PowerPoint Presentation

Computed Tomography Scanner (CT-Scan)(Pemindai Tomografi Komputer)

Adi NursehaDevi Intan PermataPT. SIEMENS INDONESIA(c) Daniel Kartawiguna, 2006 danielk@indo.net.id1Dasar-dasar Tomografi KomputerPenemuan Sinar-XSinar-X ditemukan pada tahun 1895 oleh seorang ahli fisika Jerman yang bernama:

Wilhelm Conrad Rntgen

Keterbatasan:Gambar yang dihasilkan merupakan superimposisi dari obyek yang diamati. Tidak dapat menggambarkan jaringan lunak.

Sinar-X memungkinkan orang pertama kali untuk melihat struktur dari tubuh manusia tanpa melakukan operasi/pembedahan.PT. SIEMENS INDONESIA(c) Daniel Kartawiguna, 2006 danielk@indo.net.id4Pada tahun 1972, Hounsfield dan Ambrose yang bekerja di Central Research Labs. of EMI, Ltd di Inggris menghasilkan gambar klinis pertama dengan CT Scan.

PT. SIEMENS INDONESIA(c) Daniel Kartawiguna, 2006 danielk@indo.net.id5

merupakan teknik pengambilan gambar dari suatu objek secara sectional axial dimana berkas sinar mengitari objek.Teknik diagnosa ini dilakukan dengan melewatkan seberkas sinar-X terkolimasi (lebar 2 mm) pada tubuh pasien dan berkas radiasi yang diteruskan ditangkap oleh suatu sistem detektor. Sumber sinar-X berikut detektor bergerak di suatu bidang mengitari tubuh pasien. Berdasarkan perbedaan respon detektor pada berbagai posisi penyinaran kemudian dibuat suatu rekonstruksi ulang untuk mendapatkan gambar bidang tomografi dari objek (pasien) yang disinari.

Pesawat CT-Scan (Computed Tomography)

Juga dikenal dengan nama :

Computer Radiography Scanner (CT-Scanner) Computerized Axial Tomography (CAT), Computerized Aided Tomography (CAT) Computerized Transvers Axial Tomography (CTAT), Recontructive Tomography (RT) dan Computed Transmission Tomography (CTT)

memungkinkan pertama kali kita dapat melihat: Memerlukan waktu yang lama. Resolusi perlu ditingkatkan.Gambar CT yang pertama

Tomographic atau Slice anatomyPerbedaan densitasKeterbatasan:PT. SIEMENS INDONESIA(c) Daniel Kartawiguna, 2006 danielk@indo.net.id8

CT-Scanner Siemens yang pertamaWaktu scan 7 min, matrix gambar 80x80 Pixel, scan field 25 cm, resolusi spatial 1,3 mm (4LP/cm)SIRETOM (1974)PT. SIEMENS INDONESIA(c) Daniel Kartawiguna, 2006 danielk@indo.net.id9

Perkembangan kualitas gambar CTDari tahun 1972 - 2000SIRETOM (1974)SOMATOM Plus 4 UFC(1996)PT. SIEMENS INDONESIA(c) Daniel Kartawiguna, 2006 danielk@indo.net.id10Ringkasan Sejarah Perkembangan Tomografi Komputer1917J.H. Radon: Transformasi Radon, gambar dari obyek yang tidak diketahui dapat digambarkan dari proyeksinya.1963A.M. Cormack: mengembangkan teknik untuk menentukan distribusi penyerapan tubuh manusia.1972G.N. Hounsfield dan J. Ambrose: menghasilkan gambar CT pertama kali untuk keperluan klinis.197460 unit CT terpasang untuk pemeriksaan kepala1975First whole body scanner in clinical use1979Hounsfield dan Cormack dianugerahi hadiah Nobel1989Spiral CT1998Multislice CT2000> 30000 clinical CT installationsPRINSIP 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.

Prinsip Dasar Pemindai Tomografi KomputerPelemahan intensitas sinar-X oleh obyek yang ditembus oleh sinar-X tersebut.Berkas sinar-X yang menembus suatu obyek akan mengalami pelemahan (kehilangan energi) yang diakibatkan oleh:Penyerapan oleh obyekPenyebaran

Sinar-X datangSinar-X DiteruskanSINAR-X DIHAMBURKANJARINGANTUBUHPenyerapan oleh jaringan adalah sebanding dengan densitasnyaJaringanDenganKepadatanrendahJaringan dengan kepadatan yang tinggiPERLEMAHAN LEBIH BESARPERLEMAHAN LEBIH KECILPerangkat Keras Sistem CT-Scan

Bagian luar...KonsolKomputer

MejaGantryGenerator Generator Konsol Komputer Gantry MejaPT. SIEMENS INDONESIA(c) Daniel Kartawiguna, 2006 danielk@indo.net.id15Bagian dalam ...

