BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Tomografi komputer (TK) telah diterapkan secara luas dalam bidang industri, forensik, arkeologi dan kedokteran dalam beberapa dekade ini. TK merupakan alat diagnosis yang umum digunakan untuk metode uji tak rusak (non destructive testing) dalam visualisasi tiga dimensi (Buzug, 2008). TK secara luas telah digunakan dalam bidang kedokteran sebagai alat diagnosis standar di rumah sakit karena keadaan internal tubuh seperti otak, leher, dada, sinus, tulang belakang, panggul, dan perut dapat diperiksa. Bagian-bagian tersebut dapat dilihat secara detail termasuk apabila terdapat ketidaknormalan yang sangat kecil yang tidak bisa dideteksi dengan radiografi konvensional. TK juga merupakan teknik non invasif dan relatif aman bagi kesehatan (Davis et al., 2011). Kontrol kualitas alat TK sangat penting karena beberapa tujuan seperti mengetahui kinerja alat, memperoleh kualitas citra yang optimum, memperkecil dosis paparan radiasi terhadap pasien, menjaga keamanan pasien dan operator alat, menghindari pengulangan proses scan, dan menghemat waktu dan biaya. Saat ini jumlah pasien yang membutuhkan TK semakin besar sehingga paparan radiasinya juga perlu dikendalikan (Fayngersh et al., 2009). Terdapat tiga aspek kontrol kualitas dalam TK yaitu unjuk kerja komponen, kualitas citra dan dosis radiasi. Menurut standar American Association of Physicist in Medicine (AAPM) parameter kualitas citra meliputi ketidakpastian acak pada CT number (noise), kesalahan sistematik pada CT number (artefak), dan resolusi spasial (Lin et al., 1993). Menurut Forum for Nuclear Cooperation in Asia (FNCA) pengukuran
kualitas citra meliputi resolusi spasial, resolusi
kontras rendah, keseragaman citra, noise, dan evaluasi artefak (Jamal et al., 2011). Seorang ahli radiologi terbiasa menggunakan nilai CT number sebagai nilai yang absolut yang bersesuaian dengan jenis organ. Apabila pada organ yang
1
2
dimaksud terdapat simpangan nilai CT number terhadap nilai CT number organ normal maka diindikasikan bahwa organ tersebut terkena suatu penyakit (Buzuq, 2008). Sebagian besar organ yang di-scan seperti hati, otak, otot, jantung, ginjal dan pankreas mempunyai kerapatan elektron yang hampir sama sehingga apabila di-scan perlemahan intensitas sinar-x yang timbul juga hampir sama (Hendee dan Ritenour, 2002). Oleh karena itu proses kendali mutu pada pengukuran nilai CT number menjadi penting untuk dilakukan supaya diketahui ketelitian sistem TK dalam membedakan bermacam-macam organ yang di-scan. Untuk mengukur ketelitian nilai CT number pada eksperimen ini dilakukan pengukuran nilai serapan bermacam-macam bahan pada pin yaitu air, nylon, polyethylene, teflon, acrylic dan lexan. Sebuah sistem TK harus menghasilkan kualitas citra yang baik supaya citra tersebut dapat dianalisis sehingga dokter dapat memberikan diagnosis yang akurat dan perawatan yang tepat bagi pasien. Fokus wilayah kontrol kualitas citra TK meliputi performa pencitraan dan ketepatan geometri dari pemayar TK, ketepatan geometri dan ketepatan software TK (STK), ketepatan dan kualitas citra DDR (direct digital radiographs), ketepatan dan integritas transfer informasi antar berbagai perencanaan perawatan dan sistem pengirimannya (Mutic et al., 2003). Untuk itu, suatu pengukuran dimensi citra hasil rekonstruksi (Hendee dan Ritenour, 2002) perlu dilakukan untuk mengetahui ketepatan dimensi dan bentuk citra hasil rekonstruksi sistem TK perlu dilakukan. Hasil scan alat TK berupa citra dalam format DICOM. Citra selanjutnya dianalisis menggunakan software TK yaitu Brilliance CT yang terintegrasi dalam alat TK. Oleh karena itu ketergantungan terhadap software TK yang cenderung sangat mahal untuk menganalisis citra sangat tinggi. Untuk itu, suatu analisis kualitas citra menggunakan software alternatif seperti ImageJ perlu dicoba dan hasilnya dibandingkan dengan hasil analisis menggunakan software standar TK. Software ImageJ dapat diunduh secara bebas dan mampu menampilkan, mengedit, menganalisis, memproses, menyimpan, dan mencetak citra baik dalam format DICOM maupun JPEG (Bailer, 2006).
