Komputer Heart Radiologi

Dalam kehidupan kita sekarang ini peran computer sangatlah penting. Hampir dalam semua sisi kehidupan kita tidak terlepas dari computer. Dalam dunia pendidikan, kesehatan, keamanan, perdagangan dan bidang-bidang lainnya semuanya mengandalkan kemampuan computer. Dengan computer akan memperlancar pekerjaan-pekarjaan kita, memperpendek waktu pencapaian pekerjaan, akan muncul inovasi-inovasi baru, juga dengan bantuan computer akan menekan biaya produksi. Dalam dunia kesehatan disamping memperlancar pekerjaan, yang tidak kalah pentingnya adalah meningkatkan keakurasian dalam menegakkan diagnose.

Radiologi sebagai salah satu elemen penegak diagnose, didalam menjalankan fungsinya tidak terlepas dari peran computer. Banyak peralatan radiologi dibuat dengan basic computer seperti Pesawat Rontgen dengan pengaturan parameter expose digital, USG, CT-Scan dan MRI. Dengan teknologi computer ini peralatan radiologi perkembang dengan cepat. Bahkan karena cepatnya perkembangan peralatan radiologi yang berbasic computer, kita yang ada di negeri ini sulit untuk mengikuti perkembangan itu, peralatan radiologi yang sampai ke kita dianggap oleh orang-orang barat sebagai teknologi yang sudah ketinggalan zaman.
Salah satu kelebihan computer di bidang radiologi adalah kemampuan mengolah gambar/citra digital. Sehingga gambar yang akan kita cetak dalam film bisa disesuaikan dengan keinginan kita tanpa adanya pengambilan gambar ulang. Dengan pengaturan pengaturan skala keabuan, kecerahan dan lain-lain. Gambar yang tadinya kurang informative menjadi informative untuk menegakkan diagnose. Gambar yang tadinya over expose atau under expose sehingga kurang informative bisa diolah menjadi gambar yang informative. Mengapa gambar/citra digital bisa kita ubah-ubah sesuai dengan keinginan kita. Untuk bisa memahami hal ini kita harus mengetahui dasar-dasar dari citra digital. Adapun dasar-dasar citra digital adalah:

A. Pengertian Citra

     Citra (image) adalah gambar pada bidang dwimatra (dua dimensi). Pada dasarnya citra yang dilihat terdiri atas berkas-berkas cahaya yang dipantulkan oleh benda-benda disekitarnya, jadi secara alamiah fungsi intensitas cahaya merupakan fungsi sumber cahaya yang menerangi obyek, serta jumlah cahaya yang dipantulkan oleh obyek. Sumber cahaya menerangi objek, objek memantulkan kembali sebagian dari berkas cahaya tersebut. Pantulan cahaya iniditangkap oleh oleh alat-alat optik, misalnya mata pada manusia, kamera,pemindai (scanner), dan sebagainya, sehingga bayangan objek yang disebut citratersebut terekam.


Citra sebagai keluaran dari suatu sistem perekaman data dapat bersifat :
1. Optik berupa foto,
2. Analog berupa sinyal video seperti gambar pada monitor televisi,
3. Digital yang dapat langsung disimpan pada suatu pita magnetic


Citra digital dapat didefinisikan sebagai fungsi dua variabel, f(x,y), dimana xdan y adalah koordinat spasial dan nilai f(x,y) adalah intensitas citra pada koordinat tersebut

Pixel

          Beberapa penulis menjelaskan piksel sebagai sel gambar . Contoh di atas menunjukkan sebuah gambar dengan porsi yang sangat diperbesar, di mana individu piksel diterjemahkan sebagai kotak kecil. pixel adalah unit terkecil dari gambar yang dapat dikendalikan. Setiap piksel memiliki alamat sendiri. Alamat dari sebuah pixel yang sesuai dengan koordinat. Pixel biasanya disusun dalam pola dua dimensi, dan sering direpresentasikan menggunakan titik atau kotak. Intensitas dari masing-masing pixel adalah variabel. Dalam sistem gambar berwarna, warna biasanya diwakili oleh tiga atau empat intensitas komponen seperti merah, hijau dan biru atau cyan, magenta, kuning dan hitam.

