ANALISIS PENGGUNAAN TEKNIK POST
PROCESSING VOLUME RENDERING (VR) PADA CT
ANGIOGRAFI ARTERI ABDOMINALIS DENGAN
MSCT
SKRIPSI
ALFIAN TURNIP
130821021
DEPARTEMEN FISIKA
JURUSAN FISIKA MEDIK
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
ANALISIS PENGGUNAAN TEKNIK POST
PROCESSING VOLUME RENDERING (VR) PADA CT
ANGIOGRAFI ARTERI ABDOMINALIS DENGAN
MSCT
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi dan memenuhi syarat mencapai gelar sarjana sains
ALFIAN TURNIP
130821021
DEPARTEMEN FISIKA
JURUSAN FISIKA MEDIK
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
PERSETUJUAN
Judul : ANALISIS PENGGUNAAN TEKNIK
POST PROCESSING VOLUME
RENDERING (VR) PADA CT ANGIOGRAFI ARTERI ABDOMINALIS DENGAN MSCT
Kategori : SKRIPSI
Nama : ALFIAN TURNIP
Nomor Induk Mahasiswa : 130821021
Program Studi : SARJANA (S1) FISIKA INSTRUMENTASI
Departemen : FISIKA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU
PENGETAHUAN ALAM (FMIPA)
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Diluluskan di
Medan, 03 September 2015 Diketahui/Disetujui oleh
Program Studi S-1 Fisika Instrumentasi Ketua,
Dr. Marhaposan Situmorang NIP. 195510301980031003
Pembimbing 1 Pembimbing 2
PERNYATAAN
ANALISIS PENGGUNAAN TEKNIK POST PROCESSING VOLUME RENDERING (VR)
PADA CT ANGIOGRAFI ARTERI ABDOMINALIS DENGAN MSCT
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa Skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya
Medan, Agustus 2015
Penghargaan
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat dan karunia Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “ANALISIS PENGGUNAAN TEKNIK POST PROCESSING VOLUME
RENDERING (VR) PADA CT ANGIOGRAFI ARTERI
ABDOMINALIS DENGAN MSCT”, dapat diselesaikan dengan baik. Dalam penulisan Skripsi ini, penulis banyak mengucapkan terimakasih kepada :
1. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku ketua jurusan departemen Fisika Universitas Sumatera Utara sekaligus sebagai dosen pembimbing yang telah memberikan panduan serta perhatian kepada penulis untuk menyempurnakan laporan skripsi ini.
2. Bapak Dr. Kurnia Sembiring, MS dan Bapak Dr. Aditia Warman, M.Si selaku dosen pembimbing yang telah memberikan panduan serta perhatian kepada penulis untuk menyempurnakan laporan skripsi ini. 3. Para Pejabat Struktural, Pegawai dan Staf di Rumah Sakit Murni Teguh
Medan, yang telah memberikan dukungan semangat moril maupun informasi data-data yang dibutuhkan.
4. Seluruh Dosen/ Staf pengajar pada program studi Fisika Ekstensi . 5. Ibu saya S. br Silalahi, adik saya Helena Turnip, dan kekasihku Desi
Afriani Hutagaol yang setia memberikan dukungan perhatian dan semangat dalam penulisan skripsi ini sampai selesai
6. Seluruh sahabat dan teman – teman saya yang sangat membantu (Ary Rhoma, kak Karsi, Kurniati Marunduri) dan semua anak Fisika Ekstensi yang tidak saya sebutkan satu persatu, yang turut mendukung dan memberi masukan sehingga Skripsi ini selesai.
ABSTRAK
Seiring dengan perkembangan zaman,dunia kedokteran juga semakin menuntut teknologi yang dapat menunjang segala tindakan yang dikerjakan oleh para dokter baik invasive maupun non invasive. Oleh karena sebelum dilakukannya sebuah tindakan pengobatan terlebih dahulu dokter harus dapat mengetahui tindakan apa yang akan dilakukannya.
Karena itu dibutuhkan sebuah alat yang dapat membantu paramedis dalam menegakkan diagnosa pasien dan bidang radiografi adalah salah satu yang dapat membantu penegakan diagnosa tersebut.
Computed Tomography scan (CT scan) adalah alat diagnostik yang mempunyai informasi sangat tinggi. Citra CT scan adalah hasil rekonstruksi komputer terhadap citra sinar-X. Teknik volumetric rendering Computed Tomography (CT) seperti volume rendering (VR), menambahkan beberapa kapabilitas dalam mendiagnostik.Nilai diagnostik dari teknik rekonstruksi di dokumentasikan dengan baik dalam bentuk tulisan. Teknik ini memungkinkan eksplorasi detail anatomi halus yang akan sulit dievaluasi menggunakan rekonstruksi aksial saja.
Meskipun teknik ini sekarang telah tersedia, banyak ahli radiologi yang terbiasa atau tidak terbiasa sepenuhnya memanfaatkan potensi dari volume rendeing dalam praktek klinis sehari-hari. Tulisan ini dimaksudkan untuk memberikan gambaran tentang CT volumetrik render teknik yang paling umum dan penggunaan praktis dalam diagnosa sehari-hari. Dengan menggunakan hasil citra maka didapatkan informasi yang dibutuhkan oleh para dokter untuk suatu tindakan pengobatan.
ABSTRACT
Along with the times , the medical world is also increasingly demand technology that can support any actions undertaken by the doctors both invasive and non -invasive . Therefore, prior to a physician prior treatment measures should be able to know what action will do.
Therefore we need a tool that can help paramedics for estabilished diagnose and radiografi is one that can do it.
Computed Tomography Scan (CT scan) is a diagnostic tool that has very high information. CT scan image is the result of a computer reconstruction of X-ray images. Computed tomography (CT) volumetric rendering techniques such as volume rendering (VR),provide added diagnostic capabilities. The diagnostic value of such reconstruction techniques is well documented in literature. These techniques permit the exploration of fine anatomical detail that would be difficult to evaluate using axial reconstructions alone. Although these techniques are now widely available, many radiologists are either unfamiliar with them or do not fully utilize their potential in daily clinical practice. This paper is intended to provide an overview of the most common CT volumetric rendering techniques and their practical use in everyday diagnostics. CT scans are widely used to diagnose the disease in Using the results of the image obtained information needed by doctors for a medical act .
Keyword : Computed Tomography,volume rendering,abdominalis,
DAFTAR ISI
HalamanPersetujuan ... iii
Pernyataan ... iv
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Computer Tomography scan (CT scan) ... 4
2.1.1 Prinsip Dasar CT scan ... 4
2.2.2 Terjadinya Sinar X ... 13
2.2.3 Berkas Sinar X dan Pembentukan Citra ... 15
2.2.4 Faktor – faktor yang Mempengaruhi Citra ... 16
2.3 Teknik Post Processing ... 20
2.3.1 Defenisi CT Angiography ... 24
2.3.2 CT Angiography ... 27
2.4 Media Kontras ... 28
2.4.1 Tinjauan Teoritis Bahan ... 29
2.4.2 Pengaruh Ion ... 31
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Alat dan Bahan ... 35
3.1.1 CT scan ... 35
3.1.2 Bahan Peneltian ... 35
3.2 Alur Kerja ... 36
3.2.2 Flowchart ... 38
3.3 Analisis Data ... 38
BAB IV HASIL DAN ANALISA 4.1 Hasil ... 39
4.2 Pengambilan Sampling Data ... 39
4.3 Teknik Volume Rendering ... 42
BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ... 44
5.2 Saran ... 44
LAMPIRAN ... 45
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Bagan Prinsip Kerja CT scanner ... 9
Gambar 2.2 Kolimator dan Detektor ... 10
Gambar 2.3 Proses Pembentukan Citra ... 11
Gambar 2.4 Alat Foto Listrik ... 12
Gambar 2.5 Spektrum Sinar X ...14
Gambar 2.6 Peristiwa Tumbukan antar Elektron dan Atom Anoda ... 15
Gambar 2.7 Interaksi Elektron dengan Atom Anoda ... 15
Gambar 2.8 Perbandingan CTA dengan Angiografi Konvensional ... 26
Gambar 3.1 Memposisikan pasien pada central point ... 36
Gambar 3.2 Gambar scanogram ... 37
Gambar 3.3 Hasil Citra volume rendering ... 37
ABSTRAK
Seiring dengan perkembangan zaman,dunia kedokteran juga semakin menuntut teknologi yang dapat menunjang segala tindakan yang dikerjakan oleh para dokter baik invasive maupun non invasive. Oleh karena sebelum dilakukannya sebuah tindakan pengobatan terlebih dahulu dokter harus dapat mengetahui tindakan apa yang akan dilakukannya.
