View
3
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
PEMBUATAN ANTARMUKA MIKROKOMPUTER IBM PCUNTUK RADI01MMUNOASSAY
Budiono. Didi Gayani. Aliman
Pusa~ Peneli~ianTeknik Nuklir
ABSTRAK
Aplikasi sis~em pencacah sinar gamma dian~aranya adalahRadio Immunoassay (RIA). Mikrokompu~er IBM PC pada peneli~ian ini digunakan sebagai pengolah dat..adan pengendalisis~em RIA. An~armuka mikrokompu~er yang dibuat..digunakanun~uk menghubungkan IBM PC dengan sis~em RIA. yang berfungsi sebagai pen~acah. Rangkaian an~armuka mikrokomput..er~erdiri dari IC 8253. IC 8255. IC 74LS138 dan lain-lain.Hasil cacahan dari an~armuka ~ersebut..disimpan dalam memoriRAM~ Dengan menggunakan perangka~ lunak IBM PC dalam bahasaBasic. da~a cacahan RIA diolah dengan met..odeRegresi. Hasilpengolahan da~a t..ersebu~di~ampilkan dalam bent..uk~abel dangrafik.
ABSTRACT
One of ~he applicat..ionof gamma ray coun~ing syst..emisfor Radi 0 Immunoassay (RIA). IBM PC-XT microcompu~er isused for da~a processing and con~rol ~he RIA syst..em. Int..erface microcompu~er is used' as in~erfacing t..hemicrocomput..ert..o~he RIA. The in~erface microcomput..ercircuit..consist..sof8253 IC. 8255 IC and 74LS138 IC. Recorded dat..afrom int..erface microcompu~er coun~ing were s~ored on RAM memory. Byusing an IBM PC sof~ware in Basic languages and regresionme~hod. ~he resul~ are displayed on ~he screen and can beprin~ed in ~ables and graph performance.
I. PENDAHULUAN
Teknik Radio Immunoassay (RIA) pada dasarnya digunakan
un~uk menen~ukan konsen~rasi za~ dalam jumlah yang sangat..
kecil (nanogram s/d pikogram). asalkan zat..t..ersebut..bersifat..
immunogen. Za~-za~ yang dapa~ dianalisa dengan RIA ant..ara
lain hormon. oba~-oba~an. vi~amin dan lain-lain.
Penggunaan radioisot..op disini hanya sebagai label
~erhadap an~igen, agar jumlah fraksi t..erika~dan fraksi
bebas an~igen dapa~ diukur dengan alat..pencacah radioakt..if.
432
433
Per~ormance assay dalam RIA di~en~ukan oleh disain dan
operasi assay. Supaya diperoleh hasil assay yang'baik~ maka
perlu digunakan ala~ pencacah dan pengolah da~a yang canggih
dan dapa~ diandalkan. Banyak perala~an yang dapa~ diguna-
kan, salah sa~unya adalah kompu~er. Man~aa~ yang dapa~ di-
peroleh dari penggunaan kompu~er an~ara lain
Wak~u yang dibu~uhkan lebih singka~.Hasil perhi~ungan dapa~ diandalkan.Dari da~a yang sama akan diperoleh hasil yang samawalaupun dilakukan oleh orang lain.
Agar kompt.1~erdapa~ digunakan dalam ~eknik pencacahan
RIA maka diperlukan perala~an ~ambahan, yai~u rangkaianan~armuka IBM PC. Dengan adanya rangkaian an~armuka ~er-
sebu~ maka kompu~er dapa~ dihubungkan dan dijalankan sebagai
sis~em pencacah sinar gamma un~uk RIA.
Da~a-da~a hasil cacahan sinar gamma ~ersebu~ kemudian
diolah oleh kompu~er dengan menggunakan me~ode regresi, dan
hasil pengolahan da~a ~ersebu~ di~ampilkan pada display
moni~or dan prin~er dalam ben~uk ~abel dan gra~ik.
II. BAHAN DAN TATA KERJA
A. Biok Diagram Sis~em
Secara blok diagram sis~em RIA yang dihubungkan dengan
mikrokompu~er IBM PC dapa~ diliha~ pada gambar 1.
I de~ek~or I ~pengkondisisinyal
pencacah8253I/O8255
disk drive
moni~or
key board
prin~er
mikrokompu~er
I BM PC
Gambar 1. Biok diagram sis~em RIA yang dihubungkan denganmikrokompu~er IBM PC.
