Loading . . . . . . . . . .

Ready … Click to Start [>>>]

PIUS DIAN WIDI ANGGORO

00 / 136820 / PA / 08198

mempersembahkan

V I S U A L I S A S I T I G A D I M E N S I P R E S E N T A S I T U G A S A K H I R V I S U A L I S A S I T I G A D I M E N S I C I T R A T O M O G R A F I J A M A K

LATAR BELAKANG BAB I : PENDAHULUAN Tujuan tomografi adalah untuk memberikan informasi tampang melintang 2-D atau profil obyek 3-D tanpa melakukan pembedahan, sehingga diperoleh struktur internal yang lebih jelas mengenai karakteristik internal obyek. Kebutuhan untuk pemetaan struktur internal obyek guna keperluan analisis informasi tentang obyek. Menganalisis dalam bentuk citra 2-D maupun citra 3-D lebih mudah daripada menganalisis sederetan angka yang merupakan pernyataan nilai besaran fisis, seperti koefisien pelemahan radiasi bahan. Untuk mengetahui profil internal obyek dalam bentuk 3-D Rekonstruksi berupa citra 2-D dari GRFC perlu dikonversi supaya sesuai dengan format DICOM dan dapat dikenali dengan program visualisasi 3-D seperti Matlab® > Latar Belakang > Rumusan Masalah > Tujuan Penelitian > Manfaat PENDAHULUAN TINJAUAN PUSTAKA DASAR TEORI METODOLOGI PEMBAHASAN KESIMPULAN [x]

RUMUSAN MASALAH BAB I : PENDAHULUAN Bagaimanakah citra 3-D dapat disusun dari citra tomografi 2-D jamak? Bagaimanakah struktur internal dan informasi dari obyek 3-D dapat dipresentasikan? Bagaimanakan pengaruh filter rekonstruksi terhadap nilai dan profil citra 3-D hasil proses rekonstruksi? > Latar Belakang > Rumusan Masalah > Tujuan Penelitian > Manfaat PENDAHULUAN TINJAUAN PUSTAKA DASAR TEORI METODOLOGI PEMBAHASAN KESIMPULAN [x]

TUJUAN PENELITIAN BAB I : PENDAHULUAN Merancang suatu perangkat lunak (software) yang digunakan untuk menampilkan informasi serangkaian citra 2-D sinogram dan citra hasil TK menjadi 3-D. Melakukan proses simulasi sederhana TK terhadap suatu obyek 3-D dan kemudian mempresentasikan hasil TK melalui visualisasi 3-D menggunakan software Matlab®. Mempresentasikan dan menganalisa profil citra 2-D dan 3-D dalam format standar DICOM maupun format citra GRFC UGM. Membandingkan citra TK 3-D hasil rekonstruksi dengan citra TK 3-D asli (phantom) untuk berbagai pengaruh filter rekonstruksi seperti RamLak, SheppLogan, dan Hamming. > Latar Belakang > Rumusan Masalah > Tujuan Penelitian > Manfaat PENDAHULUAN TINJAUAN PUSTAKA DASAR TEORI METODOLOGI PEMBAHASAN KESIMPULAN [x]

MANFAAT PENELITIAN BAB I : PENDAHULUAN Menjadi perangkat pengkajian tentang cara kerja sistem TK 3-D dan struktur internal serta dimensi fisis yang ada. Presentasi 3-D dari citra TK jamak sehingga dapat diketahui secara fisiologi bentuk 3-D dari obyek yang telah di-scan. Menjadi bagian dari perangkat medis dimana GRFC dapat membantu analisis citra medis secara anatomi yang sebelumnya dalam format DICOM. Menjadi alat bantu analisis produk atau uji kelayakan (quality control) dalam bidang industri yang dapat dikembangkan menjadi uji keaslian produk industri. Menjadi sarana penunjang studi, penelitian dan pengembangan sistem TK 3-D yang lebih lanjut, khususnya di Jurusan Fisika FMIPA UGM. > Latar Belakang > Rumusan Masalah > Tujuan Penelitian > Manfaat PENDAHULUAN TINJAUAN PUSTAKA DASAR TEORI METODOLOGI PEMBAHASAN KESIMPULAN [x]

