Penentuan Nilai Noise Berdasarkan Slice Thickness Pada Citra CT Scan

PENENTUAN NILAI NOISE BERDASARKAN SLICE
THICKNESS PADA CITRA CT SCAN

SKRIPSI

HEDIANA SIHOMBING
NIM : 130821011

DEPERTEMEN FISIKA
JURUSAN FISIKA MEDIK
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015

PENENTUAN NILAI NOISE BERDASARKAN SLICE
THICKNESS PADA CITRA CT SCAN

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar

Sarjana Sains

HEDIANA SIHOMBING
NIM : 130821011

DEPERTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015

LEMBAR PERSETUJUAN

Judul

: Penentuan Nilai Noise Berdasarkan Slice Thickness Pada
Citra CT Scan

Nama


: Hediana Sihombing

NIM

: 130821011

Program Studi

: Sarjana (S1) Fisika Medis

Depertemen

: Fisika

Fakultas

: Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara

Disetujui di

Medan, 31 Agustus 2015

Komisi Pembimbing

Pembimbing I

Pembimbing II

Drs. Herli Ginting, M.S
NIP.195505191960110001

Martua Damanik, M.Si
NIP. 197403171998031003

Disetujui Oleh
Depertemen Fisika FMIPA USU
Ketua,

(Dr. Marhaposan Situmorang)
NIP.19551031980031003


LEMBARAN PENGESAHAN

JUDUL

PENENTUAN NILAI NOISE BERDASARKAN SLICE
THICKNESS PADA CITRA CT SCAN
Disetujui Oleh :
Pembimbing I

Drs.Herli Ginting, M.S
NIP.195505191960110001

Pembimbing II

Martua Damanik, M.Si
NIP. 197403171998031003

Disahkan Oleh:
Ketua Departemen Fisika FMIPA USU


Dr. Marhaposan Situmorang
NIP. 195510301980031003

PERNYATAAN

PENENTUAN NILAI NOISE BERDASARKAN SLICE
THICKNESS PADA CITRA CT SCAN

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa
kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan,

Hediana Sihombing
130821011

PENGHARGAAN

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas
berkat dan rahmatNya skripsi yang berjudul “PENENTUAN NILAI NOISE
BERDASARKAN SLICE THICKNESS PADA CITRA CT SCAN” berhasil
diselesaikan dalam waktu yang telah ditetapkan.
Ucapan terimakasih saya sampaikan kepada :
1. Bapak Dr. Sutarman, M.Sc selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku kepala jurusan Fisika
Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Drs. Herli Ginting, MS, selaku pembimbing pertama pada
penyelesaian skripsi ini, yang telah memberikan panduan dan bimbingan
untuk menyempurnakan skripsi ini.
4. Bapak Martua Damanik, M.Si selaku pembimbing kedua penyelesaian
skripsi, yang telah memberikan panduan dan bimbingan untuk
menyempurnakan skripsi ini.
5. Ibu Josefa selaku dosen yang selalu mengajari saya untuk menyelesaikan
skripsi ini.
6. Seluruh Staf Dosen Depertemen Fisika FMIPA USU beserta pegawai.
7. Seluruh rekan-rekan kuliah seperjuangan Fisika Ekstensi angkatan 2013
yang sudah seperti keluarga.

8. Abang Johan yang selalu memberi waktu untuk belajar bersama dan
membantu saya dalam menyelesaikan skripsi ini.
9. Seluruh Staf Unit Radiologi Di Rumah Sakit Pirngadi Medan yang telah
memberikan saran dan bantuan dalam menyelesaikan skripsi ini.
10. Orangtua terkasih yang selama ini memberikan bantuan dan dorongan
selama kuliah sampai selesainya dan juga buat abang, adik-adik dan smua
keluargaku.
11. Semua yang belum saya sebutkan yang memberikan bantuan dan dorongan
yang diperlukan. Semoga Tuhan Yang Maha Esa akan membalasnya.

i

Karena keterbatasan waktu, biaya dan kemampuan penulis dalam
penyusunan skripsi ini masih banyak terdapat kekurangan. Oleh karena itu dengan
kerendahan hati, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari
semua pihak demi sempurnanya skripsi ini.

