Perkembangan olah citra dalam bidang kedokteran

Perkembangan olah citra dalam bidang kedokteran

         Teknologi Informasi di bidang kesehatan atau kedokteran komputer juga telah memperlihatkan peran yang sangat signifikan untuk menolong jiwa manusia, dan riset di bidang kedokteran. Komputer digunakan untuk mendiagnosis penyakit, menemukan obat yang tepat, serta menganalisis organ tubuh manusia bagian dalam yang sulit dilihat. Teknologi informasi berupa Sistem Computerized Axial Tomography (CAT) berguna untuk menggambar struktur bagian otak dan mengambil gambar seluruh organ tubuh yang tidak bergerak dengan menggunakan sinar-X. Sedangkan untuk yang bergerak menggunakan sistem Dynamic Spatial Reconstructor (DSR) yang dapat digunakan untuk melihat gambar dari berbagai sudut organ tubuh.

          Perkembangan alat RontgenWilhelm Conrad Rontgen si penemu sinar X dilahirkan tahun 1845 di kota Lennep, Jerman. Dia peroleh gelar doktor tahun 1869 dari Universitas Zurich.
 Pada tanggal 8 Nopember 1895 Rontgen membuat percobaan dengan “sinar cathode.” Sinar cathode terdiri dari arus electron. Arus diprodusir dengan menggunakan voltase tinggi antara elektrode yang ditempatkan pada masing-masing ujung tabung gelas yang udaranya hampir dikosongkan seluruhnya. Sinar cathode sendiri tidak khusus merembes dan sudah distop oleh beberapa sentimeter udara. Pada peristiwa ini Rontgen sudah sepenuhnya menutup dia punya tabung sinar cathode dengan kertas hitam tebal, sehingga biarpun sinar listrik dinyalakan, tak ada cahaya yang bisa terlihat dari tabung. Tetapi, tatkala Rontgen menyalakan arus listrik di dalam tabung sinar cathode, dia terperanjat melihat bahwa cahaya mulai memijar pada layar yang terletak dekat bangku seperti distimulir oleh sinar lampu. Dia padamkan tabung dan layar (yang terbungkus oleh barium platino cyanide) cahaya berhenti memijar. Karena tabung sinar cathode sepenuhnya tertutup, Rontgen segera sadar bahwa sesuatu bentuk radiasi yang tak kelihatan mesti datang dari tabung ketika cahaya listrik dinyalakan. Karena ini merupakan hal yang misterius, dia sebut radiasi yang tampak itu “sinar X.” Adapun “X” merupakan lambang matematik biasa untuk sesuatu yang tidak diketahui.
 

          Masa sekarang adalah masa canggih, di samping pemakaian alat konvensional digunakan alat canggih seperti DSA (DIGITAL SUBSTRACTION ANGIOGRAPHY) Teknik arterial puncture adalah sama yaitu percutaneous arterial catheterization menurut Seldinger. Alat semuanya dijalankan secara computerized. Dilakukan tahap anacquisition dan processing dan nanti diikuti dengan display. Dengan cara ini dapat dipilih moment opname yang diinginkan dan suatu region of interest dapat digambarkan dan diamati lebih teliti. Sebagai contoh kaliber dari arteri dapat diukur dan angka dapat langsung dibaca.
Sistem recording dilakukan dengan cara :
•    computer memory,
•    dipindahkan ke film khusus,
•    video recorder,
•    cinema film atau conventional film chager,
•    CT Scan dan MRI (MAGNETIC RESONANCE IMAGING)
 

Contoh implementasi dari Olah Citra.

             Pengolahan citra merupakan fungsi menerus (continue) dari intensitas cahaya pada bidang 2 dimensi. Citra yang terlihat merupakan cahaya yang direfleksikan dari sebuah objek. Sumber cahaya menerangi objek, objek memantulkan kembali sebagian dari berkas cahaya tersebut dan pantulan cahaya ditangkap oleh alat-alat optik, misal mata manusia, kamera, scanner, sensor satelit, dsb, kemudian direkam.

