All About Radiology: CT-Scan

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Siapapun didunia ini pasti menginginkan tubuhnya sehat dan bugar. Karena ketika seseorang mempunyai banyak uangpun tetapi tidak mempunyai kesehatan, tentu hal tersebut tidak berarti apa-apa. Oleh sebab itu, sehat merupakan hal mutlak untuk menjadi bahagia.

Gaya hidup tak sehat zaman modern ini mempunyai banyak hal yang mengundang masalah kesehatan. Siapa sangka merokok, minum-minuman keras bahkan ngebut-ngebutan dijalan dapat mengundang berbagai keluhan kesehatan. Jika kesehatan sudah terancam maka, harus diperiksa dengan segera sebelum penyakitnya memburuk.

Kedokteran adalah ilmu yang sarat teknologi tinggi dan selalu berkembang setiap saat. Penggunaan zat-zat radioaktif merupakan bagian dari teknologi nuklir yang relatif cepat dirasakan manfaatnya oleh masyarakat. Hal ini disebabkan zat-zat radioaktif mempunyai sifat-sifat yang spesifik, yang tidak dimiliki oleh unsur-unsur lain. Dengan memanfaatkan sifat-sifat radioaktif tersebut, maka banyak persoalan yang rumit yang dapat disederhanakan sehingga penyelesaiannya menjadi lebih mudah.

Salah satu sifat dari radiasi nuklir yaitu mampu untuk menembus benda padat. Sifat ini banyak digunakan dalam teknik radiografi yaitu pemotretan bagian dalam suatu benda dengan menggunakan radiasi nuklir seperti sinar-x, sinar gamma dan neutron. Hasil pemotretan tersebut direkam dalam film sinar-x.

Zat radioaktif banyak digunakan dalam bidang industri dan kedokteran. Dalam bidang kedokteran, radiografi digunakan untuk mengetahui bagian dalam dari organ tubuh seperti tulang, paru-paru dan jantung. Dalam radiografi dengan menggunakan film sinar-x, maka obyek yang diamati sering tertutup oleh jaringan struktur lainnya, sehingga didapatkan pola gambar bayangan yang didominasi oleh struktur jaringan yang tidak diinginkan. Hal ini akan membingungkan para dokter untuk mendiagnosa organ tubuh tersebut. Untuk mengatasi hal ini maka dikembangkan teknologi yang lebih canggih yaitu CT-Scanner (Computed Tomography Scanner) dengan menggunakan radiasi nuklir seperti neutron, sinar gamma dan sinar-x.

Ketepatan suatu diagnosa akan sangat membantu dalam penanganan terapi suatu penyakit, oleh karena itu, dibutuhkan fasilitas yang dapat menunjang prosedur tersebut. Untuk memenuhi kebutuhan itu dihadirkan failitas pemeriksaan CT-Scan yang merupakan modalitas radiodiagnostik canggih

CT Scan (Computed Tomography Scanner) adalah suatu prosedur yang digunakan untuk mendapatkan gambaran dari berbagai sudut kecil dari tulang tengkorak dan otak. CT-Scan merupakan alat penunjang diagnosa yang mempunyai aplikasi yang universal utk pemeriksaan seluruh organ tubuh, seperti sususan saraf pusat, otot dan tulang, tenggorokan, rongga perut. Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk memperjelas adanya dugaan yang kuat antara suatu kelainan, yaitu gambaran lesi dari tumor, hematoma dan abses. Perubahan vaskuler yang berupa malformasi, naik turunnya vaskularisasi dan infark, brain contusion, brain atrofi, hydrocephalus, Inflamasi. Untuk itu maka, dalam makalah ini kami akan membahas tentang CT-scan.

1.2. Rumusan Masalah

1. Bagaimana cara kerja CT scan ?

2. Bagaimana Peran CT scan dalam radiologi ?

1.3. Tujuan Penulisan

Penulisan makalah ini bertujuan untuk mengetahui tentang :

1. Untuk mengetahui cara kerja CT scan.

2. Untuk mengetahui peran CT scan dalam radiologi.

1.4. Manfaat Penuliasan

Adapun manfaat penulisan makalah ini adalah untuk menambah pengetahuan tentang cara kerja CT scan dan mengetahui peran CT scan dalam radiologi.

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

2.1. Cara Kerja CT scan

2.1.1. Sejarah CT scan

Generasi I

Pesawat CT Scan pertama kali dirancang bangun pada tahun 1971 atas dasar tindak lanjut ide teori Dr. Hounsfield dengan prinsip kerja pesawat teknik tomografi. Dimana lingkup kerja pesawat CT Scan hanya terbatas pada pengambilan gambar-gambar diagnosa kepala secara scanner, sehingga pesawat CT Scan waktu itu disebut CT Head Scanner.

Gambar 1. CT Scan Generasi I

Ciri-ciri CT Scan generasi pertama diantaranya :

• X-ray tube yang digunakan masih menghasilkan pencil beam.

• Detector yang digunakan single detector untuk mendapatkan gambaran per-slicenya.

• Pixel yang dihasilkan dalam bentuk pixel recon matrix memiliki ukuran 80 x 80 pixel recon matrix, 13 mm slice thickness 33 mA, 120 KV.

• Scanning time yang bisa dilakukan pesawat adalah 4 s/d 5 menit.

• Kerja x-ray tube secara continous radiation.

• Proyeksi gambar scanning secara paralel untuk tiap kali rotasi.

• Prinsip kerja pesawat menggunakan prinsip kerja teknik tomografi

• Secara translation dan rotation yang bergantian dan berlainan arah antara x-ray tube dengan detector.

· Perintis : EMI, London, 1977

· X-ray : pencil beam

• Gerakan : translate – rotate

• Detektor : single detector

· Rotasi : 180 derajat

· Waktu : 4,5 – 5,5 menit / scan slice

·
• App : head scanner

Gambar 2. Pergerakkan Tabung CT Scan Generasi I

Generasi II

CT Scan generasi kedua muncul pada tahun 1975, dimana pesawat CT Scan II merupakan evolution CT Scan generasi pertama, pada pesawat CT Scan II mempunyai fasilitas komponen yang lebih lengkap, terutama dalam pemakaian komponen detector. Pada CT Scan II, sistem detector yang dipakai adalah multidetector, sehingga sensitifitas pesawat tersebut terhadap berkas radiasi x-ray yang terpancar dari sumber sinar-x lebih tinggi jika dibandingkan dengan pesawat CT Scan yang menggunakan single detector.

CT Scan generasi kedua juga memiliki ciri-ciri khusus diantaranya :

• X-ray tube yang digunakan dapat menghasilkan fan beam.

• Banyaknya detector yang dipakai biasanya lebih dari 30 detector.

• Lama waktu Scanning ± 20 s/d 90 second.

• Menghasilkan x-ray secara continous radiation.

• Sudah bisa digunakan untuk Scan hampir seluruh tubuh.

Gambar 3. Pergerakkan Tabung CT Scan Generasi II

Generasi III

Berdasarkan hasil rekontruksi gambaran diagnosa yang dihasilkan, CT Scan III mampu menampilkan tampilan gambaran diagnostik suatu objek dengan kemampuan resolusi yang lebih baik daripada gambaran diagnostik yang dihasilkan pada generasi CT Scan sebelumnya. CT Scan III muncul sekitar tahun 1977 setelah CT Scan II muncul. Kemunculan pesawat CT Scan III merupakan imbas dari kemajuan teknologi komputer dalam merekontruksi gambar-gambar medik dengan resolusi citra yang baik. Hal ini ditandai dengan semakin kompleksnya sistem pesawat pada CT Scan III. Sehingga pencitraan medik pada gambaran diagnostik tampak lebih sempurna.

