Salah satu penerapan teknologi digital dalam dunia kedokteran adalah penggunaan gambar medis untuk memungkinkan diagnosis yang lebih cepat dan akurat. CT scan adalah modalitas pencitraan medis yang secara cepat dan akurat menggambarkan kelainan jaringan dan fitur organ tubuh manusia.
Salah satu prosedur kontrol kualitas untuk menggunakan pesawat CT scan adalah pengujian kebisingan, terutama dengan menggunakan phantom air. Hasilnya, nilai yang diperoleh lebih akurat.
Kualitas gambar CT scan merupakan masalah penting karena digunakan untuk diagnosis. Noise merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi kualitas gambar CT scan. Noise adalah variasi atau standar deviasi nilai CT pada jaringan atau material yang homogen.
Jumlah foton sinar-X yang terdeteksi, keterbatasan fisik perangkat, dan parameter rekonstruksi adalah tiga sumber utama noise pada titik gambar tertentu. Tingkat noise berkurang apabila foton dikumpulkan dari beberapa detektor. Dinyatakan bahwa nilai noise sekitar tergantung pada jenis filter kernel yang digunakan.
Untuk mendiagnosis komponen fisik yang sedang diselidiki dengan benar, perlu untuk mengoptimalkan penggunaan faktor eksposur dan faktor lain yang mempengaruhi angka kebisingan untuk mengurangi angka kebisingan yang dihasilkan selama pemrosesan data.
Memilih inti filter yang sesuai, bisa secara efektif mengurangi noise, sehingga meningkatkan kualitas gambar. Kualitas gambar yang optimal diindikasikan oleh signal-to-noise rasio yang tinggi. SNR adalah rasio kekuatan sinyal terhadap kekuatan noise. Semakin sedikit noise pada gambar, semakin tinggi nilai SNR yang dihasilkan .
Pada penelitian ini, kami mencoba memanfaatkan arus tabung yang digunakan untuk menghasilkan noise figure yang rendah dengan penerapan filter kernel. Kualitas gambar CT scan ditingkatkan dengan menurunkan noise figure menggunakan arus tabung yang berbeda.
Semakin tinggi nilai arus tabung, semakin banyak radiasi yang mencapai detektor dan semakin rendah noise. Filter kernel ini menghilangkan efek keburaman gambar dan meningkatkan kualitas gambar. Noise juga dikurangi jika gambar yang dihasilkan memiliki sedikit efek buram.
Data penelitian yang digunakan adalah citra CT dari water phantom dengan variabel dependen adalah nilai signal-to-noise ratio yang dihasilkan oleh citra. Berdasarkan rumus SNR, nilai SNR dipengaruhi oleh nilai sinyal dan nilai noise pada citra.
Kemudian dilakukan konvolusi, sebuah teknik untuk memperhalus atau mempercerah gambar dengan mengganti piksel dengan sejumlah piksel yang sesuai. Setiap filter kernel memiliki nilai faktor pembobotan yang berbeda tergantung pada bagaimana gambar yang diinginkan akan diproses.
Kernel filter lembut menggunakan filter low-pass yang diterapkan pada gambar untuk mendapatkan output gambar yang halus dan mengurangi noise. Kernel filter tepi menggunakan filter highpass yang diterapkan pada gambar untuk mendapatkan gambar keluaran yang tajam.
ROI latar belakang menggunakan area yang lebih besar untuk menyampaikan nilai sinyal kepada orang lain yang dapat melihat banyaknya noise yang dihasilkan oleh gambar. Nilai SNR yang terdeteksi menentukan kualitas gambar CT scan dan menentukan nilai arus tabung dan jenis filter kernel yang sesuai.
SNR adalah nilai sinyal dari setiap piksel gambar, rata-rata nilai sinyal latar belakang, dan deviasi standar dari latar belakang yang seragam pada gambar. Semakin tinggi nilai SNR yang dihasilkan, semakin baik kualitas gambar.
Pemindaian CT scan perut membutuhkan nilai noise yang rendah untuk meningkatkan kualitas gambar CT scan perut. Penelitian ini berfokus pada pengurangan tingkat kebisingan gambar CT scan agar sesuai untuk digunakan dalam pemeriksaan abdomen yang membutuhkan tingkat kebisingan yang rendah.
Sehingga dapat disimpulkan gambar CT scan tunduk pada variasi arus tabung (mA) dan filter kernel, tergantung pada nilai rasio signal-to-noise (SNR). Semakin tinggi laju aliran tabung yang digunakan, semakin tinggi nilai SNR, yang merepresentasikan kualitas gambar CT scan. Selain penataan dan kroping, filter kernel dapat digunakan untuk meningkatkan kualitas gambar.
Semakin sedikit noise yang dihasilkan, dan semakin tinggi SNR, semakin baik kualitas gambar CT scan. Nilai besar arus tabung yang menghasilkan nilai SNR maksimum adalah hingga 300mA, dan inti filter yang menghasilkan gambar terbaik adalah inti filter lunak. Penelitian lebih lanjut perlu dilakukan pada pasien untuk menentukan nilai SNR yang tepat untuk setiap organ dan menghitung nilai dosis untuk setiap protokol yang digunakan.
Penulis: Dr. Riries Rulaningtyas, S.T., M.T.
Jurnal: CT-Scan Image Optimization with Tube Current Variation in Some Kernel Filters Based on Signal to Noise Ratio (SNR) Value
