COMPUTED TOMOGRAPHY Physical Principles, Clinical Applications and Quality Control

Computed Tomography

Garis Besar Bab

1 Pengertian, 2 Rekonstruksi Gambar dari Proyeksi-proyeksi Evolusi Istilah

Proses, 3 Akuisisi Data Rekonstruksi Gambar Tampilan Gambar, Manipulasi, Penyimpanan, Perekaman dan Komunikasi Bagaimana CT Scan Bekerja, 6 Perspektif Sejarah, 7 Percobaan Awal Godfrey Newbold Hounsfield Allan MacLeod Cormack Perkembangan 10 Tahun Pertama CT Scan Kecepatan Tinggi CT Scan Spiral/helical: Volume Scanning Mobile CT Kajian Efikasi Klinis Kajian Dosis Radiasi Kendali Mutu Penggunaan Lain Pengolahan Citra Digital, 15 Aplikasi Volume Scanning, 15 CT Fluoroskopi Citra Tiga Dimensi dan Visualisasi CT Angiografi CT Endoskopi

Gb.1-5. Skema pengambilan data pada Brain CT yang pertama. Permasalahan dasar yang muncul dengan metode pengambilan data ini adalah lamanya waktu yang diperlukan untuk mendapat data yang cukup untuk rekonstruksi gambar. Berikutnya, diperkenalkan skema scanning pasien yang lebih efisien (lihat bab 5). Sebagai tambahan, sinyal dari detektor harus dikonversikan menjadi data yang dapat dipakai oleh komputer untuk menghasilkan

gambar.

Rekonstruksi Gambar

Setelah detektor mendapatkan penghitungan transmisi yang cukup, data dikirim ke komputer untuk proses selanjutnya. Komputer menggunakan teknik matematika khusus untuk merekonstruksi gambar CT pada beberapa tahap yang dinamakan rekonstruksi algoritma (lihat bab 6). Sebagai contoh, rekonstruksi algoritma yang dipakai oleh Hounsfield dalam mengembangkan CT Scan pertama dikenal dengan algebraic

reconstruction technique. Suatu komputer berperan sentral dalam proses pembentukan gambar CT. Secara umum, terdiri atas komputer mini dan mikroprosesor yang terkait dalam melakukan fungsi-fungsi tertentu. Pada beberapa CT Scan, detektor mampu melakukan perhitungan yang sangat cepat dan mikroprosesor khusus melakukan operasi pemrosesan gambar.

Tampilan Gambar, Manipulasi,Penyimpanan, Perekaman dan Komunikasi

Setelah komputer melakukan proses rekonstruksi gambar, hasil gambar tersebut bias ditampilkan dan disimpan untuk nantinya dianalisis ulang. Biasanya gambar ditampilkan pada cathode ray tube (CRT), meski teknologi tampilan gambar lainsekarang juga tersedia; seperti teknologi layar sentuh untuk pengaturan scan dankontrol pada beberapa CT Scan. Namun begitu, CRT tetap merupakan alat terbaik untuk menampilkan gambar gray scale.Monitor bersatu dengan konsul kontrolyang memungkinkan radiografer (operatorkonsul) dan radiologis (physician konsul) memanipulasi, menyimpan dan merekam gambar.  Manipulasi gambar menjadi popular pada CT, dan banyak software computer tersedia. Gambar-gambar dapat dimodifikasi untuk membuatnya lebih bermakna bagi yang melihat. Seperti gambar irisan axial bisa dijadikan irisan coronal, sagital dan paraxial (reformat).Gambar juga bisa diberi perlakuan smoothing (melembutkan), edge enhancement, manipulasi gray scale dan proses tiga dimensi.Gambar bisa direkam dan selanjutnya disimpan dalam beberapa format data. Biasanya dalam bentuk film sinar-X karena memiliki rentang gray scale yang lebar dibanding film biasa. Beberapa model perekaman seperti multiformat video camera juga dipakai, meski sekarang ini laser kamera dikembangkan dan lazimdipakai di radiologi.

Gambar CT dapat disimpan dalam pita magnetik dan cakram magnetik. Saat ini, teknologi penyimpanan optik telahmenambah dimensi penyimpanan informasi dari CT Scan. Pada penyimpanan optik, data yang terekam dibaca oleh sinar laser. Pada kasus ini penyimpanannya bias disebut laser storage. Media penyimpanan optik seperti disket, pita kaset dan kartu (lihat bab 7).Pada CT, komunikasi bermakna transmisi elektronik data berupa tulisan dan gambar dari CT Scan ke alat lain seperti laser printer, diagnostic workstation, layar monitor di radiologi, ICU, kamar operasi dan trauma di RS; dan komputer di luar RS. Komunikasi elektronik pada CT perlu protokol standar yang memungkinkan koneksitas (networking) antar modalitas (CT, MRI, digital radiography dan fluoroscopy) dan peralatan multivendor.

COMPUTED TOMOGRAPHY Physical Principles, Clinical Applications and Quality Control

Standar yang dimaksud adalah Digital Imaging and Communication in Medicine (DICOM) yang memakai standar American College of Radiology dan National Electric Manufacturers Association. Bagian CT saat ini beroperasi dalam lingkungan picture archiving and communication system yang memungkinkan perpindahan data dan gambar CT antar alat di radiologi. Sistem ini juga bisa dikoneksikan denganRadiology Information System dan Hospital Information System (lihat bab 2).

Bagaimana CT Scan Bekerja

Radiografer harus mengerti cara kerja CT Scan untuk menambah pemahaman penelitian yang dulu maupun teknologi terkini (Gb.1-6). Pertama, radiographer menyalakan power dan melakukan test cepat untuk memastikan CT Scan bekerja sebagaimana mestinya.

Pasien diposisikan sesuai pemeriksaan. Radiografer lalu mengatur faktor teknispada konsul control, scan dimulai. Ketika sinar-X menembus tubuh pasien, maka terjadi penyerapan energi sinar-X dan diukur oleh detektor. Tabung sinar-X dan detektor terletak di dalam gantry dan berotasi terhadap pasien selamamproses scanning. Detektor mengubah foton sinar-X menjadi sinyal elektrik atau sinyal analog, yang harus diubah menjadi data digital (numerik) sebagai input komputer.Lalu komputer melakukan proses rekonstruksi gambar. Gambar hasilrekonstruksi adalah data numerik yang harus diubah menjadi sinyal elektrik agar dapat dilihat pada monitor (Gb. 1-7). Tahap akhir, gambar disimpan pada pita magnetik atau cakram optik dan dicetak pada film sinar-X.

Gb.1-6. Komponen utama CT Scan. Komponen komunikasi data tidak ditampilkan.

Perspektif Sejarah

Percobaan Awal

Penemuan CT Scan telah merevolusi praktik radiologi. Kemampuan CT begitu luar biasa sehingga pada banyak kasus CT mampu mendapatkan lebih banyak informasi diagnostik dibanding dengan teknik sinar-X konvensional. Penemuan luar biasa ini merupakan hasil karya beberapa tokoh, khususnya Godfrey Newbold Hounsfield dan Allan MacLeod

Cormack. Godfrey Newbold Hounsfield

Godfrey Newbold Hounsfield (Gb.1-8)lahir pada tahun 1919 di Nottinghamshire, Inggris. Dia belajar elektronik dan teknik kelistrikan dan mekanik. Pada 1951 Hounsfield menjadi pekerja pada EMI Limited (Electric and Musical Industries, sekarang Thorn EMI) di Middlesex, dimana dia memulai pekerjaan dalam bidang sistem radar dan teknologi komputer pada lanjutnya. Penelitiannya tentang komputer memulai perkembangan EMIDEC 1100, komputer bisnis pertama dengan solid-state di Inggris Raya. Pada 1967, Hounsfield meneliti pengenalan pola dan teknik rekonstruksi pada komputer. (Dalam proses pembentukan gambar, pengenalan pola meliputi teknik untuk pengamat dalam mengenali, menjelaskan dan

mengklasifikasikan variasi fitur-fitur yang dipresentasikan oleh suatu gambar atau sebuah sinyal). Hasil penelitian ini dia menyimpulkan bahwa bila sebuah berkas sinar-X dilewatkan pada suatu obyek dari berbagai arah dan dilakukan penghitungan transmisi pada semua berkas sinar-X maka dapat diperoleh informasi mengenai struktur internal obyek tersebut. Informasi ini diperlihatkan ke radiologist dalam bentuk gambar yang merupakan representasi tiga dimensi. Percobaan dilakukan menggunakan alat yang didesain untuk mencari tahu kelayakan teknik ini pada obyek manusia mendapat dukungan dari Departemen Kesehatan Inggris (Gb.1-9). Radiasi yang dipergunakan dari sinar gamma americium dengan satu detektor kristal. Karena sumber radiasinya rendah, alat memerlukan 9 hari untuk melakukan scan terhadap obyek. Komputer perlu waktu 2,5 jam untuk memproses 28.000 perhitungan yang ditangkap oleh detektor. Karena prosedur

ini terlalu lama, maka dilakukan modifikasi dengan mengganti radiasi sinar gamma dengan tabung sinar-X yang lebih kuat. Hasil percobaan ini lebih akurat, namun memerlukan waktu 1 hari untuk mendapatkan 1 gambar. Untuk mengevaluasi kegunaan mesin ini, Dr. James Ambrose, seorang konsultan radiologi di RS Atkinsonson-Morley

bergabung dalam penelitian ini. Mereka berdua mendapatkan gambar dari specimen otak manusia. Temuannya bahwa jaringan tumor terlihat berbeda dari gray dan white matter. Penelitian ini dikontrol dengan memakai obyek otak sapi yang masih normal dimana mampu menampilkan detail seperti ventrikel dan pineal gland. Penelitian juga dilakukan dengan obyek ginjal babi.