434
Det..ekt..or ak an mener ima pancar an radi asi dar i sampl e.
Dengan det..ekt..orbesaran radiasi t..ersebut..akan diubah menjadi
pulsa list..rik yang acak dan random. Dengan rangkaian peng
kondisi sinyal Cpre-amplifier. linear amplifier dan single
channel analyzer). maka pulsa yang acak t..ersebut.diperkuat.
sampai mendek a t..i beber apa vol t..dan di anal isa 1ebi h 1anj ut..
sehingga mempunyai t..in~J9ipulsa t..ert..ent..u.Akhirnya pulsa
t..ersebut..dibent..uk menjadi pulsa persegi yang sesuai dengan
st..andar TTL.
Rangkaian ant..armuka dengan IC 8253 dan IC 8255 diguna
kan unt..uk menghubungkan rangkaian pengkondisi sinyal dengan
si st.em mi krokomput..er IBM PC. Rangkai an ant.armuka t..ersebut.
berfungsi sebagai pencacah. unt..uk mencacah pulsa nuklir
dalam wakt.u t..ert.ent.u.
Mikrokomput..er IBM PC yang digunakan dalam sist.em RIA
dilengkapi .dengan beberapa peralat.an. yait.u disk drive.
monit..or dan print.er.
B. Rangkaian ant.armuka IBM PC
Unt..ukmembuat.. ant..armuka IBM PC komponen yang diperlukan
adalah IC 8253 Ct..imer/count..er). IC 8255 Cparalel input../out..
put..). IC 74LS138 Cdekoder). IC 7420 dan IC 7400.
Rangkaian ant..armuka IBM PC yang dirancang dapat. dilihat.
pada gambar 2. Unt.uk rangkaian pencacah IC 8253 menempat.i
lokasi alamat. 3AO H - 3A3 H dan unt.uk rangkaian paralel
input../out..put..IC 8255 menempat..i lokasi alamat. 3A4 H - 3A7 H.
Rangkaian ant.armuka t..ersebut..dihubungkan dengan mikro
komput.er IBM PC melalui konekt..or peripheral (slot.) yang ada
pada IBM PC. Bent..uk pin-pin slot..yang ada pada IBM PC dapat..
dilihat.. pada gambar 4.
C. Pengolahan dat..apada sist..em RIA
Unt..ukmelaksanakan program sist.em pencacah RIA, program
dibagi menjadi 2 bagian
1. Program pencacahan st..andar dan sample.
2. Program pengolahan dat..adan penampilan hasil akhir.
435
+ 5V + 5V
A 7 ' :2 GTE2
A8 \ 4r 7 CLKO
A9:S5 4r L. 8 aUTO
10 2 D7---- D7 2 GTE1~V I? G P ~ "T~l
+.J ' "J 'vLh I13 AO 3 CLK2 -
AEN---j9 7· Al CS ~I' 12 RD WE
I I '. f IN
GND GND' I
lOR
·row
+ 5V + 5V
RDvJR
G2aYOIDG- -- DO PAG
Gl.8
A6I G2b7 .2PA7
4.5
PBD
M=iC1 D7---D75
~~: ~
3 PB?8
Y1 CSPCGAG Al
PC7I
J
J
GNDGND
Gambar 2. An~armuka mikrokompu~er IBM PC
logit, B/t,
2.001.000.00-1.00-2.00 l10
436
LOG LEVEL
100 1000logdose
Gambar 3.
Grarik radioimmunoassay
sisi B
sisi A
GKD
1-- I110 CIf CK,Il
RESET DRV
2 - -2 D 7
+ 5 V
3 - -J D G
IRQ 2
4 - -4 C 5
- 5 V
5 - -5 D 4
ORQ 2
t - -G D 3
-12 V
7 - -1 D 2
(I/OT USED)
B - -8 D I
+12 Y
9 - .9 D 0
GHD
10- -10 110 CH RDY
liE/III
II- -11 AEH
1I£I1R
12- -12 A 19
1011 13
- -13 A 18
lOR
II,- -14 A 17
DAn 3,~1
15- -IS A It
DRQ :I
16- -16 A 15
DACt: I,~I
17- -t7 A 14
DRg 1
18- -18 A 13
DACK 0, ~1 19
- -19 A,12
elK 20
20 A 11
IRQ 7 21
- -21 A 10
IRQ 6 22
- -22 A 9
1RQ 5 23
- -23 A B
IRQ 4 24
- -24 A 7
IRQ:I 25
- -25 A 6
DACK 2,11
26- -2b A 5
TIC. 21
- -21 A 4
AlE 28
- ."28 A 3
t 5 Y 29
- -29 A 2
CSC 30
- -30 A I
GHD 31
- -31 A 0
Gambar 4. Pin konektor (slot) pada IBM PC
437
Seluruh program menggunakan bahasa Basic. Pengol ahan da t.a
hasi 1 cacahan dal am sislem RI A t.ersebut. menggunakan suat.u
met.ode regresi. Met.ode regresi menunjukkan hubungan ant.ara
2 buah dat.a X dan Y, dalam bent.uk persamaan linier.