Medan,

Agustus 2015


Penulis

Hediana Sihombing

ii

ABSTRAK

Telah dilakukan pengukuran noise dengan perubahan tebal irisan pada
citra CT Scan dengan cara memilih ROI pada phantom air sebagai objek. Metode
yang dilakukan pada pengukuran nilai noise mulai dari 1 mm, 2 mm, 3 mm, 4
mm, 5 mm, 6 mm, 7 mm, 8 mm, 9 mm, dan 10 mm dan faktor eksposi 100 kV
dan 500 mAs. Hasil yang diperoleh adalah 6,32 HU; 5.14 HU; 3.86 HU; 3.48 HU;
3.14 HU; 2,94 HU; 2.78 HU; 2.52 HU; 2.44 HU dan 2.38 HU. Semakin tebal
irisan maka nilai noise semakin berkurang, maka dihasilkan citra CT Scan yang
baik.

Kata Kunci : Noise, Tebal irisan, Water Phantom dan ROI.


iii

ABSTRACT
Noise measurements have been carried out with changes in thick slices CT Scan
image by selecting the ROI on a water phantom objects. The method used in the
measurement of noise values ranging from 1 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm, 5 mm, 6
mm, 7 mm, 8 mm, 9 mm, and 10 mm and eksposi factor of 100 kV and 500 mAs.
The results obtained are 6.32 HU; 5:14 HU; 3.86 HU; HU 3:48; HU 3:14; 2.94
HU; 2.78 HU; 2.52 HU; HU HU 2:44 and 2:38. The thicker slices diminishing the
noise then the resulting CT images were good.

Keywords: Noise, Thick slices, Water Phantom and ROI.

iv

DAFTAR ISI

PERSETUJUAN
PENGHARGAAN ..........................................................................................


i

ABSTRAK ......................................................................................................

iii

ABSTRACT ....................................................................................................

iv

DAFTAR ISI ...................................................................................................

v

DAFTAR TABEL ..........................................................................................

vii

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................


viii

DAFTAR ISTILAH .......................................................................................

ix

BAB I

PENDAHULUAN ........................................................................

1

1.1 Latar Belakang ........................................................................

1

1.2 Rumusan Masalah ...................................................................

2

1.3 Batasan Masalah......................................................................

3

1.4 Tujuan Penelitian ....................................................................

3

1.5 Manfaat Penelitian. .................................................................

3

TINJAUAN PUSTAKA ..............................................................

4

2.1 Pengertian noise pada Computed Tommography Scanning ..

4

2.2 Kualitas Citra Computed Tommography Scanning ................

5

2.2.1 Spatial resolusi ..............................................................

6

2.2.2 Kontras resolusi.............................................................

6

2.2.3 Noise .............................................................................

6

2.2.4 Artefak ..........................................................................

7

BAB II

2.3 Pengukuran Noise pada Citra Computed Tomography
Scanning .................................................................................

7

2.4 Parameter Pencitraan Computed Tomography Scanning .....

10

2.4.1 Slice thickness ..............................................................

10

2.4.2 Field of View (FOV) ....................................................

12

2.4.3 Faktor Eksposi..............................................................

13

2.4.4 Rekonstruksi Matriks ...................................................

13

v

BAB III

BAB IV

BAB V

2.4.5 Rekonstruksi Algorithma .............................................

14

2.4.6 Pitch .............................................................................

14

2.5 Computed Tommography Scanning ......................................

15

2.5.1 Pengertian computed tommography scanning ..............

15

2.5.2 Prinsip kerja dan komponen CT Scan ...........................

16

2.5.3 Komponen-komponen pesawat CT-Scan, meliputi: .....

18

METODOLOGI PENELITIAN ................................................

21

3.1 Tempat Penelitian....................................................................

21

3.2 Alat dan Bahan yang digunakan .............................................

21

3.3 Prosedur Penelitian..................................................................

21

3.4 Flow Chart Penelitian ..............................................................

23

HASIL DAN PEMBAHASAN ...................................................

24

4.1 Hasil Penelitian .......................................................................

24

4.2 Pembahasan .............................................................................

30

KESIMPULAN DAN SARAN ...................................................