Gb. 1-7. Pesawat CT modern dan kontrol konsul.

Gambar hasil rekonstruksi ditampilkan pada monitor TV untuk dilihat oleh observer (dari

Toshiba America Medical System; Tustin, Calif)

Gb.1-8. Penemu Computed Tomography, Dr. Godfrey Hounsfield (dari Thorn EMI; London, Inggris)

Pada 1971 purwarupa pertama CT scan untuk otak dipasang di RS Atkinsonson- Morley dan pengujian klinis berada dibawah kendali Dr. Ambrose. Waktu pemrosesan gambar menjadi sekitar 20 menit. Lalu dengan penggunaan minikomputer, waktu pemrosesan menjadi 4.5 menit. Pada 1972 pasien pertama di scan dengan alat ini. Pasien ini seorang wanita dengan suspek lesi otak dan hasil gambar secara jelas detail sirkuler kista yang gelap pada otak. Sejak saat itu semakin banyak pasien yang di scan dan terbukti kemampuan alat untuk menampilkan perbedaan jaringan normal dan yang tidak  (Hounsfield, 1980). Penelitian Dr. Hounsfield telah berhasil mengembangkan penggunaan klinis CT untuk menggambarkan otak. Atas hasil karya ini, Hounsfield memperoleh penghargaan McRobert (semacam hadiah Nobel di bidang teknik) di tahun 1972. Tahun 1979, Hounsfield berbagi hadiah Nobel di bidang kedokteran dan fisiologi bersama Allan MacLeod Cormack, seorang profesor fisika di Universitas Tufts di Medford, Massachusetts atas kontribusi mereka dalam pengembangan CT Scan. Dengan membuat CT pertama, Hounsfield telah membuka lingkup baru bagi radiografer, radiologis, dokter, ahli teknik dan ilmuwan terkait lainnya. Allan MacLeod Cormack Allan MacLeod Cormack (Gb.1-10) lahir di Johannesburg, Afrika Selatan pada 1924. Dia kuliah di Universitas Cape Town dan melanjutkan studi fisika nuklir di Universitas Cambridge sebelum menjadi dosen fisika di Universitas Cape Town. Dia lalu pindah ke Amerika Serikat, kuliah sebentar di Harvard sebelum bergabung dengan Jurusan Fisika Universitas Tufts. Profesor Cormack mengembangkan pemecahan untuk problem matematika pada CT.

Perkembangan

10 Tahun Pertama Jumlah pesawat CT Scan yang dipasang antara tahun 1973 dan 1983 berkembang dengan pesat. Barangkali perkembangan teknis signifikan yang pertama adalah saat Dr. Robert Ledley seorang professor radiologi, fisiologi dan biofisika di Universitas Georgetown pada 1974 mengembangkan CT untuk batang tubuh yang pertama (Gb.1-11). (Hounsfield EMI Scanner hanya untuk kepala). Dr. Ledley lulus gelar doctoral dalam bedah gigi di Universitas New York pada 1948, mendapat Master Teori Fisika dari Universitas Columbia pada 1949. Dia memeganga hak paten lebih dari 60 instrumen medis dan menulis beberapa buku tentang penggunaan komputer dalam bidang biologi dan kedokteran.* * Tulisan Dr. Ledley yang terkenal (bersama Dr. H. K. Huang) yakni Cross-Sectional Anatomy: An Atlas for Computerized Tomography, yang memberikan gambaran bagi radiografer dan radiolog tentang pemahaman visualisasi gambar irisan tubuh. Untuk penjelasan lengkap tentang pionir CT, pembaca dapat membaca Naked the Bone karangan Kelves (1999)

Gb.1-9. Bed scanner dari lathe yang dipakai pada percobaan CT oleh Hounsfield (dari Thorn EMI; London, Inggris)

Gb. 1-10. Allan MacLeod Cormack berbagi hadiah Nobel dengan Godfrey Hounsfield atas kontribusi pemecahan matematis pada CT. (dari Univ. Tufts, Medford, Mass)

Pada 1990 dia dinobatkan sebagai penemu nasional paling terkenal atas temuan computed transverse axial CT scanner otomatis. Pada 1997, Dr. Ledley memenangkan hadiah National Medal of Technology, sebuah penghargaan prsiden AS atas kontribusi di bidang sains dan teknologi (Ledley, 1999). Sekarang dia menjabat presiden National Biomedical Research Foundation di. Georgetown University Medical Center. Hasil para pionir ini diteruskan dengan pengenalan tiga generasi (istilah yang merujuk pada metode scanning) CT Scan. Pada 1974 CT generasi keempat mulai dikembangkan (Gb.1-12).

Pada sistem CT, kemampuan computer dalam melakukan berbagai fungsi adalah utama. Komputer untuk CT telah mengalami perubahan yang sangat lama (lihat bab 7). Kualitas gambar merupakan pengembangan yang signifikan sebagaihasil perubahan teknologi  yang dipakai. Meski hasil gambar teknologi awal terlihat “kotak-kotak“ namun teknologi berikutnya mampu memperbaiki (Gb.1-13). Peningkatan kualitas gambar termasuk diantaranya spatial resolution meningkat, semakin singkat waktu scan, resolusi densitas meningkat dan perbaikan tabung sinar-X untuk memfasilitasi naiknya kemampuan (loadability) yang diperlukan pada whole body CT. Sebagai contoh, ukuran matriks pada tahun 1972 adalah 80X80; di 1993 menjadi 1024X1024. Spatial resolution dan waktu scan pada 1972 adalah 3 line pairs/cm (lp/cm) dan 5 menit, lalu pada 1993 adalah 15 lp/cm dan1 detik (Kalender,1993). Naiknya kemampuan loadability berdampak pada kemampuan scanning pemeriksaan CT yang dinamis dimana memerlukan beberapa rangkaian scan dalam waktu yang singkat. Model CT scan terakhir mampu melakukan operasi seperti prescan, mode lokalisasi yang dapat menampilkan survey organ yang diinginkan (ROI). Reformat yang cepat dari irisan axial ke coronal, sagital dan oblik juga telah mampu dilakukan.

CT Scan Kecepatan Tinggi

Pada 1975 diinstal Dynamic Spatial Reconstructor (DSR) di unit biodynamic Mayo Clinic. Tujuan DSR adalah untuk memungkinkan dilakukannya volume scanning terhadap sistem organ yang bergerak dinamis dan fungsi system kardiovaskuler dan pernafasan dengan resolusi temporal yang tinggi sebaik detail gambar anatomi (Robb dan Morin, 1991; Ritman et al, 1991). Saat ini, penelitian tentang unit ini tidak dilanjutkan lagi.

Gb.1-11. Dr. Robert Ledley mengembangkan whole body CT Scan pertama, computed transverse axial CT Scanner otomatis (dari Robert Ledley; Washington, DC)

Pada pertengahan tahun 1980-an, mulai diperkenalkan CT Scan berkecepatan tinggi lainnya dengan menggunkan teknologi berkas elektron. CT ini adalah hasil karya Dr. Douglas Boyd, dkk yang dimulai di Universitas California di San Fransisco sejak akhir 1970-an. CT Scan ini dibuat dengan tujuan mampu menghasilkan gambar sistem kardiovaskuler yang terhindar dari artefak karena pergerakan. Pada saat itu, dikenal dengan nama cardiovascular CT Scanner. Sekarang, Siemens Medical memproduksi jenis ini dengan nama Evolution yang disebut juga electron beam CT (EBCT) scanner. Perbedaan yang paling mencolok antara EBCT dan CT konvensional adalah ketiadaan bagian yang bergerak. EBCT mampu menghasilkan gambar multislice antara 50 ms-100ms. Perkembangan EBCT khas sesuai dengan produsennya, dimana terdapat hamper 20 produsen CT pada tahun 1973 dan 1983 (lihat lampiran D). Evolusi CT Scan berlanjut setelah 1983 dengan sekitar 10 produsen bersaing dalam memasarkan CT. (Daftar terkait dengan perjalanan perkembangan CT oleh satu produsen besar).

Gb. 1-12. Empat metode scanning dasar atau sistem pada: A. generasi pertama; B. generasi kedua; C. generasi ketiga: D. generasi keempat

Gb. 1-13. Tampilan gambar CT awal (kiri) dibanding dengan yang dihasilkan oleh CT terkini (kanan). Tampak jelas perbedaan kualitas gambarnya. (dari Schwierz G. Kirchgeorg M; The continuous evolution of medical x-ray imaging.I. The technically driven stage of development, Electromedica 63:2-7, 1995).

CT Scan Spiral/Helical: Volume ScanningPada CT konvensional, dilakukan pengambilan gambar satu irisan pada pasien pada waktu yang sama. Tabung Sinar-X dan detektor-detektor berputar selama 360 derajat atau kurang untuk melakukan scan satu irisan selagi meja dan pasien tetap tidak bergerak. Pengambilan irisan demi irisan ini membutuhkan banyakwaktu, dan oleh karena itu usaha-usaha dibuat untuk meningkatkan scan dengan volume-volume yang lebih besar dengan waktu yang relatif lebih sedikit. Dugaan ini yang membuat kepada pengembangan dari suatu teknik dimana suatu volume dari  jaringan diambil dengan menggerakkan pasien secara terus-menerusmelalui gantry dari scanner selagi tabung sinar-X dan detektor-detektor berputar secara terus-menerus pada beberapa putaran. Sebagai hasilnya, berkas sinar-X tetap mengelilingi pasien (Gb.1-14).

Walaupun beberapa produsen menyebut berkas geometri ini sebagai spiral CT (berkas sinar membentuk pola spiral mengelilingi pasien), yang lainnya menyebut helical CT (berkas sinar membentuk pola helical mengelilingi pasien). Buku ini menggunakan kedua

terminologi tersebut secara bersama.

