ANALISIS FUNGSI RESPON SATU DIMENSI PADA CITRA PHANTOM BERBASIS AKRILIK HASIL PEMINDAIAN PESAWAT CT-SCAN
ANALISIS FUNGSI RESPON SATU DIMENSI PADA CITRA
PHANTOM BERBASIS AKRILIK HASIL PEMINDAIAN
PESAWAT CT-SCAN
Oleh :
Kurnia Krisnadi
NIM : 642012012
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada Program Studi Fisika, Fakultas Sains dan Matematika
guna memenuhi sebagian dari persyaratan untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains
Program Studi Pendidikan Fisika
FAKULTAS SAINS DAN MATEMATIKA
UNIVERSITAS KRISTEN SATYA WACANA
SALATIGA
2017
i
ii
iii
iv
MOTTO
Jika kamu tidak mengejar apa yang kamu inginkan, maka kamu tidak
akan mendapatkanya. Jika kamu idak bertanya maka jawabanya adalah
tidak. Jika kamu tidak melangkah maju maka kamu akan tetap ditempat
yang sama.
v
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus karena kasih dan anugrahNya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir dengan judul “Analisis Fungsi Respon Satu
Dimensi Pada Citra Phantom Berbasis Akrilik Hasil Pemindaian Pesawat Ct-Scan”.
Laporan penelitian ini disusun untuk tugas akhir dan sebagai salah satu syarat untuk
menyelesaikan pendidikan di Program Sarjana Sains di bidang fisika Universitas Kristen Satya
Wacana serta untuk memenuhi persyaratan memperoleh gelar Sarjana Sains. Penulis menyadari
bahwa penyusunan tugas akhir ini terdapat kekurangan dikarenakan keterbatasan penulis.
Penulis mengharapkan masukan berupa saran dan kritik yang bersifat membangun ke arah
penyempurnaan.
Berbagai bantuan telah penulis terima dalam proses pembuatan tugas akhir ini, baik secara
langsung dan tidak langsung. Untuk itu penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada
semua pihak yang turut membantu, terkhusus :
1. Allah SWT yang sungguh baik, karena kasih-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas
akhir ini dengan baik.
2. Bapak Darso Sutopo dan Ibu Sumirah tercinta yang senantiasa mendukung baik secara
moril dan materiil, mendoakan dan membimbing saya hingga saat ini. Adik-adik
(Pandu, dan Andri).
3. Saudara-saudaraku yang membantu, mendoakan dan mendorong saya selama ini.
4. Bapak Nur Aji Wibowo, S.Si., M.Si selaku walistudi angkatan 2011.
5. Dr. Suryasatriya Trihandaru, M. Sc. Nat selaku pembimbing utama, dan Bapak Giner
Maslebu, S. Pd., S. Si., M. Si selaku pembimbing pendamping satu, serta Ibu Siti Nur
Endahyani, S. Si., FM selaku pembimbing dua.
6. Pihak Rumah Sakit Umum Daerah (RSUD) Salatiga yang telah memberikan ijin
pengambilan data.
7. Laboran-laboran progdi fisika (mas Tri, mas Sigit, pak Tafip) yang senantiasa
membantu selama penelitian.
8. Bapak Faik yang senantiasa sabar memberikan bimbingan untuk pengambilan data di
RSUD Salatiga dan segenap staf Radiologi RSUD Salatiga.
9. Teman-teman Fisika dan Pendidikan Fisika 2012 (Amin, Anes, Cahya, Veni, mas
Wahyu, Rosa, Risha, Inti, Nana, Wandi, dll) yang menjadi teman seperjuangan kuliah,
teman main dan teman belajar.
10. Dan seluruh teman-teman FSM angkatan 2012.
11. Seluruh pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu.
Salatiga, 23 Januari 2017
Penulis,
Kurnia Krisnadi
vi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL
i
LEMBAR PENGESAHAN
ii
LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN
iii
LEMBAR PERSETUJUAN AKSES
iv
MOTTO
v
KATA PENGANTAR
vi
DAFTAR ISI
vii
BAB 1. PENDAHULUAN
1
LAMPIRAN
4
vii
BAB I
PENDAHULUAN
Mengacu pada Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 36 Tahun 2009 Tentang
Kesehatan Pada pasal 8 dikatakan bahwa “Setiap orang berhak memperoleh informasi tentang data
kesehatan dirinya termasuk tindakan dan pengobatan yang telah maupun yang akan diterimanya dari
tenaga kesehatan”. Salah satunya adalah informasi yang di dapat dari hasil citra pengolahan CT Scan.
Berdasarkan Keputusan Menteri Kesehatan No 1014 tentang Standar Pelayanan Radiologi
Diagnostic di Saran Pelayanan Kesehatan, CT Scan merupakan salah satu pelayanan radiologi
intervensional dengan menggunakan radiasi pengion (radiodiagnostik) (Kepmenkes RI No 1014).
Penggunaan radiasi ini dilakukan untuk melihat citra organ tubuh. Semakin tinggi dosis yang diterima
pasien, semakin sedikit noise yang muncul dan semakin mudah membedakan struktur dengan kontras
rendah dalam suatu organ (Goldman Lee, 2007).
CT Scan mempunyai proses pencitraan yang cukup kompleks, hal ini memungkinkan
terjadinya misaligment, kesalahan kalibrasi dan kegagalan fungsi sistem pembangkit dan deteksi
sinar-x (AAPM report 74, 2002). Selain itu citra hasil CT Scan memiliki kekurangan karena pada
umumnya citra hasil scanning, yang berupa citra digital aras keabuan mengalami penurunan kualitas
(terdegradrasi) yang disebabkan faktor-faktor luar (noise) dan peralatan medis yang digunakan
(Legget R, 2004).
Maka dari itu diperlukan protokol pengendalian mutu (Quality Control/QC) karena QC
merupakan hal paling mendasar untuk mendapatkan kualitas citra yang konsisten baik (Douglas
Pfeifer, -). Kualitas citra CT scan biasanya dinilai berdasarkan CT number, image noise, contrast to
noise ratio (CNR), uniformity of image and CT number, image artefacts, spatial resolution, serta
partial volume effect (IAEA No 19, 2012). Pada penulisan ini hanya akan mendalami mengenai
resolusi spatial. Secara umum mengukur kualitas citra dengan resolusi spatial dapat dilakukan melalui
image plane, slice thickness, dan sensitivity (AAPM Report 01, 1977).
Penentuan nilai resolusi spasial dapat dilakukan dengan metode modulation tranfer function
(MTF). MTF dapat diperoleh dari point spread function (PSF), line spread function (LSF), dan edge
spread function (ESF). Metode ini dapat menjelaskan ketelitian spasial suatu sistem pencitraan yang
mempertimbangkan aspek pengaburan (IAEA No 19, 2012; AAPM Report 01, 1977; AAPM Report
39, 1993; Andreas Staude, -). Proses pengaburan dari citra secara umum menggunakan PSF dari
sistem pencitraan kemudian ditambahkan hasil matematik yang disebut convolution (Bushberg T,
2002). Melalui proses convolution ini maka akan didapatkan fungsi respon (sigma/Ϭ) (Isabel Maria,
2004). Penelitian ini penting dilakukan karena kualitas citra akan mempengaruhi diagnosa sebuah
penyakit. Kualitas citra yang baik akan memudahkan seorang dokter memberikan diagnosa yang
1
akurat. Oleh sebab itu, penelitian ini akan menganalisis tentang fungsi respon satu dimensi untuk
mendapatkan nilai full width at half maximum (FWHM). Semakin kecil nilai FWHM-nya semakin
baik kualitas citra yang didapatkan (Bushberg T, 2002; Weirna Susanti, 2014; Hijarubja R, 2007).