CT Scan III mempunyai ciri-ciri khusus sebagai berikut :

• Sinar-x yang dihasilkan oleh x-ray tube adalah fan beam geometri.

• Detector yang digunakan sebagai pendeteksi sinyal radiasi x-ray lebih banyak daripada CT Scan I dan II, yakni jumlahnya sebanyak 380 s/d 768 element.

• Dapat menghasilkan sinar-x yang bersifat pulsed radiation atau continous radiation (tergantung dari rancangan pesawat tersebut).

• Sistem pergerakkan kerja rotanx dan detector tidak secara linier, melainkan secara rotasi dengan kecepatan tinggi (high speed).

• Exposure time yang relatif cepat ± 500 ms (Somatom Plus 4, Siemens) s/d 1,4 second (Somatom DR Siemens).

•
Dapat digunakan untuk mendiagnosa seluruh tubuh.

Gambar 4. Pergerakkan Tabung CT Scan Generasi III

Generasi IV

Pesawat CT Scan generasi IV muncul pada tahun 1977 setelah munulnya CT Scan III. Pesawat CT Scan IV merupakan suatu modifikasi dari CT Scan III. Karena semua cara kerja yang diaplikasikan pada pesawat CT Scan IV adalah dasar prinsip kerja pesawat CT Scan III. Meskipun berdasarkan kedetailan penyampaian informasi secara digital, CT Scan IV sedikit lebih akurat daripada CT Scan III. Hal ini disebabkan karena pada CT Scan IV dimodifikasi dengan stationary detector.

Gambar 5. Pergerakkan Tabung CT Scan Generasi IV

Generasi V

CT Scan V muncul tidak layaknya seperti CT Scan generasi sebelumnya. Pada CT Scan generasi I, II, III, dan IV hadir dengan prinsip aplikasi fungsional dan peranan x-ray sebagai media pembentuk gambaran diagnostik. Akan tetapi, pesawat CT Scan V muncul tanpa menggunakan peranan x-ray sebagai media untuk menampilkan tampilan diagnosa. Hal ini disebabkan karena pada CT Scan V menggunakan elektron gun sebagai pembangkit energi foton pengganti sinar-x.

Pada Electron Beam Technique tidak menggunakan tabung sinar-x, tapi menggunakan electron gun yang memproduksi pancaran electron berkekuatan 130 KV. Pancaran electron difokuskan oleh electro-magnetic coil menuju fokal spot pada ring tungsten. Proses penumbukkan electron pada tungsten menghasilkan energy sinar-x. Sinar-x akan keluar melewati kolimator yang membentuknya menjadi pancaran fan beam. Kemudian sinar-x akan mengenai obyek dan hasil atenuasinya akan mengenai solid state detector dan selanjutnya prosesnya sama
dengan prinsip kerja CT Scan yang lain. Perbedaannya hanya pada pembangkit sinar-x nya bukan menggunakan tabung sinar-x tetapi menggunakan electron gun.

Gambar 6. CT Scan Generasi ke V

Generasi Keenam (Spiral ? Helical CT)

Akuisisi data dilakukan dengan meja bergerak sementara tabung sinar-X berputar, sehingga gerakan tabung sinar-X membentuk pola spiral terhadap pasien ketika dilakukan akuisisi data. Pola spiral ini diterapkan pada konfigurasi rancangan CT generasi ketiga dan keempat

Gambar 7. Pergerakan Tabung Sinar X dan

Meja Pemeriksaan CT Scan Generasi ke VI

Gerakan : Stationary – rotate system
X-ray : Wide fan beam, meja bergerak dalam terowongan gantry selama scanning (spiral CT)
Detektor :Multi detector (424-2400), slip ring detector
Rotasi : 360 derajat
Waktu : <10 detik / scan slice
Aplikasi : Whole body scanner (multi slice 3D, 4D)

Generasi Ketujuh (Multi Array Detector CT / Multi Slice CT)

Gambar 8. Detektor CT Scan Generasi ke VII

Penggunaan multi array detector menyebabkan jika kolimator terbuka lebih lebar maka akan diperoleh data proyeksi lebih banyak dan juga irisan yang lebih tebal sehingga penggunaan energi sinar-x menjadi lebih efisien.

Generasi Kedelapan (Dual Source CT)

Dual Source CT (DSCT) menggunakan dua buah tabung sinar-X dan tehubung pada dua detektor yang mana masing-masing tabung tersebut menggunakan tegangan yang berbeda, yaitu 140 kV dan 80 kV. DSCT digunakan untuk menentukan jenis bahan atau zat.

Gambar 9. CT Scan Generasi ke VIII

Dari seluruh perkembangan CT dapat disimpulkan beberapa indikasi perkembangan CT, yaitu :

1. Makin compact / ringkas komponennya

2. Makin cepat scanning time nya

3. Makin halus resolusinya

4. Makin banyak slice nya

5. Makin luas dimensinya

6. Makin banyak manfaatnya

7. Makin kecil bahayanya

Gambar 10. CT Scan Terbaru dari GE Healthcare

Gambar 10. Hasil CT Scan Terbaru dari GE Healthcare

2.1.2. Oprasi Pengolahan Citra CT scan

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

a. Sistem Pemroses Citra

Sistem pemroses citra merupakan bagian yang secara langsung berhadapan dengan obyek yang diamati (pasien). Bagian ini terdiri atas sumber sinar-x, sistem kontrol, detektor dan akusisi data. Sinar-x merupakan radiasi yang merambat lurus, tidak dipengaruhi oleh medan listrik dan medan magnet dan dapat mengakibatkan zat fosforesensi dapat berpendar. Sinar-x dapat menembus zat padat dengan daya tembus yang tinggi. Untuk mengetahui seberapa banyak sinar-x dipancarkan ke tubuh pasien, maka dalam peralatan ini juga dilengkapi sistem kontrol yang mendapat input dari komputer.

Bagian keluaran dari sistem pemroses citra, adalah sekumpulan detektor yang dilengkapi sistem akusisi data. Detektor adalah alat untuk mengubah besaran fisik-dalam hal ini radiasi-menjadi besaran listrik. Detektor radiasi yang sering digunakan adalah detektor ionisasi gas. Jika tabung pada detektor ini ditembus oleh radiasi maka akan terjadi ionisasi. Hal ini akan menimbulkan arus listrik. Semakin besar interaksi radiasi, maka arus listrik yang timbul juga semakn besar. Detektor lain yang sering digunakan adalah detektor kristal zat padat. Susunan detektor yang dipasang tergantung pada tipe generasi CT Scanner. Tetapi dalam hal fungsi semua detektor adalah sama yaitu mengindentifikasi intensitas sinar-x setelah melewati obyek. Dengan membandingkan intensitas pada sumbernya, maka atenuasi yang diakibatkan oleh propagasi pada obyek dapat ditentukan. Dengan menggunakan sistem akusisi data maka data-data dari detektor dapat dimasukkan dalam komputer. Sistem akusisi data terdiri atas sistem pengkondisi sinyal dan interfacae (antarmuka ) analog ke komputer.

Film yang menerima proyeksi sinar diganti dengan alat detektor yang dapat mencatat semua sinar secara berdispensiasi. Pencatatan dilakukan dengan mengkombinasikan tiga pesawat detektor, dua diantaranya menerima sinar yang telah menembus tubuh dan yang satu berfungsi sebagai detektor aferen yang mengukur intensitas sinar rontgen yang telah menembus tubuh dan penyinaran dilakukan menurut proteksi dari tiga tititk, menurut posisi jam 12, 10 dan jam 02 dengan memakai waktu 4,5 menit.

b. Sistem Komputer dan Sistem Kontrol

Bagian komputer bertanggung jawab atas keseluruhan sistem CT Scanner, yaitu mengontrol sumber sinar-x, menyimpan data, dan mengkonstruksi gambar tomografi. Komputer terdiri atas processor, array processor, harddisk dan sistem input-output.