Gb. 1-14. Dengan volume CT scanner, sinar-X dan detektor berputar secara terus-menerus selama pasien bergerak melalui gantry. Sebagai hasilnya, berkas sinar-X membentuk pola (berkas

geometri) yang mengelilingi pasien. Metode scanning pasien itu dikenal sebagai helical atau spiral CT (dari Toshiba America Medical System: Tustin, Calif)

Pengembangan CT

Data dari Siemens Medical Systems, Iselin, NJ

1974 - Konvulsi dan proyeksi kembali. Opti CT tabung sinar-X kinerja tinggi dengan teknologi compund anode

1976 - Scanner Somatom beroperasi menggunakan prinsip kerja fan beam, scan 5 detik dengan rekonstruksi gambaran yang segera

1978 - Topogram

1981 - Matriks 512 kuadrat dan menghasilkan gambaran dengan seketika

1983 - Teknologi generator high frequency

1984 - Opti 155 tabung CT dengan 1,75 MHU, lubang gantry 70 cm, kemiringan gantry ± 25 derajat

1986 - Osteo CT (Bone Mineral Density), xenon CT (aliran darah cerebral regional)

1987 - Rotasi terus-menerus flying focal spot tabung CT, Dura 352 dengan 3,5 juta heat unit

1990 - Spiral CT

1991 - Tampilan Windows dengan Intuitive mouse

1992 - CT angiografi yang terintegrasi

1994 - Spiral CT sub second rutin

1996 - Spiral "4" semua: yang berhubungan dengan neuro dan resolusi spiral yang tinggi

Gagasan untuk pendekatan ini dapat diusut kepada tiga sumber (Kalender 1995). Pada tahun 1989 laporan yang pertama, spiral CT scanner diperkenalkan pada pertemuan RSNA di Chicago oleh Dr.Willi Kalender (Gb.1-15). Dr. Kalender sudah membuat sumbangan-sumbangan penting kepada pengembangan yang teknis dan implementasi praktis pendekatan CT spiral. Ketertarikan penelitian utamanya di dalam bidang diagnostik imejing,khususnya tentang pengembangan dan pengenalan tentang volumetric spiral CT. Spiral/helical CT scanner berkembang setelah tahun 1989, dikenal dengan single slice-spiral/helical atau volume CT scanner. Pada 1992 dua irisan spiral/helical CT scanner (volume CT scanner) diperkenalkan dengan scan dua irisan per putaran 360 derajat, yang meningkatkan pemenuhan kecepatan volume dibandingkan dengan single-slice volume CT scanner.

Pada tahun 1998 suatu generasi yang baru CT scanner diperkenalkan di pertemuan RSNA di Chicago. Scanner ini disebut multislice CT Scanner karena didasarkan pada pemakaian teknologi multidetektor untuk melakukan scan lebih dari dua irisan per perputaran gantry, hal seperti itu meningkatkan kecepatanpemenuhan volume daripada single-slice dan dual-slice CT scanner. Volume CT scanning sudah memungkinkan cakupan yang luas aplikasi-aplikasi seperti CT fluoroscopy, CT angiography, imaging 3 dimensi, dan virtual reality imaging.

Mobile CT

Suatu peristiwa yang unik di dalam evolusi teknologi CT adalah pengembangan dari Mobile CT scanner untuk penggambaran pasien-pasien yang lemah atau secara trauma secara fisik untuk dibawa ke CT scanner permanen. Philips Medical System memperkenalkan scanner seperti itu terutama untuk penggunaan di dalam ruang operasi, ICU dan unit trauma / gawat darurat. CT scan yang dapat dipindahkan untuk memudahkan transportasi ke lokasilokasi dalam rumah sakit untuk dibawa oleh radiografer (Gb.1-16).

Kajian Efikasi Klinis

Istilah efikasi bersinonim dengan efektivitas, efisiensi dan kinerja. Sejumlah peneliti merancang kajian efikasi untuk menguji kegunaan yang klinis dari teknik diagnostik yang baru ini. Kajian ini melaporkan hasil-hasil dari scanning otak, jaringan saraf dalam tulang punggung, leher, abdomen, retro peritoneum, tulang panggul dan ekstrimitas.CT menjadi  modalitas yang baik dalam diagnosa penyakit dari sistem saraf pusat, dan dalam beberapa hal, itu menghapuskan kebutuhan akan pemeriksaan seperti pneumoencephalography dan mengurangi frekuensi dari angiography cerebral. Kelainan seperti gliomas, metastase, lesi intrakranial, aneurisme, perdarahan dan atrofi telah dengan sukses dideteksi oleh CT. Kemudian, aplikasi-aplikasi klinis whole body (lihat bab 21) menjadi efektif. Sebagai tambahan, CT terbukti bermanfaat dalam perencanaan perawatan radiasi untuk menyediakan kurva isodosis akurat dan bidang lain seperti penentuan isi kandungan mineral dalam tulang-tulang, atau kuantitatif CT. Pengenalan tentang CT scan multislice sekarang memerlukan kajian lebih lanjut untuk menunjukkan kegunaan klinis mereka dibanding dengan single slice.

Kajian Dosis Radiasi

Suatu hal yang pokok tentang segala teknik imaging yang baru adalah untuk menyediakan isi informasi atau nilai. diagnosa yang tinggi secara maksimum dengan dosis sinaran yang minimum kepada pasien. Perry dan Briges (1973) mengukur kedua dosis penyinaran pada kepala dan gonad untuk satu rangkaian scan

Gb. 1-15. Dr. Willi Kalender sudah membuat sumbangan penting kepada pengenalan danpengembangan  volume spiral CT (dari Willi Kalender: Numberg, Jerman)

13

Hasil penelitian mereka menyediakan suatu dasar untuk studi-studi di masa depan. Pada awalnya, dosis penyinaran kepada pasien itu dianggap sebagai hal sepele karena berkas cahaya pada CT dengan kolimasi yang dibatasi, tetapi eksposi pada pasien untuk satu rangkaian pemeriksaan CT biasanya melebihi film radiografi pada daerah yang sama. (Seeram, 1982). Dosis radiasi adalah satu topik yang integral di teknologi CT karena berkas geometri CT dan metode untuk memperoleh gambar berbeda dengan radiografi konvensional. Beberapa parameter imaging di CT mempengaruhi dosis termasuk ketebal an irisan, noise,resolusi efisiensi detektor, rekonstruksi algoritma, kolimasi dan filtrasi. Berbagai kajian tentang dosis sudah membahasfaktor-faktor ini mempengaruhi dosis. Kajian ini juga telah memimpin kepada pengembangan cara khusus untuk mengukur dan menjelaskan dosis (Seeram,1999). Ionisasi Chamber atau dosimeter termoluminisensi digunakan untuk mengukur dosis. Descriptors dosetermasuk profil dosis single scan, profil dosis multiple scan, indeks dosis CT dosis rerata multiple scan dan kurva isodosis.

Tambahan pula, perusahaan telah mengembangkan berbagai rancangan untuk   yang diterima pasien selama data akuisisi, yaitu:(1) aplikasi-aplikasi   dikombinasikanuntuk mengurangi ekpsosi, teknik prepasien filter mengurangi dosis sekitar 15 % dibanding CT konvensional. (2) detektor Ultrafast keramik baru mengurangi dosis 25 % dari tipe yang lain dan (3) modulasi dosis online atau adaptasi dosis, dimana milliamperage (mA) dioptimalkan kepada karakteristik pasien diameter tubuh dan peyerapan) untuk mengurangi dosis sampai dengan 40 % (Gb. 1-17).

Kendali Mutu

Seperti halnya setiap sistem imaging medis, CT digunakan sebagai subjek prosedur quality control dan test-test. Menguji kinerja sistem adalah hal penting untuk memelihara mutu gambaran optimal dan memperkecil produksi artefak-artefak gambaran. Karena sistim CT terdiri dari beberapa mekanika dan komponen elektronik, maka banyak tes kendali mutu yang dapat dilakukan. Cakupannya meliputi simple test yang dapat dilaksanakan oleh radiografer denganmenggunakan phantoms yang disediakan oleh manufaktur, hingga kepada test-test yang lebih rumit yang memerlukan keahlian dari radiologic physicist atau insinyur biomedik.

Penggunaan Lain

CT bermanfaat juga di bidang lain selain

pengobatan. Sebagai contoh, CT dapat digunakan dalam teknologi sawmill. Funt dan Bryan (1987) menyelidiki pemakaian teknologi CT di suatu penggergajian kayu. Mereka mengembangakan dan menguji algoritma-algoritma gambaran CT yang menginterpretasi secara otomatis dari batang kayu dan menyatakan "program komputer menggunakan densitas yang tinggi dan bentuk lonjong dari simpul kayu sebagai kayu yang baik dan densitas yang rendah dan tenunan keras/kasar dari kayu yang busuk dan memisahkannya dari kayu yang bagus".