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisa fungsi respon satu dimensi pada citra phantom untuk
mendapatkan nilai FWHM.
2
DAFTAR PUSTAKA
Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 36 Tahun 2009 Tentang Kesehatan.
Keputusan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 1014/MENKES/SK/XII/2008 Tentang
Standar Pelayanan Radiologi Diagnostik Di Sarana Pelayanan Kesehatan.
Goldman. Lee W., 2007, Principles Of CT:Radiation Dose And Image Quality, Jurnal Of Nuclesr
Medicine Technology.
America Association Of Physicsts In Medicine (AAPM), 2002, Quality Control In Diagnostic
Radiology , Report No 74.
Leggett, R, 2004, Automatic Segmentation Of Medical Image, -,.
Daouglas Pfeiffer, - QC in the ACR CTAP.
International Atomic Energy Agency (IAEA), 2012, Quality Assurance Programme For Computed
Tomography : Diagnostic And Therapy Aplication, IAEA Human Health Series No 19.
America Association Of Physicsts In Medicine (AAPM). Phantom For Performance Evaluation And
Quality Assurance Of CT Scanners. Report No 01. 1977.
America Association Of Physicsts In Medicine (AAPM). Specification And Acceptance Testing Of
Computed Tomgraphy Scanners. Report No 39. 1993.
J.E. Wilting , 1999, technical aspest of spiral CT. Netherlands, Medicamundi.
Andreas STAUDE, dkk., - , Determining the Spatial Resolution in Computed Tomography –
Comparison of MTF and Line-Pair Structures, journal imternal symposium on digital
industry radiology and computed tomography.
Bushberg. T ., 2002 , The Essential Physics Of Medical Imaging, second edition, Philadelphia USA,
Lippincott Williams & Wilkins.
Isabel. Maria., 2004, Gaussian probability density function : properties and error characterization,
Portugal, -.
Baldwin. Philip., - , convolution, noise and filters, Department of Biochemistry The University of
Texas.
Chung. K. Moo, 2012, Gaussian kernel smoothing, - ,.
Weirna Yusanti, dkk., 2014, “Penetuan quality control (QC) resolusi spasial pada citra CT Scan
dengan metode line-spread function (LSF) dan point-spread function (PSF) menggunakan
phantom AAPM CT Performance”. Jurnal berkala fisika, ISSN : 1410-9662, Vol. 17, No. 2,
April 2014
Hijarrubja. Rollano, 2007, “improving the imaging of small high-density structures in computed
tomography”, Valencia, .
3
LAMPIRAN
4
ANALISIS FUNGSI RESPON SATU DIMENSI PADA CITRA PHANTOM BERBASIS
AKRILIK HASIL PEMINDAIAN PESAWAT CT-SCAN
Kurnia Krisnadi 1)*, Siti Nur Endahyani 2), Giner Maslebu 3), Suryasatriya Trihandaru 4)
1
Program Studi Fisika Fakultas Sains dan Matematika, Universitas Kristen Satya Wacana
2
Fisikawan Medis Rumah Sakit Umum Daerah Salatiga
3
Program Studi Fisika Fakultas Sains dan Matematika, Universitas Kristen Satya Wacana
4
Program Studi Fisika Fakultas Sains dan Matematika, Universitas Kristen Satya Wacana
*
koresponden penulis, Email: kurnia19krisnadi@gmail.com
ABSTRAK
Computed Tomography (CT Scan) merupakan salah satu modalitas perangkat sinar X yang digunakan
dalam radiologi diagnostik, sehingga sangat diperlukan Quality Control (QC). Penelitian ini mengkaji
tentang uji kualitas citra CT Scan dengan memperhatikan parameter resolusi spasial dan
menggunakan perhitungan citra digital menggunakan CT Scan 8 slice, dan phantom sederhana yang
dipindai dengan memberikan variasi slice thickness (tebal potongan irisan) 5 mm dan 10 mm.
Penentuan resolusi spasial diperoleh dari nilai Full Width At Half Maximum (FWHM) hasil nilai
fungsi respon (sigma) dengan metode convolution. Hasil penelitian menunjukkan ada variasi FWHM
hasil nilai fungsi respon untuk berbagai ukuran lubang akrilik, yaitu berkisar antara 1.2 mm sampai
2.4 mm. Hasil – hasil ini diperoleh pada slice thickness 5 mm dan 10 mm, kualitas citra paling baik
pada nilai FWHM paling kecil yaitu pada slice thickness 10 mm dengan diameter lubang 5 mm
sebesar 1.2 mm. Analisis fungsi respon satu dimensi pada citra phantom berhasil ketika proses
penentuan tebal potongan irisan tidak mengenai dua lubang phantom dengan diameter yang berbeda.
Kata kunci : CT Scan, Slice Thickness, Resolusi Spasial, Convolution, Fungsi Respon
PENDAHULUAN
kesehatan”(1). Salah satunya adalah informasi
Mengacu pada Undang-Undang Republik
yang di dapat dari hasil citra pengolahan CT
Indonesia Nomor 36 Tahun 2009 Tentang
Scan.
Kesehatan Pada pasal 8 dikatakan bahwa
CT Scan merupakan salah satu pelayanan
“Setiap orang berhak memperoleh informasi
radiologi intervensional dengan menggunakan
tentang data kesehatan dirinya termasuk
radiasi
tindakan dan pengobatan yang telah maupun
yang
akan
diterimanya
dari
pengion
Penggunaan
tenaga
radiasi
(radiodiagnostik)
ini
dilakukan
(2).
untuk
melihat citra organ tubuh. Semakin tinggi
5
dosis yang diterima pasien, semakin sedikit
spasial
suatu
noise yang muncul dan semakin mudah
mempertimbangkan
membedakan struktur dengan kontras rendah
(7,8,9,11). Proses pengaburan dari citra secara
dalam suatu organ (3).
umum
Penelitian
deteksi sinar-x (4). Selain itu citra hasil CT
karena
digital
penurunan
aras
kualitas
keabuan
diagnosa
yang
pengendalian
itu
diperlukan
mutu
(Quality
mendapatkan
kualitas
dilakukan
karena
yang
akurat.
Oleh
sebab
itu,
respon satu dimensi untuk mendapatkan nilai
full width at half maximum (FWHM). Semakin
kecil nilai FWHM-nya semakin baik kualitas
protokol
citra yang didapatkan (12,16,17).