GENERASI TOMOGRAFI KOMPUTER BAB II : TINJAUAN PUSTAKA GENERASI TOMOGRAFI KOMPUTER Citra Tomografi Komputer Bidang irisan Citra Radiografi Sumber Sinar-x Citra radiograf vs Citra TK TK – G1 TK – G2 z x y TK – G3 TK – G4 TK – Helical > Generasi TK TK – G5 > TK 2-D > TK 3-D PENDAHULUAN TINJAUAN PUSTAKA DASAR TEORI METODOLOGI PEMBAHASAN KESIMPULAN [x]

Group Riset Fisika Citra TOMOGRAFI KOMPUTER 2-D TK – G1 BAB II : TINJAUAN PUSTAKA TOMOGRAFI KOMPUTER 2-D TK – G1 TK – Scattering TK – G2 TK – G3 Group Riset Fisika Citra STOST > Generasi TK > TK 2-D > TK 3-D PENDAHULUAN TINJAUAN PUSTAKA DASAR TEORI METODOLOGI PEMBAHASAN KESIMPULAN [x]

TOMOGRAFI KOMPUTER 3-D BAB II : TINJAUAN PUSTAKA Pemayaran TK 3-D berkas kerucut Peralatan dan visualisasi kipas turbin (Bronnikov dan Killian, 1999) Manifold asli dan hasil visualisasi 3-D (Kumar ddk, 2000) Tabung sinar-x microfocus (45-200kV) > Generasi TK > TK 2-D > TK 3-D PENDAHULUAN TINJAUAN PUSTAKA DASAR TEORI METODOLOGI PEMBAHASAN KESIMPULAN [x]

Rangkaian Elektronik Akusisi Data BAB II : TINJAUAN PUSTAKA TOMOGRAFI KOMPUTER 3-D Elektroda Sensor Rangkaian Elektronik Akusisi Data Pemayar TK 4-D (ECVT) (Warsito dkk, 2004) Visualisasi Tengkorak manusia (Noel, 2004) Mumi mesir kecil di museum arkeologi Bologna, Italia (Rossi dkk, 2000) > Generasi TK > TK 2-D > TK 3-D PENDAHULUAN TINJAUAN PUSTAKA DASAR TEORI METODOLOGI PEMBAHASAN KESIMPULAN [x]

INTERAKSI RADIASI Efek Fotolistrik Hamburan Compton BAB III : DASAR TEORI INTERAKSI RADIASI Efek Fotolistrik > Interaksi Radiasi > Proses Fisis & Matematis > Transformasi Radon Hamburan Compton > Rekonstruksi > Format Data TK > Analisis Citra TK 3-D PENDAHULUAN TINJAUAN PUSTAKA DASAR TEORI METODOLOGI PEMBAHASAN KESIMPULAN [x]

m It Io It Io It Io PROSES FISIS & MATEMATIS BAB III : DASAR TEORI X-rays x m It Io Ray-sum    It Io x Line integral x It Io k > Interaksi Radiasi > Proses Fisis & Matematis > Transformasi Radon > Rekonstruksi > Format Data TK > Analisis Citra TK 3-D PENDAHULUAN TINJAUAN PUSTAKA DASAR TEORI METODOLOGI PEMBAHASAN KESIMPULAN [x]

 y t p  x t Ruang Obyek Ruang Radon P(t) f(x,y) X-rays BAB III : DASAR TEORI TRANSFORMASI RADON Ruang Obyek Ruang Radon Sinogram t  p -R +R P(t) f(x,y) t  y x X-rays Proyeksi = Semua jumlahan sinar dalam satu arah (sudut) Sinogram = Kumpulan dari proyeksi > Interaksi Radiasi > Proses Fisis & Matematis > Transformasi Radon > Rekonstruksi > Format Data TK > Analisis Citra TK 3-D PENDAHULUAN TINJAUAN PUSTAKA DASAR TEORI METODOLOGI PEMBAHASAN KESIMPULAN [x]

REKONSTRUKSI CITRA TK BAB III : DASAR TEORI Citra Tomografi Komputer (TK) : rekonstruksi citra dari proyeksi Sinogram Citra Proyeksi Balik Citra Rekonstruksi Sinogram tersaring (filtered sinogram) > Interaksi Radiasi > Proses Fisis & Matematis > Transformasi Radon > Rekonstruksi > Format Data TK > Analisis Citra TK 3-D PENDAHULUAN TINJAUAN PUSTAKA DASAR TEORI METODOLOGI PEMBAHASAN KESIMPULAN [x]