Gb. 1-16. A. Mobile CT Scenner dipakai pada pasien yang terlalu lemah atau trauma fisik yang tidak mampu dibawa ke CT Scanner permanen di Radiologi. B. Scanner itu kokoh dan memiliki roda untuk memudahkan dibawa ke unit lain oleh radiografer (Philips Medical System; Shelton, Conn)

Hambermehl dan Ridder (1997) merinci penggunaan CT scanner yang portable yang dapat mengambil gambaran dari pohon yang cacat, menempatkan knots, hollows dan kecacatan lain dan menentukan distribusi air di dalam batang pohon (Gb. 1-18). CT scanner ini menggunakan suatu Cesium-137 sumber radiasi gamma dengan suatu berkas kipas menuju sekitar 30 detektor natrium iodida. CT telah pula digunakan di paleoanthropology. Zonneveld, dkk (1989) menemukan CT dapat memvisualisasikan bentuk anatomi internal dan lengkap pada mumi orang Mesir (Gb. 1-19) (Yasuda, dkk, 1992). Beberapa kasus melaporkan pemakaian CT dalam pemeriksaan bagasi pada pelabuhan udara dan di paleoornithology, eksplorasi minyak, pembiakan bursa lemak binatang dan penyelidikan binatang lainnya (Gb. 1-20). Pada pembiakan rusa, babi diteliti untuk menentukan mutu daging sebagai kombinasi terbaik air, protein dan lemak, hal itu menghilangkan cara membunuh babi untuk penentuan mutu tersebut (Gb. 1-21). Sirr dan Waddle (1999) menggunakan CT untuk mengevaluasi instrumen dawai seperti biola. Hasil scan mempertunjukkan bermacam derajat tingkat kerusakan internal (seperti lubang kecil, kesenjangan celah dan kelainan bentuk plastik dari kayu) sebagai hasil perbaikan (menempelkan bentuk, filler substance dan pemakuan dan penambalan kayu) yang tidak tampak ketika diuji secara visual. Peneliti juga menyimpulkan CT mampu melakukan verifikasi keaslian dan bukti kepemilikan.

Gb. 1-17. Program Combined Application to Reduce Exposure (CARE) merupakan satu metode untuk mengurangi dosis radiasi pada penggunaan CT (Siemens Medical System; Iselin, NJ)

Gb. 1-18. Portable CT Scan untuk membuat gambaran pohon (dari Habermehl A, Ridder HW: g-Ray tomography in forest and tree sciences. In Bonse U, ed: Developments in x-ray tomography, proceedings of the SPIE 3149:234-243, 1997) 15

Pengolahan Citra Digital

CT merupakan contoh sempurna dari pengolahan citra digital (Gb. 1-22). Berkas sinar-X menembus pasien dan ditangkap oleh detektor khusus. Detektor ini mengkonversi foton-foton sinar-X ke dalam sinyal elektrik (sinyal analog) yang harus diubah menjadi data numerik (data digital) sebagai input ke dalam computer digital. Pengolahan citra digital melibatkan pemakaian suatu komputer digital untuk mengolah dan memanipulasi citra digital.Komputer menerima satu input dari citra digital dan melaksanakan operasi spesifik pada data itu untuk menghasilkan satu citra output yang berbeda dan lebih bermanfaat dibanding citra inputnya. Prosedur yang digunakan berasal dari National Aeronauticts and Space Administration Jet Propulsion Laboratory di Institut Teknologi California di mana digunakan untuk meningkatkan dan memulihkan gambar dari ruang angkasa. Dewasa ini, program ruang angkasa menghasilkan dan menggunakan jumlah

data digital yang paling besar. Pengolahan citra digital pada citra medis berawal pada tahun 1970-an, sekitar waktu CT diperkenalkan pada komunitas medis. Saat ini, radiografi digital, fluoroskopi digital, substraksi digital angiografi, dan magnetic resonance imaging menggunakan teknik pengolahan citra digital. Hingga saat ini bidang

radiologi menghasilkan dan menggunakan informasi digital terbesar kedua.

Aplikasi Volume Scanning

Volume scanning dari single-slice spiral/helical ataupun multislice spiral/helical CT menghasilkan jumlah data yang sangat banyak dibandingkan dengan slice-by-slice oleh CT konvensional. Beberapa aplikasi baru menyediakan radiolog dan dokter lain dengan peralatan tambahan untuk mengambil citra dari pasien menggunakan CT dan menambah Aplikasi baru ini termasuk continous imaging atau CT fluoroscopy, gambar tiga dimensi, CT angiography, dan virtual reality imaging. CT efektivitas diagnostik mereka sendiri..

Gb. 1-19. CT dapat dipakai untuk membuat citra mumi tanpa harus melepas ikatan perban atau plester yang membungkusnya. A. Citra 3D CT seorang mumi Peruvian berumur 1000 tahun memakai volume rendering dengan filter tulang dan detail. B. Citra lateral mumi yang sama menunjukkan residu otak di fossa posterior (dari John Posh; Betlehem, Penn.)

Gb. 1-20. A. Citra 3D surface rendering dari anak rusa ekor putih berumur 2 tahun yang dianiaya oleh singa gunung. B. Citra anak rusa yang sama dengan program CT 3D transparency untuk memperlihatkan jalan nafas dan rongga tubuh yang berisi udara lainnya. (dari John Posh; Betlehem, Penn.)

16

Gb. 1-22. Komponen utama pada sistem citra digital

CT Fluoroscopy

CT Fluoroscopy atau continuous imaging bergantung pada metoda akuisisi data spiral/helical, laju pengolahan tinggi dan algoritma pengolahan citra yang cepat untuk rekonstruksi gambar. Pada konvensional CT, penyimpangan waktu antara akuisisi data dan rekonstruksi tidak memungkinkan membuat tampilan real-time. CT Fluoroscopy mampu melakukan rekonstruksi dan menampilkan gambaran real-time dengan frame rate

yang bervariasi. Pada tahun 1996, United Stetes Food and Drug Administration menyetujui teknologi real-time CT fluoroscopy sebagai alat klinis yang  digunakan dalam radiologi (Katada, dkk, 1996). CT Fluoroscopy didasarkan pada tiga kemajuan di teknologi CT: (1) cepat, prinsip spiral/helical yang memungkinkan scanning berkelanjutan, (2) rekonstruksi gambar yang cepat karena memiliki hardware yang mampu melaksanakan kalkulasi secara cepat dan rekonstruksi algoritma gambar yang baru dan (3) tampilan citra kontinyu menggunakan cine mode pada nilai frame rate dua sampai delapan gambar per detik (Daly dan Templeton, 1999). Dikembangkan pula pendukung lainnya untuk memudahkan prosedurprosedur intervensional di CT fluoroscopy. Satu alat contohnya adalah Fluoro Assisted Computed Tomography System, yang menggunakan detektor flat-panel silicon digital digabungkan dengan tabung sinar-X melalui C-arm, sebagai bagian dari gantry CT (Gb. 1-24).

Gb. 1-21. CT scan pada babi pada pembiakan bursa untuk menentukan kualitas daging (dari Siemens Medical System; Iselin, NJ)

17

Citra Tiga Dimensi dan Visualisasi

Citra tiga dimensi (3D) adalah suatu teknik yang populer pada CT oleh karena ketersediaan sejumlah besar data digital. 3D pada CT telah digunakan di dalam perencanaan perawatan radiasi, craniofacial imaging, perencanaan berhub dengan pembedahan dan orthopedi. Citra 3D dapat diperoleh dengan pendekatan hardware maupun software. Pendekatan hardware menggunakan peralatan khusus seperti unit electronic computer display untuk melaksanakan algoritma 3D imaging, dan pendekatan

software menggunakan program computer atau algoritma software berkode. Algoritma ini, atau teknik rendering mengubah data transaxial CT menjadi citra simulasi 3D. Secara umum, ada dua teknik transformasi yang digunakan, yaitu: teknik surface dan volume-based. Setiap teknik terdiri dari tiga langkah: formasi volume, penggolongan, dan proyeksi citra. Formasi volume melibatkan tumpukan gambar untuk membentuk suatu volume dengan beberapa tahap prapemrosesan, penggolongan mengacu pada penentuan jenis jaringan dalam irisan. Menurut Fishman (1991), proyeksi citra terdiri dari memproyeksikan data volume yang digolongkan sedemikian rupa dalam bentuk penyajian dua dimensi (2D) sebagai simulasi pembentukan volume 3D. Grafik komputer berperan penting dalam evolusi dan perbaikan citra 3D (Rhodes, 1991). Grafik computer melibatkan pembuatan, manipulasi dan tampilan gambar dari citra yang dihasilkan komputer. Hal itu membuat pemakai leluasa untuk menyatakan gagasan dan informasi dalam bentuk visual termasuk cara untuk menyajikan kembali data untuk membuat dan menampilkan citra menggunakan bahasa pemrograman grafik dan teknik pengolahan citra. CT 3D sudah menciptakan suatu lingkup minat yang baru bagi radiographer yang berpeluang ambil bagian dalam proses pengembangannya. Artikel terbaru terkait citra 3D oleh Seeram (1998) menguraikan secara singkat konsep pokok dan peranan dari radiografer dalam bidang baru dari CT imaging yang menantang.

Visualisasi adalah istilah yang digunakan dalam membahas tampilan dari citra pada CT. Visualisasi melibatkan penggunaann dari program komputer, atau perkakas visualisasi yang menyediakan observer – ahli diagnostik informasi tambahan dari citra untuk memudahkan membuat diagnosa. Peralatan ini dapat sederhana (seperti pengaturan kontras dan gelap-terang pada citra (windowing) atau yang lebih canggih (citra 3D, mode

interaktif dan fasilitas cine visualization).

CT Angiografi

CT angiography merupakan citra CT pembuluh darah yang nampak diputihkan dengan penggunaan media kontras (Kalender, 1995). Selama penyuntikan kontras, seluruh daerah yang diamati, discan dengan spiral/helical CT dan merekam citra yang menunjukkan pembuluh darah terisi penuh kontras dan menampilkan penyangatan fase arteri atau vena. CT angiography menggunakan prinsip citra 3D untuk menampilkan citra vaskularisasi melalui penyuntikan media kontras intravena dibandingkan dengan yang angiogram intraarteri. Empat hal yang penting adalah persiapan pasien; pemilihan parameter akuisisi (total waktu scan spiral/helical, slice thickness, kecepatan meja) untuk mengoptimalkan proses imaging; penyuntikan media kontras dan teknik paska pengolahan citra dan peralatan visualisasi seperti algoritma untuk menampilkan citra 3D dalam rekonstruksi multiplanar, maximum intensity projection, shaded surface display, volume rendering dan mode cine interaktif (Gb. 1-24).