Secara empiris pengolahan dat.a pada sist.em RIA didekat.i
dengan persamaan
Y = a + bX Cl)
Sedangkan, Y= logit. CB/D = In[ ( B/TJ/ Cl00-B/DJ
X
= log dose.log konsent.rasidarist.andar,dan sampl e.
a,
b= konst.ant.a regresi
B
= cacahan sample/st.andar
T = cacahan t.ot.al
Apabila X dan Y diket.ahui besarnya. maka a dan b dapat.
dicari dengan persamaan
T"I
Eex.- X)CY.- Y)
I.I.
b =~=1
T)Eex. - X)2
I.i.=1
a = Y - b X (2)
(3)
Sedangkan T"I adalah jumlah dat.a hasil cacahan yang dire-
gresikan. Bila a. b dan Y diket.ahui harganya maka nilai
dose sample dapat. dihit.ung dengan menggunakan persamaan (1).
III. HASI L DAN PEMBAHASAN
A. Pengujian ant.armuka IBM PC
Ant.armuka IBM PC yang t.elah dibuat., digunakan unt.uk
mencacah sample yang mengandung radioakt.i~. Unt.uk menguj i
rangkaian ant.armuka t.ersebut., digunakan isot.op 1-131 dengan
akt.ivit.as ± 63 ~Ci, kemudian dibandingkan dengan hasil pen-
cacahan Ort.ec sebagai st.andar.
dapat. dit.unjukkan pada t.abel 1.
Hasil pengujian t.ers~but.
438
Tabel 1. Hasil pengujian sistem pencacah pulsa nuklir yangmenggunakan isotop I-131 dengan aktivitas ± 63 ~Ci.
WaktuHasil cacahanRata-rataSOCV%
Cdet)layar komputer
10
2090320208
200183741.8719855 19105
40
9447793235
928526310.6891903 91792
60
178719170652
16864543512.58167576 157634
Waktu HasilcacahanRata-rataSOCV%Cdet)
Pencacah ORTEC
10
2360122317
223504381.9621811 21673
40
105031101905
10149214211.4100868 98163
60
204191201749
19852030971.56198162 189978
B. Pengolahan data RIA dengan komputer
Hasil cacahan terhadap cuplikan standar dan sample
dapat diolah dengan mikrokomputer IBM PC. kemudian hasilnya
ditampilkan pada layar monitor dan printer dalam bentuk
tabel dan grarik. Sebagai hasil percobaan untuk pengolahan
data RIA konsentrasi T4. dapat dilihat pada tabel 2 dan
gambar 3.
439
Tabel 2. Hasil pengolahan da~a RIA dengan kompu~er
Background 1
:0
Background 2:0
Ra~a Background :0
To~al
1 :21155To~al
2 :21152Ra~a Total
:21153,5
KE
COUNTS BNO.YoDOSECVO/o
1
1287,0 6,12
1287,0 6,1. --1287,0
Y=6 ,1N.S.B0SO=O
3
15803,0 74,74
15878,0 75,1
15840,5
Y=74,9ST=O0,3SO=O,2
5
13351,0 63,16
13186,0 62,3
13268,5
Y=62.7ST=100,9SO=O,5
7
8103,0 38,38
7916,0 37,4
8009,5
Y=37,9ST=501,7SO=0.6
9
5204.0 24,610
5418,0 25.6
5311,0
Y=25.1ST=1002,8SO=O,7
11
4236,0 20,012
4164.0 19.7
4200,0
Y=19,9ST=1501.2$0=0.2
13
3036,0 14.414
2883.0 13.6
2959,5
Y=14.0ST=2503,7$0=0.5
440
C. Perbandingan hasil perhilungan manual dan kompuler
Tujuan pengolahan dala sislem RIA adalah mencari nilai
dose sample. Perhilungan yang dilakukan unluk mencari nilai
dose sample dapal dilakukan dengan manual Cmempergunakan
kal kul alor). Perbandingan hasil perhilungan manual dan
kompuler dapal dilihal pada label 4.