Karena itu dibutuhkan sebuah alat yang dapat membantu paramedis dalam menegakkan diagnosa pasien dan bidang radiografi adalah salah satu yang dapat membantu penegakan diagnosa tersebut.
Computed Tomography scan (CT scan) adalah alat diagnostik yang mempunyai informasi sangat tinggi. Citra CT scan adalah hasil rekonstruksi komputer terhadap citra sinar-X. Teknik volumetric rendering Computed Tomography (CT) seperti volume rendering (VR), menambahkan beberapa kapabilitas dalam mendiagnostik.Nilai diagnostik dari teknik rekonstruksi di dokumentasikan dengan baik dalam bentuk tulisan. Teknik ini memungkinkan eksplorasi detail anatomi halus yang akan sulit dievaluasi menggunakan rekonstruksi aksial saja.
Meskipun teknik ini sekarang telah tersedia, banyak ahli radiologi yang terbiasa atau tidak terbiasa sepenuhnya memanfaatkan potensi dari volume rendeing dalam praktek klinis sehari-hari. Tulisan ini dimaksudkan untuk memberikan gambaran tentang CT volumetrik render teknik yang paling umum dan penggunaan praktis dalam diagnosa sehari-hari. Dengan menggunakan hasil citra maka didapatkan informasi yang dibutuhkan oleh para dokter untuk suatu tindakan pengobatan.
ABSTRACT
Along with the times , the medical world is also increasingly demand technology that can support any actions undertaken by the doctors both invasive and non -invasive . Therefore, prior to a physician prior treatment measures should be able to know what action will do.
Therefore we need a tool that can help paramedics for estabilished diagnose and radiografi is one that can do it.
Computed Tomography Scan (CT scan) is a diagnostic tool that has very high information. CT scan image is the result of a computer reconstruction of X-ray images. Computed tomography (CT) volumetric rendering techniques such as volume rendering (VR),provide added diagnostic capabilities. The diagnostic value of such reconstruction techniques is well documented in literature. These techniques permit the exploration of fine anatomical detail that would be difficult to evaluate using axial reconstructions alone. Although these techniques are now widely available, many radiologists are either unfamiliar with them or do not fully utilize their potential in daily clinical practice. This paper is intended to provide an overview of the most common CT volumetric rendering techniques and their practical use in everyday diagnostics. CT scans are widely used to diagnose the disease in Using the results of the image obtained information needed by doctors for a medical act .
Keyword : Computed Tomography,volume rendering,abdominalis,
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Awal perkembangan CT-Scan bermula dari tanggal 11 Agustus 1895, yaitu dengan ditemukannya radiasi sinar-x oleh seorang ahli fisika berkebangsaan Jerman yang bernama Wilhem Conrad Rontgen (1845-1923) yang langsung dinobatkan sebagai pemenang penghargaan Nobel pada saat itu.
Sinar-X memungkinkan orang pertama kali untuk melihat struktur dari tubuh manusia bagian dalam tanpa melakukan operasi / pembedahan. Namun sinar-X pada masa ini juga memiliki keterbatasan, yaitu, gambar yang dihasilkan merupakan superimposisi (overlap) dari obyek yang diamati dan juga tidak dapat menggambarkan jaringan lunak. Selain itu ada juga masalah lainnya yaitu, pada teknik radiografi konvensional, jika dua buah obyek yang memiliki besar yang berbeda, dapat tampak sama besar jika hanya dilhat dari satu sudut pandang saja. Dan masalah lainnya, jika dua buah obyek yang berbeda ukuran dan terletak dalam satu garis lurus sinar-x, maka organ yang kecil tidak dapat terlihat, karena tertutup obyek yang lebih besar.
Pada tahun 1920, dikembangkan suatu teknik yang berusaha memisahkan gambaran overlapping dari suatu organ yang diperiksa yang dinamakan Tomografi. Teknik yang dikembangkan adalah dengan menggerakkan tabung sinar-x dan film dalam kaset secara bersamaan, dan menggunakan fulcrum sebagai titik focus dari organ yang akan diperiksa. Organ yang ada di bagian atas dan bawah obyek yang diperiksa akan tampak blur (samar) sedangkan objek yang diperiksa akan tampak lebih jelas. Teknik Tomografi ini digunakan pertama kali pada tahun 1935.
fokus tidak dapat terlihat dengan jelas. Sedangkan dunia ilmu pengetahuan terus berkembang dengan pesat. Ilmu kedokteran modern membutuhkan gambaran yang mampu menampilkan organ dengan lebih jelas tidak hanya pada organ yang diperiksa, melainkan juga organ lain disekitarnya.
Pada tahun 1972, Godfrey N. Hounsfield dan J. Ambrose yang bekerja di Central Research Lab of EMI, Ltd di Inggris menghasilkan Gambar klinis pertama dengan CT-Scan (Computed Tomography Scan). Dan merupakan tanda awal dari dimulainya era baru perkembangan diagnostik imajing.
Pada tahun 1974, enam puluh unit CT terpasang. Awalnya pemeriksaan yang dilakukan hanya terbatas pada CT kepala saja. Dan pada tahun 1975 diperkenalkan pertama kali sebuah Whole Body scanner (CT-Scan seluruh tubuh) yang digunakan untuk penunjang klinis. Pada tahun 1979, Hounsfield dan Cormack dianugerahi hadiah nobel.
Pada tahun 1989, W.A. Kalender dan P.Vock melakukan pemeriksaan klinis pertama dengan menggunakan Spiral CT. Dan pada tahun 1998 mulailah diperkenalkan alat Multi Slice CT (MSCT) dengan 4 slice. Pada tahun 2000 dikembangkan PET/CT system, kemudian di tahun 2001 telah dikembangkan CT Scan 16 slice. Pada tahun 2004 dikembangkan teknik CT Scan 64 slice dan telah lebih dari 40000 instalasi CT untuk aplikasi klinik.
Teknik pencitraan CT sama sekali berbeda dengan teknik pencitraan radiologi biasa (konvensional). Computed Tomography atau CT adalah sebuah proses radiologi untuk menghasilkan gambaran dari potongan melintang (trans-axial) tubuh pasien. Dua buah karakteristik baru yang ada pada gambar yang dihasilkan pada CT adalah peralatan digital yang menghasilkan gambaran digital dan gambar irisan mempresentasikan volume / informasi 3 Dimensi.
dengan jaringan sekitarnya. Demikian juga pencitraan system peredaran darah, system urinaria (saluran kencing), dan masih banyak lagi kasus – kasus pemeriksaan CT Scan yang sulit divisualisasikan secara baik dengan pemeriksaan CT Scan.
Maka dari semua uraian di atas penulis tertarik untuk mengambil judul
“Analisis Penggunaan Teknik Post Processing Volume Rendering (Vr) Pada Ct Angiografi Arteri Abdominalis Dengan Msct”.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah tersebut, penelitian ini dilakukan untuk menganalisa penggunaan teknik post processing Volume Rendering (VR) pada pemeriksaan Angiografi Abdominalis dalam penentuan letak dan luas secara mendetail .