Gb. 1-23. Unit C-arm fluoro digital dalam prosedur intervensi pada CT fluoroskopi. (dari Picker International; Cleveland, Ohio)

CT Endoskopi

Virtual reality adalah cabang dari ilmu pengetahuan komputer yang melibatkan para pemakai dalam lingkungan computer dan membiarkan mereka untuk saling berhubungan dengan 3D scenes. Penerapan konsep virtual reality dalam membuat pandangan dari bagian dalam struktur berbentuk tubular (terowongan) disebut endoscopy (Vining, 1999). Volume CT scanner menghasilkan pasangan data yang besar (citra axial 2D) dibandingkan dengan konvensional slice-by-slice. Selanjutnya, volume CT scanner sudah mampu menyempurnakan citra 3D, CT fluoroscopy, CT angiography, dan CT virtual endoscopy (Gb. 1-25).

REFERENSI

Cormack, AM: Early two-dimensional reconstruction and recent topics stemming from it, Nobel  Award address, Med Phys 7:277-282, 1980

Daly B, Templeton PA: Real-time CT fluoroscopy: evolution of an interventional tool, Radiology 211:309-315, 1999

Fishman EK et al: Three-dimensional imaging, Radiology 181:321-337, 1991 Fu TY, Hayworth M: The digital image its structure, storage and transmission. In Hunter TB, ed: The computer in radiology, Rockville, Md, 1986, Aspen.

Funt F, Bryant EC: Detection of internal log defects by automatic interpretation of computer tomography images, Forest Prod J. 37:56-62, 1987.

Habermehl A. Ridder H.W.: g-Ray tomography in forest and tree sciences, In Bonse U, ed: Developments in x-ray tomography :proceedings of the SPIE, 3149: 234-243, 1997.

Herman, GT: Image reconstruction from projections: the fundamentals of computerized tomography, New York, 1980, Academic Press. Hounsfield GN: Computed medical imaging, Nobel Award address, Med Phys 7:283- 290, 1980.

Kalender W: Quo vadis CT! CT in the year 2000, Electromedica 61:30-39, 1993. Kalender W: Personal communication, 1999.

Gb. 1-24. A, Cira rekonstruksi multiplanar (kiri) dan Maximum Intensity Projection (kanan). B, Citra rekonstruksi 3D multi jaringan pada daerah aortobifemoral bypass graft menunjukkan trombosed right graft (dari Marconi Medical Systems: Canada)

Gb. 1-25. Citra virtual reality CT. Software fly through memungkinkan untuk memperoleh citra endoluminal dari struktur seperti trakea, bronchus dan pembuluh darah seperti yang diperlihatkan oleh endoskopi. (dari Toshiba America Medical System; Tustin, Calif)

19

Kalender W: Spiral CT angiography. In Goldman LW, Fawlkes JB, eds: Medical CT and ultrasound: current technology and applications, New London, Conn, 1995, AAPM

Katada K, et al: Guidance with real-time CT fluoroscopy; early clinical experience, Radiology 200:851-856, 1996.

Kelves BH: Naked to the bone, New Brunswick, NJ, 1997, Rutgers University Press.

Ledley R: Personal communication, 1999.

Perry BJ, Bridges C: Computerized transverse axial scanning (tomography), part 3, Br J Radiol 46:1048-1051, 1973 Poth J: Personal communication, 1999.

Rhodes ML: Computer graphics in medicine: the past decade, IEEE Comput Graph Appl 4:52-54, 1991.

Ritman et al: Synchronous volumetric imaging of non-invasive vivisection of cardiovascular and respiratory dynamics. Evolution of current perspective. In Giuliani ER, ed: Cardiology: fundamentals and practice, St Louis, 1991, WB Saunders.

Seeram E: 3D Imaging: basic concepts for radiologic technologists, Radiol technol 69:122-145, 1998.

Seeram E: Radiation dose in CT, Radiol Technol 70:534-556, 1999.

Sirr SA, Waddle JR: use of CT in detection of internal damage and repair and determination of authenticity in highquality bowed stringed instruments Radiographics 19:639-646, 1999.

Vining DJ: Virtual colonoscopy, Semin Ultrasound CT MRI 20:56-60, 1999.

Yasuda T et al: 3D Visualization of an ancient Egyptian mummy, IEEE Comput Graph Appl 2:13-17, 1992.

Zonneveld FW et al: The use of the CT in the study of the internal morphology of hominid fossils, Medicamundi 34:117-127, 1989.

BIBLIOGRAFI

Dummling K: 10 years computed tomography: a retrospective view, Electromedica 52:13- 28, 1984

Hounsfiled GN: Computed medical imaging, Nobel Award address, Med Phys 7:283- 290, 1980

Klingenbeck Regn K, Oppelt A: Dose in CT Scanning-physical relationship and potentials for dose saving, Electromedica 66:26-30, 1998

Schwier G. Kirchgeorg M; The continuous evolution of medical x-ray imaging.I. The technically driven stage of development, Electromedica 63:2-7, 1995

Seeram E: Computed tomography technology. Philadelphia, 1982, WB Saunders

COMPUTED TOMOGRAPHY SCANNER (CT SCAN )

CT-Scan sebenarnya merupakan perkembangan lebih lanjut dari X-Ray konvensional. X-Ray konvensional merupakan pengambilan image / gambar dari suatu obyek dengan menggunakan sinar-X. Obyek yang akan diamati disinari dengan sinar-X ini, dan dibelakangnya diletakkan film untuk menangkap image / gambar yang dihasilkan. Maka image / gambar yang dihasilkan merupakan penampang mendatar dari suatu obyek yang diamati.

Sedangkan CT-SCAN adalah pengambilan image / gambar dengan cara mengelilingi sambil menyinari obyek yang akan diamati dengan sinar-X. Jadi, image / gambar yang dihasilkan oleh CT-SCAN merupakan penampang melintang / irisan dari suatu obyek yang diamati.

Oleh sebab itu, maka sebelum mempelajari CT-SCAN, terlebih dahulu kita harus mengetahui tentang sifat - sifat fisik dari X-Ray, dan prinsip - prinsip X-Ray konvensional .

3.1. X-Ray Konvensional

Sejarah Sinar-X (X-Ray)

Pada tahun 1895, Wilhelm Roentgen, Profesor Fisika dari Universitas Wuerzburg, Jerman, menemukan sebuah bentuk energi yang mirip dengan cahaya, tetapi dapat menembus melalui benda – benda padat. Lebih lanjut, sinar ini disebut sinar-X atau sinar Rontgent. Penelitian lebih lanjut menunjukkan bahwa kemampuan dari energi sinar-X untuk menembus suatu benda, tergantung dari ketebalan dan kepadatan dari benda tersebut.

Sinar-X merupakan jenis lain dari radiasi elektromagnetik, seperti infra merah dan ultra violet, tetapi mempunyai frekuensi atau energi yang jauh lebih tinggi. Oleh sebab itu, maka sifat – sifatnya terhadap benda jauh berbeda.

Panjang gelombang ( l ) dan frekuensi ( f ) dari suatu gelombang elektromagnetik dapat dihubungkan dengan kecepatan cahaya ( c ) melalui persamaan: c = l x f dengan c = 3 x 108 m/s.

Diagram di bawah ini menunjukkan parameter panjang gelombang, frekuensi dari berbagai macam radiasi elektromagnetik :

Pembangkit Sinar-X (X-Ray Generator)

Sekarang ini, Sinar-X yang digunakan dalam bidang kesehatan, umumnya dibangkitkan dengan jalan menumbukkan elektron – elektron yang bergerak dengan cepat dalam tabung hampa udara ke sebuah target yang terbuat dari logam berat (biasanya tungsten). Elektron –elektron bebas dihasilkan oleh emisi panas dari filamen tungsten yang sangat panas dan dipercepat oleh medan listrik bertegangan tinggi (40 - 150 kV) diantara filamen sebagai katoda dan target sebagai anoda.

Pada saat elektron berkecepatan tinggi itu menumbuk target dan berinteraksi dengannya, sebagian besar (sekitar 99%) dari energi yang dibawa oleh elektron tersebut diubah menjadi panas. Hanya sisa dari energi itu ( +1% ) diubah menjadi sinar-X.

Pembentukan Image dari Sinar-X

Sinar-X dihasilkan dengan cara memberi supply daya dari X-ray generator ke X-ray source (X-ray tube) sebagai tegangan (kV), dan arus (mA). X-ray tube ini mengubah energi listrik ini menjadi sinar-X yang kemudian menembus obyek. X-ray image yang dihasilkan, kemudian diproyeksikan ke input Image Intensifier (I.I.). X-ray image ini tidak dapat dilihat baik oleh mata manusia, maupun oleh kamera televisi, maka terlebih dahulu kita harus mengubah X-ray image ini menjadi image cahaya yang dapat terlihat oleh mata dan kamera televisi. Hal ini merupakan fungsi dari Image Intensifier.
Image dari cahaya yang terlihat ini, keluar dari output Image Intensifier dan kemudian difoto dengan TV camera (Videomed Television System). Video signal dari TV camera diproses oleh Digital Imaging System dan disajikan di layar monitor. Teknik mengamati pasien dalam waktu sebenarnya dengan rangkaian X-ray imaging television ini dikenal dengan nama “fluoroscopy”.

Untuk mendapatkan image yang baik, maka dosis rata – rata pada input Image Intensifier harus tetap konstan. Untuk mempertahankan dosis rata – rata ini, digunakan Automatic Dose Rate control device (ADR).