Control/QC)
karena QC merupakan hal paling mendasar
untuk
penting
penelitian ini akan menganalisis tentang fungsi
peralatan medis yang digunakan (5).
dari
ini
memudahkan seorang dokter memberikan
disebabkan faktor-faktor luar (noise) dan
Maka
hasil
sebuah penyakit. Kualitas citra yang baik akan
mengalami
(terdegradrasi)
ditambahkan
kualitas citra akan mempengaruhi diagnosa
pada
umumnya citra hasil scanning, yang berupa
citra
sistem
didapatkan fungsi respon (sigma/Ϭ) (13).
dan kegagalan fungsi sistem pembangkit dan
kekurangan
dari
Melalui proses convolution ini maka akan
terjadinya misaligment, kesalahan kalibrasi
memiliki
pengaburan
PSF
kemudian
yang
matematik yang disebut convolution (12).
cukup kompleks, hal ini memungkinkan
Scan
pencitraan
aspek
menggunakan
pencitraan
CT Scan mempunyai proses pencitraan yang
sistem
citra
Tujuan
yang
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis
konsisten baik (6). Kualitas citra CT scan
fungsi respon satu dimensi pada citra phantom
biasanya dinilai berdasarkan CT number,
untuk mendapatkan nilai FWHM.
image noise, contrast to noise ratio (CNR),
uniformity of image and CT number, image
METODE PENELITIAN
artefacts, spatial resolution, serta partial
Penelitian
volume effect (7). Pada penulisan ini hanya
ini
dilakukan
phantom sederhana.
akan mendalami mengenai resolusi spatial.
menggunakan
Phantom terbuat dari
bahan akrilik dengan ukuran panjang 10 cm
Secara umum mengukur kualitas citra dengan
dan lebar 10 cm serta ketebalan 2 cm,
resolusi spatial dapat dilakukan melalui image
berjumlah 8 buah. Masing masing phantom
plane, slice thickness, dan sensitivity (8).
memiliki lubang pada bagian tengah dengan
dapat
diameter lubang yang berbeda-beda, yaitu (5,
dilakukan dengan metode modulation tranfer
10, 15, 20, 25, 30, 35, 40) mm. Kemudian
function (MTF). MTF dapat diperoleh dari
dilakukan pemindaian phantom dengan variasi
point spread function (PSF), line spread
slice thickness, yaitu dengan menggunakan
function (LSF), dan edge spread function
pesawat CT Scan 8 slice di Rumah Sakit
Penentuan
nilai
resolusi
spasial
(ESF). Metode ini dapat menjelaskan ketelitian
6
Umum Daerah Salatiga. Dengan masing
objek-objek yang tidak penting harus dibuang
masing slice thickness 5 mm dan 10 mm.
dengan imcomplement atau dibalik dari warna
putih menjadi hitam dan sebaliknya. Sehingga
Setelah mendapatkan citra phantom, langkah
muncul dua objek, yang pertama objek lubang
berikutnya adalah menentukan nilai fungsi
dan yang kedua adalah semua citra. Maka
respon. Fungsi respon dapat dilihat dengan
melakukan
dari
convolution
citra
objek yang kedua harus dibuang untuk
yang
mendapatkan satu objek yaitu lubang citra
dihasilkan. Convolution merupakan tekhnik
penggaburan
dengan
menggunakan
yang akan diolah.
filter,
dimana secara teori convolution menggunakan
Selanjutnya adalah proses convolution untuk
dua fungsi f(t) dan g(t) (14).
mendapatkan grafik yang sesuai dengan
f (x)g(t x)dx
h(t) f(t)*g(t)
g(t)
1
e
2
profile image horizontal. Langkah ini dimulai
dengan mengasumsikan citra lubang memilki
(1)
bentuk grafik balok dengan jari-jari atau
diameter
t2
2 2
lubang
yang
sudah
diketahui.
Kemudian membuat grafik fungsi convolution
(2)
yang sama dengan profile image horizontal
yang didapatkan dengan memasukkan nilai
Keterangan :
h(t) : convolution
sigma tetapi kita akan kesulitan mendapatkan
f(t) : citra asli
nilai sigma yang sesuai. Oleh sebab itu kita
g(t) : gausian kernel
harus menggunakan sebuah metode optimisasi
Ϭ : fungsi respon
yang dapat memunculkan nilai (sigma) fungsi
respon secara otomatis. Nilai (sigma) fungsi
Sebelum melakukan convolution, langkah
respon yang telah didapatkan akan digunakan
pertama adalah dengan mengubah citra dicom
untuk mencari FWHM (15) :
format 16 bit ke dalam 8 bit yang bertujuan
FWHM 2 2ln 2
agar citra beraras keabuan dapat diubah
menjadi berwarna hitam putih. Dari citra yang
(3)
Dari nilai FWHM inilah informasi mengenai
sudah berwarna hitam putih tersebut maka
citra tersebut dapat diketahui.
akan dilihat profile image horizontal. Yang
sebelumnya harus ditentukan koordinat sentral
HASIL DAN ANALISA
lubang atau centroid dari objek. Koordinat X
dan
Y
dari
(X1,2=centroid1
pusat
diperoleh
±
boundingbox
Phantom dilakukan pemindaian sesuai dengan
dengan
protokol yang telah ada. Seluruh bagian
dan
phantom
Y1,2=centroid2). Tetapi kita akan mendapatkan
beberapa
centroid,
karena
masih
dipindai
dengan
thickness 5 mm dan 10 mm.
terlalu
banyak objek di dalam citra. Oleh sebab itu
7
variasi
slice
1
Intensitas Relatif (I/I
max
)
asli
konvolusi
respon
data
0.8
0.6
=0.50774
0.4
0.2
0
-10
Gb 1. Hasil citra sebelum dilakukan pemindaian
-5
0
x(mm)
5
10
Gb 3. Grafik fungsi respon dari citra berdiameter 5
phantom
mm dengan slice thickness 5 mm
Gambar 1 adalah citra awal sebelum dilakukan
1
asli
konvolusi
respon
data
max
)
pemindaian dengan variasi slice thickness
Intensitas Relatif (I/I
dengan posisi phantom tepat pada sentral
pesawat CT-Scan. Phantom terlihat dari sisi
samping.
0.8
0.6
=0.5021
0.4
0.2
0
-10
-5
0
x(mm)
5
10
Gb 4. Grafik fungsi respon dari citra berdiameter 5
mm dengan slice thickness 10 mm
Gambar 3 dan gambar 4 adalah grafik profile
(a)
image horizontal (data), asumsi citra (asli),
(b)
Gb 2. Hasil citra pemindaian phantom dengan
hasil convolution (konvolusi), dan fungsi
variasi (a) slice thickness 5 mm, (b) slice thickness
respon (respon). Dengan sumbu X adalah
10 mm
diameter lubang citra dan sumbu Y adalah
Gambar
2
(a)
adalah
citra
phantom
intensitas citra. Fungsi respon menunjukkan
berdiameter lubang 5 mm dengan pemindaian
perbedaan untuk diameter lubang yang sama
slice thickness 5 mm. Sedangkan gambar 2 (b)
namun slice thickness yang berbeda. Untuk
adalah citra phantom berdiameter lubang 5
nilai FWHM pada setiap lubang yang berbeda
mm dengan pemindaian slice thickness 10
dapat dilihat pada tabel 1 dan 2.
mm.
