Pengukuran Kualitas Citra CT Scan Abdominal Menggunakan Nilai Kontras

Share on facebook
Share on google
Share on twitter
Share on linkedin
Ilustrasi oleh awalbros com

Teknologi pencitraan digital telah banyak digunakan dalam bidang medis dalam diagnosis data citra biologis untuk memandu dokter untuk mengetahui kondisi pasien. Salah satu teknik pencitraan medis yang dapat menggambarkan kondisi di dalam tubuh manusia seperti computed tomography (CT). Untuk mengoptimalkan kualitas citra CT terutama tomografi dari kernel perut (abdomen) dapat diterapkan melalui analisis nilai contrast-enhanced. Kernel yang lebih halus dapat menghasilkan citra dengan noise yang lebih rendah dan meningkatkan kontras. Dalam analisa menggunakan lima kernel untuk CT abdomen menggunakan B20s, B31s, B35s, B41s, dan B46s pada Siemens SOMATOM Emotion CT Scan 16 Slice yang didasarkan pada variasi kontras citra.

Dalam penelitian ini dilakukan pengukuran kualitas citra dari pemeriksaan CT scan abdominal menggunakan nilai kontras yang bertujuan untuk mengevaluasi hasil citra yang dihasilkan. Metode yang digunakan untuk pengukuran kuantitatif melalui parameter kualitas citra dapat dievaluasi dalam tiga aspek yaitu dari peak signal to noise ratio (PSNR), root mean square error (RMSE), and maximum absolute error (MAE). Sebagai penambah data analisis, evaluasi subyektif juga dilakukan oleh satu orang ahli radiologi untuk menentukan pemilihan kernel yang sesuai.

Pengukuran Kualitas Citra

Untuk proses pengukuran kualitas citra, langkah yang dilakukan antara lain menganalisis dan membandingkan nilai peningkatan kualitas citra dalam gambar digital menggunakan metode pengukuran kuantitatif. Sebagai input adalah citra CT scan yang telah di filter dengan menggunakan contrast-enhanced sehingga hasilnya akan lebih halus (citra akhir) dibandingkan dengan citra yang awal.

Citra ini diukur dengan parameter kerapatan dari noise menggunakan persamaan mean square error dan untuk memberikan nilai bobot relatif rata-rata kesalahan dengan menggunakan root mean square error (RMSE). Pengukuran ini dilakukan dengan nilai citra skala keabu-abuan yang memiliki ukuran sama dalam luasan piksel.

Sementara hasil analisis yang berkaitan dengan kekuatan rasio dari noise menggunakan peak signal to noise ratio (PSNR). Hasil perhitungan dinyatakan dalam skala desibel logaritmik. Dapat diartikan sebagai perbandingan antara nilai maksimum sinyal yang diukur dengan jumlah noise yang mempengaruhi citra.

Citra CT scan abdominal

Citra CT scan abdominal merupakan citra yang dihasilkan untuk mengevaluasi organ-organ perut seperti hati, limpa, pankreas, ginjal, kelenjar getah bening, vaskular, lambung, duodenum, usus kecil, usus besar, dan rektum, kandung kemih. Pada citra CT scan abdominal, nilai kontras dapat mengurangi noise citra, dan dapat menunjukkan struktur yang memiliki kontras rendah sehingga dapat membantu mengevaluasi metastasis dan lesi di hati.

Data diperoleh dari data citra CT abdomen dari tubuh manusia menggunakan perangkat CT scan irisan Siemens SOMATOM Emotion16 bekerjasama denngan Rumah Sakit Umum Pusat Dr.Soetomo GDC, Surabaya.  Ada 25 gambar CT abdomen dengan lima jenis filter kernel. Hasil dari proses kernel rekonstruksi antara filter pemrosesan gambar yang diterapkan pada data mentah untuk menghasilkan gambar akhir. Kontras dari gambar akhir paling langsung dipengaruhi oleh delapan rekonstruksi kernel yang berbeda (B20s, B31s, B35s, B41s, dan B46s) standar ‘B’ untuk tubuh. Kontras atau ketajaman gambar ditentukan oleh jumlah rekonstruksi kernel.

Melihat dari hasil evaluasi rekonstruksi citra untuk MSE dan RMSE dibandingkan dengan varian kernel, B20 memiliki nilai terendah. Nilai MSE dan RMSE yang rendah menunjukkan kesamaan dan pemulusan antara gambar asli dan gambar rekonstruksi. Hal ini dapat didefinisikan bahwa kernel B20 yang dianggap memiliki kemampuan untuk pengurangan noise pada citra skala abu-abu.

Nilai SNR dan PSNR untuk referensi kernel B20 yang bervariasi, dari tiga sampel memiliki nilai tertinggi. Pengukuran dari tiga sampel tersebut memiliki kisaran nilai antara 20 hingga 40 dB. Maximum absolute error (MAE) juga digunakan untuk menggambarkan kesalahan yang didistribusikan secara merata. MAE adalah salah satu cara evaluasi untuk membandingkan data referensi dan data pengamatan. Berdasarkan kinerja MAE dari semua sampel menunjukkan hasil yang sama. Tetapi untuk kernel B20 menghasilkan nilai yang lebih kecil dari kernel lainnya, ini mengindikasikan B20 memiliki kinerja yang lebih baik.

Dalam evaluasi subyektif untuk mengukur kualitas citra CT scan, dilakukan oleh satu orang ahli radiologi (seorang dokter spesialisasi dalam pencitraan medis). Metode yang digunakan pada evaluasi ini adalah Mean Opinion Score (MOS) menggunakan evaluasi kuesioner. Dalam proses evaluasi, fokuskan pada penilaian faktor kualitas citra seperti evaluasi anatomi antara kualitas citra yang dibangun dibandingkan dengan citra referensi. Evaluasi subyektif memberikan hasil bahwa pemilihan kernel yang tepat adalah B20s, karena dapat mengurangi noise dan meningkatkan kontras untuk mengoptimalkan kualitas gambar CT terutama pada CT scan abdomen. Dalam penelitian selanjutnya dapat dilakukan dengan menggunakan metode peningkatan kualitas citra yang leih baik dan diimplementasikan ke berbagai bagian citra CT tubuh manusia.

Penulis: Riky Tri Yunardi, S.T., M.T.

Informasi detail dari riset ini dapat dilihat pada tulisan kami di:

https://ieeexplore.ieee.org/document/8834645

Yunardi, Riky Tri, Qurratul Istiqomah, and Risalatul Latifah. “Contrast-enhanced Based on Abdominal Kernels for CT Image Noise Reduction.” In 2019 International Conference of Artificial Intelligence and Information Technology (ICAIIT), pp. 293-296. IEEE, 2019.; https://doi.org/10.1109/ICAIIT.2019.8834645

Berita Terkait

UNAIR News

UNAIR News

Media komunikasi dan informasi seputar kampus Universitas Airlangga (Unair).

Leave Reply

Close Menu