Processor atau CPU (unit pemroses pusat) mempunyai fungsi untuk membaca dan menginterprestasikan instruksi, melakukak eksekusi, dan menyimpan hasil-hasil dalam memory. CPU yang digunakan mempunyai bus data 16,32 atau 64 bit. Tipe komputer yang digunakan bisa mikro komputer dan bisa mini komputer, namun harus memenuhi unjuk kerja dan kecepatan bai sistem CT Scanner. Harddisk mempunyai fungsi untuk menyimpan data dan software.

CT Scanner pada umumnya dilengkapi dengan dua buah monitor dan keyboard. Masing-masing sebagai operator station dan viewer station dan keduanya mempunyai tugas yang berbeda. Operation Station mempunyai fungsi sebagai operator kontrol untuk mengontrol beberapa parameter scan seperti tegangan anoda, waktu scan dan besarnya arus filamen. Sedangkan viewer station mempunyai fungsi untuk memanipulasi sistem pemroses citra. Bagian ini mempunyai sistem kontrol yang dihubungkan dengan sistem keluaran seperti hard copy film, magnetic tape, dan paper print out. Dari bagian ini dapat dilakukan pekerjaan untuk mendiagnosa hasil scanning.

Oprasi pengolahan Citra CT scan dapat dibedakan menjadi :

1. Analisis Citra

Analisis citra adalah kegiatan menganalisis citra sehingga menghasilkan informasi untuk menetapkan keputusan. Beberapa hal yang dapat diidentifikasi dari sebuah citra seperti format file citra,ukuran file citra, jumlah pixel, dimensi citra, resolusi citra, dan lain-lain.

Tujuan : menghitung besaran kuantitatif dari citrauntuk menghasilkan deskripsinya.Diperlukan untuk melokalisasi objek yang diinginkandari sekelilingnyaOperasi pengorakan citra :

- Pendeteksian tepi objek (edge detection)

- Ekstraksi batas (boundary)

- Represenasi daerah (region)

2. Restorasi Citra

Restorasi citra yaitu mencari terlebih dahulu penyebab kerusakan citra setelah itu baru mengaplikasikan teknik – teknik yang ada untuk memperbaikinya. Teknik restorasi berorientasi pada pemodelan degradasi dan melakukan proses kebalikan dari degradasi dalam merecover Citra aslinya. Restorasi citra berkaitan dengan penghilangan atau pengurangan degradasi pada citra yang terjadi karena proses akuisisi citra. Degradasi yang dimaksud termasuk derau (yang merupakan eror dalam nilai piksel) atau efek optis misalnya blur (kabur) akibat kamera yang tidak fokus atau karena gerakan kamera. Teknik restorasi citra meliputi operasi neighbourhood dan juga penggunaan proses-proses pada domain frekuensi.

3. Kompresi Citra

Kompresi citra adalah aplikasi kompresi data yang dilakukan terhadap citra digital dengan tujuan untuk mengurangi redundansi dari data-data yang terdapat dalam citra sehingga dapat disimpan atau ditransmisikan secara efisien. Proses kompresi merupakan proses mereduksi ukuran suatu data untuk menghasilkan representasi digital yang padat atau memampatkan namun tetap dapat mewakili kuantitas informasi yang terkandung pada data tersebut.

Bertujuan meminimalkan kebutuhan memori untuk merepresentasikan citra digital dengan mengurangi duplikasi data di dalam citra sehingga memori yang dibutuhkan menjadi lebih sedikit daripada representasi citra semula.

Manfaat

§ Waktu pengiriman data pada saluran komunikasi data lebih singkat

§ Membutuhkan ruang memori dalam storage lebih sedikit dibandingkan dengan citra yang tidak dimampatkan

§ Semakin besar ukuran citra, semakin besar memori yang dibutuhkan. Namun kebanyakan citra mengandung duplikasi data, yaitu :

o Suatu pixel memiliki intensitas yang sama dengan dengan pixel tetangganya, sehingga penyimpanan setiap pixel memboroskan tempat

o Citra banyak mengandung bagian (region) yang sama, sehingga bagian yang sama ini tidak perlu dikodekan berulangkali karena mubazir atau redunda

4. Segmentasi Citra

Segmentasi citra (image segmentation) mempunyai arti membagi suatu citra menjadi wilayah-wilayah yang homogen berdasarkan kriteria keserupaan yang tertentu antara tingkat keabuan suatu piksel dengan tingkat keabuan piksel – piksel tetangganya, kemudian hasil dari proses segmentasi ini akan digunakan untuk proses tingkat tinggi lebih lanjut yang dapat dilakukan terhadap suatu citra, misalnya proses klasifikasi citra dan proses identifikasi objek.

Adapun dalam proses segmentasi citra itu sendiri terdapat beberapa algoritma, diantaranya : algoritma Deteksi Titik, Deteksi Garis, dan Deteksi Sisi ( berdasarkan Operator Robert dan Operator Sobel ). Gonzalez dan Wintz (1987) menyatakan bahwa segmentasi adalah proses pembagian sebuah citra kedalam sejumlah bagian atau obyek. Segmentasi merupakan suatu bagian yang sangat penting dalam analisis citra secara otomatis, sebab pada prosedur ini obyek yang diinginkan akan disadap untuk proses selanjutnya

5. Perbaikkan Kualitas Citra

Perbaikan kualitas citra (image enhancement) merupakan salah satu proses awal dalam pengolahan citra. Perbaikan kualitas citra diperlukan karena seringkali citra yang dijadikan objek mempunyai kualitas yang buruk, misalnya citra mengalami derau (noise), citra terlalu gelap/terang, citra kurang tajam, kabur, dan sebagainya.

Image enhancement juga melibatkan level keabuan dan manipulasi kontras, pengurangan derau, pemfilteran, penajaman, interpolasi dan magnifikasi, pseudo warna, dan sebagainya. Yang dimaksud dengan perbaikan kualitas citra adalah proses mendapatkan citra yang lebih mudah diinterpretasikan oleh mata manusia. Tujuan perbaikan citra adalah lebih menonjolkan ciri citra tertentu untuk kepentingan analisis atau menampilkan citra.

Perbaikan citra berguna dalam ekstraksi cirri, analisis citra, dan tampilan informasi visual. Sedangkan restorasi citra mengacu pada menghilangkan atau meminimalkan degradasi dalam citra. Termasuk restorasi citra antara lain deblurring citra yang didegradasi oleh keterbatasan sensor atau lingkungannya, noise filtering, koreksi distorsi geometric atau ketidak linieran karena sensor-sensor. Perbedaan image enhancement dengan image restoration adalah pada image restoration perbedaan degradasi diketahui.