Table 1. Nilai sigma dan FWHM untuk variasi
Berdasarkan citra phantom tersebut dilakukan
jari - jari lubang pada slice thickness 5 mm
analisis fungsi respon, dan didapatkan hasil
yang disajikan pada gambar 3 dangambar 4.
No.
1
2
8
slice thickness 5 mm
Jari - jari
FWHM
Deviasi
(mm)
(mm)
Relatif (%)
2.5
1.195
47.8
5
1.347
26.9
3
4
5
6
7
8
7.5
10
12.5
15
17.5
20
1.328
1.242
1.330
1.331
1.233
1.338
Pada tabel 1 dan 2 terlihat pula bahwa dengan
17.7
12.4
10.7
8.8
7.1
6.7
standar deviasi relatif yang didapatkan dengan
persamaan ;
standar deviasi relatif
FWHM
100% (4)
R
Table 2. Nilai sigma dan FWHM untuk variasi
Dimana R adalah jari-jari lubang phantom.
diameter lubang pada slice thickness 10 mm
Nilai standar deviasi relatif sebesar ± 47 %
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
slice thickness 10 mm
Jari - jari
FWHM
Deviasi
(mm)
(mm)
Relatif (%)
2.5
1.182
47.3
5
2.423
48.5
7.5
1.370
18.3
10
1.782
17.8
12.5
1.248
9.9
15
1.516
10.1
17.5
1.241
7.1
20
1.493
7.4
untuk diameter lubang 5 mm dan mengecil
menjadi ± 7 % untuk dimeter lubang 40 mm
pada slice thickness 5 mm dan 10 mm. Maka
dari itu untuk mencapai standar deviasi relatif
yang disetujui oleh IAEA, yaitu sebesar 2 %
maka lubang phantom yang dibuat harus
sebesar ± 120 mm.
Hasil
fungsi
respon
atau
sigma
yang
digunakan untuk mendapatkan nilai FWHM
sudah berhasil ketika proses penentuan tebal
Tabel 1 menunjukkan bahwa pada slice
potongan irisan tidak mengenai dua lubang
thickness 5 mm, nilai FWHM yang didapatkan
phantom dengan diameter yang berbeda. Nilai
tidak mengalami banyak perubahan. Masih
FWHM terkecil didapat pada slice thickness
dalam
1.347.
10 mm dengan diameter lubang 5 mm yaitu
Sedangkan pada tabel 2 menunjukkan bahwa
1.182. Yang berarti kualitas citra paling baik
pada slice thickness 10 mm nilai FWHM pada
ada pada
citra dengan diameter lubang 1, 2, 3, dan 4
diameter lubang 5 mm. Karena kualitas citra
melebihi nilai sewajarnya. Yaitu sebesar lebih
(intensitas dan kecerahan) akan semakin bagus
dari 1.493. Hal tersebut terjadi karena pada
ketika
proses penentuan tebal potongan irisan tepat
Dimana nilai FWHM dapat digunakan untuk
mengenai
dengan
mengukur sensitivity (small lesion detection)
diameter yang berbeda. Sehingga proses
(8), dan semakin kecil nilai FWHM-nya
analisa fungsi respon satu dimensi belum
semakin baik kualitas citra yang didapatkan
cukup untuk mendapatkan grafik yang sesuai.
(12,16,17).
rentang
dua
±
1.195
lubang
sampai
phantom
nilai
slice thickness 10 mm dengan
FWHM-nya
semakin
kecil.
Pada akhirnya citra dengan diameter lubang 1,
2, 3, dan 4 harus dilakukan proses rekonstruksi
KESIMPULAN
yang lebih lanjut.
1. Analisis fungsi respon satu dimensi pada
citra phantom berhasil ketika proses
penentuan tebal potongan irisan tidak
9
mengenai dua lubang phantom dengan
5. Leggett, R, 2004, Automatic Segmentation
diameter yang berbeda.
Of Medical Image, -,.
2. Nilai FWHM paling kecil terdapat pada
6. Daouglas Pfeiffer, - QC in the ACR CTAP.
slice thickness 10 mm dengan diameter
7. International
lubang 0.5 cm yaitu 1.182.
(IAEA),
Atomic
2012,
Energy
Quality
Agency
Assurance
Programme For Computed Tomography :
REKOMENDASI
Diagnostic And Therapy Aplication, IAEA
Untuk penelitian selanjutnya, analisis fungsi
Human Health Series No 19.
respon satu dimensi bisa dikembangkan
8. America Association Of Physicsts In
dengan dua dimensi. Dan beberapa citra yang
Medicine
terpengaruh dari dua lubang diameter yang
Performance
berbeda dapat dilakukan rekonstuksi citra
Assurance Of CT Scanners. Report No 01.
menggunakan deconvolution.
1977.
(AAPM).
Phantom
Evaluation And
For
Quality
9. America Association Of Physicsts In
UCAPAN TERIMAKASIH
Medicine
Terimakasih kepada Allah SWT, Rumah Sakit
Acceptance
Umum
telah
Tomgraphy Scanners. Report No 39. 1993.
dan
10. J.E. Wilting , 1999, technical aspest of
Daerah
memberikan
Salatiga
ijin
yang
pengambilan
data,
seluruh pihak yang ikut serta dalam penelitian
(AAPM).
Testing
Specification
Of
And
Computed
spiral CT. Netherlands, Medicamundi.
11. Andreas STAUDE, dkk., - , Determining
ini.
the
Nomor
36
Resolution in
Computed
Tomography – Comparison of MTF and
DAFTAR PUSTAKA
1. Undang-Undang
Spatial
Republik
Tahun
2009
Indonesia
Line-Pair Structures, journal imternal
Tentang
symposium on digital industry radiology
Kesehatan.
and computed tomography.
12. Bushberg. T ., 2002 , The Essential
2. Keputusan Menteri Kesehatan Republik
Indonesia
1014/MENKES/SK/XII/2008
Nomor
Physics Of Medical Imaging, second
Tentang
edition, Philadelphia USA, Lippincott
Williams & Wilkins.
Standar Pelayanan Radiologi Diagnostik
13. Isabel. Maria., 2004, Gaussian probability
Di Sarana Pelayanan Kesehatan.
3. Goldman. Lee W., 2007, Principles Of
density function : properties and error
characterization, Portugal, -.
CT:Radiation Dose And Image Quality,
14. Baldwin. Philip., - , convolution, noise and
Jurnal Of Nuclesr Medicine Technology.
filters, Department of Biochemistry The
4. America Association Of Physicsts In
University of Texas.
Medicine (AAPM), 2002, Quality Control
15. Chung. K. Moo, 2012, Gaussian kernel
In Diagnostic Radiology , Report No 74.
smoothing, - ,.
10
16. Weirna Yusanti, dkk., 2014, “Penetuan
quality control (QC) resolusi spasial pada
citra CT Scan dengan metode line-spread
function (LSF) dan point-spread function
(PSF) menggunakan phantom AAPM CT
Performance”. Jurnal berkala fisika, ISSN
: 1410-9662, Vol. 17, No. 2, April 2014
17. Hijarrubja. Rollano, 2007, “improving the
imaging of small high-density structures in
computed tomography”, Valencia, .