Dasar warna

         RGB adalah suatu model warna yang terdiri dari merah, hijau, dan biru, digabungkan dalam membentuk suatu susunan warna yang luas. Setiap warna dasar, misalnya merah, dapat diberi rentang-nilai. Untuk monitor komputer, nilai rentangnya paling kecil = 0 dan paling besar = 255. Pilihan skala 256 ini didasarkan pada cara mengungkap 8 digit bilangan biner yang digunakan oleh mesin komputer. Dengan cara ini, akan diperoleh warna campuran sebanyak 256 x 256 x 256 = 1677726 jenis warna. Sebuah jenis warna, dapat dibayangkan sebagai sebuah vektor di ruang 3 dimensi yang biasanya dipakai dalam matematika, koordinatnya dinyatakan dalam bentuk tiga bilangan, yaitu komponen-x, komponen-y dan komponen-z. Misalkan sebuah vektor dituliskan sebagai r = (x,y,z). Untuk warna, komponen-komponen tersebut digantikan oleh komponen R(ed), G(reen), B(lue). Jadi, sebuah jenis warna dapat dituliskan sebagai berikut: warna = RGB(30, 75, 255). Putih = RGB (255,255,255), sedangkan untuk hitam= RGB(0,0,0).

Citra Gray

Graysacale adalah warna-warna piksel yang berada dalam rentang gradasi warna hitam dan putih

Credit: hardy-cakrawala.blogspot.com

What Is Radiology??

Radiologi adalah cabang atau spesialisasi kedokteran yang berhubungan dengan studidan penerapan teknologi pencitraan seperti x-ray dan radiasi untuk mendiagnosa dan mengobati penyakit.
Ahli radiologi langsung sebuah array dari teknologi pencitraan (seperti USG, computed tomography (CT), kedokteran nuklir, tomografi emisi positron (PET) dan pencitraan resonansi magnetik (MRI)) untuk mendiagnosa atau mengobati penyakit. Radiologi intervensi adalah kinerja (biasanya minimal invasif) prosedur medis dengan bimbingan teknologi pencitraan. Akuisisi pencitraan medis biasanya dilakukan oleh ahli radiografi atau teknolog radiologis.
Modalitas pencitraan berikut digunakan dalam bidang radiologi diagnostik:




Proyeksi (polos) radiografi

Radiografi (atau Roentgenographs, dinamai penemu sinar-X, Wilhelm Conrad Röntgen) yang diproduksi oleh transmisi X-Rays melalui pasien ke perangkat menangkap kemudian diubah menjadi gambar untuk diagnosis. Pencitraan asli dan masih sering memproduksi film diresapi perak. Dalam Film - Layar radiografi tabung x-ray menghasilkan sinar x-ray yang bertujuan untuk pasien. X-sinar yang melewati pasien disaring untuk mengurangi tersebar dan kebisingan dan kemudian menyerang sebuah film yang belum dikembangkan, memegang erat-erat ke layar fosfor memancarkan cahaya dalam sebuah kaset cahaya-ketat. Film ini kemudian dikembangkan kimia dan gambar muncul di film. Sekarang menggantikan Film radiografi-Screen Digital Radiografi, DR, di mana x-ray mogok sepiring sensor yang kemudian mengubah sinyal yang dihasilkan menjadi informasi digital dan sebuah gambar pada layar komputer.
Radiografi polos adalah modalitas pencitraan hanya tersedia selama 50 tahun pertama radiologi. Hal ini masih studi pertama memerintahkan dalam evaluasi paru-paru, jantung dan tulang karena lebar kecepatan, ketersediaan dan biaya relatif rendah.





Fluoroskopi

Fluoroskopi dan angiografi adalah aplikasi khusus pencitraan X-ray, di mana layar fluorescent dan intensifier gambar tabung dihubungkan ke sistem televisi sirkuit tertutup. Hal ini memungkinkan real-time pencitraan struktur dalam gerakan atau ditambah dengan agen radiocontrast. Agen radiocontrast yang diberikan, sering ditelan atau disuntikkan ke tubuh pasien, untuk menggambarkan anatomi dan fungsi pembuluh darah, sistem Genitourinary atau saluran pencernaan. Dua radiocontrasts saat ini digunakan. Barium (sebagai Baso 4) dapat diberikan secara lisan atau dubur untuk evaluasi dari saluran GI. Yodium, dalam bentuk kepemilikan beberapa, dapat diberikan melalui oral, rektal, rute intraarterial atau intravena. Para agen radiocontrast kuat menyerap atau menyebarkan radiasi sinar-X, dan dalam hubungannya dengan pencitraan real-time memungkinkan demonstrasi proses dinamis, seperti peristaltik di saluran pencernaan atau aliran darah dalam arteri dan vena. Yodium kontras mungkin juga terkonsentrasi di daerah abnormal lebih atau kurang dari pada jaringan normal dan membuat kelainan (tumor, kista, radang) lebih mencolok. Selain itu, dalam keadaan tertentu udara dapat digunakan sebagai agen kontras untuk sistem pencernaan dan karbon dioksida dapat digunakan sebagai agen kontras dalam sistem vena, dalam kasus ini, agen kontras melemahkan radiasi sinar-X kurang dari jaringan sekitarnya .




