SINGLE PHOTON EMISSION COMPUTED TOMOGRAPHY

(SPECT)

ANGGOTA KELOMPOK

Maria Triana111501150Fiorrieta Veglyani M 121501014Kiki Rizki Andani Nst 121501021Maulani Susanti 121501024Nurhotimah Siregar121501025Karina Adirra I A121501064Novita Sari 121501075Riza Umayah121501081Ayu Haryani P S121501085Alvida Dwijayanty121501131

Gambar Sistem SPECT/CT

Sumber : University of Science and Technology of China

Gambar Sistem SPECT/CT pada Penggunaan Rutinitas Klinis

Single Photon Emission Computed Tomography/ Computer Tomography

(SPECT/CT)1. CT ScanComputer Tomography (CT) Scanner biasa juga disebut Computed Axial Tomography (CAT), Computer Assisted Tomography atau (Body Section Roentgenography) merupakan alat diagnostik dengan teknik radiografi dengan digital processing yang menghasilkan gambar potongan tubuh (suatu gambaran internal tiga dimensi) secara melintang berdasarkan penyerapan sinar-X (yang menghasilkan gambar dua dimensi) pada irisan tubuh yang ditampilkan pada layar monitor tv hitam putih.

Tujuan utama penggunaan CT Scan adalah mendeteksi perdarahan intra cranial, lesi yang memenuhi rongga otak (space occupying lesions/ SOL), edema serebral dan adanya perubahan struktur otak.

Peralatan CT Scanner terdiri atas tiga bagian yaitu sistem pemroses citra, sistem komputer dan sistem kontrol.

CT Scanner memiliki kemampuan yang unik untuk memperhatikan suatu kombinasi dari jaringan, pembuluh darah dan tulang secara bersamaan. CT Scanner dapat digunakan untuk mendiagnose permasalahan berbeda.

Prinsip kerja CT Scanner : Dengan menggunakan tabung sinar-X sebagai sumber radiasi yang berkas sinarnya dibatasi oleh kollimator, sinar X tersebut menembus tubuh dan diarahkan ke detektor.

SPET (single photon emission tomography) Scan atau SPECT (single photon emission computed tomography) Scan adalah pencitraan fungsional otak dengan tomografi emisi foton tunggal terkomputerisasi yang memungkinkan gambar tiga dimensi dari aliran darah serebral yang berasal dari data dua dimensi.

SPECT membentuk citra transversal distribusi nuklida pemancar sinar X atau gamma pada pasien. Citra proyeksi planar standar diperoleh dari putaran 180° (umumnya SPECT untuk jantung) dan 360° (untuk SPECT bukan jantung). Umumnya SPECT menggunakan satu atau lebih head/kepala sintilasi kamera yang bergerak mengelilingi pasien.

SPECT Tracers : Substansi radioaktif pada SPECT  (Xenon-133, Technesium-99, Iodine-123) mempunyai waktu peluruhan lebih lama. Memancarkan single gamma ray.

Sistem gabungan SPECT/CT dapat menghasilkan data anatomi dan fungsional secara berurutan dan benar-benar akurat dan mencampurkan data dalam sesi pengujian tunggal.

Secara terpisah studi SPECT dan CT yang diperoleh tidak dapat secara akurat menyatu, akan memerlukan beberapa pengujian pada pasien, dan menurunkan produktivitas bagian.

Kelemahan dan Kelebihan SPECT

Citra SPECT mempunyai sensitifitas dan detail yang kurang dibanding PET.

Teknologi SPECT tidak semahal PET karena SPECT center lebih mudah diakses tidak harus berlokasi dekat dengan particle accelerator.

2. SPECT

Cara kerja SPECT :SPECT memindai mengintegrasikan dua teknologi untuk melihat tubuh: computed tomography (CT) dan bahan radioaktif (tracer). Tracer adalah apa yang memungkinkan dokter untuk melihat bagaimana darah mengalir ke jaringan dan organ.