1.3 Batasan Masalah
Untuk membatasi masalah-masalah yang ada, maka penulis membatasi ruang lingkup masalah :
1. Dengan berfokus pada gambar 3D sebagai bahan analisa 2. Hasil maksimum yang didapat dari gambar 3D
1.4 Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menilai seberapa besar peran citra 3D (tiga dimensi) dalam pemberian informasi yang dibutuhkan untuk penegakan tindakan klinis yang akan dilakukan kepada pasien.
.
1.5 Manfaat Penelitian
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Computer Tomography scan ( CT scan)
CT Scan ( Computed Tomography Scanner ) adalah suatu prosedur yang digunakan untuk mendapatkan gambaran dari berbagai sudut kecil dari tulang tengkorak dan otak. Tujuan utama penggunaan ct scan adalah untuk pemeriksaan seluruh organ tubuh, seperti sususan saraf pusat, otot dan tulang, tenggorokan, rongga perut.
Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk memperjelas adanya dugaan yang kuat suatu kelainan,yaitu :
a. Gambaran lesi dari tumor, hematoma dan abses.
b. Perubahan vaskuler : malformasi, naik turunnya vaskularisasi dan infark.
c. Brain contusion. d. Brain atrofi. e. Hydrocephalus f. Inflamasi.
Bagian basilar dan posterior tidak begitu baik diperlihatkan oleh Ct Scan. Ct Scan mulai dipergunakan sejak tahun 1970 dalam alat bantu dalam proses diagnosa dan pengobatan pada pasien neurologis. Gambaran Ct Scan adalah hasil rekonstruksi komputer terhadap gambar X-Ray. Gambaran dari berbagai lapisan secara multiple dilakukan dengan cara mengukur densitas dari substansi yang dilalui oleh sinar X.
2.1.1. Prinsip Dasar
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.
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).
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.
2.1.2. Instrumen Ct Scan
Ada beberapa komponen penyusun dari sebuah pesawat ct scan. Komponen-komponen tersebut, meliputi:
A. Meja Pemeriksaan
pemeriksaan terletak dipertengahan gantry dengan posisi horizontal dan dapat digerakkan maju, mundur, naik dan turun dengan cara menekan tombol yang melambangkannmaju, mundur, naik, san turun yang terdapat pada gantry.
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.
Ada beberapa bagian yang terdapat di dalam gantry : 1) Tabung sinar-x
Berfungsi sebagai pembangkit sinar-X dengan sifat: a. Bekerja pada tegangan tinggi diatas 100 kV b. Ukuran focal spot kecil 10 – 1 mm
c. Tahan terhadap goncangan 2) Kolimator
Pada pesawat CT-Scan, umumnya terdapat dua buah kolimator, yaitu: a. Kolimator pada tabunng sinar-x
Berfungsi untuk mengurangi dosis radiasi, sebagai pembatas luas lapangan penyinaran dan mengurangi bayangan penumbra dengan adanya focal spot kecil.
b. Kolimator pada detektor
Berfungsi untuk pengarah radiasi menuju ke detektor, pengontrol radiasi hambur dan menentukan ketebalan lapisan ( slice thickness ).
3) Detektor dan DAS ( Data Acqusition system )
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.
C. Komputer
Merupakan pengendali dari semua instrument pada CT-Scan. Berfungsi untuk melakukan proses scanning, rekonstruksi atau pengolahan data, menaUmpilkan ( display ) gambar serta untuk menganalisa gambar.
Adapunvelemen-elemen pada computer adalah sebagai berikut: 1) Input Device
Unit yang menterjemahkan data-data dari luar kedalam bahasa computer sehingga dapat menjalankan program atau instruksi.
D. CPU ( Central Procesing Unit )
Merupakan pusat pengolahan dan pengolahan dari keseluruhan system computer yang sedang bekerja.
Terdiri atas :
1. ALU ( Arithmetic Logic Unit )
Berfungsi untuk melaksanakan proses berupa arithmetic operation seperti penambahan, pengurangan, pembagian, serta perkalian
2. Control Unit
Berfungsi untuk mengontrol keseluruhan system computer dalam melakukan pengolahandata.
3. Memory Unit
Berfungsi sebagai tempat penyimpanan data ataupun instruksi yang sedang dikerjakan.
4. Output Device
5. Layar TV Monitor
Berfungsi sebagai alat untuk menampilkan gambar dari objek yang diperiksa serta menampilkan instruksi-instruksi atau program yang diberikan.
E. Image Recording
Berfungsi untuk menyimpan program hasil kerja dari computer ketika melakukan scanning, rekonstruksi dan display gambar menggunakan:
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).
F. Operator Terminal
Merupakan pusat semua kegiatan scanning atau pengoperasian system secara umum serta berfungsi untuk merekonstruksi hasil gambaran sesuai dengan kebutuhan.
G. Multiformat Kamera
2.1.3. Prinsip Kerja
Gambar 2.1 Bagan Prinsip Kerja CT Scanner
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.
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.
2.1.4. Proses Data
Suatu sinar yang melewati celah sempit (narrow beam) yang dihasilkan oleh ray didadapatkan dari perubahan posisi dari tabung X-ray, hal ini juga dipengaruhi oleh collimator dan detektor. Secara sederhana dapat digambarkan sebagai berikut :
Gambar 2.2 Collimator dan Detektor
Gambar 2.3 Proses pembentukan citra
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.
2.2 Sejarah Singkat Sinar X
Peristiwa terjadinya sinar-X diawali dari percobaan Heinrich Hertz pada tahun 1887 dengan menggunakan tabung hampa yang berisi katoda dan anoda. Katoda dan anoda dihubungkan dengan sumber listrik E. Pada tegangan, E, yang rendah tidak ada arus elektron dari katoda ke anoda yang dapat dilihat dari galvanometer. Pada saat katoda disinari gelombang pendek elektromagnetik ternyata dari katoda keluar elektron menuju anoda yang diamati dari galvanometer. Arus yang terbaca di Galvanometer adalah arus yang sangat kecil dalam order mikro ampere.
menumbuk katoda, maka makin besar arus yang mengalir dan sebaliknya makin panjang gelombangnya, makin kecil arus yang terbaca di galvanometer. Hal demikian dapat dipahami karena bila gelombang elektromagnetik panjang gelombangnya makin pendek berarti frekuensinya makin besar dan energinya juga makin besar.
Gambar 2.4 Alat Foto Listrik
Karakteristik gelombang elektromagnetik ditentukan oleh panjang gelombang, frekuensi, dan kecepatan. Kecepatan rambat gelombang elektromagnetik di udara untuk semua panjang gelombang adalah sama yaitu sama dengan kecepatan dalam ruang hampa c = 3x1010 m/det.
C = v × λ dengan :
c : Kecepatan rambat dalam hampa (cm/det) v : Frekuensi gelombang (cycle/det)
λ : Panjang gelombang, (cm)
Pemancaran energi radiasi elektromagnetik oleh sumbernya tidak berlangsung secara kontinyu melainkan secara terputus-putus (diskrit), sehingga berupa paket yang harganya tertentu yang disebut dengan kuanta/foton. Besar energi kuanta tergantung pada frekuensi gelombang.
E =h ×v
dengan : E : Energi foton, (eV)
2.2.1 Pesawat Sinar-X
Untuk dapat menghasilkan suatu pencitraan sinar-X diperlukan beberapa instrumetasi yang baku sebagai berikut :
a. Tabung sinar-X
Tabung sinar-X berisi filament yang juga sebagai katoda dan berisi anoda. Filamen terbuat dari tungsten, sedangkan anoda terbuat dari logam anoda (Cu, Fe atau Ni). Anoda biasanya dibuat berputar supaya permukaannya tidak lekas rusak yang disebabkan tumbukan elektron.
b. Trafo Tegangan Tinggi
Trafo tegangan tinggi berfungsi pelipat tegangan rendah dari sumber menjadi tegangan tinggi antara 30 kV sampai 100 kV. Pada trafo tegangan tinggi diberi minyak sebagai media pendingin. Trafo tegangan tinggi berfungsi untuk mempercepat elektron di dalam tabung.
