Sabtu, 12 Februari 2011

Artefak Pada Pesawat CT Scan

A. Pendahuluan.
CT Scan adalah salah satu  modalitas dalam radiodiagnostik yang menggunakan sinar-x. Sinar-x memungkinkan orang pertama kali untuk melihat struktur dari tubuh manusia bagian dalam tanpa melakukan operasi / pembedahan. Namun sinar-x pada radiodiagnostik konvensional juga memiliki keterbatasan, yaitu, gambar yang dihasilkan merupakan superimposisi (overlap) dari obyek yang diamati dan juga tidak dapat menggambarkan jaringan lunak.
Teknik pencitraan CT sama sekali berbeda dengan teknik pencitraan radiologi biasa (konvensional). Computed Tomography atau CT adalah sebuah proses radiologi untuk menghasilkan gambaran dari potongan melintang (trans-axial) tubuh pasien.  Dua buah karakteristik baru yang ada pada gambar yang dihasilkan pada CT adalah peralatan digital yang menghasilkan gambaran digital dan gambar irisan mempresentasikan volume / informasi 3 Dimensi.
Namun meskipun CT Scan sudah menggunakan komputer dalam pencitraannya dan jauh lebih canggih daripada radiodiagnostik konvensional, namun ternyata masih saja tampak gambaran yang tidak diinginkan yang sebenarnya tidak ada hubungannya dengan objek yang diperiksa sehingga menjadi hal yang sangat serius karena sangat mengganggu pendiagnosaan.  Bahkan pada level tertentu membuat hasil gambaran tidak dapat didiagnosa sama sekali. Gambaran yang tidak diinginkan dan sangat mengganggu karena tidak ada hubungannya dengan penyakit dari obyek yang diperiksa disebut dengan artefak.
Untuk mendapatkan gambaran CT Scan dengan kualitas yang optimal, maka perlu juga kita mengetahui bagaimana artefak itu dapat terbentuk dan bagaimana pula cara menekan bahkan menghindari terbentuknya artefak.

B. Artefak.
Secara umum, artefak adalah kesalahan dalam citra (adanya sesuatu dalam citra) yang tidak ada hubungannya dengan objek yang diperiksa. Dalam CT Scan artefak didefinisikan sebagai pertentangan / perbedaan antara rekonstruksi CT Number dalam citra dengan koefisien atenuasi yang sesungguhnya dari objek yang diperiksa. (Seeram, 2001).
Dalam computed tomography (CT), istilah artefak diterapkan pada setiap perbedaan sistematis antara angka-angka CT pada gambar direkonstruksi dan koefisien serap linier (µ) objek.  Gambar CT Scan yang inheren lebih rentan terhadap artefak daripada radiograf konvensional karena gambar direkonstruksi dari sesuatu di urutan satu juta pengukuran detektor independen. Teknik rekonstruksi mengasumsikan bahwa semua pengukuran ini konsisten, sehingga setiap kesalahan pengukuran biasanya akan mencerminkan dirinya sebagai kesalahan dalam gambar direkonstruksi
Artefak pada pemeriksaan CT Scan terbagi menjadi beberapa macam, berdasarkan bentuk gambarannya, artefak dibedakan menjadi : 

  1. Artefak berbentuk garis.
Umumnya artefak ini terjadi karena adanya inkonsistensi dalam pengukuran tunggal.

  1. Artefak berbentuk shading.
Artefak ini disebabkan oleh beberapa chanel visual yang menyimpang dari pengukuran yang benar.

  1. Artefak berbentuk cincin (ring artefak)
Artefak ini terjadi karena kesalahan dalam kalibrasi pada detektor.

  1. Artefak berbentuk distorsi gambaran.
Artefak ini terbentuk akibat kesalahan interpolasi helix.


Sedangkan berdasarkan penyebabnya, artefak dapat dibedakan menjadi  :

  1. Artefak akibat aspek fisika.
Artefak ini disebabkan karena adanya proses fisika yang terjadi pada saat proses akuisisi data pada pesawat CT Scan.

  1. Artefak akibat aspek pasien.
Artefak ini terjadi karena adanya gerakan-gerakan dari tubuh pasien dan juga akibat adanya benda-benda yang menempel pada tubuh pasien.

  1. Artefak akibat scanner.
Artefak ini terjadi akibat adanya kegagalan dalam proses scanner.

  1. Helix dan Artefak Multisection.
Adalah artefak yang terjadi akibat interpolasi helix dan proses rekonstruksi.

5.   Multiplanar dan Rekonstruksi 3 Dimensi.
      Adalah artefak yang terjadi akibat proses rekonstruksi.

            Desain fitur yang dimasukkan ke dalam pesawat CT Scan modern meminimalkan beberapa jenis artefak, dan beberapa artefak bahkan dapat dikoreksi oleh perangkat lunak pemindai yang dimasukkan ke dalam program CT Scan. Namun, dalam banyak kasus, posisi pasien yang tepat  dan seleksi optimum parameter CT Scan merupakan faktor paling penting dalam menghindari artefak pada CT.

            Selanjutnya akan kita bahas  beberapa jenis artefak yang ada menurut penyebab terjadinya.