Beberapa teknik perbaikan kualitas citra yang umum digunakan antara lain :

1. Operasi Titik

a. Pengubahan kontras

b. Pemotongan noise

c. Mengiris window ( window scaling )

d. Model histogram

2. Operasi Spasial

a. Pelembutan noise

b. Filter median

c. Unsharp masking

d. Lowpass, bandpass, high-pass filtering

e. Pembesaran

3. Operasi Transformasi

a. Linier filter

b. Root filter

c. Homomorphic filter

4. Pseudowarna

a. False coloring

b. Pseudoloring

6. Pengolahan Citra

Pengolahan citra digital adalah salah satu bentuk pemrosesan informasi dengan inputan berupa citra (image) dan keluaran yang juga berupa citra atau dapat juga bagian dari citra tersebut. Tujuan dari pemrosesan ini adalah memperbaiki kualitas citra agar mudah diinterpretasi oleh manusia atau mesin computer. Operasi-operasi pada pengolahan citra digital secara umum dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

1. Perbaikan kualitas citra (image enhancement), contohnya perbaikan kontras gelap/terang, penajaman (sharpening), dan perbaikan tepian objek (edge enhancement)

2. Restorasi citra (image restoration), contohnya penghilangan kesamaran (deblurring)

3. Pemampatan citra (image compression)

4. Segmentasi citra (image segmentation)

5. Pengorakan citra (image analysis), contohnya pendeteksian tepi objek (edge enhancement) dan ekstraksi batas (boundary)

6. Rekonstruksi citra (image recronstruction)

Di dalam bidang komputer, sebenarnya ada tiga bidang studi yang berkaitan dengan data citra, namun tujuan ketiganya berbeda, yaitu:

a. Grafika Komputer (computer graphics) bertujuan menghasilkan citra (lebih tepat disebut grafik atau picture) dengan primitif-primitif geometri seperti garis, lingkaran, dan sebagainya. Primitif-primitif geometri tersebut memerlukan data deskriptif untuk melukis elemen-elemen gambar.

b. Pengolahan Citra (image processing) bertujuan memperbaiki kualitas citra agar mudah diinterpretasi oleh manusia atau mesin (dalam hal ini komputer). Teknik-teknik pengolahan citra mentransformasikan citra menjadi citra lain.

c. Pengenalan Pola (pattern recognition/image interpretation) mengelompokkan data numerik dan simbolik (termasuk citra) secara otomatis oleh mesin (dalam hal ini komputer). Tujuan pengelompokan adalah untuk mengenali suatu objek di dalam citra.

Pengolahan citra memiliki beberapa fungsi, diantaranya adalah:

Digunakan sebagai proses memperbaiki kualitas citra agar mudah diinterpretasi oleh manusia atau komputer
Digunakan untuk Teknik pengolahan citra dengan mentrasformasikan citra menjadi citra lain . contoh : pemampatan citra (image compression)
Sebagai proses awal (preprocessing) dari komputer visi

2.1.3. Komponen Dasar Pesawat CT scan

a. Meja Pemeriksaan

Meja pemeriksaan merupakan tempat pasien diposisikan untuk dilakukannya pemeriksaan CT-Scan. Bentuknya kurva dan terbuat dari Carbon Graphite Fiber. Setiap scanning satu slice selesai, maka meja pemeriksaan akan bergeser sesuai ketebalan slice ( slice thickness ). Meja pemeriksaan terletak dipertengahan gantry dengan posisi horizontal dan dapat digerakkan maju, mundur, naik dan turun dengan cara menekan tombol yang melambangkan maju, mundur, naik, san turun yang terdapat pada gantry.

Gambar 11. Komponen External CT Scan

1. Gantry Aperture (720mm diameter)

2. Microphone

3. Sagital laser alignment light

4. Patient guide light

5. X-ray exposure indicator light

6. Emergency stop buttons

7. Gantry control panel

8. External laser alignment lights

9. Meja pemeriksaan pasien

10. ECG gating monitor

b. Gantry

Gantry merupakan komponen pesawat CT-Scan yang didalamnya terdapat tabung sinar-x, filter, detektor, DAS (Data Acquisition System). Serta lampu indikator untuk sentrasi. Pada gantry ini juga dilengkapi denganindikator data digital yang memberi informasi tentang ketinggian meja pemeriksaan, posisi objek dan kemiringan gantry.

Pada pertengahan gantry diletakkan pasien. Tabung sinar-x dan detektor yang letaknya selalu berhadapan didalam gantry akan berputar mengelilingi objek yang akan dilakukan scanning.

1) Tabung sinar-x

Berfungsi sebagai pembangkit sinar-X dengan sifat:

11. Bekerja pada tegangan tinggi diatas 100 kV

12. Ukuran focal spot kecil 10 – 1 mm

13. Tahan terhadap goncangan

2) Kolimator

Pada pesawat CT-Scan, umumnya terdapat dua buah kolimator, yaitu:

• Kolimator pada tabunng sinar-x

Fungsinya: untuk mengurangi dosis radiasi, sebagai pembatas luas lapangan penyinaran dan mengurangi bayangan penumbra dengan adanya focal spot kecil.

• Kolimator pada detektor

Fungsinya: untuk pengarah radiasi menuju ke detektor, pengontrol radiasi hambur dan menentukan ketebalan lapisan (slice thickness).

3) Detektor dan DAS ( Data Acqusition system )

Setelah sinar-x menembus objek, maka akan diterima oleh detector yang selanjutnya dan dilakukan proses pengolahan data oleh DAS. Adapun fungsi detector dan DAS secara garis besar adalah: untuk menangkap sinar-x yang telah menembua objek, mengubah sinar-x dalam bentuk cahaya tampak, kemudian mengubah cahaya tampak tersebut menjadi sinyal-sinyal electron, lalu kemudian menguatkan sinyal-sinyal electron tersebut dan mengubah sinyal electron tersebut kedalam bentuk data digital.

a. Komputer merupakan pengendali dari semua instrument pada CT-Scan. Berfungsi untuk melakukan proses scanning, rekonstruksi atau pengolahan data, menampilkan ( display ) gambar serta untuk menganalisa gambar. Adapun elemen-elemen pada computer adalah sebagai berikut:

1) Input Device adalah unit yang menterjemahkan data-data dari luar kedalam bahasa computer sehingga dapat menjalankan program atau instruksi.

2) CPU (Central Procesing Unit) Merupakan pusat pengolahan dan pengelolaan dari kesseluruhan system computer yang sedang bekerja. Terdiri atas ALU ( Arithmetic Logic Unit ) berfungsi untuk melaksanakan proses berupa arithmetic operation seperti penambahan, pengurangan, pembagian, serta perkalian. Control Unit berfungsi untuk mengontrol keseluruhan system computer dalam melakukan pengolahandata. Memory Unit berfungsi sebagai tempat penyimpanan data ataupun instruksi yang sedang dikerjakan.

3) Output Device digunakan untuk menampilkan hasil program atau instruksi sehingga dapat dengan mudah dilihat oleh personilyang mengoperasikannya, misalnya CRT (Cathoda Ray Tube).

b. Layar TV Monitor

Berfungsi sebagai alat untuk menampilkan gambar dari objek yang diperiksa serta menampilkan instruksi-instruksi atau program yang diberikan.

c. Image Recording

Berfungsi untuk menyimpan program hasil kerja dari computer ketika melakukan scanning, rekonstruksi dan display gambar. digunakan:

1) Magnetik Disk digunakan untuk penyimpanan sementara dari data atau gambaran, apabila gambaran akan ditampilkan dan diproses. Magnetic disk dapat menyimpan dan mengirim data dengan cepat, bentuknya berupa piringan yang dilapisi bahan ferromagnetic. Kapasitasnya sangat besar.

2) Floppy Disk biasa disebut dengan disket, merupakan modifikasi dari magnetic disk, bentuknya kecil dan fleksibel atau lentur. Floppy disk mudah dibawa dan disimpan. Kapaasitasnya relative kecil (sekarang sudah tidak digunakan lagi).

d. Operator Terminal

Merupakan pusat semua kegiatan scanning atau pengoperasian system secara umum serta berfungsi untuk merekonstruksi hasil gambaran sesuai dengan kebutuhan.

e. Multiformat Kamera

Digunakan untuk memperoleh gambaran permanen pada film. Pada satu film dapat dihasilkan beberapa irisan gambar tergantung jenis pesawat CT dan film yang digunakan.

c. Rekonstruksi

Bagian terakhir dari CT Scanner adalah rekonstruksi. Banyak metode yang dapat digunakan untuk merekonstruksi gambar tomografi, mulai dari back projection sampai konvolusi.