Instrumentasi Sistem kontrol
Berfungsi sebagai pengatur parameter pada pengoperasian pesawat sinar-X. Instrumentasi kontrol terbagi menjadi 5 modul yaitu :
a. modul Power supplay (Catu daya DC ) b. modul pengatur tegangan (kV)
c. modul pengatur arus (mA)
d. modul pengatur waktu pencitraan (S) e. modul Kendali sistem
f. catu daya AC dari sumber PLN.
2.2.2 Terjadinya sinar - X
Pada peristiwa terjadinya tumbukan tak sempurna antara elektron dengan atom anoda (target) akan terjadi dua hal sebagai berikut :
dialami elektron berulang kali, sehingga spektrum radiasi ini bersifat kontinyu. Spektrum sinar-X bremstrahlung seperti terlihat pada Gambar 2.5
Gambar 2.5 Spektrum sinar-X.
Jadi dalam proses ini akan terjadi spektrum kontinyu, spektrum tersebut mempunyai frekuensi cut off (batasan) atau panjang gelombang cut off yang tergantung pada potensial percepatan. Elektron-elektron yang ditembakan akan mengeksitasi elektron dalam atom target. Jika elektron yang ditembakkan cukup besar energinya maka akan mampu melepaskan elektron target dari kulitnya. Kemudian kekosongan kulit yang ditinggalkan elektron akan diisi oleh elektron yang lebih luar dengan memancarkan radiasi. Transisi ini akan menyebabkan sederet baris (garis-garis) spektrum yang dalam notasi sinar-X disebut garis-garis Kα, Kβ, Kγ dan seterusnya.
Elektron yang mendekati atom didalam anoda berinteraksi dengan elektron dalam atom tersebut, berupa tumbukan lenting tak sempurna, akibatnya elektron anoda terlepas dari kulitnya. Atom tertinggal dalam keadaan bereksitasi yang dalam keadaan tidak stabil. Maka terjadilah (dalam waktu 10-8 detik) pengisian kekosongan itu oleh elektron-elektron yang lebih luar. Perpindahan kulit yang luar ke kulit yang dalam disertai pancaran radiasi dengan panjang gelombang tertentu, maka radiasi ini bersifat diskrit.
Gambar 2.7 Interaksi elektron dengan atom anoda
2.2.3 Berkas Sinar - X dan Pembentukan Citra
Berkas sinar-X dalam penyebarannya dari sumber melalui suatu garis yang menyebar ke segala arah kecuali dihentikan oleh bahan penyerap sinar-X. Oleh karena itu, tabung sinar-X ditutup dalam suatu rumah tabung logam yang mampu menghentikan sebagian besar radiasi sinar-X, hanya sinar-X yang berguna dibiarkan keluar dari tabung melalui sebuah jendela / window. Sinar-X adalah sekumpulan foton yang mempunyai energi tinggi, karena elektron memancarkan energi maka energi kinetik elektron akan berkurang dan akhirnya akan kehilangan seluruh energi kinetiknya.
rendah maka sinar-X memiliki gelombang yang panjang sehingga akan mudah diserap oleh atom dari target (anoda). Radiasi yang dihasilkan dengan pengaturan tegangan yang cukup tinggi maka akan dihasilkan sinar-X dengan daya tembus yang besar dan panjang gelombang yang pendek. Sinar-X merupakan gelombang elektromagnetik yang dapat menembus suatu bahan, tetapi hanya sinar-X yang mempunyai energi yang tinggi yang dapat menembus bahan yang dilaluinya, selain itu akan diserap oleh bahan tersebut. Sinar-X yang mampu menembus bahan itulah yang akan membentuk gambar atau bayangan.
2.2.4 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Citra
Ada beberapa faktor yang mempengaruhi hasil dan kualitas dari citra. Berikut adalah faktor-faktor yang mempengaruhi citra :
2.3. Pengaruh Arus Listrik (mA)
Arus listrik akan berpengaruh pada intensitas sinar-X atau derajat terang/brighnees. Dengan peningkatan mA akan menambah intensitas sinar-X dan sebaliknya. Oleh sebab itu derajat terang dapat diatur dengan mengubah mA.
Pengaruh jarak dan waktu pencitraan (exposure).
Pengaruh Tegangan (kV)
Tegangan tinggi merupakan daya dorong elektron di dalam tabung dari katoda ke anoda. Supaya dapat menghasilkan sinar-X, daya dorong ini harus kuat sehingga mampu menembus obyek. Dengan demikian perubahan kV sangat berpengaruh terhadap daya tembus sinarX.
Penyerapan Sinar-X
Penyerapan sinar-X oleh suatu bahan tergantung pada tiga faktor sebagai berikut. :
a) Panjang gelombang sinar-X
b) Susunan obyek yang terdapat pada alur berkas sinar-X c) Ketebalan dan kerapatan obyek
Jika kV rendah maka akan dihasilkan sinar-X dengan gelombang yang panjang dan sebaliknya dengan kV tinggi maka panjang gelombang sinar-X akan semakin pendek. Seperti dikutip dari hasil penelitian didapatkan rumusan regresi linier tentang hubungan variabel berat badan, tinggi badan dan tebal dada dengan faktor eksposi kV, dan hubungan antara berat badan dan tebal dada dengan faktor ekspsoi mAs. Hasil analisis multivariat diperoleh hubungan antara tebal dada dan berat badan dengan faktor eksposi kV dengan rumus :
Y hat (kV) = 51,335 + 0,127 Berat Badan + 0,267 Tebal Dada.
Hubungan faktor eksposi dengan tebal tipisnya objek (rule of thumb) : a) kV
Tiap bertambah atau berkurang 1 cm ketebalan objek tubuh maka kV yang digunakan harus ditambah atau dikurangi:
2 kV jika kV < 80 kV
3 kV jika kV antara 80 kV sampai dengan 100 kV 4 kV jika kV > 100 kV
Menurut teori Prof. Van Der Plats didalam bukunya Medical x-ray technic. Tiap kenaikan 1 cm kenaikan tebal tubuh penambahan kV yang digunakan adalah 5% dari semula.
Misalnya kenaikan 3 cm dengan 50 kV mula-mula jadi kVyang akan digunakan adalah :
1,05 x 1,05 x 1,05 = 1, 576 atau 1,16 50 kV + (16% x 60)
50 + 8 = 58 kV
Catatan: pada mAs tetap FFD tetap dan yang lainnya juga tetap.
b) mAs
Menurut Prof. Van Der Plats tiap tebal objek bertambah atau berkurang 1 cm maka mAs juga bertambah atau berkurang 25%
contoh :
tebal dari 17 cm ke 20 cm menggunakan 20 mAs, 1,25 x 1,25 x 1,25 = 1,95
20 mAs + (95% x 20) 20 + 19 = 39 mAs
Jadi mAs yg digunakan adalah 39 mAs
Catatan: pada kV tetap FFD tetap dan yang lainnya juga tetap.
Hubungan Penggunaan kV dengan mAs
Tiap kenaikan 10 kV, mAs harus dikurangi 50% pada pemeriksaan radiologi antara 30 – 60 kV untuk mendapatkan hasil yang sama.
Contoh :
60 kV dan 20 mAs akan mendapatkan hasil yang sama dengan 70 kV dan 10 mAs
Atau sebaliknya
60 kV dan 20 mAs akan mendapatkan hasil yang sama dengan 50 kV dan 40 mAs
Pemberian faktor eksposi kV pada Thorax PA dapat ditentukan berdasarkan tebal dada dan berat badan pasien secara bersamaan. Pemberian faktor ekposi mAs ditentukan berdasarkan tebal dada atau berat badan pasien saja.