31

5.1 Kesimpulan .............................................................................

31

5.2 Saran ........................................................................................

31

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

vi

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1. Nilai CT pada jaringan yang berbeda (Bontranger, 2001) ............

4

Tabel 4.1. Rata-rata nilai noise.......................................................................

25

vii

DAFTAR GAMBAR

Halaman
Gambar 2.1. Phantom Air Pada Bidang Scanning .......................................

8

Gambar 2.2. Uji Cross Field Uniformity CT Number Dengan Software
ROI ...........................................................................................
Gambar 2.3

Gambar 2.4

9

Pengukuran Nilai Noise Pada CT Scan dengan Software ROI
(Sprawls, 1995).........................................................................

10

Noise Dengan Slice Thickness yang Berbeda ...........................

10

Gambar 2.5. Perbedaan Citra Noise Berdasarkan Slice Thickness (Sprawls,
1995) .........................................................................................

12

Gambar 2.6. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Noise (Sprawls, 1995) .....

15

Gambar 2.7. Pesawat CT-Scan ......................................................................

16

Gambar 2.8. Bagan Prinsip Kerja CT Scanner ..............................................

17

Gambar 3.1. Posisi Phantom ........................................................................

22

Gambar 4.1

(a) Citra water phantom sebelum dilakukan ROI, ....................

24

(b) Citra water phantom setelah dilakukan ROI .......................

24

Grafik Nilai Noise pada Posisi Tengah Phantom .....................

26

Gambar 4.3. Grafik Nilai Noise pada posisi kiri phantom ............................

27

Gambar 4.4. Grafik Nilai Noise Pada Posisi Kanan Phantom.......................

27

Gambar 4.5

Grafik Nilai Noise Pada Posisi Atas Phantom..........................

28

Gambar 4.6

Grafik Nilai Noise Pada Titik Bawah Phantom ........................

29

Gambar 4.7

Grafik Keseluruhan Nilai Noise ...............................................

30

Gambar 4.2

viii

DAFTAR ISTILAH

AAPM

: Association American Physic Medical

Apron

: Pelindung yang dipakai untuk menghindari
radiasi

Atenuasi

: Pelemahan

CT Number

: Nilai koefisien sinar x yang ditentukan oleh
energy rata-rata sinar x dan nomor atom
penyerap, hal ini dinyatakan dengan koefisien
atenuasi.

CT Scan

: Gambaran

yang

dibangun

oleh

computer

menggunakan x-ray yang dikumpulkan dari
berbagai titik di sekeliling dan membentuk bagian
yang

disebut

menghasilkan

scanned

sehingga

gambaran

dapat

cross-sectional

tomographic plane (slice) yaitu irisan dari bagian
tubuh.
Cross field uniformity

: Daerah yang seragam

Dry film

: Alat pengering film

FOV (Fiel of View)

: Daerah yang disinari

Gantry

: Komponen perangkat CT Scan yang didalamnya
terdapat tabung sinar x, filter, detector dan DAS
(Data Acquisition System)

Iluminator

: Lampu yang dipakai untuk menegakkan diagnosa

Kolimator

: Luas lapangan penyinaran

Matriks

: Susunan

kumpulan

bilangan,

symbol

atau

ekspresi
Phantom

: Alat peraga untuk pengetahuan tentang anatomi /
faal tubuh

Pitch

: Jangka waktu yang berhubungan dengan suatu
kecepatan dan jarak.

Pixel

: Picture element

ix

Quality Assurance (QA)

: Kegiatan yang direncanakan dan sistematis
diimplamentasikan dalam sistem mutu sehingga
persyaratan sehingga mutu persyaratan mutu
untuk suatu produk atau jasa akan terpenuhi.

Quality Control (QC)

: Tehnik observasi dan kegiatan yang digunakan
untuk memenuhi persyaratan kualitas.

ROI (Region of Interest)

: Daerah yang diamati

Rekonstruksi algoritma

: Prosedur matematis yang digunakan dalam
merekonstruksi gambar.

Rekonstruksi Matriks

: Deretan baris dan kolom dari picture element
dalam proses perekonstruksian gambar.

Slice Thickness

: Tebalnya irisan atau objek yang diperiksa

Standar deviasi

: Ukuran sebaran statistic yang paling sering
digunakan

Voxel

:

Volume elemen

x