Citra digital merupakan citra yang disimpan dalam format digital (dalam bentuk file). Hanya citra digital yang dapat diolah menggunakan komputer. Jenis citra lain jika akan diolah dengan komputer harus diubah dulu menjadi citra digital.
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 media penyimpan magnetik

Citra juga dapat dikelompokkan menjadi 2 yaitu :
1. Citra tampak(foto,gambar, lukisan, apa yang anampak dilayar monitor)
2. Citra tak tampak(foto dalam file,citra yang direpresentasikan dalam Fungsi matematis)
 Pencitraan (imaging) adalah kegiatan mengubah informasi dari citra tampak/citra non digital menjadi citra digital. Beberapa alat yang dapat digunakan untuk pencitraan adalah : scanner, kamera digital, kamera sinar-x/sinar infra merah, dll.

Contoh implementasi olah citra di bidang kesehatan.

Contoh penerapan pengolahan citra dalam bidang kedokteran salah satunya yaitu USG
(Ultrasonografi Medis).
Ultrasonografi medis (sonografi) adalah sebuah teknik diagnostik pencitraan menggunakan suara ultra yang digunakan untuk mencitrakan organ internal dan otot, ukuran mereka, struktur, dan luka patologi, membuat teknik ini berguna untuk memeriksa organ. Sonografi obstetrik biasa digunakan ketika masa kehamilan.
Pilihan frekuensi menentukan resolusi gambar dan penembusan ke dalam tubuh pasien. Diagnostik sonografi umumnya beroperasi pada frekuensi dari 2 sampai 13 megahertz.
Sedangkan dalam fisika istilah "suara ultra" termasuk ke seluruh energi akustik dengan sebuah frekuensi di atas pendengaran manusia (20.000 Hertz), penggunaan umumnya dalam penggambaran medis melibatkan sekelompok frekuensi yang ratusan kali lebih tinggi.

Perkembangan alat USG Penggunaan Aplikasi mesin USG di dunia medis dimulai ketika manusia mulai mengukur jarak menggunakan gelombang suara bawah air.  Pertama kali ultrasonik ini digunakan dalam bidang teknik untuk radar, yaitu teknik SONAR ( Sound, Navigation and Ranging) oleh Langevin (1918), seeseorang yang berkebangsaan Perancis, pada waktu perang dunia pertama, untuk mengetahui adanya kapal selam musuh. Kemudian digunakan dalam pelayaran untukmenentukan kedalaman laut. Menjelang perang dunia ke II (1937), teknik ini digunakan pertama kali untuk pemeriksaan jaringan tubuh, tetapi hasilnya belum memuaskan.
 Berkat kemampuan dan kemajuan teknologi yang pesat, setelah perang dunia kedua usai, USG berhasil digunakan untuk pemeriksaan alat-alat tubuh. Hoery dan Bliss pada tahun 1952, telah melakukan pemeriksaan USG pada beberapa organ, misalnya pada hepar dan ginjal.
 Dan kemudian, sejarah alat USG dimulai akhir tahun 1970an. Generasi awal alat USG ini masih sangat tidak praktis, dikarenakan alat ini memiliki ukuran sebesar lemari es 2 pintu. Selain itu, teknologi fisika juga masih “kuno”, tetapi perkembangan iptek demikian pesat sampai dalam kurun 2 dekade saja sudah telah ada teknologi yang ditambahkan dan dikembangkan.

 USG 3 dimensi yang lahir sekitar 3-4 tahun yg lalu, merupakan pengembangan 2 dimensi dari panjang dan juga lebar yang ditunjang dengan proses komputer dari segala macam processor yang baru seperti, Pentium, AMD, dll, yang kemudian dapat dibuat rekonstruksi dari potongan-potongan gambar 2 Dimensi, menjadi tampilan 3 Dimensi yang terlihat dilayar monitor.
Untuk mendapat gambar-gambar tersebut, operator USG tetap membuat gambar-gambar 2 Dimensi (yang terdiri dari banyak potongan-potongan gambar yang dibuat) kemudian memory potongan-potongan gambar tersebut direkonstruksi oleh komputer dan tampak dengan tampilan 3Dimensi di layar monitor.

Ada beberapa jenis USG yang tersedia pada saat ini, yang penggunaan masing-masing USG tergantung pada kondisi pasien dan organ tubuh yang perlu diperiksa. Semua relatif aman, nyaman dan terjangkau untuk digunakan. Semuanya juga memiliki risiko yang sangat rendah dan tidak memerlukan persiapan apapun oleh pasien. Prosedurnya juga non-invasif dan tidak menimbulkan rasa sakit, sehingga seseorang dapat segera melanjutkan kegiatan normal setelah pengujia