Penyerapan sinar-X oleh suatu bahan juga tergantung pada susunan obyek yang dilaluinya, sedangkan susunan obyek tergantung pada nomor atom unsur, misalnya nomor atom alumunium lebih rendah dari nomor atom tembaga. Ternyata penyerapan sinar-X alumunium lebih rendah dari penyerapan sinar-X oleh tembaga. Timah hitam mempunyai nomor atom yang besar, maka daya serap terhadap sinar-X juga besar. Ketebalan dan kerapatan suatu unsur bahan juga berpengaruh terhadap penyerapan sinar-X. Bahan yang tebal akan lebih banyak menyerap sinar-X dibanding dengan bahan yang tipis, tentunya pada unsur yang sama.
2.3
Ada beberapa macam teknik rekontruksi dalam pengambilan gambar menggunakan CT Angiografi,beberapa diantaranya yang biasa digunakan pada CTA saat ini adalah :
1. Multiplanar Reconstruction (MPR) termasuk sudut MPR 2. Maximum Intensity Projection (MIP)
3. Shaded surface distance SSD) 4. Volume Randering (VR) 5. Interactive Cine
1. Multiplanar Reconstruction (MPR)
MPR adalah alat visualisasi gambar yang pertama yang digunakan pada CTA. MPR ini sangat mudah dan cepat untuk merekonstruksi gambar dibandingkan dengan teknik 3D yang lainya dan dapat membuat gambar dari volume data set pada semua rencana termasuk kurva rencana. Bagaimanapun juga MPR tidak begitu berguna untuk beberapa aplikasi misalnya pada pembuatan gambar dari circum wilis dan intracranial AVMs.Didalam penggunaan tanpa editing dianjurkan ketika menggunakan MPR pada pemeriksaan CTA.
2. Maximum Intensity Projection (MIP)
digunakan secara baik untuk memisahkan calsifikasi pada pembuluh darah, lumen dan intravaskuler trombus.
3. Shaded Surface Distance (SSD)
Pembuatan gambar SSD dianjurkan untuk sedikit mengedit menghilangkan struktur yang overlaping penggelapan dari pembuluh darah. Ini lebih cepat dari VR karena hanya menggunakan fraksi yang kecil dari data set.karakteristik ini dapat menghasilkan artefak generation dan gambar tidak begitu akurat. Gambar SSD berguna untuk menampilkan hubungan dari pembuluh darah, asal pembuluh darah dan kontur permukaan dari pembuluh darah
4. Volume Rendering (VR)
Postprosesing yang lain untuk alat visualisasi gambar 3D yang menjadi popular dan makin sering popular adalah VR. Volume rendering menggunakan semua informasi yang terdapat pada axial data set untuk menampilkan struktur internal( soft tisue,pembuluh darah, anatomi tulang ) dengan memberikan akurasi sama baiknya pada diameter pembuluh darah dan hubungan 3D pembuluh darah. Di masa lalu VR hanya dilakukan pada workstation yang bagus, tidak hanya mahal tetapi membutuhkan waktu yang lama. Sekarang VR dapat dilakukan secara real-time sebanyak 5 sampai 10 frame rate per detik menggunakan workstation yang relatif tidak mahal.
Beberapa aplikasi alat visualisasi pada berbagai klinis dan kondisi medis :
MPR
- paling cepat postprosesingnya. - Mudah digunakan
- Digunakan pada semua problem-solving tasks
- Gambaran arteri dan vena menunjukkan perbedaan kontras yang berarti.
- Calsifikasi pada aneurisma - Pembedahan
- Topograpi pembuluh darah tumor 3D
SSD
- Anatomi pembuluh darah
- Hubungan pembuluh darah dan tulang - Tidak ada informasi tentang lumen
- Pendesakan tulang oleh tumor pada pasien
MIP
- Gambaran 2D angiograpi yang berputar pada semua axes spatial - Patologi kalsifikasi pada pmbuluh darah
- Gambaran paralel dari arteri dan vena - Rencana terapeutik : TPA,stent,operasi - Pengecekan setelah operasi pembuluh darah.
Bagaimanapun juga informasi dari voxel digunakan dalam prosesing. Perkembangan dari komputer grafik sekarang dapat memungkinkan untuk membuat proses gambar VR pada kecepatan tinggi dan frame rate yang tinggi (5-20 frame/detik) dan itu merupakan hasil dari VR real time. Kusyk dan Fishman (1998) menggambarkan empat Volume Rendering (VR) intensitas parameter yang digunakan untuk keakuratan dari pemeriksaan CTA. Parameter ini termasuk windowing ( window width dan window level), keputihan gambar, ketajaman, dan akurasi. Walaupun windowing mengijinkan pengamat untuk mencari densitas dan kontras gambar sesuai dengan kebutuhan.
VR juga tidak tanpa masalah yaitu tergantung dari variasi pengamat. Sekarang ini tekniknya sedang dikembangkan yang akan memperbaiki konsistensi dari interpretasi diagnostik (kusyk dan fishman, 1998).
5. CINE Interaktif
Perkembangan dari prosesig gambar dan penggambaran 3D telah mencapi pandangan film. Cine Interaktif berarti melihat dan mengevaluasi gambar pada axial data set oleh suatu wadah melalui set dari gambar. Karena masing-masing gambar ini terpisah hanya beberapa waktu saja, dan gambar yang terus menerus mengakibatkan gambar seperti bergerak (seperti film). Jonshon et al (1998) mencatat bahwa walaupun gambar axial dapat digunakan untuk diagnosis, gambar 3D membantu mendemonstrasikan hubungan anatomi dan memperlihatkan pembuluh darah yang berjalan pada z axis.
Postprosesing yang lain untuk alat visualisasi gambar 3D yang menjadi popular dan makin sering popular adalah VR. Volume rendering menggunakan semua informasi yang terdapat pada axial data set untuk menampilkan struktur internal (soft tisue, pembuluh darah, anatomi tulang) dengan memberikan akurasi sama baiknya pada diameter pembuluh darah dan hubungan 3D pembuluh darah. Di masa lalu VR hanya dilakukan pada workstation yang bagus, tidak hanya mahal tetapi membutuhkan waktu yang lama. Sekarang VR dapat dilakukan secara real-time sebanyak 5 sampai 10 frame rate per detik menggunakan workstation.
Kusyk dan Fishman (1998) menggambarkan empat Volume Rendering (VR) intensitas parameter yang digunakan untuk keakuratan dari pemeriksaan CTA. Parameter ini termasuk :
a) windowing( window width dan window level) b) keputihan gambar,
c) ketajaman, dan d) akurasi.
Walaupun windowing mengijinkan pengamat untuk mencari densitas dan kontras gambar sesuai dengan kebutuhan. Ketajaman pada pengamat yang lain tergantung dari kemampuan pengamat berkisar 0-100%. Kusyk Dan Fishman melaporkan bahwa seting ketajaman 100% berguna untuk range yang besar pada pemeriksaan. Akhirnya VR merupakan hasil yang lebih akurat dari nomor masalah dalam pembuluh darah ( misal stenosis ) daripada SSD dan 3D MIP (kusyk et al, 1997). Bagaimanapun juga Ebert (1998) menunjukan bahwa VR juga tidak tanpa masalah yaitu tergantung dari variasi pengamat. Sekarang ini tekniknya sedang dikembangkan yang akan memperbaiki konsistensi dari interpretasi diagnostik (kusyk dan fishman, 1998).
2.3.1. Definisi CT Angiography
syaraf , abdomen dan aorta torax, peredaran darah ginjal dan mengevaluasi system peredaran dari abdominal viscera (Fishman dan Jeffrey,1998).