11
PHANTOM BERBASIS AKRILIK HASIL PEMINDAIAN
PESAWAT CT-SCAN
Oleh :
Kurnia Krisnadi
NIM : 642012012
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada Program Studi Fisika, Fakultas Sains dan Matematika
guna memenuhi sebagian dari persyaratan untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains
Program Studi Pendidikan Fisika
FAKULTAS SAINS DAN MATEMATIKA
UNIVERSITAS KRISTEN SATYA WACANA
SALATIGA
2017
i
ii
iii
iv
MOTTO
Jika kamu tidak mengejar apa yang kamu inginkan, maka kamu tidak
akan mendapatkanya. Jika kamu idak bertanya maka jawabanya adalah
tidak. Jika kamu tidak melangkah maju maka kamu akan tetap ditempat
yang sama.
v
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus karena kasih dan anugrahNya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir dengan judul “Analisis Fungsi Respon Satu
Dimensi Pada Citra Phantom Berbasis Akrilik Hasil Pemindaian Pesawat Ct-Scan”.
Laporan penelitian ini disusun untuk tugas akhir dan sebagai salah satu syarat untuk
menyelesaikan pendidikan di Program Sarjana Sains di bidang fisika Universitas Kristen Satya
Wacana serta untuk memenuhi persyaratan memperoleh gelar Sarjana Sains. Penulis menyadari
bahwa penyusunan tugas akhir ini terdapat kekurangan dikarenakan keterbatasan penulis.
Penulis mengharapkan masukan berupa saran dan kritik yang bersifat membangun ke arah
penyempurnaan.
Berbagai bantuan telah penulis terima dalam proses pembuatan tugas akhir ini, baik secara
langsung dan tidak langsung. Untuk itu penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada
semua pihak yang turut membantu, terkhusus :
1. Allah SWT yang sungguh baik, karena kasih-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas
akhir ini dengan baik.
2. Bapak Darso Sutopo dan Ibu Sumirah tercinta yang senantiasa mendukung baik secara
moril dan materiil, mendoakan dan membimbing saya hingga saat ini. Adik-adik
(Pandu, dan Andri).
3. Saudara-saudaraku yang membantu, mendoakan dan mendorong saya selama ini.
4. Bapak Nur Aji Wibowo, S.Si., M.Si selaku walistudi angkatan 2011.
5. Dr. Suryasatriya Trihandaru, M. Sc. Nat selaku pembimbing utama, dan Bapak Giner
Maslebu, S. Pd., S. Si., M. Si selaku pembimbing pendamping satu, serta Ibu Siti Nur
Endahyani, S. Si., FM selaku pembimbing dua.
6. Pihak Rumah Sakit Umum Daerah (RSUD) Salatiga yang telah memberikan ijin
pengambilan data.
7. Laboran-laboran progdi fisika (mas Tri, mas Sigit, pak Tafip) yang senantiasa
membantu selama penelitian.
8. Bapak Faik yang senantiasa sabar memberikan bimbingan untuk pengambilan data di
RSUD Salatiga dan segenap staf Radiologi RSUD Salatiga.
9. Teman-teman Fisika dan Pendidikan Fisika 2012 (Amin, Anes, Cahya, Veni, mas
Wahyu, Rosa, Risha, Inti, Nana, Wandi, dll) yang menjadi teman seperjuangan kuliah,
teman main dan teman belajar.
10. Dan seluruh teman-teman FSM angkatan 2012.
11. Seluruh pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu.
Salatiga, 23 Januari 2017
Penulis,
Kurnia Krisnadi
vi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL
i
LEMBAR PENGESAHAN
ii
LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN
iii
LEMBAR PERSETUJUAN AKSES
iv
MOTTO
v
KATA PENGANTAR
vi
DAFTAR ISI
vii
BAB 1. PENDAHULUAN
1
LAMPIRAN
4
vii
BAB I
PENDAHULUAN
Mengacu pada Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 36 Tahun 2009 Tentang
Kesehatan Pada pasal 8 dikatakan bahwa “Setiap orang berhak memperoleh informasi tentang data
kesehatan dirinya termasuk tindakan dan pengobatan yang telah maupun yang akan diterimanya dari
tenaga kesehatan”. Salah satunya adalah informasi yang di dapat dari hasil citra pengolahan CT Scan.
Berdasarkan Keputusan Menteri Kesehatan No 1014 tentang Standar Pelayanan Radiologi
Diagnostic di Saran Pelayanan Kesehatan, CT Scan merupakan salah satu pelayanan radiologi
intervensional dengan menggunakan radiasi pengion (radiodiagnostik) (Kepmenkes RI No 1014).
Penggunaan radiasi ini dilakukan untuk melihat citra organ tubuh. Semakin tinggi dosis yang diterima
pasien, semakin sedikit noise yang muncul dan semakin mudah membedakan struktur dengan kontras
rendah dalam suatu organ (Goldman Lee, 2007).
CT Scan mempunyai proses pencitraan yang cukup kompleks, hal ini memungkinkan
terjadinya misaligment, kesalahan kalibrasi dan kegagalan fungsi sistem pembangkit dan deteksi
sinar-x (AAPM report 74, 2002). Selain itu citra hasil CT Scan memiliki kekurangan karena pada
umumnya citra hasil scanning, yang berupa citra digital aras keabuan mengalami penurunan kualitas
(terdegradrasi) yang disebabkan faktor-faktor luar (noise) dan peralatan medis yang digunakan
(Legget R, 2004).
Maka dari itu diperlukan protokol pengendalian mutu (Quality Control/QC) karena QC
merupakan hal paling mendasar untuk mendapatkan kualitas citra yang konsisten baik (Douglas
Pfeifer, -). Kualitas citra CT scan biasanya dinilai berdasarkan CT number, image noise, contrast to
noise ratio (CNR), uniformity of image and CT number, image artefacts, spatial resolution, serta
partial volume effect (IAEA No 19, 2012). Pada penulisan ini hanya akan mendalami mengenai
resolusi spatial. Secara umum mengukur kualitas citra dengan resolusi spatial dapat dilakukan melalui
image plane, slice thickness, dan sensitivity (AAPM Report 01, 1977).
Penentuan nilai resolusi spasial dapat dilakukan dengan metode modulation tranfer function
(MTF). MTF dapat diperoleh dari point spread function (PSF), line spread function (LSF), dan edge
spread function (ESF). Metode ini dapat menjelaskan ketelitian spasial suatu sistem pencitraan yang
mempertimbangkan aspek pengaburan (IAEA No 19, 2012; AAPM Report 01, 1977; AAPM Report
39, 1993; Andreas Staude, -). Proses pengaburan dari citra secara umum menggunakan PSF dari
sistem pencitraan kemudian ditambahkan hasil matematik yang disebut convolution (Bushberg T,
2002). Melalui proses convolution ini maka akan didapatkan fungsi respon (sigma/Ϭ) (Isabel Maria,
2004). Penelitian ini penting dilakukan karena kualitas citra akan mempengaruhi diagnosa sebuah
penyakit. Kualitas citra yang baik akan memudahkan seorang dokter memberikan diagnosa yang
1
akurat. Oleh sebab itu, penelitian ini akan menganalisis tentang fungsi respon satu dimensi untuk
mendapatkan nilai full width at half maximum (FWHM). Semakin kecil nilai FWHM-nya semakin
baik kualitas citra yang didapatkan (Bushberg T, 2002; Weirna Susanti, 2014; Hijarubja R, 2007).