Metode back projection banyak digunakan dalam bidang kedokteran. Metode ini menggunakan pembagian pixel-pixel yang kecil dari suatu irisan melintang. Pixel didasarkan pada nilai absorbsi linier. Kemudian pixel-pixel ini disusun menjadi sebuah profil dan terbentuklah sebuah matrik. Rekonstruksi dilakukan dengan jalan saling menambah antar elemen matrik.

Untuk mendapatkan gambar rekonstruksi yang lebih baik, maka digunakan metode konvolusi. Proses rekonstruksi dari konvolusi dapat dinyatakan dalam bentuk matematik yaitu transformasi Fourier. Dengan menggunakan konvolusi dan transformasi Fourier, maka bayangan radiologi dapat dimanipulasi dan dikoreksi sehingga dihasilkan gambar yang lebih baik.

Gambar 13. Komponen Internal CT Scan

1. X-ray tube

2. Filter dan kolimator

3. Proyektor Internal

4. Oil cooler

5. High voltage generator (0-75 kV)

6. Direct drive gantry motor

7. Rotation control unit

8. DAS

9. Detector

10. Slip rings

11. Detector temperature controller

12. High voltage generator (75-150 kV)

13. Power unit (AC to DC)

14. Line noise filter

2.1.4. Cara Kerja CT scan

Prinsip dasar CT scan mirip dengan perangkat radiografi yang sudah lebih umum dikenal. Kedua perangkat ini sama-sama memanfaatkan intensitas radiasi terusan setelah melewati suatu obyek untuk membentuk citra/gambar. Perbedaan antara keduanya adalah pada teknik yang digunakan untuk memperoleh citra dan pada citra yang dihasilkan. Tidak seperti citra yang dihasilkan dari teknik radiografi, informasi citra yang ditampilkan oleh CT scan tidak tumpang tindih (overlap) sehingga dapat memperoleh citra yang dapat diamati tidak hanya pada bidang tegak lurus berkas sinar (seperti pada foto rontgen), citra CT scan dapat menampilkan informasi tampang lintang obyek yang diinspeksi. Oleh karena itu, citra ini dapat memberikan sebaran kerapatan struktur internal obyek sehingga citra yang dihasilkan oleh CT scan lebih mudah dianalisis daripada citra yang dihasilkan oleh teknik radiografi konvensional.

Sinar-X yang mengalami atenuasi, setelah menembus objek diteruskan ke detektor yang mempunyai sifat sangat sensitive dalam menagkap perbedaan atenuasi dari sinar-X yang kemudian mengubah sinar-X tersebut menjadi signal-signal listrik. Kemudian signal-signal listrik tersebut diperkuat oleh Photomultiplier Tube sinar-X. Data dalam bentuk signal-signal listrik tersebut diubah kedalam bentuk digital oleh Analog to Digital Converter (ADC), yang kemudian masuk ke dalam system computer dan diolah oleh computer. Kemudian Data Acquistion System (DAS) melakukan pengolahan data dalam bentuk data-data digital atau numerik.

Data-data inilah yang merupakan informasi komputer dengan rumus matematika atau algoritma yang kemudian direkonstruksi dan hasil rekonstruksi tersebut ditampilkan pada layar TV monitor berupa irisan tomography dari objek yang dikehendaki yaitu dalam bentuk gray scale image yaitu suatu skala dari kehitaman dan keputihan. Pada CT Scanner mempunyai koefisien atenuasi linear yang mutlak dari suatu jaringan yang diamati, yaitu berupa CT Number. Tulang memiliki nilai besaran CT Number yang tertinggi yaitu sebesar 1000 HU (Hounsfield Unit), dan udara mempunyai nilai CT Number yang terendah yaitu -1000 HU (Hounsfield Unit), sedangkan sebagai standar digunakan air yang memiliki CT Number 0 HU (Hounsfield Unit). Nilai diatas merupakan nilai pada pesawat CT yang memiliki faktor pembesaran konstan 1000, untuk memperjelas suatu struktur yang satu dengan struktur yang lainnya yang mempunyai nilai perbedaan koefisien atenuasi kurang dari 10% maka dapat digunakan window width untuk memperoleh rentang yang lebih luas.

CT Scanner menggunakan penyinaran khusus yang dihubungkan dengan komputer berdaya tinggi yang berfungsi memproses hasil scan untuk memperoleh gambaran panampang-lintang dari badan. Pasien dibaringkan diatas suatu meja khusus yang secara perlahan – lahan dipindahkan ke dalam cincin CT Scan. Scanner berputar mengelilingi pasien pada saat pengambilan sinar rontgen. Waktu yang digunakan sampai seluruh proses scanning ini selesai berkisar dari 45 menit sampai 1 jam, tergantung pada jenis CT scan yang digunakan( waktu ini termasuk waktu check-in nya).

Computed Tomography atau CT memiliki prinsip kerja sebagai berikut:

• Tabung sinar-X akan mengeluarkan sinar-X yang akan melewati celah sempit (kolimator)

• Sinar-X tersebut akan menembus organ dan akan mengalami pelemahan (atenuasi)

• Sinar-X itu kemudian mengenai detektor yang mengubah energi sinar-X menjadi energi cahaya tampak

• Energi yang berasal dari detektor akan digandakan oleh Image Intensifier

• Setelah itu, cahaya tampak akan masuk ke dalam Photo Multiplier Tube (PMT) dan akan diubah menjadi pulsa atau sinyal listrik

• Sebagai data analog, sinyal listrik ini akan dikonversikan menjadi data digital oleh ADC (Analog to Digital Converter)

• Data digital dari ADC (Analog to Digital Converter) akan diakuisisi ke dalam DAS (Data Acquisition System) dan dikirim ke CPU. Pada CPU data akan diolah dan direkonstruksi. Beberapa prosedur yang bisa digunakan dalam teknik rekonstruksi gambaran :

15. Algebraic Reconstruction Techniques (ART)

16. Convolution Back Projection Procedures

Dari CPU data akan dikirim ke monitor untuk ditampilkan, ke Memory Unit (storage) untuk disimpan ataupun dikirim ke output devices lainnya untuk dicetak

Pada dasarnya, CT atau Computed Tomography mengukur distribusi spasial (ruang) suatu kuantitas fisik yang akan diamati dari arah yang berbeda-beda dengan tujuan untuk merekonstruksi gambar yang bebas dari superimposisi. Kuantitas fisik yang diukur adala koefisien atenuasi (µ) dari obyek yang menyebabkan pelemahan intensitas sinar-X oleh obyek yang ditembus oleh sinar-X tersebut. Berkas sinar-X yang menembus suatu obyek akan menglami pelemahan (kehilangan energi) yang diakibatkan oleh penyerapan oleh obyek penyebaran atau penghamburan.

Densitas dari suatu jaringan akan sebanding dengan penyerapan suatu jaringan. Jaringan dengan kepadatan yang tinggi akan menyerap energi sinar-X lebih banyak sehingga pelemahannya menjadi tinggi dan sinar-X yang mampu diteruskan akan menjadi sedikit. Sedangkan jaringan yang memiliki kepadatan yang rendah akan menyerap energi sinar-X lebih sedikit sehingga pelemahannya menjadi sedikit dan sinar-X yang diteruskan banyak. Rumus yang digunakan dalam energi sinar-X :

It = Io . e–µt

µ = 1/t . ln Io/It

Dimana

Io = Intensitas radiasi sebelum mengenai obyek

It = Intensitas radiasi setelah mengenai obyek

e = koefisien

µ = koefisien atenuasi

t = tebal bahan

Dari rumus diatas diperoleh rumusan koefisien serap linier material. Setiap materi memiliki koefisien nilai serap bahan yang berbeda-beda. Hal inilah yang menjadi patokan nilai dari bilangan CT (CT number). Hal ini merupakan data untuk prinsip kerja CT.