FORMAT DATA TK BAB III : DASAR TEORI Format data GRFC Data type Element size Records length Trailer text … Format data GRFC Format data Matlab® Format Data DICOM Format File Ekstensi Isi File Perintah Teks MAT Saved MATLAB workspace load CSV Comma-separated numbers csvread DLM Delimited text dlmread TAB Tab-separated Lmb kerja XLS Excel worksheet xlsread Citra TIFF TIFF image imread PNG PNG image HDF HDF image BMP BMP image JPEG JPEG image GIF GIF image PCX PCX image CUR Cursor image DCM DCM image dcmread ICO Icon image Suara WAV Microsoft WAVE sound wavread Movie AVI Audio/video aviread > Interaksi Radiasi > Proses Fisis & Matematis > Transformasi Radon > Rekonstruksi > Format Data TK > Analisis Citra TK 3-D PENDAHULUAN TINJAUAN PUSTAKA DASAR TEORI METODOLOGI PEMBAHASAN KESIMPULAN [x]

ANALISIS CITRA TK 3-D BAB III : DASAR TEORI Analisis Kualitatif Analisis Kuantitatif - Histogram Citra dengan kontras gelap Citra dengan kontras terang - Profil Citra I Resolusi > Interaksi Radiasi > Proses Fisis & Matematis > Transformasi Radon > Rekonstruksi > Format Data TK > Analisis Citra TK 3-D PENDAHULUAN TINJAUAN PUSTAKA DASAR TEORI METODOLOGI PEMBAHASAN KESIMPULAN [x]

ALAT BAHAN BAB IV : METODOLOGI PENELITIAN Komputer dengan processor Intel Pentium 4 2,4GHz, DDR 256 Mb, Operating System Microsoft® Windows XP Professional Service Pack 1 Software Borland® C++Builder™ version 6.0 Enterprise Suite untuk : - Software CTData-DICOM Conversion. - Software DICOM Comparator. Software Matlab® version 7.01 Service Pack 2 Release 14. Software CT Imager version 1.0 yang sudah tersedia di GRFC UGM. BAHAN Nama File CTHead.dcm MRBrain.dcm Cone.bmp Compx.bmp Modul3d.dat Citra Resolusi 256x256x109 128x128x76 256x256x36 256x256x50 256x256x17 Sumber DICOM Bitmap GRFC > Alat & Bahan > Tata Laksana > Analisis Hasil PENDAHULUAN TINJAUAN PUSTAKA DASAR TEORI METODOLOGI PEMBAHASAN KESIMPULAN [x]

TATA LAKSANA BAB IV : METODOLOGI PENELITIAN CT Scan (GRFC) Medical Imaging DICOM (*.dcm) Bitmap (*.bmp) CT Data (*.dat) CTData to DICOM Conversion* (BCB 6) Grayscale Colormap Contrass Edge Detection Multi Frame CT Image (*.cti) Visualization 3 Dimensional (Matlab®) Movie (*.avi) Three Dimensional Contour3d Visual3d SliceX SliceY Subvol3d Radonconv Sinogram (*.att) Matlab File Function** (*.m) TATA LAKSANA > Alat & Bahan > Tata Laksana > Analisis Hasil PENDAHULUAN TINJAUAN PUSTAKA DASAR TEORI METODOLOGI PEMBAHASAN KESIMPULAN [x]

ANALISIS HASIL BAB IV : METODOLOGI PENELITIAN End Radon Conversion** (Matlab®) CT Imager (BCB 4) Extract Slice ( x n-slice) Start Dicom References (*.dcm) Sinogram (*.att) RamLak (*.dat) SheppLogan (*.dat) Hamming (*.dat) RamLak (*.dcm) SheppLogan (*.dcm) Hamming (*.dcm) CTData to Dicom Conversion* (BCB 6) Dicom Compare* (BCB 6) ANALISIS HASIL > Alat & Bahan > Tata Laksana > Analisis Hasil PENDAHULUAN TINJAUAN PUSTAKA DASAR TEORI METODOLOGI PEMBAHASAN KESIMPULAN [x]

SOFTWARE BAB V : HASIL DAN PEMBAHASAN Bmp2Dcm-400.exe DcmComp.exe Cursor Position SOFTWARE Bmp2Dcm-400.exe Menu Utama Quick Button DICOM Viewer Slices Slider DICOM Properties Compare Result X-Y Profile DICOM Properties Image Properties DICOM Edit Bitmap Viewer DICOM Viewer Menu Utama DcmComp.exe > Software Fast Conversion Button > Sinogram 3-D > Visualisasi 3-D > Analisis Kualitatif > Analisis Kuantitatif PENDAHULUAN TINJAUAN PUSTAKA DASAR TEORI METODOLOGI PEMBAHASAN KESIMPULAN [x]