Sebelum SPECT pemindaian, pasien akan disuntik dengan zat kimia yang radiolabled, berarti memancarkan sinar gamma yang dapat dideteksi oleh pemindai. Komputer mengumpulkan informasi yang dipancarkan oleh sinar gamma dan menerjemahkannya ke dalam dua dimensi penampang. Ini lintas-bagian dapat ditambahkan kembali bersama-sama untuk membentuk gambar 3D dari otak pasien.

Foto SPECT ScannerSPECT scan terutama digunakan untuk melihat bagaimana darah mengalir melalui arteri dan vena di otak. Pengujian telah menunjukkan bahwa itu mungkin lebih sensitif terhadap cedera otak dari baik MRI atau CT scan karena dapat mendeteksi berkurangnya aliran darah ke situs cedera.

SPECT scan juga berguna untuk evaluasi presurgical kejang medis yang tidak terkontrol.

Fungsi SPECT adalah untuk memfisualisasikan fungsi dari organ tubuh.

Dalam tomografi dengan emisi ada 3 keterbatasan fundamental :

•Collection effeciency : radiasi gamma dipancarkan ke segala arah lapisan, namun hanya yang masuk ke detektor yang dipakai untuk pencitraan.

•Atenuasi radiasi gamma oleh pasien : Oleh karenanya perlu faktor koreksi. Namun koreksi atenuasi teliti tidak diperlukan dalam SPECT.

•Waktu koleksi hanya merupakan fraksi waktu radiasi gamma dipancarkan. Dengan demikian citra dibentuk dengan foton yang sangat terbatas.

Beberapa Radioisotop yang Digunakan pada SPECT

1. Teknesium-99mProsedur pembuatan: Radioisotop Tc-99m merupakan hasil peluruhan dari

radioisotop Mo-99. Radioisotop Mo-99 memiliki waktu paruh 66 jam, jauh lebih panjang dari waktu paruh Tc-99m.

Radioisotop Tc-99m dapat diperoleh dengan memisahkannya dari radioisotop induk Mo-99. Teknesium-99m terus terbentuk dari Mo-99, sehingga setelah dipisahkan, radioisotop Tc-99m yang baru akan terakumulasi kembali. Setelah radioaktivitas Tc-99m dinilai cukup, Tc-99m dapat dipisahkan kembali dari Mo-99.

Proses ini dapat dilakukan berulang ulang. Radioaktivitas Tc-99m menjadi nol pada saat dipisahkan dari Mo-99. Setelah itu, Tc-99 kembali tumbuh dan dapat dipisahkan kembali setelah radioaktivitasnya mendekati radioaktivitas Mo-99.

Dengan proses ini Tc-99m dapat diperoleh dalam bentuk bebas pengemban sehingga memiliki radioaktivitas jenis yang sangat tinggi karena hampir tidak ada isotop Tc lain selain Tc-99m

Kegunaan Teknesium-99m : Radioisotop Tc-99m telah digunakan secara rutin dalam bone scan,

myocardial perfusion imaging serta functional brain imaging. Bone scan menggunakan Tc-99m berbeda dengan bone density

scan yang digunakan untuk melakukan diagnosis terjadinya osteoporosis. Bone scan menggunakan Tc-99m dimaksudkan untuk mengetahui adanya re-building activity secara tidak normal di dalam tulang. Untuk bone scan ini digunakan senyawa 99mTc_MDP (methylene diphosphonate). Radiofarmaka ini akan terakumulasi di dalam osteoblast cells, yaitu sel sel pembentuk tulang. Terjadinya pertumbuhan secara tidak normal pada tulang dapat terjadi karena adanya jaringan kanker atau adanya retakan. Radiofarmaka 99mTcMDP sebanyak 20-30 mCi diinjeksikan dan selanjutnya diperiksa menggunakan kamera gamma. Pertumbuhan sel secara tidak normal akan terlihat dari metode ini.

