Computed Tomography Scan (CT Scan)
A. Menggali Keajaiban CT Scan
CT Scan (computed tomography scan) adalah sebuah perjalanan ajaib ke dalam dunia kedokteran modern. Dengan bantuan komputer canggih, kita bisa menggali ke dalam tubuh manusia dan mengungkap misteri tiga dimensi dari ribuan gambar sinar-X dua dimensi. Melalui perangkat ajaib ini, kita bisa melihat tulang, organ-organ dalam, dan jaringan pembuluh darah dalam bentuk gambar yang sangat akurat. Ini adalah kunci untuk mendiagnosa berbagai penyakit seperti kanker, penyakit jantung, stroke, serta berbagai masalah organ dalam tubuh. Citra yang dihasilkan oleh CT Scan ini jauh lebih rinci daripada gambar-gambar biasa yang diperoleh dari sinar-X konvensional.
Bayangkan mesin CT Scan seperti alat sihir. Sebuah pipa dengan pasien yang berbaring di tengahnya, dan di dalamnya terdapat sebuah pemroses citra yang bekerja dengan kecepatan yang mengagumkan. Saat mesin ini beraksi, pipa itu berputar dan menembakkan sinar rontgen ke arah pasien dari berbagai sudut. Dalam setiap putaran, sekitar 1.000 gambar potongan tubuh pasien diambil. Kemudian, komputer menggabungkan semua gambar ini untuk menciptakan citra potongan tubuh pasien yang memungkinkan dokter menganalisis dan mendiagnosa dengan teliti.
Jika Anda pernah mendengar tentang radiografi, prinsip dasar CT Scan mirip dengannya. Namun, CT Scan memiliki teknik khusus yang memungkinkan kita melihat citra yang tidak tumpang tindih. Artinya, CT Scan memberikan kita gambaran yang lebih jelas, tidak hanya dari sisi vertikal seperti foto rontgen biasa, tetapi juga dari sisi horizontal objek yang sedang diperiksa. Ini memungkinkan kita untuk lebih mudah memahami struktur internal objek yang sedang diamati.
CT Scan memiliki keunggulan yang luar biasa, seperti resolusi gambar yang tinggi, kemampuan untuk mengarahkan sinar rontgen pada organ atau objek tertentu, serta kemampuan untuk menunjukkan posisi objek dalam hubungannya dengan objek lainnya. Inilah yang membuat CT Scan menjadi pilihan utama dokter, bahkan menggantikan metode sinar-X biasa dalam banyak kasus. Inilah keajaiban CT Scan yang membuat kita ingin menjelajahi lebih dalam lagi.
B. Ilmu Fisika Membongkar Misteri CT Scan
Mari kita membongkar rahasia ilmu fisika yang menghidupkan CT Scan. Ini adalah sebuah petualangan dalam akuisisi data, pengolahan informasi, rekonstruksi gambar, representasi visual, dan penyimpanan data.
1. Akuisisi Data
Pada tahap akuisisi data, kita memasuki dunia perhitungan yang penuh misteri. Sinar-X menembus tubuh pasien dan diterima oleh detektor khusus yang mengukur sejauh mana sinar-X itu menembus atau diserap oleh jaringan tubuh.
Perhitungan data ini adalah syarat utama untuk rekonstruksi gambar. Untuk mengumpulkan data ini, tabung sinar-X dan detektor bergerak sepanjang lintasan lurus, melewati kepala pasien dari kiri ke kanan. Kemudian, sinar-X berotasi satu derajat dan bergerak lagi dari kanan ke kiri. Proses ini disebut pemindaian dan diulang hingga 180 kali.
Terdapat dua metode akuisisi data CT Scan, yang pertama adalah metode slice by slice atau aksial, dan yang kedua adalah metode spiral atau helical. Keduanya memiliki teknik unik untuk mengumpulkan data dengan cepat.
2. Pengolahan Data
Suatu sinar sempit (narrow beam) yang dihasilkan oleh X-ray didadapatkan dari perubahan posisi dari tabung X-ray, hal ini juga dipengaruhi oleh collimator dandetektor. Secara sederhana dapat digambarkan sebagai berikut :
Sinar X-ray yang telah dideteksi oleh detektor kemudian dikonversi menjadi aruslistrik yang kemudian ditransmisikan ke komputer dalam bentuk sinyal melaui proses berikut :
3. Rekonstruksi Gambar, Representasi Visual, dan Penyimpanan
Setelah komputer menyelesaikan proses rekonstruksi, gambar tersebut bisa ditampilkan dan disimpan untuk penganalisaan lebih lanjut. Komputer adalah otak utama dalam proses ini, dan hasilnya bisa ditampilkan pada berbagai perangkat, mulai dari layar monitor hingga pemrosesan gambar khusus. Pilihan manipulasi gambar melibatkan pengubahan citra menjadi berbagai tampilan, pemulusan, peningkatan tepi, serta pembuatan gambar tiga dimensi.
Gambar-gambar ini dapat direkam dan disimpan dalam berbagai format data. Dalam dunia penyimpanan optik, data direkam dan dibaca melalui sinar laser. Selain itu, komunikasi data elektronik memungkinkan transfer informasi dari CT Scan ke perangkat lain, seperti printer laser, stasiun diagnostik, monitor radiologi, serta komputer di luar rumah sakit. Semua ini mengungkapkan keajaiban teknologi CT Scan yang memikat dan memicu semangat dalam dunia medis.
Kabinet Thermics
Departemen KPB
KOMINFO BEMP Fisika FMIPA UNJ 2023