CTA dasarnya adalah penggambaran 3D untuk menampilkan gambar peredaran melalui intravena administrasi dari contras berbeda dari intravena convensional angiography. Keuntungan dari CTA adalah itu mempunyai special resolusi yang kecil (Rawlungs,1995).
Yang dibutuhkan
Paling tidak 4 langkah utama yang crasial untuk membawa pemeriksaan CTA tindakan layanan yang hati-hati dari langkah ini akan mengoptimalisasi pemerisaan dan menghasilkan qualitas gambar yang baik yang akan membuat dari radiologi membuat keputusan yang akurat langkah ini termasuk sebagai berikut :
a) persiapan pasien b) parameter aquisisi
c) media kontras administrasi
a. Persiapan Pasien
Pemeriksaan CTA yang sukses tergantung pada persiapan hati-hati dari pasien sebelum pemeriksaan. Pemeriksaan yang dibutuhkan radiografer dan dokter radiologi bekerja bersama untuk mendapatkan informasi yang tepat dari pasien dan untuk meyakinkan bahwa pasien mengerti prosedur teknik tahan nafas. Nomor dari skema persiapan pasien didiskripsikan oleh beberapa investigator untuk cakupan luas dari aplikasi CTA (fishman dan Jeffrey,1998) Smith dan Fishman 98 mendiskripsikan skema.
ml) digunakan sebagai kontras negative sebelum pemeriksaan, contrast agent positiv tidak ditambahkan karena dapat menimbulkan artefak dan intertef dengan evaluasi dari 3D CTA. Pasien diinstruksikan untuk tahan nafas dan praktekan dengan pasien sebelum pemeriksaan itu akan membantu suksesnya pemeriksaan dari gerakan. Hyperventilation dilakukan secepatnya sebelum pasien tidak kuat menahan nafas. Pindahkan dan amankan dari 20 gauge pada area antecubital untuk amankan dilakukan fokus IV contrast agent.
b. Parameter Aquisisi
Pada umumnya, pemeriksaan rutin CTA prosedur dilakukan pemeriksaan CTA pemeriksaan rutin menyediakan beberapa peristiwa dari cakupan anatomy untuk discan. Salah satu jarak scan/ cakupan scan R(mm) telah dibedakan, nomor dari parameter harus hati-hati memilih untuk optimalisasi kualitas gambar 3D dan akurasi dari pemeriksaan CTA. Parameter ini termasuk waktu scan, TSE
Gambar 2.8 Perbandingan CTA dan Angiografi Konvensional
Perbandingan keuntungan CTA dan Angiografi Konvensional. Angiografi Konvensional
alternatif dan pemeriksaan dari struktur tambahan dibutuhkan kembali ditambahkan eksposisi dan media kontras.
Penusukan dibuat, pasien harus sembuh dari prosedur dengan perawatan tertutup dan bedrest minimal 6-8 jam. Waktu recovery secara signifikan untuk biaya dari pemeriksaan.
Complikasi serius dari angiography dapat termasuk reaksi dari media contrast, dan trombolic complikasi dari arterisasi dapat menjadi stroke, arteri pecah, pseudoaneurisma, perdarahan arteri, menggunakan cerebral angiography sebagai contohnya untuk komplikasi neurologic dapat menjadi serangan stroke sebesar 4% dan resiko dari perkembangan permanen kekurangan syaraf dari tidak dapat stroke kira-kira 1%.
2.3.2. CT Angiography
CTA membutuhkan seluruh volume dari data 3D menggunakan sekali injeksi dari MK. Itu dapat direkonstruksikan untuk iodine/ x-ray exposure minimal observasi prosedur.
Melalui media kontras sama perihal injeksi intravena secara signifikan mengurangi resiko komplikasi trombolic
CTA adalah pemeriksaan struktur 3D dimana jaringan yang tidak diinginkan mungkin dihilangkan oleh post procesing.
CTA adalah modalitas gambar krosektional yang menampilkan jaringan diskriminasi secara baik, seperti mempunyai alat untuk depiting trombosit mural, kalsifikasi, dan dimensi mural sesungguhnya.
Kolimasi 3mm biasanya digunakan pada CTA abdomen untuk melihat siliaka, mecenterika superior dan arteri ginjal ( Jefrey, 1998).
Pitch adalah rasio dari jarak meja per 360 derajat perotasi untuk jarak kolimasi. Penambahan pitch dapat menambah volume cakupan tetapi mengurangi spacial resolusi. Pada kasus ini ( kusz dan fisman 1998) menebak bahwa pitch dari 2 menyediakan cakupan area dari animasi (smith dan fisman 1998) juga mempengaruhi kualitas dari pemeriksaan adalah pemilihan dari nilai KVP dan MA dan interval rekonstruksi gambar. Pemilihan dari KvP dan mA pada pemeriksaan CTA biasanya ditentukan dari ukuran tubuh pasien dan level dari noise pada gambar. Untuk maintain sinyal rasio yang baik, kVp dan mA harus dibenarkan ( Kaleder, 1995) memberikan point bahwa walaupun kVp digunakan, nilai mA dipilih berdasarkan dari ukuran tubuh pasien yang akan diperiksa. Noise juga efek dari nilai mA (Kalender, 1995) juga mencatat bahwa tidak penting menambah nilai mA untuk pemeriksaan CTA spiral dibadingkan dengan pemeriksaan spiral standart dari bagian tubuh yang sama. Interval rekonstruksi gambar menunjukan celah diantara pusat dari slice. Rekonstruksi interval sangat penting ksarena peraturan dari kualitas gambar 3D CTA.
2.4. Media Kontras
Media kontras mulai menarik perhatian sejak 1896, segera setelah diperkenalkan pertama kalinya X-rays oleh Roentgen. Saat itu dipakai sodium iodida dengan komponen lainnya. Kemudian pada tahun 1900 dikenal media kontras monomer ionik (seperti Conray, Renografin Urografin) yang mengandung 3 atom iodine menggantikan cincin benzene dengan disosiasi rantai cabang. Osmolalitasnya berkisar 1200-2000 mOsm/l.
non-ionik dikembangkan dengan osmolalitas yang juga rendah mendekati osmolalitas darah, kurang lebih 300mOsm/l, sehingga menurunkan efek samping. Media kontras dimer nonionik mempunyai 6 atom iodine per molekul, secara teori osmolalitasnya turun hingga 50%, mendekati osmolalitas darah dan efek sampingnya juga menurun.
2.4.1 Tinjauan Teoritis Bahan
yang digunakan dalam pemeriksaan dengan sinar-X yaitu barium dan iodium. Sebuah tipe bahan kontras lain yang sudah lama adalah Thorotrast dengan senyawa dasar thorium dioksida, tapi penggunaannya telah dihentikan karena terbukti bersifat karsinogen.
Ada beberapa syarat-syarat Bahan Kontras Media : 1. Tidak merupakan racun dalam tubuh.
2. Dalam konsentrasi yang rendah telah dapat membuat 3. Perbedaan densitas yang cukup.
4. Mudah cara pemakaiannnya.
5. Secara ekonomi tidak mahal dan mudah diperoleh dipasaran. 6. Mudah dikeluarkan dari dalam tubuh/larut sehingga tidak
mengganggu organ tubuh yang lain.
Fungsi dari kontras media :
a. Memperlihatkan bentuk anatomi dari bagian yang diperiksa. b. Memperlihatkan fungsi organ yang diperiksa.
Yang Harus Diingat :
Setelah kontras media masuk melalui pembuluh darah, dia tidak menetap disitu tetapi :
1. Difusi ke cairan tubuh, khususnya cairan ekstraseluler.
2. Dalam beberapa saat sampai ke arteri ginjal. Di eksresi oleh ginjal kedalam Calic Pelvis.
2.4.2 Pengaruh Ion
yang masuk, hal ini berakibat efek samping seperti mual dan alergi, muntah, pusing, bahkan panas dan shock anafilaktik.
