Proses Ramp Up Magnet pada Pesawat MRI (Magnetic Resonance Imaging)

Selamat gini hari (yang baca ngga tau kapan bacanya),
langsung mulai aja yaaa...
saya akan berbagi sedikit ilmu yang saya dapat selama PKL (Praktek Kerja Lapangan) di PT. SIEMENS Indonesia - Healthcare Sector.

sebelum masuk ke inti, saya akan membahas sekilas tentang MRI
MRI (Magnetic Resonance Imaging) adalah alat kesehatan dibidang radiologi yang berfungsi untuk melakukan pemeriksaan/melihat organ dalam tubuh manusia dengan memanfaatkan medan magnet dan gelombang radio yang dipancarkan tubuh.

Dibawah ini saya akan menjelaskan cara membangkitkan magnet(proses ramping up magnet) yang ada di alat MRI.

Proses ramping adalah suatu proses untuk pengaktifan magnet superkonduktor. Magnet superkonduktor yang baru dikirim dari pabrik masih dalam keadaan tidak aktif. Alat yang diperlukan dalam proses ramping yaitu :

1.    Unit kendali (Control Unit).

2.    Kabel ramping dan kabel kendali (kabel serial RS-232C).

3.    MPS (Magnet Power Supply).

4.    Perangkat lunak emulator terminal (Software hypertrm.exe)

Langkah-langkah Ramp Up:

1.    Cable Test (Uji Kabel)

Pertama-tama unit catu daya magnet atau MPS membangkitkan arus rendah untuk melakukan pengujian internal dengan maksud untuk menguji apakah MPS dapat membangkitkan arus keluaran secara baik. Bila lolos maka kemudian uji kabel dilakukan. Saat proses uji kabel, sakelar superkonduktif tidak dipanaskan sehingga masih tertutup dan bersifat superkonduktif. Arus dalam kabel akan dinaikkan hingga nilai yang diinginkan, misalnya 584,0 A. Tegangan  indera (V_sense) diukur pada kutub positif dan negatif HDCL (Hardwired Demountable Current Lead). Probe arus diperiksa untuk dipastikan kabel daya tersambung dengan baik.

Tegangan maksimum yang diperbolehkan untuk arus yang diminta adalah:

·         < 0,125V untuk magnet 1T.

·         < 0,170V untuk magnet 1,5T.

Jika nilai ini terlampaui maka proses ramp up akan dihentikan seketika. Namun apabila kabel terhubung dengan baik dan arus mengalir di dalam kabel dengan baik, maka arus pada kabel akan diturunkan saat arus yang diinginkan tercapai.

Gambar

Untuk proses menguji kabel, sakelar kontaktor stack ditutup sehingga dioda stack terhubung singkat (tidak aktif).

Jadi, dalam proses uji kabel mula-mula tegangan MPS keluar sampai batas 0,12V. Setelah tegangan MPS tercapai maka arus akan mengalir dari MPS menuju ramping lead. Bila arus yang mengalir pada ramping lead mencapai 584 A atau nilai yang diinginkan tercapai maka arus akan turun sampai 0 kembali dan tes kabel selesai.

2.    Ramp Up lilitan (Running to Field)

Setelah uji kabel sukses maka saklar superkonduktif dipanaskan (=dibuka), sehingga resistansi menjadi beberapa ohm dan karena resistansi ini jauh lebih besar dibandingkan dengan resistansi koil maka arus mengalir di koil superkonduktor. Pada kondisi ini arus yang dibangkitkan oleh MPS akan mengalir ke kumparan superkonduktor.

Karena besar induktansi kumparan dan tegangan maksimum yang dianjurkan 9,99 V, langkah ini akan memakan waktu sekitar 40 menit untuk kekuatan medan 1,5 Tesla.

Setelah mencapai kekuatan medan yang ditentukan, MPS akan bangkit hingga 3 A di atas arus yang dipilih, kemudian kembali ke arus yang dipilih. Dengan prosedur khusus ini (disimpan dalam EPROM), proses stabilisasi kabel jauh lebih cepat.

Pembukaan arus saklar superkonduktif memanaskan helium  sehingga tingkat didih naik secara signifikan. Ramping up dan  down menyebabkan hilangnya helium sekitar 4%. Gas helium melarikan diri mendinginkan HDCL.

Lampu di tombol pemanas saklar "ON" sepanjang waktu.

Kumparan layar dibuka sepanjang waktu selama proses ramping

Gambar

Jadi, dalam proses ramp up lilitan mula-mula tegangan MPS keluar sebesar 10V. Setelah tegangan MPS tercapai maka arus akan mengalir dari MPS menuju ramping lilitan. Bila arus yang mengalir pada ramping lilitan mencapai 584 A atau nilai yang diinginkan tercapai maka tegangan MPS akan turun menjadi 0 V dan ramping lilitan selesai.

3.    Stabilisasi dan Running Lead to Zero(Ramping Down the Cables.)

Setelah MPS telah mensuplai magnet sampai batas arus yang dibutuhkan, saklar superkonduktif akan ditutup kembali. Periode stabilisasi akan berlangsung 90 detik. Sekarang, MPS menstabilkan arus.

Selama ini arus sebenarnya berfluktuasi agak lebih dari proses ramp sebelumnya. Alasan untuk fluktuasi ditingkatkan ini adalah kenyataan, bahwa induktansi dari kumparan yang dihaluskan saat ini tidak ada lagi untuk MPS.

Selama periode stabilisasi, pemanasan saklar superkonduktif tidak lagi terjadi. Oleh karena itu  mendidihnya helium berkurang, dan tekanan di dalam magnet turun. Setelah proses stabilisasi selesai, arus di MPS perlahan akan turun sampai 0 (nol).

Setelah kabel ramp down turun ke arus nol, dan lampu "Run to Zero" dan "Run to Field" akan nyala secara bergantian.

Jadi, dalam proses stabilisasi dan ramping down kabel mula-mula saklar superkondukktif akan ditutup kemudian terjadi fluktuasi arus setelah proses ramp up lilitan. Ini bertujuan untuk menstabilkan arus di dalam lilitan. Setelah proses stabilisasi selesai maka dilanjutkan ke proses ramp down kabel dan arus akan turun sampai 0.

Gambar

sekian yang bisa saya sampaikan, jika ada yang salah tolong di koreksi yaaa....