Untuk lebih jelasnya, dapat dilihat pada gambar berikut :

Jadi diagnosa pada X-ray konvensional, kita mendapatkan radiasi yang bertabrakan dengan obyek dengan intensitas I0. Pada obyek X-ray dilemahkan. Pelemahan ini dapat disamakan dengan kepadatan organ-organ. Pelemahan X-ray dengan intensitas I membangkitkan penyerapan tampilan belakang pasien. Tampilan diubah menjadi abu-abu (gray scale) pada film.

Masalah - masalah yang terjadi pada X-Ray konvensional :

1. Superimposisi

Karena struktur badan yang berbeda-beda ditampilkan dalam satu bidang, superimposisi dari proyeksi bayangan menghasilkan tampilan yang bertumpuk. Untuk mendapatkan tampilan yang baik berdasarkan kepadatan bidang yang diamati, dibuat perluasan proyeksi pada bagian yang diamati.

2. Penghitaman yang sama

Obyek dengan densitas yang tinggi dapat menyebabkan penghitaman yang sama sebagai obyek dari pembesaran terusan dari arah radiasi, tetapi densitasnya lemah.

3. Proyeksi pusat

Karena pemproyeksian yang terpusat di fokus tabung, obyek yang mempunyai ketebalan yang berbeda digambarkan dengan skala yang berbeda.

4. Bahan penambah

Untuk mendapatkan material gambar pada kapasitas kepadatan yang berbeda, perbedaan tegangan seperti halnya daya output yang digunakan bervariasi. Untuk menghasilkan perbedaan penggabungan yang digunakan dengan obyek pada kepadatan yang rendah, tegangan tinggi diturunkan (soft radiation). Untuk obyek dengan kepadatan yang tinggi (tulang), tegangan tinggi yang dinaikkan dibutuhkan untuk membuat sinar X dapat menembus kedalam obyek tersebut (hard radiation). Hal ini membuat kesulitan yang cukup tinggi dalam hal diagnosisi jaringan-jaringan yang halus yang melekat pada tulang harus diperiksa.

3.2. CT – Scan

3.2.1. Pendahuluan

CT-Scan termasuk teknik pencitraan khusus sinar-x yang menampilkan citra khusus objek lapis demi lapis berdasarkan perbedaan sifat densitas struktur materi penyusunan jaringan dengan bantuan teknik rekontruksi secara matematis. CT-Scan merubah tampilan analog menjadi digital, berupa Pixel ( picture element ). Pixel adalah titik-titik kecil gambaran. Dimana hasil penggambarannya berupa Rekonstruksi.
Pesawat CT Scan ditemukan pada tahun 1970 oleh Allan Carmack dan Geofrey Hounsfield. Dimana mereka menemukan dengan memproses sejumlah penyerapan sinar-X pada pertemuan baris dan kolom dari matrix jaringan tubuh, sehingga dengan teknik tersebut dapat dihasilkan citra lapisan tubuh.

 Berdasarkan perkembangan teknologi, CT Scan mengalami beberapa perkembangan sesuai dengan kemajuan teknologi.

Computer Tomography Scanner sering disingkat dengan CT Scan, penemunya membuka era baru dalam bidang Radiodiagnostik Tomography yang selama ini sudah banyak dikenal dan dipergunakan ternyata masih memiliki banyak kekurangan. Dimana Tomography konvensional jaringan atas dan bawah dari obyek terkena radiasi sehingga bayangan jaringan atas dan bawah dari obyek terlihat kabur dan kontras kurang baik.
Perbedaan antara CT Scan dan Tomography konvensional adalah kemampuan CT Scan memperlihatkan perbedaan nilai penyerapan sinar-X diberbagai struktur yang lebih baik dibandingkan dengan Tomography Konvensional.

Pesawat CT sebenarnya adalah usaha pembentukan gambar dalam media monitor atau film, besarnya "koefisien redaman " dari materi objek yang ditempatkan pada lapangan scan. Besarnya koefisien redaman dari materi pada gambar diubah menjadi tingkat warna dari putih hingga hitam (gray scale), dan gambar yang dihasilkan disebut "Gambar CT".

3.2.2. Komponen-komponen dalam CT SCAN

Komponen-komponen utama dari CT SCAN adalah gantry, Siemens Medical Imager (SMI) dan Central System Control.

- Gantry Tube Detector

Gantry terdiri dari sistem tube detektor yang berotasi. Object yang akan diperiksa diletakkan di pada bagian tengah rotasi gantry.

- Fan Beam

Tabung (tube) menghailkan sorotan sinar-X yang berbentuk seperti suatu kipas (fan), oleh karena itu disebut fan beam.

- Detector
Detektor terdiri dari beberapa ratus element detektor yang merekam radiasi yang diperlemah setelah menembus object. Intensitas sinar –X diubah menjadi sinyal listrik.

-         Measurement Electronics

-         Pengukuran secara elektronik menggabungkan sinyal detektor analog, kemudian mengubahnya menjadi data digital dan mengurutkannya lalu dikirim ke image processor. Hal ini terjadi pada Data Acquisition System.

- SMI ( Siemens Medical Imager)

Siemens Medical Imager terdiri dari : Image Processor yang mengkalkulasikan suatu gambar dan Imager untuk menampilkan hasil dari pemeriksaan pada layar monitor.

- Central System Control Host Komputer

Central System Control termasuk Host Computer, perangkat penyimpan dan keyboard untuk pengguna. Monitor memperlihatkan hasil dari pemeriksaan.

3.2.3. Sistem Pengolahan Image Pada CT-Scan

Rekonstruksi dari image dimainkan dalam SMI (Siemen Medical Imager) dan lalu ditampilkan dalam skala warna abu-abu pada monitor. SMI dibagi menjadi dua bagian, yaitu Image Processor dan Imager.

Image Processor

Fungsi dari Image Processor adalah merekonstruksi gamabar oleh pelemahan radiasi yang diterima dari DAS. Proses rekonstruksi ditampilkan dalam proses berikut ini: Preprocessing, Convolution, Backprojection.

Untuk merekonstruksi CT-Image pada waktu yang bersamaan, contoh pada saat data pengukuran dikirim ke image processor, hal ini disebut prinsip pipeline (pipeline principle). Ini membandingkan langkah-langkah ini :

1. Processor berfungsi untuk melekukan koreksi-koreksi terhadap data digital yang berasal dari measurement elektronik agar menjadi data yang ideal, yang aka disebut dengan RAW DATA. Koreksi-koreksi yang dimaksud adalah offset correction, normalization, beam hardening correction, spacing correction dan cosine correction.

2. Convolver bertugas untuk melaksakan suatu tugas koreksi matematis terhadap ideal data tersebut sebelum kita melakukan backprojection.

3. Backprojection berfungsi untuk menyusun kembali convoluted ideal data menjadi suatu digital image matrix. Hasil backprojection ( digital image ) tadi kemudian disimpan dalam sebuah disk.

Pada saat pembacaan ditransfer ke image processor, pembacaan pengukuran yang sedang menjalani langkah preprocessing yang penting; predecessornya dikonvolusi pada saat yang sama dan predecessornya pada saat yang bersamaan telah di backprojected.

Imager
Setelah backprojection, HU dari tiap voxel ditransfer ke dalam memory image matrix dari imager. Disini interpolasi dari 512x512 elemen matrix menjadi 1024x1024 elemen matrix. Didalam imager, HU diubah menjadi warna abu-abu yang berbeda untuk ditampilkan melalui sinyal video pada layar monitor.
Dengan menggunakan tube sinar-X sebagai sumber sinar radiasi yang berkas sinarnya dibatasi oleh kolimator,sinar-X tersebut menembus tubuh dan diarahkan ke detector. Intensitas sinar-X yang diterima oleh detector akan berubah sesuai dengan kepadatan tubuh sebagai dan detector akan merubah sinar-X menjadi sinyal listrik dan kemudian diubah oleh integrator menjadi tegangan listrik analog.
Tabung sinar-X tersebut diputar dan sinarnya diproyeksikan dalam beberapa posisi, besar tegangan listrik yang diterima dirubah menjadi besaran digital oleh ADC ( Analog to Digital Converter ), yang kemudian dicatat oleh computer. Selanjutnya diolah dengan menggunakan Image Processor dan akhirnya dibentuk gambar yang akan ditampilkan pada layar monitor.

Secara sederhana prinsip dasar dari CT Scan dapat dilihat pada konfigurasi dibawah ini.

Pengenalan dan Perkembangan CT-scan

 
Bentuk Fisik CT Scan TCT-900S

            
Sepesifikasi Alat :

                                Nama Pesawat       : CT - Scan

                                Merk                     : TOSHIBA

                                Type                      : TCT-900S

                                Nomor Seri            : 2B201-104E*I

                                Tegangan Input       : 380 V

                                Frekuensi                : 50 Hz

 

FUNGSI ALAT

Computed Tomography Scanning (CT Scan) adalah suatu peralatan radiologi yang dapat digunakan untuk menampilkan dan mengalokasikan suatu objek yang akan di diagnosis keadaannya dengan cara menggunakan teknik pemeriksaan tomografi untuk menghasilkan gambaran-gambaran objek yang berupa potongan-potongan tubuh secara axial dengan menggunakan prinsip kerja tomografi yang dilengkapi sistem komputer sebagai media pengolahan data-data software dan recontruksi gambar objek.