Myocardial perfusion imaging adalah salah satu bentuk cardiac imaging untuk diagnosis adanya penyakit jantung. Radiofarmaka yang dikembangkan diantaranya adalah 99mTc-tetrofosmin yang dikenal dengan nama Myoview dan 99mTc_sestamibi yang dikenal dengan nama Cardiolite. Dalam kondisi terpacu, myocardium yang sedang sakit dapat dibedakan dengan myocardium normal dari hasil pencitraan menggunakan kamera gamma menggunakan radiofarmaka tersebut dan Functional brain imaging dapat dilakukan pula menggunakan Tc-99m.

2. Yodium-123 Yodium-123 (123I atau I-123) memiliki waktu paruh sekitar 13,22 jam;

pembusukan oleh penangkapan elektron untuk telurium-123 memancarkan radiasi gamma dengan energi dominan dari 159 keV (ini adalah gamma terutama digunakan untuk pencitraan). Dalam aplikasi medis, radiasi terdeteksi oleh kamera gamma. Isotop ini biasanya diterapkan sebagai iodida-123, bentuk anionik.

Proses produksi Yodium-123 diproduksi dalam siklotron dengan penyinaran proton dari

xenon dalam kapsul. Xenon-124 menyerap proton dan segera kehilangan neutron dan proton

untuk membentuk xenon-123, atau kehilangan dua neutron untuk membentuk cesium-123, yang meluruh ke xenon-123.

Xenon-123 yang dibentuk oleh salah rute kemudian meluruh menjadi iodine-123, dan dikumpulkan di sisi kapsul bawah pendingin, kemudian dielusi dengan natrium hidroksida encer dalam reaksi halogen disproporsionasi, mirip dengan koleksi yodium-125 setelah terbentuk dari xenon dengan iradiasi neutron.

Xe124 + p+ I123 + 2N0 + 2e-1

Yodium-123 biasanya disertakan sebagai iodida dan hypoiodite (OI--) dalam larutan encer natrium hydoxide, pada kemurnian isotop tinggi. I-123 untuk aplikasi medis juga telah diproduksi di Oak Ridge National Laboratories oleh proton siklotron dari 80% isotopical diperkaya telurium-123.

Aplikasi Yodium-123 : I-123 adalah isotop yang paling cocok untuk studi

diagnostik penyakit tiroid. Waktu paruh sekitar 13,13 h (jam) sangat ideal

untuk 24 h (jam) uji penyerapan yodium dan I-123 memiliki keuntungan lain untuk diagnostik jaringan pencitraan tiroid dan metastasis kanker tiroid.

Energi dari foton, 159 keV, sangat ideal untuk NaI (natrium iodida) detektor kristal kamera gamma saat ini dan juga untuk kolimator lubang jarum.

Memiliki fluks foton jauh lebih besar daripada I-131. Memberikan sekitar 20 kali tingkat penghitungan I-131 untuk dosis yang diberikan sama. Radiasi beban tiroid jauh lebih (1%) dibandingkan I-131.

3. Xenon-133 133Xe dan 135Xe dihasilkan oleh iradiasi neutron dalam reaktor

nuklir dingin. 133Xe memiliki banyak kegunaan sebagai isotop. Unsur ini tersedia dalam kontainer gas dalam kaca bersegel

dengan tekanan standar. Xenon tidak beracun tapi senyawanya sangat beracun karena

sifat oksidatornya yang sangat kuat.

Aplikasi Xenon-133 yang merupakan isotop xenon dijual sebagai

obat dengan merek Xeneisol, ATC kode V09EX03. Xenon-133 adalah radionuklida yang dihirup untuk menilai

fungsi paru, dan untuk gambar paru-paru. Xenon-133 juga digunakan untuk aliran darah gambar,

terutama di otak. 133Xe juga merupakan produk fisi penting.