441 '
Tabel 4. Perbandingan hasil perhi~ungan cara manual dan kompu~er
Ni1aiDose
Cuplik-Cnanogram/ml)
an KePenyimpangan
ManualKompu~er
1
77,00 77,20,20
2
31,76 31,90,14
3
199,57 201,51,93. 4 44,25 44,60,35
5
102 ,16 102,50,34
6
113, 69 114,00,31
IV. KESI MPULAN
Dari hasil pembahasan sis~em pencacah RIA yang menggu
nakan kompu~er IBM PC, baik un~uk perangka~ keras maupun
perangkal lunak, maka dapal diambil beberapa kesimpulan
sebagai berikul
Kompuler dapa~ digunakan unluk pencacah radioak~ir pada
sis~em RIA dengan menambahkan rangkaian anlarmuka yang
menggunak an Ie 8253, Ie 8255 dan 1ain-1ain , pad a slol
ekspansi nya.
Dengan menggunakan kompuler pad a sis~em pencacah RIA maka
pengolahan da~a hasil cacahannya akan menjadi lebih cepa~
dan lebih ~eli~i dibandingkan dengan perhi~ungan manual.
Hasil perhi~ungan un~uk cacahan s~andar dan sample di~am
pilkan dalam benluk ~abel dan grarik {logilCB/D vs log
dose} .
Dengan ~ersedianya slo~ ekspansi pada IBM PC maka penggu
naan kompuler dapa~ dihubungkan lebih luas baik unluk
perangka~ keras maupun perangkal lunak.
442
ACUAN
1. LEWIS C. ENGEBRECHT(1983), "Int,erf'acing t,o t,he IBM personal komput,er", Horward W., Sams & Co.
2. LAPORANTAHUNAN(1988) , "Proyek Penel i t,i an Dan Pengembangan I ndust,r i Dan Kedokt,eran Nukl i r", Pusat, Peneli t,i anTeknik Nuklir - BATAN, Bandung.
3. PIGE K. BESCH,PhD. (1975), "Clinical Radioassay Procedure : A Compendium", The American Associat,ion of' ClinicalChemist,s, I nc.
4. DONALDR.BERNIER(1981), "Nuclear Medicine Technology andTechni ques", The CV. Mosby Company.
TANYA JAWAB
t. J. Kamadi
Pemakaian IC 8255 daLam sistem ini baru sebagai gate, dan
untuk pengembangan berikutnya untuk fasiLitas robotic
untuk stepper motornya sebagai timing, puLsa rate, dsb.
bagaimana ~.
JAWABAN
IC 8255 seLain sebagai gate juga saya rencanakan untuk
penggerak stepper motor. 4-bi t untuk stepper motor,
3-bit untuk seLect decoder apabiLa stepper motornya Lebih
dari f bu.ah.
2. Setyadi
a. Pada RIA ini apa fu.ngsi IC 8255 ~.
b. Bagaimana sistem ini biLa meng8Unakan muLti detektor ?JAWABAN
a. Fungsi IC 8255
- sebagai gate untuk counter
- pengembangan lengan robot untuk mengambiL sampLe.
b. BiLa digunakan sistem muLti detektor :
- sistem Lebih cepat memproses sampLe
- sistem menggunakan IC 8255 untuk menjaLankan peng-
ambiLan data.
443
3. Pambang Svpardiono
Hohon dijetaskan datam tabet 4, mengapa hasit secara
manvat tebih tetiti daripada kompvter ?
JAWABAN
Kompvter tebih tetiti karena svdah terprogram dan manvat
banyak kesatahan. Datam penvtisan pada tabet 4, kompvter
digit dibetakang ko~~ saya hapvs.
4. Svtadji
Pagaimana pengarvh
performance atat ?Letak sampte dan detektor terhadap
JAWAPAN
Detektor tetap ditempatnya. sedangkan sampte yang harvs·
di~.bi t dari tempatnya di tetak.k:an di tempat dete.k:tor
svpaya tidak dipengarvhi sampLe yang tain.
Recommended