PRINSIP DASAR

Computed Tomography Scanner (CT Scanner) yang juga dikenal dengan nama Computerized Axial Tomography (CAT), Computerized Aided Tomography (CAT), Computerized Transverse Axial Tomography (CTAT), Recontructive Tomography (RT) dan Computed Transmission Tomography (CTT) merupakan teknik pengambilan gambar dari suatu obyek secara ‘sectional axial’ dimana berkas sinar mengitari obyek. Adapun sinar-x yang mengalami antenuasi, setelah menembus obyek diteruskan ke detector, dan oleh Photomultiplier Tube sinar-x tersebut dirubah dalam bentuk signal-signal listrik, kemudian ‘DAS’ melakukan pengolahan data dalam bentuk data-data digital.
Data-data inilah yang merupakan informasi computer dan secara computerized direkontruksikan dan hasil rekontruksi tersebut ditampilkan pada layer TV Monitor berupa irisan tomography dari obyek yang dikehendaki yaitu dalam bentuk ‘gray scale image’ yaitu suatu skala dari hitam ke putih. Pada CT Scanner mempunyai koefisien atenuasi linear yang mutlak dari suatu jaringan yang diamati, yaitu berupa CT Number, tulang memiliki nilai besaran CT Number yang tertinggi yaitu sebesar 1000 HU, udara mempunyai nilai yang terendah yaitu -1000 HU. Sebagai standar, digunakan air yang mempunyai nilai 0 (nol) HU.

Nilai diatas merupakan nilai pada pesawat CT yang memiliki faktor pembesaran kostan 1000. untuk memperjelas suatu struktur yang satu dengan struktur yang lainnya yang mempunyai nilai perbedaan koefisien antenuasi kurang dari 10 % maka dapat digunakan window width untuk memperoleh rentang yang lebih luas.

PERKEMBANGAN CT - SCAN 

1. Generasi I

Pesawat CT Scan pertama kali dirancang bangun pada tahun 1971 atas dasar tindak lanjut ide teori Dr. Hounsfield dengan prinsip kerja pesawat teknik tomografi. Dimana lingkup kerja pesawat CT Scan hanya terbatas pada pengambilan gambar-gambar diagnosa kepala secara scanner, sehingga pesawat CT Scan waktu itu disebut CT Head Scanner.

Ciri-ciri CT Scan generasi pertama diantaranya :

• - X-ray tube yang digunakan masih menghasilkan pencil beam.
• - Detector yang digunakan single detector untuk mendapatkan gambaran per-slicenya.
• - Pixel yang dihasilkan dalam bentuk pixel recon matrix memiliki ukuran 80 x 80 pixel recon matrix, 13 mm slice thickness 33 mA, 120 KV.
• - Scanning time yang bisa dilakukan pesawat adalah 4 s/d 5 menit.
• - Kerja x-ray tube secara continous radiation.
• - Proyeksi gambar scanning secara paralel untuk tiap kali rotasi.
• - Prinsip kerja pesawat menggunakan prinsip kerja teknik tomografi
• -secara translation dan rotation yang bergantian dan berlainan arah
• -antara x-ray tube dengan detector.
• -secara translation dan rotation yang bergantian dan berlainan arah 
• -antara x-ray tube dengan detector.
• -Perintis   :  EMI, London, 1977
• -X-ray      :  pencil beam
• -Gerakan :  translate – rotate
• -Detektor :  single detector
• -Rotasi    :  180 derajat
• -Waktu    :  4,5 – 5,5 menit / scan slice
• -App        :  head scanner

 

2. Generasi II 

CT Scan generasi kedua muncul pada tahun 1975, dimana pesawat CT Scan II merupakan evolution CT Scan generasi pertama, pada pesawat CT Scan II mempunyai fasilitas komponen yang lebih lengkap, terutama dalam pemakaian komponen detector. Pada CT Scan II, sistem detector yang dipakai adalah multidetector, sehingga sensitifitas pesawat tersebut terhadap berkas radiasi x-ray yang terpancar dari sumber sinar-x lebih tinggi jika dibandingkan dengan pesawat CT Scan yang menggunakan single detector.

CT Scan generasi kedua juga memiliki ciri-ciri khusus diantaranya :

• X-ray tube yang digunakan dapat menghasilkan fan beam.
• Banyaknya detector yang dipakai biasanya lebih dari 30 detector.
• Lama waktu Scanning ± 20 s/d 90 second.
• Menghasilkan x-ray secara continous radiation.
• Sudah bisa digunakan untuk Scan hampir seluruh tubuh.

3. Generasi III

Berdasarkan hasil rekontruksi gambaran diagnosa yang dihasilkan, CT Scan III mampu menampilkan tampilan gambaran diagnostik suatu objek dengan kemampuan resolusi yang lebih baik daripada gambaran diagnostik yang dihasilkan pada generasi CT Scan sebelumnya. CT Scan III muncul sekitar tahun 1977 setelah CT Scan II muncul. Kemunculan pesawat CT Scan III merupakan imbas dari kemajuan teknologi komputer dalam merekontruksi gambar-gambar medik dengan resolusi citra yang baik. Hal ini ditandai dengan semakin kompleksnya sistem pesawat pada CT Scan III. Sehingga pencitraan medik pada gambaran diagnostik tampak lebih sempurna.

CT Scan III mempunyai ciri-ciri khusus sebagai berikut :

• Sinar-x yang dihasilkan oleh x-ray tube adalah fan beam geometri.
• Detector yang digunakan sebagai pendeteksi sinyal radiasi x-ray lebih banyak daripada CT Scan I dan II, yakni jumlahnya sebanyak 380 s/d 768 element.
• Dapat menghasilkan sinar-x yang bersifat pulsed radiation atau continous radiation (tergantung dari rancangan pesawat tersebut).
• Sistem pergerakkan kerja rotanx dan detector tidak secara linier, melainkan secara rotasi dengan kecepatan tinggi (high speed).
• Exposure time yang relatif cepat ± 500 ms (Somatom Plus 4, Siemens) s/d 1,4 second (Somatom DR Siemens).
• Dapat digunakan untuk mendiagnosa seluruh tubuh.

4. Generasi IV

Pesawat CT Scan generasi IV muncul pada tahun 1977 setelah munulnya CT Scan III. Pesawat CT Scan IV merupakan suatu modifikasi dari CT Scan III. Karena semua cara kerja yang diaplikasikan pada pesawat CT Scan IV adalah dasar prinsip kerja pesawat CT Scan III. Meskipun berdasarkan kedetailan penyampaian informasi secara digital, CT Scan IV sedikit lebih akurat daripada CT Scan III. Hal ini disebabkan karena pada CT Scan IV dimodifikasi dengan stationary detector.

5. Generasi V

CT Scan V muncul tidak layaknya seperti CT Scan generasi sebelumnya. Pada CT Scan generasi I, II, III, dan IV hadir dengan prinsip aplikasi fungsional dan peranan x-ray sebagai media pembentuk gambaran diagnostik. Akan tetapi, pesawat CT Scan V muncul tanpa menggunakan peranan x-ray sebagai media untuk menampilkan tampilan diagnosa. Hal ini disebabkan karena pada CT Scan V menggunakan elektron gun sebagai pembangkit energi foton pengganti sinar-x. 

KOMPONEN – KOMPONEN PADA CT – SCAN

1. Table dan Gantry

Table merupakan tempat posisi pasien untuk melakukan pemeriksaan, bentuk surya yang terbentuk dari Carbon graphite fiber yang mempunyai nilai penyerapannya rendah terhadap berkas sinar. Table pada CT dilengkapi sebuah cradle, meja control, serta indicator ketinggian meja.

Gantry adalah merupakan suatu tempat, didalamnya terdiri dari X-ray Tube, Filter, Collimator, Lampu indicator untuk sentrasi berupa sinar laser atau Infra Red dan DAS (Data Acquisition System). Pada gantry diperlengkapi data digital yang memberikan informasi tentang crandel, ketinggian meja dan kemiringan gantry.

a. Tabung Sinar X

Pada CT tabung sinar x yang mempunyai fungsi sebagai pembangkit sinar x harus memiliki karakteristk tertentu diantaranya:

• Sangat dianjurkan penggunaan Anoda putar.
• Menggunakan ukuran focal spot ukuran kecil 10,6 mm² - 1,2 mm².
• Idealnya berkas radiasi bersifat monochromatic. Agar reklontruksi
• gambaran lebih akurat dan mudah.
• Anode Heat Strorage Capacity (700.000 HU-2000.000 HU).
• Tahan terhadap goncangan/shock proof.

b. Collimator
Collimator pada Computer tomography terdiri dari dua buah yaitu:
i. Collimator pada X-ray tube, berfungsi:

• Mengurangi dosis radiasi.
• Pembatas luas lapangan penyinaran.
• Memperkuat berkas sinar. 

ii. Collimator pada detector, berfungsi:

• Penyearah radiasi menuju ke detector.
• Pengontrolan radiasi hambur.
• Menentukan ketebalan pada slice thickness/voxel. 

iii. Pixel width tidak ditentukan oleh collimator, tapi berhubungan dengan program computer.

c. DAS dan Detector

Sinar x setelah menembus objek diteruskan oleh detector yang selanjutnya dilakukan proses pengolahan data.

Secara garis Detector dan DAS berfungsi sebagai:

• Menangakap sinar x yang telah menembus objek (sinar x yang telah teratenuasi).
• Merubah sinar x dalam bentuk signal-signal elektronik.
• Menguatkan signal-signal elektronik
• Merubah electronic signal ke data-data digital.

Karakteristik Detektor :

• Cost, harga detector merupakan alasan utama tentang mahalnya pesawat CT. semakin banyak jumlah detector harga pesawat semakin mahal. Jumlah detector pada CT berpengaruh terhadap kualitas gambaran yang dihasilkan.
• Effeciency, berkas sinar cari objek 100% ditangkap oleh detector serta signal electron yang dihasilkan sesuai dengan berkas sinar yang diterima.
• Stability, respon detector terhadap berkas sinar bersifat tetap dari satu scanning ke scanning berikutnya.
• Resvonsive, lamanya waktu detector menerima berkas sinar dan mengolahnya dalam bentuk signal-signal electron.