Ikatan Ion Kontras Media dalam X-Ray dibagi menjadi 2 yaitu : ·
1) Ionik → kontas media masih mempunyai ikatan dalam molekul garamnya.
2) Non Ionik → kontras media yang tidak mempunyai ion didalam molekul garamnya.
Jenis Bahan Kontras Media
Ionik Monomer terdiri dari : 1) 3 atom yodium 2) Ion
3) 1 gugus karboxil peranion 4) Osmolalitas tinggi
Ionik Dimer terdiri dari : 1) 6 atom yodium 2) Ion
3) 1 gugus karboxil dan hidroxil 4) Osmolalitas rendah
Non Ionik Monomer terdiri dari : 1) 3 atom yodium
2) tanpa ion
3) tanpa gugus karboxil 4) 4 sampai 6 gugus hidroxil 5) osmolalitas rendah
Non Ionik Dimer terdiri dari : 1) 6 atom yodium
2) tanpa ion
Prinsip Fisika Media Kontras pada Imaging
Timbulnya kontras gambaran hitam putih pada imejing dari media kontras dan jaringan sekitarnya karena prinsip ATENUASI. Atenuasi terjadi bila ada perbedaan penyerapan radiasi sinar-X yang disebabkan karena nomor atom yang berbeda, kerapatan organ, ketebalan objek berbeda.
Penyebab Reaksi Terhadap Bahan Kontras Media
Khemotoksisitas :
1) Struktur kimia molekul
2) Hidroksil banyak, reaksi rendah
3) Ikatan dengan protein plasma/membran sel, memblok enzim, mengubah fungsi seluler, melepas substasnsi vasoaktif.
Osmotaksisitas :
1) Efek Osmotik menarik air molekul membran dalam tubuh. 2) Hypertonik bahan kontras media terhadap plasma,
3) Menyebabkan rasa sakit (pain), vasodilitasi, hipotensi, kekakuan sel eristrosit.
Toksisitas Ion adalah Jumlah ion-ion yang bersentuhan dengan fungsi seluler.
Dosis ialah besaran yang menyebabkan terjadinya reaksi lebih besar.
Sebagian besar reaksi kontras media adalah ringan kontras media non ionik terbukti lebih sedikit reaksi anafilaktik dari pada kontras media ionik. Diperkirakan rekasi kontras media non ionik 3-10 kali lebih rendah daripada kontras media ionik. Kontras media ionik lebih bereaksi dibanding non ionik karena kontras media ionik masih mengandung ion dan ketika masuk kedalam tubuh, ion-ion tersebut dilebihkan dan terjadi intercemible didalam sel-sel tubuh kita dan kontras media ionik mempunyai osmolaritas yang tinggi, maka akan bereaksi.
ANGIOGRAPHY Concentration (mg iodine/ml)
Recommended dosage (ml)
Cerebral
arteriography 300 5-10 (bolus)
Coronary
arteriography 370 8-15 (bolus)
Thoracic
aortography 370 1.0-1.2 / kg
Abdominal
aortography 370 1.0-1.2 / kg
Angiocardiography 370 1.0-1.2 / kg
Selective visceral
arteriography 300-370 depending on examination Peripheral
rteriography 300-370 40-50
Digital subtraction
angiography 150-370 depending on examination
Venography 300 30-50
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan di Murni Teguh Memorial Hospital Medan, menggunakan Computed Tomography scan ( CT-scan) dengan spesifikasi alat sebagai berikut :
Merk : General Electric (GE). Model : Optima CP 660
Tipe : 128 slice
3.1 Alat dan Bahan 3.1.1 CT scan
Dalam penelitian ini menggunakan General Electric (GE) Optima CP660 dengan spesifikasi :
• Gantry
Diameter : 70 cm Kemiringan : ± 30° Maksimal FOV : 50 cm
• X-Ray Tube
Daya Maksimal : 72kW
Dual Focal Spots : Small Focal Spot & Large Focal Spot
3.1.2 Bahan Penelitian
Jumlah subjek yang diteliti sebanyak 5 orang. Tata cara penelitian yang dilakukan agar mendapatkan citra dari Ct scan diawali dengan persiapan pesawat Ct scan, persiapan pasien.
3.2 Alur Kerja
3.2.1 Proses Penelitian dimulai dari :
1. Menanyakan keluhan dan letak keluhannya kepada pasien
2. Memberikan arahan kepada pasien, seperti melakukan cek laboratorium (Ureum dan Kreatinin),kemudian menimbang berat badan (terkadang tidak dilakukan bila pasien membawa medical record) lalu menganti pakaian dengan pakaian yang telah disediakan.
3. Setelah itu melakukan proses pengambilan gambar.
4. Pada fase pengambilan gambar ,pasien di posisikan pada meja pasien dan memposisikan thorakel 7 pada central point
Gambar 3.1 Memposisikan pasien pada central point
Gambar tahap awal dilakukan tanpa zat kontras dan diawali dengan mengambil gambar scanogram sebagai gambar dasar.
5. Selanjutnya dilakukan fase pengambilan gambar kedua dengan menggunakan zat kontras yang di suntikkan melalui intra vena. 6. Kemudian setelah fase kedua selesai,maka langkah berikutnya yaitu
melakukan proses pengolahan gambar dari 2D ke 3D
Gambar 3.3 Hasil Citra Volume Rendering
3.2.2 Diagram Flow Chart
3.3 Analisis Data
Setelah penelitian ini dilakukan, kemudian hasil citra diajukan untuk menjawab rumusan masalah yang diajukan.
Tujuan dari analisis data ialah menyederhanakan seluruh data dan menyajikannya dalam susunan yang sistematis.Dari hasil gambar yang didapatkan, peneliti mencoba untuk meninjau dari sudut yang berbeda untuk menghasilkan pengukuran yang maksimal.
Mulai
Memberikan arahan dan memposisikan objek
1. Pengambilan gambar tanpa kontras
2. Pengambilan gambar dengan kontras
Proses pembentukan citra
Analisis dan Rekonstruksi Hasil Citra
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil
Dalam setiap penegakkan diagnosa yang terjadi di dalam pembuluh darah baik itu merupakan penyumbatan maupun penyempitan menggunakan citra imaging untuk rekonstruksi gambar berupa volumetrik render teknik seperti proyeksi maksimum intensitas (MIP), proyeksi intensitas minimum (MinIP), berbayang tampilan permukaan (SSD), Volume render (VR), dan endoskopi virtual (VE) menyediakan menambahkan kemampuan diagnostik. Teknik ini memungkinkan eksplorasi detail anatomi halus yang akan sulit untuk mengevaluasi menggunakan rekonstruksi aksial saja. Dan dalam penelitian ini peneliti lebih terfokus pada volume rendering. Oleh karena itu perlunya pemilihan parameter yang digunakan dalam proses rekonstruksi agar mendapatkan informasi yang dibutuhkan serta dapat mengoptimalkan pemeriksaan. Pada pemeriksaan arteri abdominalis dengan mengunakan volume rendering dimulai dengan pemilihan dari aplikasi yang di gunakan.
4.2 Pengambilan Sampling Data
Sebelum citra gambaran yang akan kita tampilkan, tahap pertama , yaitu memposisikan pasien / subjek di meja pemeriksaan,setelah selesai selanjutnya memposisikan subjek, dengan central poin pada thorakel 7.
Gambar 4.1 Scanogram
Pada gambar scanogram diatas, diambil tanpa menggunakan kontras sehingga yang terlihat hanya gambaran organ tanpa terlihatnya pembuluh darah arteri.Itu dikarenakan gambar scanogram hanya berfungsi sebagai gambar awal untuk pemetan seberapa luas daerah yang akan diambil.
Langkah selanjutnya yaitu scan awal dimana pada pemeriksaan arteri dengan CT scan itu dilakukan dengan 2 tahapan dimana tahap pertama ini berfungsi sebagai pembanding, seperti terlihat pada gambar 4.2.
