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