Teknologi SPECT

1. Gamma Camera dengan desain khusus :

Mempunyai 1, 2 atau 3 detector head

Makin banyak detector head, akuisisi data makin cepat

Rotating Gamma Camera ® berputar 180°- 360° mengelilingi pasien

Akuisisi data oleh detector. Didapatkan 1 seri gambar matrix dinamic planar. Terdiri dari 64 gambar pada matrix 128 x 128

2. Rekonstruksi data oleh komputer :

Filtered back Projection

Dalam beberapa format : transaxial, sagital, coronal, planar dan 3 dimensi.

4. Rekonstruksi gambar :

Pemilihan pre-filter image

Pemilihan filter rekonstruksi

Koreksi atenuasi

Koreksi scattering

Orientasi Slice

3. Pemilihan main operator, Akuisisi gambar :

Ukuran matrix gambar

Rotasi 180° atau 360°

Pemilihan kolimator : kolimator parallel-hole, fan beam kolimator

Waktu Akuisisi

Kesamaan faktor koreksi

Cara kerja SPECT: Sebuah isotop radioaktif diikatkan pada suatu senyawa Sejumlah kecil senyawa ini disuntikan ke dalam vena

pasien Senyawa tersebut kemudian bersirkulasi dalam aliran

darah, lalu ditangkap reseptor tertentu dalam otak Pasien berbaring selama 15 menit, sementara kamera

gama SPECT berputar pelan mengitari kepalanya Sebuah komputer canggih akan merekonstruksi off line

images aktivitas otak Gambar yang dihasilkan berupa peta aliran

darah/metabolisme otak Dengan peta ini, dokter dapat mengidentifikasi pola

aktivitas otak tertentu yang berkaitan dengan gangguan.

Prosedur Penggunaan SPECT/CT

Keterangan :Dampak koreksi atenuasi CT. Baris atas (miokard perfusi scintigraphy) menunjukkan pelemahan dari serapan 99mTc–MIBI di miokardium inferior (lingkaran hijau). Baris tengah (scintigraphy skeletal dengan 99mTc-hydroxymethylene diphosdhonste) menunjukkan lokalisasi unggul metastasis tulang pada os sacrum (lingkaran hijau) setelah koreksi atenuasi CT. Baris bawah menunjukkan koreksi atenuasi ct penelitian otak (99m Tc-iodobenzamide SPECT). Tanpa koreksi atenuasi CT, background aktivitas dapat berlebihan, terutama dalam struktur perifer (lingkaran merah) dan mungkin muncul dengan intensitas yang sama seperti temuan patologis (misalnya skintigrafi tulang, barisan tengah).

Dampak Koreksi Atenuasi CT

Aplikasi Klinis

Bone Imaging Imaging in Infection Oncology Imaging Sentinel Node Localization I131 Body ImagingGeneral Nuclear Medicine

Imaging

Contoh Aplikasi Klinis

Sumber : Wikipedia

Study RadioisotopeEmission

energy (keV)

Half-life RadiopharmaceuticalActivity (MBq)

Rotation (degrees)

ProjectionsImage

resolution

Time per projection

(s)

Bone scantechnetium-

99m140 6 hours

Phosphonates / Bisphosphonates

800 360 120 128 x 128 30

Myocardial perfusion

scan

technetium-99m

140 6 hours tetrofosmin; Sestamibi 700 180 60 64 x 64 25

Brain scantechnetium-

99m140 6 hours HMPAO; ECD

555-1110

360 64 128 x 128 30

Tumor scan

iodine-123 159 13 hours MIBG 400 360 60 64 x 64 30

White cell scan

indium-111 & technetium-

99m171 & 245 67 hours

in vitro labelled leucocytes

18 360 60 64 x 64 30

Bone Imaging

Demonstrasi tingkat malignansi pada pasien dengan sarkoma. Anterior (a) scan seluruh tubuh menunjukkan keterlibatan jaringan lunak medial di paha kanan bawah. Adanya keterlibatan tulang kurang meyakinkan. Anterior (b) dan lateral (c) penyatuan gambar SPECT/CT menunjukkan keterlibatan jaringan lunak (panah) bersama dengan penyakit tulang (panah).