Tabung

TabungDetektor Detektor* Data Acquisitions System (Sistem Akuisisi Data)DAS DAS*

Perangkat Keras Sistem CT-ScanPT. SIEMENS INDONESIA(c) Daniel Kartawiguna, 2006 danielk@indo.net.id16Overview over a CT system Image Processing

PT. SIEMENS INDONESIA(c) Daniel Kartawiguna, 2006 danielk@indo.net.id17Meja PemeriksaanMeja pemeriksaan merupakan tempat pasien diposisikan untuk dilakukannya pemeriksaan CT-Scan. Bentuknya kurva dan terbuat dari Carbon Graphite Fiber. Setiap scanning satu slice selesai, maka meja pemeriksaan akan bergeser sesuai ketebalan slice ( slice thickness ). Meja pemeriksaan terletak dipertengahan gantry dengan posisi horizontal dan dapat digerakkan maju, mundur, naik dan turun dengan cara menekan tombol yang melambangkan maju, mundur, naik, dan turun yang terdapat pada gantry.

Gantry Gantry merupakan komponen pesawat CT-Scan yang didalamnya terdapat tabung sinar-X , kolimator, detektor, DAS (Data Acquisition System). Serta lampu indikator untuk sentrasi. Pada gantry ini juga dilengkapi dengan indikator data digital yang memberi informasi tentang ketinggian meja pemeriksaan, posisi objek dan kemiringan gantry. Tabung sinar-x dan detektor yang letaknya selalu berhadapan didalam gantry akan berputar mengelilingi objek yang akan dilakukan scanning.

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

KomputerMerupakan pengendali dari semua instrument pada CT-Scan. Berfungsi untuk melakukan proses scanning, rekonstruksi atau pengolahan data, menampilkan ( display ) gambar serta untuk menganalisa gambar. Adapun elemen-elemen pada computer adalah sebagai berikut : Input DeviceCPU ( Central Procesing Unit)ALU ( Arithmetic Logic Unit )Control UnitMemory UnitOutput Device

Layar TV MonitorBerfungsi sebagai alat untuk menampilkan gambar dari objek yang diperiksa serta menampilkan instruksi-instruksi atau program yang diberikan.

Image RecordingBerfungsi untuk menyimpan program hasil kerja dari computer ketika melakukan scanning, rekonstruksi dan display gambar. Digunakan :Magnetik DiskFloppy Disk

Operator TerminalMerupakan pusat semua kegiatan scanning atau pengoperasian system secara umum serta berfungsi untuk merekonstruksi hasil gambaran sesuai dengan kebutuhan.

Multiformat KameraDigunakan untuk memperoleh gambaran permanen pada film. Pada satu film dapat dihasilkan beberapa irisan gambar tergantung jenis pesawat CT dan film yang digunakan.

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.Peralatan 3-Dimensi Software/CSI-3D Software ini dipergunakan untuk memperoleh gambaran dari obyek yang diinginkan berupa gambaran 3 dimensi.

Teknik Pengambilan Gambar CT-Scan

Teknik SequencePada CT-Scan tipe generasi lama proses pengambilan gambar dengan memakai teknik sequence yakni meja pasien bergerak maju terlebih dahulu baru kemudian tabung sinar-x melakukan eksposure sambil berputar mengelilingi pasien, jadi bergerak secara bergantian. Dengan memakai teknik sequence ini maka waktu yang dibutuhkan untuk satu pengambilan gambar lebih lama karena satu kali putaran gantry hanya menghasilkan satu potongan gambar

Apakah yang dimaksud dengan Spiral Scan ? -- jawaban 4CContinuously rotating tube/detector systemContinuously generating X-rayContinuously table feedContinuously data acquisition

CT Spiral dikelompokkan ke dalam CT generasi ke-6.PT. SIEMENS INDONESIA(c) Daniel Kartawiguna, 2006 danielk@indo.net.id29This is what I called the 4C principles. Spiral scanning requires aContinuously rotating tube/detector systemwhichContinuously generates x-rayand this , together withContinuous table table feed during the scan will produceContinuous Data AcquisitionThe ability to perform continuous data acquisition is most important prerequisite for Spiral CT.Teknik SpiralPada CT-Scan multi slice / Emotion Duo proses pengambilan gambarnya menggunakan teknik Spiral (kontinyu) yakni meja pasien bergerak maju dan secara bersamaan tabung sinar-x melakukan eksposure sambil mengelilingi pasien. Lamanya proses ini ditentukan oleh beberapa luas objek yang akan diambil gambarnya, jenis organ atau jaringan. Pada tipe ini sudah menggukan multi slice sehingga waktu yang dibutuhkan untuk satu penggambilan gambar lebih singkat karena satu kali putaran gantry bisa mengasilkan dua atau lebih potongan gambar dan gambar yang dihasilkan lebih detail dari pada single slice.