Proses scanning ini tidak menimbulkan rasa sakit. Sebelum dilakukan scanning pada pasien, pasien disarankan tidak makan atau meminum cairan tertentu selama 4 jam sebelum proses scanning. Bagaimanapun, tergantung pada jenis prosedur, adapula prosedur scanning yang mengharuskan pasien untuk meminum suatu material cairan kontras yang mana digunakan untuk melakukan proses scanning khususnya untuk daerah perut.

Dengan menggunakan tabung sinar-x sebagai sumber radiasi yang berkas sinarnya dibatasi oleh kollimator, sinar x tersebut menembus tubuh dan diarahkan ke detektor. Intensitas sinar-x yang diterima oleh detektor akan berubah sesuai dengan kepadatan tubuh sebagai objek, dan detektor akan merubah berkas sinar-x yang diterima menjadi arus listrik, dan kemudian diubah oleh integrator menjadi tegangan listrik analog. Tabung sinar-x tersebut diputar dan sinarnya di proyeksikan dalam berbagai posisi, besar tegangan listrik yang diterima diubah menjadi besaran digital oleh analog to digital Converter (A/D C) yang kemudian dicatat oleh komputer. Selanjutnya diolah dengan menggunakan Image Processor dan akhirnya dibentuk gambar yang ditampilkan ke layar monitor TV. Gambar yang dihasilkan dapat dibuat ke dalam film dengan Multi Imager atau Laser Imager.

Gambar 14. Prinsip Kerja CT Scan

Berkas radiasi yang melalui suatu materi akan mengalami pengurangan intensitas secara eksponensial terhadap tebal bahan yang dilaluinya. Pengurangan intensitas yang terjadi disebabkan oleh proses interaksi radiasi-radiasi dalam bentuk hamburan dan serapan yang probabilitas terjadinya ditentukan oleh jenis bahan dan energi radiasi yang dipancarkan. Dalam CT scan, untuk menghasilkan citra obyek, berkas radiasi yang dihasilkan sumber dilewatkan melalui suatu bidang obyek dari berbagai sudut. Radiasi terusan ini dideteksi oleh detektor untuk kemudian dicatat dan dikumpulkan sebagai data masukan yang kemudian diolah menggunakan komputer untuk menghasilkan citra dengan suatu metode yang disebut sebagai rekonstruksi.

1) Pemroses Data

Suatu sinar sempit (narrow beam) yang dihasilkan oleh X-ray didadapatkan dari perubahan posisi dari tabung X-ray, hal ini juga dipengaruhi oleh collimator dan detektor. Secara sederhana dapat digambarkan sebagai berikut:

Gambar 15. Pemroses Data CT Scan

Sinar X-ray yang telah dideteksi oleh detektor kemudian dikonversi menjadi arus listrik yang kemudian ditransmisikan ke komputer dalam bentuk sinyal melaui proses berikut :

Gambar 16. Proses dalam CT Scan

Setelah diperoleh arus listrik dan sinyal aslinya, maka sinyal tadi dikonversi ke bentuk digital menggunakan A/D Convertor agar sinyal digital ini dapat diolah oleh komputer sehingga membentuk citra yang sebenarnya.

Hasilnya dapat dilihat langsung pada monitor komputer ataupun dicetak ke film. Berikut contoh citra yang diperoleh dalam proses scanning menggunakan CT Scanner :

Gambar 17. Hasil CT Scan

yang dapat dilihat dari Monitor

2) Aplikasi

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 seperti :

• Adanya gumpalan darah di dalam paru-paru (pulmonary emboli)

• Pendarahan di dalam otak ( cerebral vascular accident)

• Batu ginjal

• Inflamed appendix

• Kanker otak, hati, pankreas, tulang, dll.

• Tulang yang retak

Citra (image) adalah suatu representasi, kemiripan, atau imitasi dari suatu obyek atau benda. Citra dikelompokkan menjadi dua yaitu citra tampak dan citra tak tampak. Citra tampak misalnya foto, lukisan dan apa yang nampak di monitor atau televise. Sedangakn citra tak tampak misalnya gambar atau file (citra digital). Untuk dapat dilihat oleh manusia, citra tak tampak ini harus diubah menjadi citra tampak misalnya dengan menampilkannya di monitor, dicetak dimedia kertas dan lain-lain.

Dari jenis citra tersebut hanya citra digtal yang dapat diolah oleh computer. Jenis citra lain jika ingin diolah dalam computer harus diubah dalam bentuk citra digital. Misalnya organ kepala yang dipindai dengan CT Scan. Kegiatan untuk mengubah informasi citra fisik non digital menjadi digital disebut sebagai pencitraan (imaging).

Citra CT Scan adalah tampilan digital dari crossectional tubuh dan berupa matriks yang terdiri dari pixel-pixel, atau tersusun dari nilai pixel yang berlainan.

Komponen yang mempengaruhi kualitas gambar CT-Scan adalah spatial resolution, kontras resolution, noise dan artefak.

1. Spatial resolusi adalah kemampuan untuk dapat membedakan objek/ organ yang berukuran kecil dengan densitas yang berbeda pada latar belakang yang sama. Resolusi Spatial adalah kemampuan untuk dapat membedakan obyek yang berukuran kecil dengan densitas yang berbeda pada latar belakang yang sama. Dipengaruhi oleh factor geometri, rekontruksi alogaritma, ukuran matriks, magnifikasi, dan FOV. Resolusi spasial atau High Contras Resolusi adalah kemampuan untuk dapat membedakan objek yang berukuran kecil dengan densitas yang berbeda. Resolusi spasial dipengaruhi oleh : faktor geometri, rekonstruksi algoritma/filter kernel, ukuran matriks, pembesaran gambar (magnifikasi), Focal Spot, Detektor

2. Kontras resolusi adalah kemampuan untuk membedakan atau menampakan obyek-obyek dengan perbedaan densitas yang sangat kecil dan dipengaruhi oleh faktor eksposi, slice thicknees, FOV dan filter kernel (rekonstruksi algorithma).

3. Noise adalah fluktuasi (standar deviasi) nilai CT number pada jaringan atau materi yang homogen. Noise tergantung pada beberapa faktor antara lain : mAs, scan time, kVp, tebal irisan, ukuran objek dan algoritma Sebagai contoh adalah air memiliki CT Number 0, semakin tinggi standar deviasi nilai CT Number pada pengukuran titik-titik air berarti noisenya tinggi. Noise ini akan mempengaruhi kontras resolusi, semakin tinggi noise, maka kontras resolusi akan menurun. Faktor-faktor yang menyebabkan noise adalah :

a. Faktor eksposi, mAs, kV, semakin besar faktor eksposi akan menurunkan noise. Salah satu parameter yang mempengaruhi CT number adalah pemilihan tegangan tabung sinar-X/kV. Pengaturan tegangan sinar-X menentukan jumlah energi foton sinar-X. CT number akan mengalami kenaikan seiring dengan penurunan tegangan tabung sinar-X. Hal ini akan berpengaruh pada image quality dan level of noise. Penelitian menggunakan variasi kV dianggap perlu semenjak kalibrasi air dan udara pada pesawat CT Scan Somatom Emotion terpelihara dengan cara mengubah tegangan tabung sinar-X. Estimasi tegangan tabung yang memiliki energi tinggi dan memiliki efektifitas energi adalah 80 kV, 110 kV dan 130 kV

b. Ukuran pixel, dipengaruhi oleh FOV dan ukuran matriks. Semakin besar ukuran pixel, noise semakin berkurang, akan tetapi resolusi spatial menurun.

c. Slice thickness, semakin besar slice thickness noise akan berkurang.

d. Algoritma, penambahan prosedur algoritma sesuai kebutuhan dapat meningkatkan image noise, peningkatan image noise dapat menurunkan resolusi kontras.