3
ImageJ dapat melakukan pengukuran parameter fisis citra TK dalam format JPEG. Namun, diperkirakan apabila pengukuran dilakukan dalam format JPEG kemungkinan hasilnya akan mengalami perubahan karena hilangnya beberapa informasi fisis sehingga mengakibatkan terjadinya kesalahan diagnosis. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian perbandingan analisis citra yang dilakukan dalam format DICOM dan JPEG. Parameter fisis yang akan dianalisis pada TK
biasanya meliputi nilai
serapan bahan, dimensi diameter bahan pada multi-pin layer dan dimensi diameter lubang pin terkecil bahan acrylic pada citra phantom. Hasil pengukuran menggunakan software TK dan ImageJ terhadap hasil phantom tersebut kemudian dibandingkan dengan nilai referensi. Nilai referensi adalah nilai standar berdasarkan image-performance quality assurance dari Philips Brilliance CT. Untuk itu, suatu kajian terhadap protokol scan yang digunakan untuk men-scan pasien yaitu protokol brain, abdomen dan chest dilakukan.
1.2 Perumusan Masalah Masalah yang hendak diselesaikan dalam penelitian ini adalah: 1. Bagaimana nilai serapan bahan citra hasil rekonstruksi protokol abdomen, brain dan chest jika diukur dengan software TK dan software ImageJ relatif terhadap referensi? 2. Bagaimana nilai dimensi citra hasil rekonstruksi protokol abdomen, brain dan chest jika diukur menggunakan software TK dan software ImageJ relatif terhadap referensi? 3. Berapa dimensi terkecil berdasarkan pengukuran menggunakan phantom bahan acrylic multi-pin layer yang dapat diukur menggunakan software TK dan software ImageJ?
4
1.3 Batasan Masalah Batasan masalah penelitian ini meliputi: 1.
TK yang digunakan adalah TK 64-multi-slice merek Philips Brilliance CT yang terdapat di RSUP Dr. Sardjito Yogyakarta.
2.
Phantom yang digunakan adalah phantom dengan nomor seri 09072031 yang disediakan satu paket dengan TK di RSUP Dr. Sardjito Yogyakarta tersebut.
3.
Parameter tegangan anoda-katoda tabung pembangkit sinar-x dan arus filamen yang digunakan sesuai parameter protokol
pada proses scan
abdomen, chest dan brain pasien di RSUP Dr. Sardjito. 4.
Dalam penelitian ini digunakan software TK (STK) Brilliance CT yang dikembangkan oleh Philips dan ImageJ yang dikembangkan secara open source.
1.4 Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah: 1. Mengukur besarnya serapan bahan citra hasil rekonstruksi menggunakan software TK dan ImageJ serta membandingkan hasilnya dengan referensi. 2. Mengukur dimensi citra multi-pin layer menggunakan software TK dan ImageJ serta membandingkan hasilnya dengan referensi. 3. Menentukan dimensi terkecil lubang pada tujuh baris lubang bahan acrylic multi-pin layer yang dapat diukur menggunakan software TK dan ImageJ.
1.5 Manfaat Penelitian Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah: 1. Diperolehnya hasil pengukuran nilai dimensi dan serapan bahan citra hasil rekonstruksi yang menentukan kualitas citra hasil rekonstruksi TK di RSUP Dr. Sardjito. 2. Diperolehnya perbandingan hasil pengukuran nilai dimensi dan serapan bahan menggunakan software TK dan ImageJ dalam format DICOM dan format JPEG.
5
3. Diperolehnya dimensi lubang terkecil yang dapat ditampilkan berdasarkan phantom bahan acrylic multi-pin layer yang dapat diukur menggunakan software TK, ImageJ dalam format DICOM serta ImageJ dalam format JPEG. 4. Diperolehnya metode uji kualitas citra yang merupakan salah satu aspek kontrol kualitas dalam TK. 5. Diperolehnya metode uji unjuk kerja TK di RSUP Dr. Sardjito. 6. Dimungkinkannya penggunaan free software ImageJ untuk melakukan analisis citra TK untuk tujuan akademik, yang jika menggunakan software sertaan alat TK yang sebenarnya akan sangat mahal.
1.6 Sistematika Penulisan Tesis ini terbagi menjadi enam bab. Bab I menguraikan latar belakang penelitian yang dilakukan, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan penjelasan mengenai sistematika penulisan. Pada bab II diuraikan beberapa penelitian terdahulu yang berkaitan dengan topik penelitian ini. Bab III berisi dasar teori meliputi proses terjadinya sinar-x, prinsip TK, kontrol kualitas citra TK, citra digital, software ImageJ dan software TK dari Philips Brilliance CT. Pada bab IV diuraikan metode penelitian yang dilakukan pada penelitian ini, yang terdiri dari tempat penelitian, bahan dan alat penelitian, serta langkahlangkah penelitian. Bab V berisi tentang hasil penelitian dan pembahasannya. Bab VI berisi kesimpulan mengenai hasil penelitian yang telah dilakukan serta saran untuk penelitian mendatang yang berkaitan dengan topik penelitian ini.
