Penyakit paru-paru adalah suatu kondisi yang mencegah paru-paru berfungsi normal. Beberapa penyakit paru-paru yang paling umum adalah pneumonia, tuberkulosis paru, bronkitis, asma, penyakit paru obstruktif kronik (PPOK), dan kanker paru-paru. Baru-baru ini, patogenesis penyakit virus corona 2019 (COVID-19) juga dikaitkan dengan perkembangan penyakit di paru-paru. Penyakit paru-paru dapat didiagnosis dengan perangkat medis berbasis gambar, termasuk radiografi, computerized tomography (CT)-scan dan magnetic resonance imaging (MRI). Alat tersebut sangat mahal dan memiliki efek samping jika tidak digunakan dengan hati-hati, karena menggunakan sumber radiasi sinar-x dan medan magnet yang kuat. Modalitas pencitraan alternatif berbasis elektrik adalah tomografi impedansi elektrik (EIT). Perangkat EIT telah banyak diterapkan untuk mendeteksi berbagai kondisi dan penyakit. Heterogenitas utama dalam ventilasi regional pada penyakit seperti sindrom gangguan pernapasan akut (ARDS), COPD, kanker paru-paru atau fibrosis kistik, dan deteksi dini pneumotoraks dapat ditelusuri dengan EIT.
EIT adalah suatu alat yang dapat memperoleh gambaran parameter kelistrikan suatu benda dengan cara menginjeksikan arus dan mengukur potensial pada permukaan benda. Data potensial listrik tersebut kemudian direkonstruksi menggunakan metode tertentu untuk menghasilkan citra EIT. Sistem EIT memiliki beberapa keunggulan dibandingkan radiografi, CT-scan dan MRI. Keunggulan EIT adalah ekonomis, cepat, real-time, bebas radiasi dan non-invasif, sehingga sangat tepat digunakan sebagai alat monitoring. Namun, salah satu kelemahan EIT adalah resolusi gambar yang rendah. Perangkat EIT sangat cocok digunakan untuk tujuan memperoleh citra fungsional atau untuk kebutuhan skrining. Alat skrining tersebut dibutuhkan oleh rumah sakit di daerah yang letaknya jauh dari rumah sakit induk sehingga dapat menekan biaya dan resiko keterlambatan penanganan penyakit yang lebih serius.
Metode rekonstruksi dapat dikelompokkan menjadi dua jenis, yaitu relatif dan absolut. Metode relatif adalah linearisasi satu langkah dan proyeksi balik, sedangkan metode absolut adalah metode iteratif. Metode relatif memiliki kelebihan dibandingkan dengan iteratif yaitu cepat dan robust. Sedangkan kelemahannya adalah mendapatkan data referensi, namun hal tersebut dapat diatasi dengan mengambil data pada frekuensi atau waktu yang berbeda, yang dikenal dengan istilah data beda frekuensi atau perbedaan waktu. Oleh karena itu, pada umumnya metode relatif digunakan untuk membandingkan satu kondisi dengan kondisi lainnya, sehingga metode ini sangat tepat jika digunakan untuk mendapatkan citra fungsional. EIT adalah teknik pencitraan fungsional yang mengukur transfer impedansi antara elektroda pada permukaan tubuh untuk memperkirakan distribusi spasial sifat elektrik jaringan. EIT menawarkan banyak keuntungan dibandingkan teknologi neuroimaging lainnya, yang telah menyebabkan potensi penggunaan klinisnya.
Dari penelitian sebelumnya, simulasi metode rekonstruksi relatif berhasil menghasilkan gambaran fungsional adanya anomali paru, yaitu dengan merekonstruksi beda potensial antara data potensial paru anomali dengan paru referensi, baik pada saat inspirasi maupun ekspirasi. Dalam penelitian ini, metode relatif digunakan untuk mendeteksi adanya penyakit paru-paru di rongga dada. Eksperimen dilakukan pada fantom dan rongga dada manusia. Metode yang digunakan adalah merekonstruksi citra EIT dari data phantom anomali terhadap phantom normal dan pasien dengan indikasi penyakit paru terhadap orang sehat sebagai referensi.
Metode rekonstruksi relatif berhasil menghasilkan gambaran fungsional anomali paru melalui simulasi. Pada penelitian ini, metode relatif rekonstruksi digunakan untuk mendapatkan gambaran fungsional dari empat kondisi paru, yaitu orang sehat, pasien tumor paru kiri dengan efusi pleura kiri terorganisir, satu pasien tuberkulosis paru dengan pneumotoraks kanan dan satu pasien tuberkulosis paru dengan pleural kiri. efusi. Metode rekonstruksi relatif dapat digunakan untuk mendapatkan gambaran fungsional kondisi paru seseorang dengan menggunakan data potensial ekspirasi-pernapasan dengan hasil yang dapat membedakan antara paru orang sehat dan pasien sakit. detail. Data potensial dari perbandingan antara data pasien dan orang sehat dapat dijadikan acuan untuk mendapatkan informasi citra fungsional penyakit paru yang lebih akurat.
Penulis: Dr. Khusnul Ain, S.T, M.Si.
Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:
Lina Choridah, Riries Rulaningtyas, Lailatul Muqmiroh, Suprayitno, Khusnul Ain, œDetection of lung disease using relative reconstruction method in electrical impedance tomography systemœ, Bulletin of Electrical Engineering and Informatics, Vol. 12, No. 4, February 2023, pp. 2136~2145, ISSN: 2302-9285, DOI: 10.11591/eei.v12i1.4940.