Keterangan

• Jika ukuran pixel semakin lebar, maka noise dalam resolusi spasial akan semakin menurun.

• Jika slice thickness semakin meningkat, maka noise dan resolusi spasial akan semakin menurun.

• Jika energi (kV) meningkat, maka dosis radiasi yang diterima meningkat tapi noise semakin menurun.

4. Artefak adalah kesalahan dalam gambar (adanya sesuatu dalam gambar) yang tidak ada hubungannya dengan obyek yang diperiksa. Dalam CT Scan artefak didefinisikan sebagai pertentangan / perbedaan antara rekonstruksi CT Number dalam gambar dengan koefisien atenuasi yang sesungguhnya dari obyek yang diperiksa.

2.1.5. Tata Cara Pengoprasian CT scan

1. Prosedur Kerja

a. Survei Radiasi

Sebelum dilaksanakan pekerjaan scanning atau kegiatan penyinaran, terlebih dahulu dilakukan survai radiasi pada area di sekitar CT-Scan untuk memastikan bahwa tidak ada paparan radiasi. Survey radiasi dilaksanakan sebelum, semasa dan sesudah operasi baik operasi normal maupun tidak normal, perawatan, dan penggantian sumber. Semua data-data laju paparan dan data dosis yang diukur harus dicatat dalam catatan tersendiri atau dalam bentuk pelaporan kegiatan.

b. Operasi

1. Sebelum Penyinaran

o Menyiapkan peralatan proteksi radiasi dan peralatan lain yang diperlukan seperti surveimeter, personal dosimeter (film badge/TLD/dosimeter saku), dan tanda radiasi.

o Pekerja radiasi dan PPR yang akan menangani sumber harus mengenakan film badge/TLD .

o Hanya tenaga ahli, PPR dan orang yang ditunjuk yang dapat mengerjakan pengoperasian CT-Scan dan berada di lokasi terebut.

o Pakai monitor perorangan (TLD atau dosimeter saku).

o Periksa survey meter yang akan digunakan untuk memonitor lingkungan selama pelaksanaan pengoperasian CT-Scan. Pemeriksaan meliputi sertifikat kalibrasi, kondisi baterai, faktor kalibrasi, respon dan cara pemakaian. Nyalakan survey meter.

o Tarik panel kontrol PLN pada posisi ON yang berada di ruang gantry.

o Lihat jarum penunjukan indikator tegangan pada stabilizer apakah pada posisi 220 V (normal).

o Perhatikan pendingin ruangan dan alat kelembaban udara bekerja dengan baik. Lihat indikator thermometer dan humidifier yang ada diruangan, dibawah 22º C dan 45% adalah kondisi yang ideal.

o Tutup pintu pemisah ruang sinar-x (gantry) dan ruang kontrol secara benar dan tertutup rapat .

o Hidupkan CPU komputer pada ruang kontrol dengan menekan tombol ON pada stabilizer yang berada diatas CPU dan tunggu selama kurang lebih 5 menit.

o Nyalakan lampu merah bahaya radiasi yang berada di dinding dengan menekan saklar yang berada di samping pintu masuk ruang tabung sinar-x (ruang gantry).

o Ikuti perintah program software yang ada yang ada di kontrol monitor untuk tahap pemanasan atau seasoning memastikan apakah alat berjalan dengan baik.

a. Setelah muncul tampilan Check-up tekan tombol checkup

b. Kemudian muncul tampilan automatic procedure, tekan tombol START yang berlambang radiasi pada control box.

c. Check up akan meliputi current tube temperature, voltage, slice thickness dll.

d. Tunggu sampai prosedur check-up selesai sekitar 2 menit.

e. Muncul tampilan menu utama software dan check-up selesai.

o CT-Scan siap digunakan.

2. Proses Penyinaran (Scanning)

o Atur letak atau posisi sample atau obyek yang akan dianalisa pada meja scanning.

o Masukkan data-data sample tersebut yaitu nama sample, ID, dll, dengan memilih menu PATIENT→Register.

o Kemudian klik EXAM

o Lakukan setting mA dan KV (30 – 180 mA dan 80; 130 kV) yang diinginkan, panjang sample, posisi tube kemudian klik menu LOAD.

o Scanning akan berjalan dalam hitungan detik .

o Setelah selesai scanning secara memanjang, pilihlah beberapa titik untuk dipotong (slicing) dan klik LOAD, secara otomatis akan tertera di monitor slice image atau sayatan obyek tersebut. Setelah selesai klik END EXAM.

o Non aktifkan software system dengan shutdown yaitu klik menu SYSTEM pilih END, kemudian dimonitor muncul dialog box End Session. Pilihlah dan klik SHUTDOWN SYSTEM, kemudian tekan YES.

o Selama CT-Scan sedang beroperasi, lakukan survey radiasi disekitar ruangan (tempat operator, pintu masuk dan ruang CT-Scan) dan catat dalam log book.

o Jika scanning sudah selesai pastikan sudah tidak ada paparan radiasi diruang gantry atau sekitarnya dengan survey meter.

o Matikan lampu tanda bahaya radiasi

3. Setelah Penyinaran (Scanning)

o Tunggu waktu pendinginan minimal selama 15 (limabelas) menit sampai tabung / tube menjadi dingin.

o Matikan UPS dengan menekan tombol 0 atau OFF.

o Turunkan panel kontrol PLN dengan menarik tuas ke posisi OFF

o Baca penunjukan akhir dosimeter saku

o Matikan survaimeter

o Membuat laporan pelaksanaan yang diketahui atau ditandatangani oleh Petugas Proteksi Radiasi (PPR)

2.1.6. Analog Digital Converter dan Digital Analog Converter

2.1.6.1.Analog to Digital Converter (ADC)

Alat yang merubah sinyal analog menjadi digital yaitu Analog Digital Converter atau biasa disingkat ADC merupakan perangkat yang menconvert secara kontinusmerubah sinyal listrik analog dari instrument dan sensor yang memonitor kondisi seperti suara, pergerakan dan temeratur menjadi kode biner agar bisa di mengerti computer. ADC dapat berada pada chip tunggal atau bisa juga dalam satu sirkuit tanpa chip.

Sumber sinyal analog dalam radiologi :

• Kristal phospor Image Intensifier – DF, CR, DR

• Ionization chamber / detector – CT Scan

• Kristal scintilasi – Kedokteran nuklir

• Kristal Piezoelektrik – Tranducer USG

Proses menjadi digital (angka-angka biner) namanya digitasi (digitization/digitizing/digitized) Digitized merupakan proses pengconvert gambar atau sinyal kedalam kode digital dengan cara scanning, mengkopi tablet grafis atau menggunakan alat pengkonvortan dari analog ke digital. Sinyal yang tercipta tergantung dari tingkat atenuasi tinggi atau rendah.

Komponen ADC

Comparator : pembanding dua arus atau sinyal yang masuk, lalu meneruskan yang lebih besar sebagai out put “1” jika besar. “0” jika kecil.

Dalam komponen elektronik, alat yang digunakan untuk kompresi dengan membandingkan 2 tegangan atau arus dan saklar untuk output untuk menunjukkan yang lebih besar.