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisa fungsi respon satu dimensi pada citra phantom untuk
mendapatkan nilai FWHM.
2
DAFTAR PUSTAKA
Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 36 Tahun 2009 Tentang Kesehatan.
Keputusan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 1014/MENKES/SK/XII/2008 Tentang
Standar Pelayanan Radiologi Diagnostik Di Sarana Pelayanan Kesehatan.
Goldman. Lee W., 2007, Principles Of CT:Radiation Dose And Image Quality, Jurnal Of Nuclesr
Medicine Technology.
America Association Of Physicsts In Medicine (AAPM), 2002, Quality Control In Diagnostic
Radiology , Report No 74.
Leggett, R, 2004, Automatic Segmentation Of Medical Image, -,.
Daouglas Pfeiffer, - QC in the ACR CTAP.
International Atomic Energy Agency (IAEA), 2012, Quality Assurance Programme For Computed
Tomography : Diagnostic And Therapy Aplication, IAEA Human Health Series No 19.
America Association Of Physicsts In Medicine (AAPM). Phantom For Performance Evaluation And
Quality Assurance Of CT Scanners. Report No 01. 1977.
America Association Of Physicsts In Medicine (AAPM). Specification And Acceptance Testing Of
Computed Tomgraphy Scanners. Report No 39. 1993.
J.E. Wilting , 1999, technical aspest of spiral CT. Netherlands, Medicamundi.
Andreas STAUDE, dkk., - , Determining the Spatial Resolution in Computed Tomography –
Comparison of MTF and Line-Pair Structures, journal imternal symposium on digital
industry radiology and computed tomography.
Bushberg. T ., 2002 , The Essential Physics Of Medical Imaging, second edition, Philadelphia USA,
Lippincott Williams & Wilkins.
Isabel. Maria., 2004, Gaussian probability density function : properties and error characterization,
Portugal, -.
Baldwin. Philip., - , convolution, noise and filters, Department of Biochemistry The University of
Texas.
Chung. K. Moo, 2012, Gaussian kernel smoothing, - ,.
Weirna Yusanti, dkk., 2014, “Penetuan quality control (QC) resolusi spasial pada citra CT Scan
dengan metode line-spread function (LSF) dan point-spread function (PSF) menggunakan
phantom AAPM CT Performance”. Jurnal berkala fisika, ISSN : 1410-9662, Vol. 17, No. 2,
April 2014
Hijarrubja. Rollano, 2007, “improving the imaging of small high-density structures in computed
tomography”, Valencia, .
3
LAMPIRAN
4
ANALISIS FUNGSI RESPON SATU DIMENSI PADA CITRA PHANTOM BERBASIS
AKRILIK HASIL PEMINDAIAN PESAWAT CT-SCAN
Kurnia Krisnadi 1)*, Siti Nur Endahyani 2), Giner Maslebu 3), Suryasatriya Trihandaru 4)
1
Program Studi Fisika Fakultas Sains dan Matematika, Universitas Kristen Satya Wacana
2
Fisikawan Medis Rumah Sakit Umum Daerah Salatiga
3
Program Studi Fisika Fakultas Sains dan Matematika, Universitas Kristen Satya Wacana
4
Program Studi Fisika Fakultas Sains dan Matematika, Universitas Kristen Satya Wacana
*
koresponden penulis, Email: kurnia19krisnadi@gmail.com
ABSTRAK
Computed Tomography (CT Scan) merupakan salah satu modalitas perangkat sinar X yang digunakan
dalam radiologi diagnostik, sehingga sangat diperlukan Quality Control (QC). Penelitian ini mengkaji
tentang uji kualitas citra CT Scan dengan memperhatikan parameter resolusi spasial dan
menggunakan perhitungan citra digital menggunakan CT Scan 8 slice, dan phantom sederhana yang
dipindai dengan memberikan variasi slice thickness (tebal potongan irisan) 5 mm dan 10 mm.
Penentuan resolusi spasial diperoleh dari nilai Full Width At Half Maximum (FWHM) hasil nilai
fungsi respon (sigma) dengan metode convolution. Hasil penelitian menunjukkan ada variasi FWHM
hasil nilai fungsi respon untuk berbagai ukuran lubang akrilik, yaitu berkisar antara 1.2 mm sampai
2.4 mm. Hasil – hasil ini diperoleh pada slice thickness 5 mm dan 10 mm, kualitas citra paling baik
pada nilai FWHM paling kecil yaitu pada slice thickness 10 mm dengan diameter lubang 5 mm
sebesar 1.2 mm. Analisis fungsi respon satu dimensi pada citra phantom berhasil ketika proses
penentuan tebal potongan irisan tidak mengenai dua lubang phantom dengan diameter yang berbeda.
Kata kunci : CT Scan, Slice Thickness, Resolusi Spasial, Convolution, Fungsi Respon
PENDAHULUAN
kesehatan”(1). Salah satunya adalah informasi
Mengacu pada Undang-Undang Republik
yang di dapat dari hasil citra pengolahan CT
Indonesia Nomor 36 Tahun 2009 Tentang
Scan.
Kesehatan Pada pasal 8 dikatakan bahwa
CT Scan merupakan salah satu pelayanan
“Setiap orang berhak memperoleh informasi
radiologi intervensional dengan menggunakan
tentang data kesehatan dirinya termasuk
radiasi
tindakan dan pengobatan yang telah maupun
yang
akan
diterimanya
dari
pengion
Penggunaan
tenaga
radiasi
(radiodiagnostik)
ini
dilakukan
(2).
untuk
melihat citra organ tubuh. Semakin tinggi
5
dosis yang diterima pasien, semakin sedikit
spasial
suatu
noise yang muncul dan semakin mudah
mempertimbangkan
membedakan struktur dengan kontras rendah
(7,8,9,11). Proses pengaburan dari citra secara
dalam suatu organ (3).
umum
Penelitian
deteksi sinar-x (4). Selain itu citra hasil CT
karena
digital
penurunan
aras
kualitas
keabuan
diagnosa
yang
pengendalian
itu
diperlukan
mutu
(Quality
mendapatkan
kualitas
dilakukan
karena
yang
akurat.
Oleh
sebab
itu,
respon satu dimensi untuk mendapatkan nilai
full width at half maximum (FWHM). Semakin
kecil nilai FWHM-nya semakin baik kualitas
protokol
citra yang didapatkan (12,16,17).