CT scan

Pencitraan CT menggunakan X-ray dalam hubungannya dengan algoritma komputasi untuk citra tubuh. Dalam CT, sebuah tabung sinar-X menghasilkan berlawanan detektor sinar-X (atau detektor) dalam alat berbentuk cincin berputar di sekitar pasien menghasilkan sebuah komputer yang dihasilkan penampang gambar (tomogram). CT diperoleh pada bidang aksial, sedangkan gambar koronal dan sagital dapat diberikan oleh rekonstruksi komputer. Agen radiocontrast sering digunakan dengan CT untuk deliniasi ditingkatkan anatomi. Meskipun radiografi memberikan resolusi spasial lebih tinggi, CT dapat mendeteksi variasi lebih halus dalam redaman sinar-X. CT menghadapkan pasien untuk radiasi pengion lebih dari sebuah radiograf. Spiral Multi-detektor CT menggunakan detektor 8,16 atau 64 selama terus bergerak pasien melalui berkas radiasi untuk mendapatkan gambar yang lebih halus banyak detail dalam waktu yang lebih pendek ujian. Dengan administrasi yang cepat kontras IV selama CT scan gambar-gambar detail halus dapat direkonstruksi menjadi gambar 3D arteri karotis, otak dan koroner, CTA, CT angiografi. CT scan telah menjadi uji pilihan dalam mendiagnosis beberapa kondisi mendesak dan muncul seperti pendarahan otak, emboli paru (penyumbatan dalam arteri paru-paru), diseksi aorta (robeknya dinding aorta), radang usus buntu, divertikulitis, dan batu ginjal menghalangi . Melanjutkan perbaikan dalam teknologi CT termasuk kali pemindaian lebih cepat dan resolusi ditingkatkan telah secara dramatis meningkatkan keakuratan dan kegunaan CT scan dan akibatnya meningkatkan pemanfaatan dalam diagnosis medis.
Yang komersial pertama CT scanner ditemukan oleh Sir Godfrey Hounsfield di EMI Pusat Penelitian Labs, Inggris pada tahun 1972. EMI memiliki hak distribusi ke The Beatles musik dan itu keuntungan mereka yang mendanai penelitian. Sir Hounsfield dan Alan McLeod McCormick berbagi Penghargaan Nobel untuk Kedokteran pada tahun 1979 untuk penemuan CT scan. CT scanner yang pertama di Amerika Utara dipasang di Klinik Mayo di Rochester, MN pada tahun 1972.





USG

Medis ultrasonografi menggunakan USG (frekuensi tinggi gelombang suara) untuk memvisualisasikan struktur jaringan lunak dalam tubuh secara real time. Tidak ada radiasi pengion yang terlibat, tetapi kualitas gambar yang diperoleh dengan menggunakan USG sangat tergantung pada keterampilan orang (ultrasonographer) melakukan ujian. USG juga dibatasi oleh ketidakmampuan untuk foto melalui udara (paru-paru, usus loop) atau tulang. Penggunaan USG dalam pencitraan medis telah mengembangkan sebagian besar dalam 30 tahun terakhir. Gambar USG pertama statis dan dua dimensi (2D), tapi dengan zaman modern rekonstruksi 3D ultrasonografi dapat diamati secara real-time; efektif menjadi 4D.
Karena USG tidak menggunakan radiasi pengion, tidak seperti radiografi, CT scan, dan teknik kedokteran nuklir imaging, umumnya dianggap lebih aman. Untuk alasan ini, modalitas ini memainkan peran penting dalam pencitraan kandungan. Anatomi perkembangan janin dapat dievaluasi secara menyeluruh memungkinkan diagnosis dini banyak anomali janin. Pertumbuhan dapat dinilai dari waktu ke waktu, penting pada pasien dengan penyakit kronis atau kehamilan akibat penyakit, dan pada kehamilan multipel (kembar, kembar tiga dll). Warna-Flow Doppler USG mengukur keparahan penyakit pembuluh darah perifer dan digunakan oleh Kardiologi untuk evaluasi dinamis jantung, katup jantung dan pembuluh besar. Stenosis dari arteri karotid bisa pertanda infark otak (stroke). DVT pada kaki dapat ditemukan melalui USG sebelum terhalau dan perjalanan ke paru-paru (emboli paru), yang bisa berakibat fatal jika tidak diobati. USG berguna untuk gambar-dipandu intervensi seperti biopsi dan drainase seperti Thoracentesis). Kecil perangkat ultrasound portabel sekarang ganti peritoneal lavage di triage korban trauma dengan langsung menilai keberadaan perdarahan di peritoneum dan integritas jeroan utama termasuk limpa, hati dan ginjal. Hemoperitoneum ekstensif (perdarahan di dalam rongga tubuh) atau cedera pada organ utama mungkin memerlukan eksplorasi bedah muncul dan perbaikan.