<stktdsim> SIMULASI TK 3-D BAB V : HASIL DAN PEMBAHASAN for n = 1:zo; I = D(:,:,n); pro = xo*pi/2; dth = 180/pro; theta=0:dth:180; [R,xp] = radon(I,theta); C = rot90(R,3); B = fliplr(C); [ybi,xbi]=size(B); xi=round((xbi-xo)/2); B(:,1:xi)=[]; xp(1:xi,:)=[]; [ybo,xbo]=size(B); B(:,xo:xbo)=[]; xp(xo:xbo,:)=[]; d = size(B); str = int2str(n); Nm = [N,str,'.att']; dlmwrite(Nm, d, ' '); dlmwrite(Nm,B,'-append','delimiter', ' '); end Matlab.exe Track Bar Quick Access Command Window Main Menu Figure Layout <stktdsim> > Software > Sinogram 3-D > Visualisasi 3-D > Analisis Kualitatif > Analisis Kuantitatif PENDAHULUAN TINJAUAN PUSTAKA DASAR TEORI METODOLOGI PEMBAHASAN KESIMPULAN [x]

SINOGRAM 3-D BAB V : HASIL DAN PEMBAHASAN Brain.att Slice 1 Slice 15 Head.att Slice 20 Slice 60 Slice 100 Cone.att Slice 5 Slice 30 SINOGRAM 3-D > Software > Sinogram 3-D > Visualisasi 3-D > Analisis Kualitatif > Analisis Kuantitatif PENDAHULUAN TINJAUAN PUSTAKA DASAR TEORI METODOLOGI PEMBAHASAN KESIMPULAN [x]

<contour3d> VISUALISASI 3-D BAB V : HASIL DAN PEMBAHASAN Brain.dcm Cone.dcm <contour3d> Head.dcm Modul3d.dcm > Software > Sinogram 3-D > Visualisasi 3-D > Analisis Kualitatif > Analisis Kuantitatif PENDAHULUAN TINJAUAN PUSTAKA DASAR TEORI METODOLOGI PEMBAHASAN KESIMPULAN [x]

<visual3d> VISUALISASI 3-D BAB V : HASIL DAN PEMBAHASAN Head.dcm Brain.dcm Slice 1 Slice 5 Slice 10 Slice 15 Slice 20 Slice 25 Slice 30 Slice 35 Slice 40 Slice 45 Slice 50 Slice 55 Slice 60 Slice 65 Slice 70 Slice 76 Modul3d.dcm > Software > Sinogram 3-D > Visualisasi 3-D > Analisis Kualitatif > Analisis Kuantitatif PENDAHULUAN TINJAUAN PUSTAKA DASAR TEORI METODOLOGI PEMBAHASAN KESIMPULAN [x]

<sliceX> <subvol> <sliceY> VISUALISASI 3-D BAB V : HASIL DAN PEMBAHASAN VISUALISASI 3-D Head.dcm Cone.dcm <sliceX> <subvol> <sliceY> Modul3d.dcm Brain.dcm > Software > Sinogram 3-D > Visualisasi 3-D > Analisis Kualitatif > Analisis Kuantitatif PENDAHULUAN TINJAUAN PUSTAKA DASAR TEORI METODOLOGI PEMBAHASAN KESIMPULAN [x]

ANALISIS KUALITATIF BAB V : HASIL DAN PEMBAHASAN Brain.dcm Modul3d.dcm Z = 14 Y = 162 X = 143 Brain.dcm Z = 40 Y = 81 X = 81 Modul3d.dcm > Software > Sinogram 3-D > Visualisasi 3-D > Analisis Kualitatif > Analisis Kuantitatif PENDAHULUAN TINJAUAN PUSTAKA DASAR TEORI METODOLOGI PEMBAHASAN KESIMPULAN [x]

ANALISIS KUALITATIF BAB V : HASIL DAN PEMBAHASAN Head.dcm Head.dcm Slice 29 Slice 30 Slice 31 Slice 32 Slice 33 Slice 34 Slice 35 Slice 36 Slice 37 Slice 38 Slice 39 Slice 40 Head.dcm Z = 58 Y = 130 X = 150 > Software > Sinogram 3-D > Visualisasi 3-D > Analisis Kualitatif > Analisis Kuantitatif PENDAHULUAN TINJAUAN PUSTAKA DASAR TEORI METODOLOGI PEMBAHASAN KESIMPULAN [x]