Control/QC)
karena QC merupakan hal paling mendasar
untuk
penting
penelitian ini akan menganalisis tentang fungsi
peralatan medis yang digunakan (5).
dari
ini
memudahkan seorang dokter memberikan
disebabkan faktor-faktor luar (noise) dan
Maka
hasil
sebuah penyakit. Kualitas citra yang baik akan
mengalami
(terdegradrasi)
ditambahkan
kualitas citra akan mempengaruhi diagnosa
pada
umumnya citra hasil scanning, yang berupa
citra
sistem
didapatkan fungsi respon (sigma/Ϭ) (13).
dan kegagalan fungsi sistem pembangkit dan
kekurangan
dari
Melalui proses convolution ini maka akan
terjadinya misaligment, kesalahan kalibrasi
memiliki
pengaburan
PSF
kemudian
yang
matematik yang disebut convolution (12).
cukup kompleks, hal ini memungkinkan
Scan
pencitraan
aspek
menggunakan
pencitraan
CT Scan mempunyai proses pencitraan yang
sistem
citra
Tujuan
yang
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis
konsisten baik (6). Kualitas citra CT scan
fungsi respon satu dimensi pada citra phantom
biasanya dinilai berdasarkan CT number,
untuk mendapatkan nilai FWHM.
image noise, contrast to noise ratio (CNR),
uniformity of image and CT number, image
METODE PENELITIAN
artefacts, spatial resolution, serta partial
Penelitian
volume effect (7). Pada penulisan ini hanya
ini
dilakukan
phantom sederhana.
akan mendalami mengenai resolusi spatial.
menggunakan
Phantom terbuat dari
bahan akrilik dengan ukuran panjang 10 cm
Secara umum mengukur kualitas citra dengan
dan lebar 10 cm serta ketebalan 2 cm,
resolusi spatial dapat dilakukan melalui image
berjumlah 8 buah. Masing masing phantom
plane, slice thickness, dan sensitivity (8).
memiliki lubang pada bagian tengah dengan
dapat
diameter lubang yang berbeda-beda, yaitu (5,
dilakukan dengan metode modulation tranfer
10, 15, 20, 25, 30, 35, 40) mm. Kemudian
function (MTF). MTF dapat diperoleh dari
dilakukan pemindaian phantom dengan variasi
point spread function (PSF), line spread
slice thickness, yaitu dengan menggunakan
function (LSF), dan edge spread function
pesawat CT Scan 8 slice di Rumah Sakit
Penentuan
nilai
resolusi
spasial
(ESF). Metode ini dapat menjelaskan ketelitian
6
Umum Daerah Salatiga. Dengan masing
objek-objek yang tidak penting harus dibuang
masing slice thickness 5 mm dan 10 mm.
dengan imcomplement atau dibalik dari warna
putih menjadi hitam dan sebaliknya. Sehingga
Setelah mendapatkan citra phantom, langkah
muncul dua objek, yang pertama objek lubang
berikutnya adalah menentukan nilai fungsi
dan yang kedua adalah semua citra. Maka
respon. Fungsi respon dapat dilihat dengan
melakukan
dari
convolution
citra
objek yang kedua harus dibuang untuk
yang
mendapatkan satu objek yaitu lubang citra
dihasilkan. Convolution merupakan tekhnik
penggaburan
dengan
menggunakan
yang akan diolah.
filter,
dimana secara teori convolution menggunakan
Selanjutnya adalah proses convolution untuk
dua fungsi f(t) dan g(t) (14).
mendapatkan grafik yang sesuai dengan
f (x)g(t x)dx
h(t) f(t)*g(t)
g(t)
1
e
2
profile image horizontal. Langkah ini dimulai
dengan mengasumsikan citra lubang memilki
(1)
bentuk grafik balok dengan jari-jari atau
diameter
t2
2 2
lubang
yang
sudah
diketahui.
Kemudian membuat grafik fungsi convolution
(2)
yang sama dengan profile image horizontal
yang didapatkan dengan memasukkan nilai
Keterangan :
h(t) : convolution
sigma tetapi kita akan kesulitan mendapatkan
f(t) : citra asli
nilai sigma yang sesuai. Oleh sebab itu kita
g(t) : gausian kernel
harus menggunakan sebuah metode optimisasi
Ϭ : fungsi respon
yang dapat memunculkan nilai (sigma) fungsi
respon secara otomatis. Nilai (sigma) fungsi
Sebelum melakukan convolution, langkah
respon yang telah didapatkan akan digunakan
pertama adalah dengan mengubah citra dicom
untuk mencari FWHM (15) :
format 16 bit ke dalam 8 bit yang bertujuan
FWHM 2 2ln 2
agar citra beraras keabuan dapat diubah
menjadi berwarna hitam putih. Dari citra yang
(3)
Dari nilai FWHM inilah informasi mengenai
sudah berwarna hitam putih tersebut maka
citra tersebut dapat diketahui.
akan dilihat profile image horizontal. Yang
sebelumnya harus ditentukan koordinat sentral
HASIL DAN ANALISA
lubang atau centroid dari objek. Koordinat X
dan
Y
dari
(X1,2=centroid1
pusat
diperoleh
±
boundingbox
Phantom dilakukan pemindaian sesuai dengan
dengan
protokol yang telah ada. Seluruh bagian
dan
phantom
Y1,2=centroid2). Tetapi kita akan mendapatkan
beberapa
centroid,
karena
masih
dipindai
dengan
thickness 5 mm dan 10 mm.
terlalu
banyak objek di dalam citra. Oleh sebab itu
7
variasi
slice
1
Intensitas Relatif (I/I
max
)
asli
konvolusi
respon
data
0.8
0.6
=0.50774
0.4
0.2
0
-10
Gb 1. Hasil citra sebelum dilakukan pemindaian
-5
0
x(mm)
5
10
Gb 3. Grafik fungsi respon dari citra berdiameter 5
phantom
mm dengan slice thickness 5 mm
Gambar 1 adalah citra awal sebelum dilakukan
1
asli
konvolusi
respon
data
max
)
pemindaian dengan variasi slice thickness
Intensitas Relatif (I/I
dengan posisi phantom tepat pada sentral
pesawat CT-Scan. Phantom terlihat dari sisi
samping.
0.8
0.6
=0.5021
0.4
0.2
0
-10
-5
0
x(mm)
5
10
Gb 4. Grafik fungsi respon dari citra berdiameter 5
mm dengan slice thickness 10 mm
Gambar 3 dan gambar 4 adalah grafik profile
(a)
image horizontal (data), asumsi citra (asli),
(b)
Gb 2. Hasil citra pemindaian phantom dengan
hasil convolution (konvolusi), dan fungsi
variasi (a) slice thickness 5 mm, (b) slice thickness
respon (respon). Dengan sumbu X adalah
10 mm
diameter lubang citra dan sumbu Y adalah
Gambar
2
(a)
adalah
citra
phantom
intensitas citra. Fungsi respon menunjukkan
berdiameter lubang 5 mm dengan pemindaian
perbedaan untuk diameter lubang yang sama
slice thickness 5 mm. Sedangkan gambar 2 (b)
namun slice thickness yang berbeda. Untuk
adalah citra phantom berdiameter lubang 5
nilai FWHM pada setiap lubang yang berbeda
mm dengan pemindaian slice thickness 10
dapat dilihat pada tabel 1 dan 2.
mm.