1. Artefak Akibat Aspek Fisika.
            Adapun yang termasuk artefak yang diakibatkan aspek fisika antara lain :
a)      Beam Hardening.
Beam hardening merupakan artefak yang berbentuk garis yang di sebabkan oleh perubahan komposisi spektrum sinar-X akibat adanya material yang lebih padat.
b)      Partial Volume.
Adalah artefak yang disebabkan adanya 2 jaringan / materi yang berbeda CT Number dalam satu pixel. Disebabkan tidak adanya korelasi yang tepat antara atenuasi dan absorbsi pada voxel yang tidak homogen.
c)      Foton Starvation.
Adalah suatu paket pencahayaan yang menyebabkan perpendaran, biasanya terjadi pada objek yang mempunyai tingkat atenuasi tinggi. Teknik untuk meminimalisasi photon starvation dengan automatic tube current modulation dan adaptive filtration.
d)     Under Sampling.
Interval sampling yang terlalu kasar menjadikan terjadinya misregistrasi oleh komputer dalam memberikan informasi yang berhubungan antara tepi yang halus dan objek kecil. Efek ini disebut aliasing.

2. Artefak Akibat Aspek Pasien.
            Artefak yang diakibatkan oleh pasien antara lain :
a)      Pergerakan oleh pasien
Pergerakan oleh pasien dapat menyebabkan shading artefak. Dapat diatasi oleh radiografer melalui cara komunikasi yang jelas ke pasien, immobilisasi dan waktu yang singkat. Artefak ini dapat diatasi dengan teknik overscan dan underscan mode, software correction dan cardiac gating.
b)      Metalic Material (Bahan Metalik)
Kehadiran benda logam di bidang scan dapat menyebabkan streaking artefak. Aretefak ini terjadi karena kepadatan logam adalah di luar kisaran normal yang dapat ditangani oleh komputer, sehingga profil atenuasi tidak lengkap.
c)      Incomplete Projection.
Jika ada bagian dari pasien terletak di luar field of view pada saat scanning, komputer akan memiliki informasi yang tidak lengkap yang berkaitan dengan bagian ini dan ini akan menimbulkan streaking artefak dan shading artefak.

3. Artefak Akibat Aspek Scanner.
            Artefak ini terjadi akibat proses scanner yang tidak sempurna. Yang termasuk jenis artefak ini adalah Ring Artefak.
a)      Ring Artefak.
Artefak ini disebabkan karena fungsi scanner yang tidak sempurna. Bentuknya berupa ring artifact yang diakibatkan dari kesalahan detektor pada saat membaca data. Biasanya hal ini terjadi pada detektor yang miscallibration. Hal ini dapat dicegah dengan cara kalibrasi ulang atau perbaikan detektor dan aplikasi software khusus.

4. Artefak Akibat Aspek Helical dan Multisection.
a)      Helical artefak di bidang axial (single section scanning)
Secara umum, artefak yang terlihat dalam sequence scanning terlihat pula di helical scanning. Namun, ada artefak tambahan yang dapat terjadi pada scaning helical yaitu  karena interpolasi heliks dan proses rekonstruksi. Artefak terjadi ketika struktur anatomi berubah dengan cepat dalam arah z (misalnya, di bagian atas tengkorak) dan akan  lebih buruk lagi untuk pitch yang lebih tinggi. Artefak ini terjadi akibat proses rekonstruksi dan posisi yang tidak tepat antara x-ray tube dan centre plane. Mengakibatkan terjadinya distorsi pada obyek. hal ini dapat diminimalkan dengan pemilihan pitch yg rendah dan slice thickness yang tipis.
b)      Artefak Helical di Multisection Scanning
Proses interpolasi heliks mengarah pada bentuk yang lebih rumit distorsi gambar aksial pada scanner multisection daripada yang terlihat pada scanner single-section. Tampilan kincir angin seperti khas artefak tersebut adalah karena fakta bahwa beberapa baris detektor berpotongan bidang rekonstruksi selama rotasi masing-masing. Seiring dengan peningkatan lapangan heliks, jumlah baris detektor memotong pesawat gambar per rotasi dan meningkatkan jumlah "baling-baling" di meningkat artefak kincir angin.
c)      Cone Beam Efek.
The cone beam effect potensial menyebabkan artefak pada CT Scan multislice. Ketika tabung dan detektor mengitari objek, data yang sama dikumpulkan oleh masing – masing detektor diisikan ke volume diantara dua cone, daripada bidang lurus yang ideal. Artefak lebih nyata pada baris detektor bagian luar daripada yang bagian dalam,

5. Multiplanar dan Rekonstruksi 3 Dimensi.
a)      Stair step artefacts
Stair step artefacts terlihat di sekitar tepi struktur pada rekonstruksi multiplanar dan 3D ketika kolimasi lebar dan interval rekonstruksi non-overlapping digunakan. Stair step artifacts secara virtual hilang pada rekonstruksi multiplanar dan 3D dengan irisan tipis CT Scan  multislice terkini.
b)      Zebra artefacts
Strip redup mungkin terlihat pada rekonstruksi multiplanar dan 3D pada helical, karena proses interpolasi helical memberikan peningkatan derajat noise yang tidak homogen sepanjang z-axis. Efek ‘zebra’ menjadi lebih nyata dari rotasi axis karena noise yang tidak homogen lebih buruk pada off axis. 

Tidak ada komentar:

Posting Komentar