2. X-ray Control

• X-ray terdiri dari geneator sinar-X bertegangan tinggi/high voltage transformer, RARC (Rapid Accelerator Rotor Controller) dan X-ray tube indicator.
• X-ray control ini berperan penting pada saat dilakukan pemanasan tabung sinar-X.

3. Computer

Computer, merupakan jantung dari semua instrument pada CT dan berfungsi untuk melakukan proses scanning, rekontruksi/pengolahan data, display gambaran serta menganalisa gambaran. Pada CT/T General Electric 8000 dan 8800 diperlengkapi suatu alat pembantu untuk proses rekontruksi gambaran yang dikenal dengan nama ARRAY PROCESSOR.

4. Disc Unit

Disc Unit, merupakan alat untuk memyimpan program hasil kerja dari computer ketika melakukan scanning, reconstruction dan display gambaran. Data yang tersimpan dapat berupa data mentah maupun data yang telah permanent

5. Magnetic Tape Unit

Magnetic Tape Unit, digunakan sebagai penyimpan data pasien pada suatu tape atau pita. MTU dapat diletakan pada Disc Unit sehingga data yang terdapat didalamnya sewaktu-waktu apabila diperlukan dapat dipanggil kembali. Tapi pada proses scanning MTU diletakan pada suatu BOX tersendiri, biasanya pada bagian bawah box tersebut diperlengkapi oleh alat yang disebut RAMTEX merupakan komponen komputeryang berperan penting dalam pen’display’an suatu gambaran.

6. Multiformat Camera

Multiformat Camera, digunakan untuk memperoleh gambaran permanent pada film roentgen (rontgenogram), dengan alat ini kita dapat memilih format 1-24 gambaran struktur/per slice gambaran CT pada suatu bidang film sesuaiyang kita kehendaki.

7. Operator Terminal

Operator Terminal, merupakan pusat dari semua kegiatan scanning, patient file manipulation, serta fungsi pengoperasian sistim secara umum(mengatur file pasien, memasukan data-data pasien, nama, umur,dll).

8. System Display Console (SDC)

System Display Console (SDC), digunakan untuk menampilkan suatu gambaran hasil scanning dan memanipulasinya sehingga memperoleh informasi yang diinginkan.

9. Operator Display Console (ODC)

Operator Display Console (ODC), merupakan kombinasi antara Operator Terminal dan SDC. Alat ini disampaing sebagai pusat kegiatan scanning juga dapat memanipulasi hasil gambaran sesuai yang kita kehendaki.

10. Peralatan 3-Dimensi Software/CSI-3D

Software ini dipergunakan untuk memperoleh gambaran dari obyek yang diinginkan berupa gambaran 3 dimensi.

IMAGE RECONSTRUCTION SYTEM pada SIEMENS CT-SCAN SENSATION SYSTEM

Detektor
Ada beberapa tipe komponen yang dapat digunakan untuk mendeteksi sinar-X yaitu:

1. PMT (Photo Multiplier tube)

Detektor jenis ini tidak digunakan lagi dalam mesin CT-Scan modern. Detektor jenis ini hanya merupakan tabung vakum yang besar yang tidak mampu secara langsung mengubah sinar –X yang diredam menjasi sinyal elektrik yang berguna. Alat ini didesain untuk merespon terhadap cahaya tampak. Sehingga, PMT harus benar-benar dibuat sehingga terlindung dari semua sumber cahaya dari luar. Selain itu, alat ini harus disambungkan secara mekanik dengan kristal scintillasi. Kristal ini mampu menghasilkan cahaya tampak pada proporsi intensitas sinar-X yang mengenainya, dan efisiensi dari keseluruhan alat ini hanya berkisar sekitar 50%. Jika terjadi kebocoran cahaya, atau sambungan dengan kristal tidak benar, maka efisiensi akan menurun, dan jika ini terjadi, alat ini harus diganti.

2. Detektor Solid State (Scintillation Crystal)

Prinsip kerjanya tak jauh beda dengan PMT. Detektor solid state tersusun atas barisan-barisan atau array-array yang masing-masing terdiri atas kristal scintilasi (berkilau) yang disambungkan tepat pada permukaan dioda cahaya yang sangat sensitif. Tiap elemen detektor disebut channel.

Prinsip kerjanya:

- jika suatu kuanta sinar-X diserap oleh kristal dan menghasilkan photon-photon cahaya tampak.
- Jumlah photon-photon cahaya tampak ini tergantung oleh energi yang diserap oleh kristal
- Kuanta cahaya tampak sampai pada dioda cahaya secara langsung atau setelah memantul pada dinding kristal yang dapat menahan kuanta cahaya agar tidak keluar, dan menghasilkan arus listrik pada kisaran 0 – 2 µA

- Arus inilah yang kemudian diukur dan diproses pada sistem elektronika akuisisi data.
Sambungan antara kristal dan dioda cahaya biasanya merupakan sambungan khusus agar tidak ada cahaya yang keluar, dan tidak berubah menjadi arus listrik. Dioda cahaya ini sendiri disolder di atas PCB yang langsung menuju sistem akuisisi data. Keseluruhan array detektor ini diletakkan dalam ruang yang tahan cahaya. Alat ini mampu mempertahankan efisiensi sampai 90%, dan tipe ini yang sampai sekarang masih digunakan di alat CT-scan modern, termasuk alat yang saya bahas ini.

Dioda cahaya

Ada dua kategori umum material penyusun kristal, yaitu crystalline yang terdapat di alam, dan juga keramik buatan. Keduanya sangat sensitif terhadap keadaan temperatur dan tekanan udara. Siemens sendiri telah memproduksi kristal sendiri dan telah dipatenkan yaitu UFC (Ultra Fast Ceramic).

3. Detektor (gas) Xenon

Detektor ini bekerja berdasarkan prinsip Ionisation chamber. Disini plat katoda-anoda disusun menjadi housing Alumunium. Tiap-tiap anoda-katoda yang berpasangan membentuk satu Ionisation chamber. Jumlah ionisation chamber tergantung dari tipe scanner. Kebanyakan CT-scan model awal yang menggunakan teknologi gas ini, sedangkan untuk CT-scan modern sudah menggunakan teknologi solid-state.
Teknologi detektor ini datang pada saat yang hampir bersamaan dengan detektor solid state. Cara kerjanya juga sangat berbeda dengan kedua detektor sebelumnya. Detektor ini terdiri atas ruangan-ruangan kecil yang saling terpisah dan jaraknya masing-masing sangat sempit. Masing-masing memiliki bukaan kecil tempat masuknya gas Xenon, dengan tekanan yang relatif sama untuk tiap ruangan. Hasilnya merupakan chamber-chamber yang masing-masing identik satu sama lain. Dengan memberikan tekanan pada gas Xenon, molekul gasnya menjadi berdekatan.

Hal ini sangat penting karena detektor ini bekerja berdasarkan prinsip ionisasi.
Ketika quanta mengenai molekul Xenon, elektron-elektron akan terlepas dari kulit terluar Xenon, dan menghasilkan sebuah elektron dan sebuah ion Xenon+. Dinding-dinding tiap chamber disupply dengan tegangan positif sekitar +250 V, dan di tengahnya diberikan kutub negatif. Kutub negatif ini akan menarik ion positif Xenon dan berubah menjadi arus listrik sebanding dengan ionisasi yang terjadi. Hal inilah yang me-representasikan jumlah kuanta X-ray yang diterima, dan kemudian diteruskan oleh sistem processing.
Detektor ini dapat meningkatkan efisiensi pembacaan sinar-X sampai dengan 85 persen, tetapi untuk mencapai hasil ini, pasien harus diberikan sinar-X dengan dosis yang lebih tinggi, jika dibandingkan dengan detektor solid state. Di lain pihak, kelebihan detektor ini relatif lebih konstan untuk interval suhu yang besar, dan pembuatannya lebih sederhana dan lebih akurat jika dibandingkan dengan detektor solid state.

Detektor Monitor

Energi yang dihasilkan oleh CT-scan dapat bervariasi sekitar 1-2 %. Walaupun angka ini cukup stabil, tetapi tidak terlalu presisi. Detektor ini merupakan alat yang digunakan untuk mengukur sinyal yang belum teredam oleh objek scan, dan digunakan untuk sebagai referensi untuk semua sinyal detektor pada tahap ‘preprocessing’.
gambar

Sistem Akuisisi data

CT-Scan keluarga Sensation ini merupakan CT-Scan generasi ketiga, yang memiliki sorotan sinar-X yang berbentuk kipas (fan beam) dan array detektor yang keduanya dapat berputar satu putaran penuh.

Sistem akuisisi data dimulai dari sistem pengumpulan data, penguatan sinyal, dan konversi sinyal-sinyal analog ke digital.

Sistem Akuisisi Data pada CT-Scan

Sistem akuisisi data merupakan bagian yang sangat krusial dalam CT-scan. Fungsinya secara umum untuk mengumpulkan, mengintegrasikan, menguatkan, mengubahnya dari bentuk analog ke digital. Array detektor merupakan tempat masuknya data-data tersebut. Selain itu, sistem akuisisi data juga harus menserial-kan data dan mengirimkannya ke Image Processor untuk merekonstruksi image tersebut. Semua tugas ini harus dilakukan dalam waktu yang sangat singkat. Sistem ini juga harus dapat membedakan sinyal dengan nilai yang sangat kecil, seperseribu Volt, sampai puluhan Volt dengan akurat. Contohnya dapat kita ambil mesin Somatom Plus yang dapat melakukan semua operasi di atas