ANALISIS KUANTITATIF BAB V : HASIL DAN PEMBAHASAN PENDAHULUAN Dicom Reference Ramlak Shepplogan Hamming NamaFile Brain-t.dcm Brain-r.dcm Brain-s.dcm Brain-h.dcm maximum 255 minimum mean 61 58 59 total 76933278 72744308 72917789 73558104 std-dev 0.798 0.759 0.758 0.766 d 0.266 0.263 0.254 r 0.173 0.171 0.169 e 202.25 rmsd-d 11.984 11.848 11.438 e-max 91.373 Dicom Reference Ramlak Shepplogan Hamming NamaFile Head-t.dcm Head-r.dcm Head-s.dcm Head-h.dcm maximum 255 minimum mean 41 8 total 299760242 59232219 59707016 62003983 std-dev 0.283 0.079 0.080 d 0.958093 0.955835 0.946172 r 0.810 0.808 0.800 e 252.75 rmsd-d 27.828 27.763 27.482 e-max 100 Dicom Reference Ramlak Shepplogan Hamming NamaFile Modul3d-t.dcm Modul3d-r.dcm Modul3d-s.dcm Modul3d-h.dcm maximum 255 minimum mean 78 75 76 77 total 87382084 84581879 84998399 86486717 std-dev 3.587 3.384 3.388 3.438 d 0.402606 0.393728 0.364822 r 0.153 0.149 0.139 e 158.75 rmsd-d 39.880 39.000 36.137 e-max 68.628 > Software > Sinogram 3-D > Visualisasi 3-D > Analisis Kualitatif > Analisis Kuantitatif PENDAHULUAN TINJAUAN PUSTAKA DASAR TEORI METODOLOGI PEMBAHASAN KESIMPULAN [x]

KESIMPULAN BAB VI : KESIMPULAN DAN SARAN Software CTImage-Dicom Conversion yang dibuat, dapat digunakan untuk menampilkan informasi serangkaian citra 2-D hasil TK jamak menjadi 3-D. Dengan program tersebut, profil citra 2-D dan 3-D dalam format standar DICOM maupun GRFC UGM dapat dipresentasikan dan dianalisa dan saling dikonversi. Proses simulasi sederhana TK terhadap obyek 3-D dilakukan dengan pemrograman Matlab® menghasilkan sinogram dengan format standar GRFC, kemudian direkonstruksi dengan CT Imager dengan filter rekonstruksi Ram-Lak, Shepp-Logan, dan Hamming. Hasil TK jamak telah dapat dipresentasikan secara visualisasi 3-D menggunakan perangkat lunak Matlab® dengan fungsi contour3d, visual3d, sliceX, sliceY, dan subvol. Citra tomografi jamak hasil tiga filter rekonstruksi dibandingkan dengan software DICOM Comparator secara kualitatif melalui profil dan histogram maupun secara kuantitatif dengan lima parameter uji statistik. > Kesimpulan > Saran PENDAHULUAN TINJAUAN PUSTAKA DASAR TEORI METODOLOGI PEMBAHASAN KESIMPULAN [x]

SARAN BAB VI : KESIMPULAN DAN SARAN Proses simulasi dan eksperimen pemayaran obyek 3-D untuk menghasilkan sederetan citra 2-D (radiograf), yang dilanjutkan dengan proses rekonstruksi secara simultan agar diperoleh citra TK jamak. Visualisasi 3-D untuk saat ini masih menggunakan software Matlab®, sehingga pengolahan lanjutan atas citra 3-D belum dapat dilakukan. Karena itu, program CTImager-Dicom Conversion perlu dikembangkan agar sanggup menampilkan obyek 3-D secara langsung. Pemanfaatan hasil penelitian mengenai visualisasi 3-D dapat diaplikasikan untuk keperluan medis di rumah sakit, terutama untuk menganalisis struktur internal atau anatomi dari obyek (pasien) maupun menganalisis secara fisiologi. > Kesimpulan > Saran PENDAHULUAN TINJAUAN PUSTAKA DASAR TEORI METODOLOGI PEMBAHASAN KESIMPULAN [x]

T E R I M A K A S I H Dr. Gede Bayu Suparta, Dosen Pembimbing Dr. Kusminarto , Dosen Penguji 1 Waskito Nugroho, M.Si. , Dosen Penguji 2 Karyawan Fisika FMIPA UGM dan karyawan LPPT Unit III Teman – teman di GRFC dan teman – teman Fisika FMIPA UGM [v] [x]