Table 1. Nilai sigma dan FWHM untuk variasi
Berdasarkan citra phantom tersebut dilakukan
jari - jari lubang pada slice thickness 5 mm
analisis fungsi respon, dan didapatkan hasil
yang disajikan pada gambar 3 dangambar 4.
No.
1
2
8
slice thickness 5 mm
Jari - jari
FWHM
Deviasi
(mm)
(mm)
Relatif (%)
2.5
1.195
47.8
5
1.347
26.9
3
4
5
6
7
8
7.5
10
12.5
15
17.5
20
1.328
1.242
1.330
1.331
1.233
1.338
Pada tabel 1 dan 2 terlihat pula bahwa dengan
17.7
12.4
10.7
8.8
7.1
6.7
standar deviasi relatif yang didapatkan dengan
persamaan ;
standar deviasi relatif
FWHM
100% (4)
R
Table 2. Nilai sigma dan FWHM untuk variasi
Dimana R adalah jari-jari lubang phantom.
diameter lubang pada slice thickness 10 mm
Nilai standar deviasi relatif sebesar ± 47 %
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
slice thickness 10 mm
Jari - jari
FWHM
Deviasi
(mm)
(mm)
Relatif (%)
2.5
1.182
47.3
5
2.423
48.5
7.5
1.370
18.3
10
1.782
17.8
12.5
1.248
9.9
15
1.516
10.1
17.5
1.241
7.1
20
1.493
7.4
untuk diameter lubang 5 mm dan mengecil
menjadi ± 7 % untuk dimeter lubang 40 mm
pada slice thickness 5 mm dan 10 mm. Maka
dari itu untuk mencapai standar deviasi relatif
yang disetujui oleh IAEA, yaitu sebesar 2 %
maka lubang phantom yang dibuat harus
sebesar ± 120 mm.
Hasil
fungsi
respon
atau
sigma
yang
digunakan untuk mendapatkan nilai FWHM
sudah berhasil ketika proses penentuan tebal
Tabel 1 menunjukkan bahwa pada slice
potongan irisan tidak mengenai dua lubang
thickness 5 mm, nilai FWHM yang didapatkan
phantom dengan diameter yang berbeda. Nilai
tidak mengalami banyak perubahan. Masih
FWHM terkecil didapat pada slice thickness
dalam
1.347.
10 mm dengan diameter lubang 5 mm yaitu
Sedangkan pada tabel 2 menunjukkan bahwa
1.182. Yang berarti kualitas citra paling baik
pada slice thickness 10 mm nilai FWHM pada
ada pada
citra dengan diameter lubang 1, 2, 3, dan 4
diameter lubang 5 mm. Karena kualitas citra
melebihi nilai sewajarnya. Yaitu sebesar lebih
(intensitas dan kecerahan) akan semakin bagus
dari 1.493. Hal tersebut terjadi karena pada
ketika
proses penentuan tebal potongan irisan tepat
Dimana nilai FWHM dapat digunakan untuk
mengenai
dengan
mengukur sensitivity (small lesion detection)
diameter yang berbeda. Sehingga proses
(8), dan semakin kecil nilai FWHM-nya
analisa fungsi respon satu dimensi belum
semakin baik kualitas citra yang didapatkan
cukup untuk mendapatkan grafik yang sesuai.
(12,16,17).
rentang
dua
±
1.195
lubang
sampai
phantom
nilai
slice thickness 10 mm dengan
FWHM-nya
semakin
kecil.
Pada akhirnya citra dengan diameter lubang 1,
2, 3, dan 4 harus dilakukan proses rekonstruksi
KESIMPULAN
yang lebih lanjut.
1. Analisis fungsi respon satu dimensi pada
citra phantom berhasil ketika proses
penentuan tebal potongan irisan tidak
9
mengenai dua lubang phantom dengan
5. Leggett, R, 2004, Automatic Segmentation
diameter yang berbeda.
Of Medical Image, -,.
2. Nilai FWHM paling kecil terdapat pada
6. Daouglas Pfeiffer, - QC in the ACR CTAP.
slice thickness 10 mm dengan diameter
7. International
lubang 0.5 cm yaitu 1.182.
(IAEA),
Atomic
2012,
Energy
Quality
Agency
Assurance
Programme For Computed Tomography :
REKOMENDASI
Diagnostic And Therapy Aplication, IAEA
Untuk penelitian selanjutnya, analisis fungsi
Human Health Series No 19.
respon satu dimensi bisa dikembangkan
8. America Association Of Physicsts In
dengan dua dimensi. Dan beberapa citra yang
Medicine
terpengaruh dari dua lubang diameter yang
Performance
berbeda dapat dilakukan rekonstuksi citra
Assurance Of CT Scanners. Report No 01.
menggunakan deconvolution.
1977.
(AAPM).
Phantom
Evaluation And
For
Quality
9. America Association Of Physicsts In
UCAPAN TERIMAKASIH
Medicine
Terimakasih kepada Allah SWT, Rumah Sakit
Acceptance
Umum
telah
Tomgraphy Scanners. Report No 39. 1993.
dan
10. J.E. Wilting , 1999, technical aspest of
Daerah
memberikan
Salatiga
ijin
yang
pengambilan
data,
seluruh pihak yang ikut serta dalam penelitian
(AAPM).
Testing
Specification
Of
And
Computed
spiral CT. Netherlands, Medicamundi.
11. Andreas STAUDE, dkk., - , Determining
ini.
the
Nomor
36
Resolution in
Computed
Tomography – Comparison of MTF and
DAFTAR PUSTAKA
1. Undang-Undang
Spatial
Republik
Tahun
2009
Indonesia
Line-Pair Structures, journal imternal
Tentang
symposium on digital industry radiology
Kesehatan.
and computed tomography.
12. Bushberg. T ., 2002 , The Essential
2. Keputusan Menteri Kesehatan Republik
Indonesia
1014/MENKES/SK/XII/2008
Nomor
Physics Of Medical Imaging, second
Tentang
edition, Philadelphia USA, Lippincott
Williams & Wilkins.
Standar Pelayanan Radiologi Diagnostik
13. Isabel. Maria., 2004, Gaussian probability
Di Sarana Pelayanan Kesehatan.
3. Goldman. Lee W., 2007, Principles Of
density function : properties and error
characterization, Portugal, -.
CT:Radiation Dose And Image Quality,
14. Baldwin. Philip., - , convolution, noise and
Jurnal Of Nuclesr Medicine Technology.
filters, Department of Biochemistry The
4. America Association Of Physicsts In
University of Texas.
Medicine (AAPM), 2002, Quality Control
15. Chung. K. Moo, 2012, Gaussian kernel
In Diagnostic Radiology , Report No 74.
smoothing, - ,.
10
16. Weirna Yusanti, dkk., 2014, “Penetuan
quality control (QC) resolusi spasial pada
citra CT Scan dengan metode line-spread
function (LSF) dan point-spread function
(PSF) menggunakan phantom AAPM CT
Performance”. Jurnal berkala fisika, ISSN
: 1410-9662, Vol. 17, No. 2, April 2014
17. Hijarrubja. Rollano, 2007, “improving the
imaging of small high-density structures in
computed tomography”, Valencia, .
11