Generasi Tomografi KomputerGenerasi digunakan untuk membedakan rancangan konfigurasi tabung-detektor pada CT.

PERKEMBANGAN CT - SCANGenerasi 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.

..\..\..\Downloads\Video\CT scanner- 1st Generation.mp4Ciri-Ciri :Pergerakan tabung sianr-x dan detektor adalh rotate dan translate principle.Singgle detector ( sodium Iodide crystal + photomultiplier tube )Berkas sinar pencil beam.Pergerakan rotasi 1 derajat.Stasionary anode ( sirkulai air sebagai pendingin ).Waktu scaning 5 menit / gambar.Hanya untuk pemeriksaan brain.80 x 80 mm2 matrix format.

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.

Ciri-ciri :Pergerakan tabung sinar-x dan detektor adalah rotate dan principle.Multiplier detektor ( 30 detektor Nal + photomultplier tube ).Berkas sinar-x fan beam.Pergerakan rotasi 3 derajat.Stasionary anode.Waktu scaning 20 detik / gambar.Untuk brain scaning tetapi dapat juga digunakan untuk seluruh tubuh.Menggunakan patien coagh.160 x 160 mm2 matrix format.

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.

Ciri-ciri : X-ray tube dan detektor bergrak bersamaan.825 detektor.Berkas sinar Full Fan Beam.Pergerakan rotasi 360 derajat.Rotating anode.Waktu scaning 2-4 detik / gambar.Menggunakan patien coagh.Pemeriksaan untuk seluruh tubuh.160 x 160 mm2 matrix format

..\..\..\Downloads\Video\CT scanner- 3rd Generation.mp4Generasi IVPesawat 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.

Ciri-ciri :Sumber sinar-x mengelilingi detektor.4800 detektor.Berkas sinar Continous Fan.Pergerakan rotasi 360 derajat.Rotary anode.Pemeriksaan untuk seluruh tubuh.Menggunakan patien coagh.Meja otomatis.1024 x 1024 mm2 matrix format.

..\..\..\Downloads\Video\CT scanner- 4th Generation.mp4Generasi VCT 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.

..\..\..\Downloads\Video\CT scanner- 5th Generation.mp4

DIAGRAM BLOKDiagram Sistem Kontrol :

Blok Diagram Image Prosesor :

Blok Diagram Pre-Processor

Generasi ke-7: Multi Detector Array CTTabung sinar-X memiliki kapasitas panas yang terbatas. Hanya 1% dari energi yang dikonversi menjadi sinar-X.Dengan detektor multi array maka apabila kolimator dibuka lebih lebar akan diperoleh data proyeksi lebih banyak. Dengan demikian maka penggunaan energi sinar-X lebih efisien.Pada detektor array tunggal, apabila kolimator dibuka lebih lebar maka akan diperoleh irisan yang lebih tebal yang akan mengurai resolusi spatial.Masalah: cone beam artefact.Keuntungan: meningkatkan waktu scan hingga 0,33 detik, resolusi dalam arah sumbu-Z hingga < 0,4 mm, dan dosis radiasi lebih rendah.PT. SIEMENS INDONESIA(c) Daniel Kartawiguna, 2006 danielk@indo.net.id44

Pembentukan Gambar - IrisanSinar-X dilewatkan pada kolimator sehingga hanya menembus bagian potongan aksial dari obyek, yang disebut dengan irisan atau "slice"

PT. SIEMENS INDONESIA(c) Daniel Kartawiguna, 2006 danielk@indo.net.id45

Irisan dari suatu obyek terbagi dalam elemen volum yang kecil yang disebut dengan voxels.

Masing2 voxel memiliki suatu nilai tertentu yang menyatakan atenuasi rata-rata sinar-X oleh obyek pada posisi tersebut.

Elemen gambar dalam bidang 2 dimensi disebut pixelsPembentukan Gambar - VoxelNilai tersebut dikenal dengan nama Houndsfield Unit.PT. SIEMENS INDONESIA(c) Daniel Kartawiguna, 2006 danielk@indo.net.id46Pembentukan Gambar - A>D>A*

Nilai masing2 elemn matriks dikonversikan kedalam gambar hitam putih sesuai dengan grey scale-nya.

353639343331343335323180859078

*Analog - Digital - AnalogPT. SIEMENS INDONESIA(c) Daniel Kartawiguna, 2006 danielk@indo.net.id47The END