Imaging in Infection• Serapan Gallium pada

SPECT/CT diduga infeksi pada tulang belakang . Gambar planar (a) menunjukkan temuan indikasi infeksi tulang belakang (panah).

• Lokasi infeksi tidak jelas . CT (b), SPECT (c), dan Fusi (d) gambar menunjukkan korelasi antara temuan SPECT abnormal dan cacat terlihat pada CT (panah pada d). Diagnosis discitis dengan keterlibatan tulang terkait dibuat menggunakan kedua modalitas.

Oncology ImagingLokalisasi malignan pada pasien dengan riwayat kanker prostat dan tingkat PSA meningkat. Anterior In111 ProstaScint (a) scan seluruh tubuh menunjukkan serapan halus di pelvis. Penyatuan gambar SPECT/CT (b) menunjukkan metastasis kemungkinan di kelenjar getah bening inguinal bilateral (panah).

Sentinel Node Localization

Lokasi kelenjar getah bening sentinel dengan SPECT/CT pada pasien dengan melanoma dari telinga kiri . Gambar dari limfoskintigrafi sentinel (a) menunjukkan tempat suntikan telinga kiri wilayah (panah). Penyatuan gambar SPECT / CT Koronal (b, c) menunjukkan lokasi dari proksimal (panah di b) dan distal (panah di c) kelenjar getah bening sentinel. Meskipun deteksi kelenjar getah bening sentinel dapat dilakukan dengan pencitraan planar saja, penambahan CT membantu mengidentifikasi situs simpul sentinel getah bening secara anatomi, yang membantu dalam perencanaan operasi dan menemukan kelenjar getah bening intraoperatif.

I131 Whole Body ImagingDiferensiasi antara tumor ganas dan perubahan tumor jinak dengan SPECT/CT pada pasien dengan kanker tiroid yang menjalani pencitraan I131 pada seluruh tubuh untuk menilai kembalinya sisa penyakit. Anterior (a) dan posterior (b) I131 scan menunjukkan aktivitas fokus di wilayah suprarenal yang tepat. Koronal (c) dan aksial (d) gambar SPECT/CT menunjukkan bahwa serapan yang terletak di sistem ginjal pengumpulan (panah), konsisten dengan aktivitas kemih fisiologis, dan tidak kambuhnya penyakit.

Thyroid CancerMembuat rencana yang tepat dari fokus   serapan I131 pada panggul pasien dengan kanker tiroid dibedakan. (A dan B) planar I131 scintigrams (lihat anterior [A] dan lihat posterior [B]) menunjukkan serapan tracer fokus di daerah pinggul kiri (panah). Lesi tidak dapat pasti dianggap sebagai metastasis tulang jinak atau soliter (C dan D). Sesuai bagian CT (C) dan penyatuan gambar SPECT/CT (D) menunjukkan   serapan tracer nonspesifik di divertikulum dari usus (panah).

General Nuclear Medicine Imaging

Temuan true-positive dan false-positive pada pasien dengan hiperparatiroidisme. Gambar pengurangan planar (a) menunjukkan dua fokus dari serapan. Koronal (b), aksial (c), dan sagital (d) gambar SPECT/CT menunjukkan fokus sisi kiri besar sesuai dengan jaringan tiroid (panah di b dan c) . Aktivitas sisi kanan (panah di b dan c) berada di luar tiroid . Pada pembedahan, kelainan sisi kanan adalah adenoma paratiroid; kelainan sisi kiri adalah adenoma tiroid.

SEKIAN SEKIAN & &

TERIMA KASIHTERIMA KASIH

SEKIAN SEKIAN & &

TERIMA KASIHTERIMA KASIH