MRI (Magnetic Resonance Imaging)

MRI menggunakan medan magnet yang kuat untuk menyelaraskan inti atom (biasanya proton hidrogen) di dalam jaringan tubuh, kemudian menggunakan sinyal radio untuk mengganggu sumbu rotasi inti ini dan mengamati sinyal frekuensi radio yang dihasilkan sebagai inti kembali ke negara awal mereka ditambah semua sekitarnya daerah. Sinyal radio yang dikumpulkan oleh antena kecil, yang disebut gulungan, ditempatkan di dekat daerah tertentu. Keuntungan dari MRI adalah kemampuannya untuk menghasilkan gambar di aksial, koronal, sagital pesawat miring dan beberapa dengan mudah sama. MRI scan memberikan kontras jaringan lunak terbaik dari semua modalitas pencitraan. Dengan kemajuan dalam pemindaian kecepatan dan resolusi spasial, dan perbaikan dalam algoritma 3D komputer dan perangkat keras, MRI telah menjadi alat dalam radiologi muskuloskeletal dan neuroradiology.
Salah satu kelemahan adalah bahwa pasien harus terus diam selama jangka waktu yang lama dalam ruang, bising sempit sedangkan imaging dilakukan. Claustrophobia cukup parah untuk mengakhiri ujian MRI dilaporkan dalam sampai 5% pasien. Perbaikan terbaru dalam desain magnet, termasuk bidang magnet yang lebih kuat (3 teslas), ujian kali memperpendek, lebih luas, membosankan magnet lebih pendek dan desain magnet lebih terbuka, telah membawa beberapa bantuan untuk pasien sesak napas. Namun, dalam kekuatan medan magnet yang sama sering ada trade-off antara kualitas gambar dan desain terbuka. MRI memiliki manfaat besar dalam pencitraan otak, tulang belakang, dan sistem muskuloskeletal. Modalitas saat ini kontraindikasi untuk pasien dengan alat pacu jantung, implan koklea, beberapa pompa obat berdiamnya, jenis tertentu dari klip aneurisma serebral, fragmen logam di mata dan beberapa perangkat keras metalik karena medan magnet kuat dan kuat sinyal radio berfluktuasi tubuh terkena . Wilayah kemajuan potensial termasuk pencitraan fungsional, MRI jantung, serta MR terapi gambar dipandu.





Kedokteran Nuklir

Pencitraan kedokteran nuklir melibatkan administrasi ke pasien radiofarmasi terdiri dari zat dengan afinitas untuk jaringan tubuh tertentu diberi label dengan perunut radioaktif. Para pelacak yang paling umum digunakan adalah Technetium-99m, Yodium-123, Iodine-131, Gallium-67 dan Thallium-201. Jantung, paru-paru, tiroid, hati, kandung empedu, dan tulang umumnya dievaluasi untuk kondisi tertentu menggunakan teknik ini. Sementara detail anatomi terbatas dalam studi ini, kedokteran nuklir ini berguna dalam menampilkan fungsi fisiologis. Fungsi ekskretoris pada ginjal, kemampuan berkonsentrasi yodium dari aliran, tiroid darah ke otot jantung, dll dapat diukur. Perangkat pencitraan utama adalah kamera gamma yang mendeteksi radiasi yang dipancarkan oleh pelacak dalam tubuh dan menampilkannya sebagai gambar. Dengan pemrosesan komputer, informasi yang dapat ditampilkan sebagai aksial, gambar koronal dan sagital (SPECT gambar, tunggal emisi photon computed tomography). Dalam perangkat yang paling modern Kedokteran Nuklir gambar dapat menyatu dengan CT scan diambil kuasi-secara bersamaan sehingga informasi fisiologis dapat dilakukan overlay atau co-terdaftar dengan struktur anatomis untuk meningkatkan akurasi diagnostik.
PET, (positron emission tomography), pemindaian juga berada di bawah "kedokteran nuklir." Dalam PET scan, zat biologis aktif radioaktif, paling sering Fluorin-18 fluorodeoxyglucose, disuntikkan ke pasien dan radiasi yang dipancarkan oleh pasien terdeteksi untuk menghasilkan multi-planar gambar tubuh. Jaringan lebih aktif metabolisme, seperti kanker, zat aktif berkonsentrasi lebih dari jaringan normal. PET gambar dapat dikombinasikan dengan gambar CT untuk meningkatkan akurasi diagnostik.
Aplikasi kedokteran nuklir dapat mencakup pemindaian tulang yang secara tradisional memiliki peran yang kuat dalam work-up/staging kanker. Pencitraan perfusi miokard adalah ujian penyaringan sensitif dan spesifik untuk iskemia miokard reversibel. Molekuler Imaging adalah perbatasan yang baru dan menarik dalam bidang ini.





credit: www.news-medical.net