Parameter ADC

1. Digitization Depth : Jumlah bits yang dihasilkan dari bilangan biner. Nilai gray level dari sebuah pixel dalam sebuah gambar  Resolusi dan Kemampuan Manipulasi

2. Dynamic Range : Rentang cakupan arus atau sinyal input hasil dari digital output Kombinasi keduanya menghasilkan contras dan latitude dalam radiografi.

3. Digitization Rate : Waktu yang dibutuhkan untuk mengubah data dari analog menjadi digitial.

PIXEL dan VOXEL

Sebuah gambar digital terdiri atas kumpulan kotak kubus bernama matrix. Tiap kotak diwakilkan oleh satu nilai bilangan biner hasil digitasi (radiografi : hasil atenuasi/intensitas sinyal)

Sebuah kubus yang mempunyai Panjang, Lebar, Tinggi (3 Dimensi) bernama Voxel (Volume Element)  Atenuasi/Intensitas sinyal menentukan komposisi dan ketebalan objek Misal : Contrast dalam pemeriksaan CT scan.

Pixel (Picture Element) sebuah kotak 2 Dimensi yang terdiri atas Panjang x Lebar Semakin banyak Pixel yang terkandung, matriks akan semakin besar resolusi naik Contoh : Matrix 256x256 berisi 65536 pixel  jumlah data. Matrix 512x512 :berisi 262144 data. Ukuran lapangan objek berbeda dengan Matrix

Array Processor

Sebuah 512x512 matrix dalam 30 fps video, ADC harus dapat melakukan proses 107 Digitasi per detik. Processor yang digunakan untuk menangani pekerjaan ini dinamakan Array Processor  Sebuah Processor yang digunakan untuk tujuan khusus. Di buat agar dapat melakukan perhitungan aritmatika 10-1000 kali lebih cepat dari CPU khusus dalam mengolah gambar. Array Processor dapat disebutkan sebagai sebuah small computer tetapi tidak menjadi bagian dari CPU  peripheral Fungsi Array Processor untuk mempercepat proses matrix dan perhitungan aritmatika berulang. Menggunakan 2 prinsip matematika :

1. Transformasi Fourier yaitu : mengurangi amplitudo dan meningkatkan frekuensi dengan manipulasi matematis untuk mempercepat proses

2. Penjumlahan Matrix, Pembalikan, Pembelokan

Oleh karena Array Processor dibuat untuk menangani jumlah data yang amat banyak maka hanya dipasang pada tempat2 dimana sinar-sinar atau sinyal banyak digunakan Contohnya : Gantry CT Scan, Antena MRI

Dengan Array Processor dapat mempersingkat tugas yang seharusnya beberapa menit menjadi 5 – 1 detik.

Display Grafis

Walau monitor berwarna, hingga saat ini tampilan masih hitam putih. Frekuensi layar 30 – 60 Hz mencegah flickering (berkedip).Buffer / penyangga : memori tambahan untuk input output data sementara agar perbedaan kemampuan antara hardware atau software menjadi setara. Display Grafis menggunakan sistem frame buffer untuk melakukan pengolahan kontras, windowing, dan lainnya tanpa menggangu data gambar dalam memori CPU. Histogram : Histos = berdiri. Gramma = gambar. Representasi grafis untuk distribusi warna (gray level) dari citra digital. Sumbu ordinat x (vertikal) representasi derajat pixel. Y : exposure range (luminisensi).

2.1.6.2.Digital to Analog Converter (DAC)

Digital analog Converter atau DAC merupakan suatu komponen yang berfungsi untuk merubah data digital ke dalam data analog. Data yang dirubah disini dalam bentuk perintah, seperti setelah gambaran yang telah muncul di monitor di edit maka gambar tersebut akan dibuat dalam bentuk print outnya. Pada saat proses print itu lah digital analog converter atau DAC menjalankan tugasnya.

2.2. Peran CT Scan dalam Radiologi

2.2.1. Manfaat CT Scan

• Adanya gumpalan darah di dalam paru-paru (pulmonary emboli)

• Pendarahan di dalam otak ( cerebral vascular accident)

• Batu ginjal

• Inflamed appendix

• Kanker otak, hati, pankreas, tulang, dll.

• Tulang yang retak

CT scan generasi terbaru bahkan bisa memperlihatkan pembuluh darah dengan sangat jelas. CT scan dari GE Healthcare’s Revolution CT yang telah diaplikasian di West Kendall Baptist Hospital Florida pada bulan September 2014 lalu. CT Scan ini bukan hanya memproduksi kualitas yang tinggi untuk memperlihatkan organ dengan detail yang sangat baik, tapi juga memberikan dosis yang lebih rendah dari CT scan sebelumnya. CT scan ini dapat memperlihatkan pembuluh darah, organ, tulang dan jaringan dengan gambar 3D

2.2.2. Kelebihan dan Kekurangan CT Scan

1. Kelebihan CT scan

• Gambar yang dihasilkan memiliki resolusi yang baik dan akurat.

• Tidak invasive (tindakan non-bedah).

• Waktu perekaman cepat.

• Gambar yang direkontruksi dapat dimanipulasi dengan komputer sehingga dapat dilihat dari berbagai sudut pandang.

2. Kekurangan CT scan

• Paparan radiasi akibat sinar X yang digunakan yaitu sekitar 4% dari radiasi sinar X saat melakukan foto rontgen. Jadi ibu hamil wajib memberitahu kondisi kehamilannya sebelum pemeriksaan dilakukan.

• Munculnya artefak (gambaran yang seharusnya tidak ada tapi terekam). Hal ini biasanya timbul karena pasien bergerak selama perekaman, pasien menggunakan tambalan gigi amalgam atau sendi palsu dari logam, atau kondisi jaringan tubuh tertentu.

• Reaksi alergi pada zat kontras yang digunakan untuk membantu tampilan gambar.

3. Hal-hal yang perlu diperhatikan

• Observasi keadaan alergiterhadap zat kontras yang disuntikan. Bila terjadi alergi dapat diberikan deladryl 50 mg.

• Mobilisasi secepatnya karena pasien mungkin kelelahan selama prosedur berlangsung.

• Ukur ntake dan out put. Hal ini merupakan tindak lanjut setelah pemberian zat kontras yang eliminasinya selama 24 jam. Oliguri merupakan gejala gangguan fungsi ginjal, memerlukan koreksi yang cepat oleh seorang perawat dan dokter.

BAB III

PENUTUP

3.1 Simpulan

Pada Electron Beam Technique tidak menggunakan tabung sinar-x, tapi menggunakan electron gun yang memproduksi pancaran electron berkekuatan 130 KV. Pancaran electron difokuskan oleh electro-magnetic coil menuju fokal spot pada ring tungsten. Proses penumbukkan electron pada tungsten menghasilkan energy sinar-x. Sinar-x akan keluar melewati kolimator yang membentuknya menjadi pancaran fan beam. Kemudian sinar-x akan mengenai obyek dan hasil atenuasinya akan mengenai solid state detector dan selanjutnya prosesnya sama dengan prinsip kerja CT Scan yang lain. Perbedaannya hanya pada pembangkit sinar-x nya bukan menggunakan tabung sinar-x tetapi menggunakan electron gun.

3.2 Saran

Saran yang dapat diberikan dari makalah ini adalah :

1. Setiap orang harus mengetahui seluk baluk CT scan agar tidak salah menginterpretasikannya

2. Radiographer harus memahami segala hal tentang CT scan untuk mencegah terjadinya human eror dikarnakan tidak mengetahui cara mengoprasikannya.

All About Radiology

Friday, 22 April 2016

CT-Scan

No comments:

Post a Comment

Featured post

Teknik Pemeriksaan MSCT- Scan Pada Kasus Hidrosefalus

Translate