Gambar pre kontras diatas masih tanpa zat kontras, pada gambar diatas telah terlihat adanya penyumbatan pada arteri,namun masih tidaklah jelas. Luas dari penyumbatan masih belum dapat dipastikan.
Setelah scan tanpa kontras dilakukan maka lanjut ketahap kedua dengan pemberian kontras, dimana kontras dimasukkan melalui intravena , sehingga arteri abdominal terlihat putih seperti gambar 4.3.
Gambar 4.3 Gambar post kontras
Setelah dimasukkannya zat kontras melalui intavena,perlahan sudah terlihat luas daerah yang mengalami penyumbatan.Daerah yang seperti lingkaran bulat putih pada gambar diatas adalah pembuluh darah arteri yang dilalui zat kontras, terlihat putih karena pada dasarnya fungsi zat kontras adalah untuk menigkatkan daya attenuasi / penyerapan sinar X. Dari gambar pertama sampai dengan gambar ke Sembilan merupakan pembesaran yang dilakukan beberapa kali sampai peneliti mendapatkan luas maksimum dari penyumbatan pembuluh darah arteri.
Fungsi utama dari zat kontras yang dimasukkan melalui intravena bertujuan menaikkan tingkat kontras gambaran pada objek yang kita periksa.
4.3 Teknik Volume Rendering
Penggunaan Volume rendering bertujuan untuk melihat semua sisi bagian objek yang diperiksa sehingga dapat memberikan informasi tambahan karena pada CT scan gambaran awal dihasilkan dalam format 2D sehingga untuk melihat keseluruhan sisi objek yang diperiksa akan sangat sulit.
Sehingga untuk mendapatkan informasi yang lebih baik dari segi pengukuran dan keakuratan maka teknik volume rendering sangat membantu dalam hal tersebut.
Karena pada prinsip gambar volume rendering itu dalam rangka untuk memvisualisasikan data, nilai-nilai densitas dari scan harus dipetakan ke dalam beberapa bentuk sifat optik. Pemetaan ini sangat penting untuk visualisasi keseluruhan. Misalnya sangat tidak mungkin bahwa seseorang ingin melihat udara sekitar rongga pada gambar tetapi jika nilai-nilai densitas udara dipetakan ke warna buram ini maka gambar yang terlihat pun menjadi buram. Pemetaan sering disebut sebagai klasifikasi dan dilakukan dengan cara fungsi transfer, TF. Merancang TF yang baik tidak selalu mudah dan sebenarnya ada cukup banyak penelitian dalam hal ini. Fungsi transfer mengambil input dalam kisaran nilai-nilai scalar dari data volume dan peta untuk warna dengan nilai alpha (transparansi).Setelah mendapatkan gambar 2D maka selanjutnya gambaran 2D akan di rekonstruksi ke format volume rendering dan menghasilkan gambaran seperti terlihat pada gambar 4.4.
1. Pada gambar bagian pertama, peneliti sudah dapat melihat adanya pembengkakan akibat tersumbatnya pembuluh darah arteri. Dari gambaran tersebut peneliti dapat memperhitungkan berapa diameternya begitu juga dilihat pada gambar ke dua.
2. Pada gambar ketiga peneliti mulai merubah sudut pandang dari pembuluh darah arteri, sehingga peneliti dapat menentukan bentuk dan arah yang diakibatkan dari penyumbatan pembuluh darah arteri abdominalis.
3. Pada gambar keempat peneliti sudah dapat melihat dan mengukur dengan jelas berapa jauh kedalam pembuluh darah tersebut masuk ke arah dalam.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan
Volume rendering adalah proses olah gambar yang merubah
tampilan 2D ke tampilan 3D agar informasi yang dibutuhkan sebagai dasar
pemeriksaan lebih akurat. Volume rendering menggunakan semua
informasi yang terdapat pada set data axial untuk menampilkan struktur
internal (jaringan lunak, pembuluh darah, dan anatomi tulang) dengan
memberikan akurasi sama baiknya pada diameter pembuluh darah dan
hubungan pembuluh darah secara 3D.
Dari hasil penelitian yang dilakukan oleh peneliti maka dapat disimpulkan bahwa :
1. Dalam pengumpulan informasi untuk sebuah penegakan diagnosa, ternyata gambar dari 3D dapat memberikan informasi yang lebih valid walaupun demikian peran 2D tidak terlepas dari keterkaitannya.
2. Pada putaran sudut 10 ° searah jarum jam peneliti dapat mendapatkan luas maksimum dan pada sudut 90 ° searah jarum jam peneliti dapat menentukan berapa kedalaman yang diakibatkan dari penyembitan tersebut
5.2 Saran
Subjek no 1
Nama : Tonggo Gultom / Lk Umur : 40 thn
Hasil Pencitraan Volume Rendering MSCT 128 slice
Subjek No.2
Nama : Suriani Lase / Pr Umur : 37 thn
Subjek No.3
Nama : Asmiana Lubis / Pr Umur : 44 thn
Hasil Pencitraan Volume Rendering MSCT 128 slice
Subjek No.4
Nama : Anastasia Silaban / Pr Umur : 52 thn
Daftar Pustaka
Siemens Medical, Computed Tomography History And Technology,2006 Kartawiguna,Daniel, Teknik Pesawat Pemindai Tomografi Komputer,2010.Materi Kuliah Program D-4 Jurusan Teknik Radiografi
Nurul R Ningrum, Yoga Yuniadi, Contrast Induced Nephropathy, 2009, Jurnal Kardiologi Indonesia
Ferry Suyatno, Aplikasi Radiasi Sinar-X Di Bidang Kedokteran Untuk Menunjang Kesehatan Masyarakat, 25-26 Agustus 2008,Yogyakarta
Laboratories Of Bracco Industria Chimica, Iopamiro, August 2011, Ministry Of Health (Moh), Milano, Italy
Paweł Szczepanek, Review Of Real-Time Volume Rendering Techniques, 2007, Krakow
K.G.Nguyen And D. Saupe; Rapid High Quality Compression Of Volume Data For Visualization; Computer Graphics Forum #20; March 2001
Kaufman, A.; Volume Visualization; Ieee Computer Society Press Tutorial; 1990
Heath Dg, Soyer Pa, Kuszyk Bs, Et Al.; Three-Dimensional Spiral Ct During Arterial Ortography: Comparison Of Three Rendering Techniques; Radiographics 1995
Reuven Shreiber, M.D., 3-D Reconstruction In Radiology, 1993, Elscint Inc
P. Calhoun, B.Kuszyk ,Three-Dimensional Volume Rendering Of Spiral Ct Data:Theory And Method Et Al. Radiographics. 1999;19:745-764.
American Society Of Radiologic Technologists,3-D Image Postprocessing Educational Framework, 201, 15000 Central Ave. Se,Albuquerque
Aufort S, Charra L, Lesnick A, Bruel Jm, Taourel P. Multidetector Ct Of Bowel Obstruction:Value Of Post-Processing. Eur Radiol. 2005;15(11):2323-2329
Knapp Rh, Vannier Mw, Marsh Jl. Generation Of Three Dimensional Images From Ct Scans:Technological Perspective. Radiol Technol. 1985;56(6):391-398.
Mankovich Nj, Robertson Dr, Cheeseman Am. Three-Dimensional Image Display In Medicine. J Digit Imaging. 1990;3(2):69-80
Ney Dr, Fishman Ek, Magid D, Drebin Ra. Volumetric Rendering Of Computed Tomography Data: Principles And Techniques. Ieee Comput Graph Appl. Vol 10, Number 2, March 1990; 24-32
Kristian K¨Ops´En, Improving Visualisation Of Bronchi In Three-Dimensional Rendering Of Ct Data, January 2007, Department Of Biomedical Engineering, Link¨Opings Universitet
