MAKALAH MEDICAL IMAGE

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

Citra medis (medical image) memiliki kandungan informasi yang sangat penting. Hal tersebutmenjadikan citra kedokteran umumnya memiliki ukuran yang besar. Citra medis yang berukuranbesar menimbulkan masalah pada penyimpanan dan pengiriman citra kedokteran, yaitu kebutuhan media penyimpanan data yang besar serta waktu pengiriman yang lama. Hal tersebut mengakibatkan munculnya kebutuhan akan kompresi citra kedokteran tanpa mengurangi informasi yang tersimpan dalam citra tersebut (lossless).

Namun, kompresi lossless belum menyelesaikan masalah yang dihadapi, sehingga diperlukan kompresi data yang bersifat lossless tetapi memiliki fleksibilitas untuk dapat menghilangkan informasi yang tidak penting dan tidak dapat dilihat oleh indera penglihatan kita (lossy). Agar pengiriman citra menjadi lebih efisien dengan kualitas yang lebih baik, perlu dilakukan proses pengolahan citra digital terhadap citra tersebut, sehingga kompresi citra tidak hanya mengurangi ukuran file dan bandwidth, tetapi juga memungkinkan ekstraksi untuk melakukanproses pengolahan citra lainnya lebih lanjut.

Kompresi JPEG 2000 memungkinkan adanya kompresi lossless dan lossy sehingga dapat diimplementasikan untuk kompresi citra medis.Kompresi JPEG-2000 dikembangkan oleh ITU (International Telecommunication Union) danISO (International Organization of Standardization). JPEG-2000 memiliki beberapa fituryang sangat membantu proses pengolahan citra medis. Diantara fitur JPEG-2000 yang ada,RoI (Region of Interest) memungkinkan pengguna memilih sebuah daerah pada citra hasil kompresi sehingga kualias citra pada daerah RoI tersebut meningkat.Namun demikian, kompresi JPEG-2000 untuk citra berukuran besar memerlukan spesifikasikomputer yang bagus. Dengan menggunakan komputas dengan spesifikasi yang biasa, proseskompresi citra memerlukanwaktu yang lama. Sehingga diperlukan sebuah sistem terdistribusiuntukmelakukan kompresi JPEG 2000.Grid computing adalah penggunaanresource banyak komputer yang saling terhubung oleh
sebuah jaringan internet untuk melakukan komputasi yang memerlukan resource besar.

Dengan menggunakan grid computing, proses komputasi secara masal dilakukan dengan meman-faatkan resource CPU yang tidak terpakai (CPU cycle/media penyimpanan) dari banyak komputer.Grid computing merupakan pengembangan dari distributed computing. Contoh gridcomputing adalah Kazzaa, aplikasi peer to peer untuk berbagi file. Sementara contoh distributedcomputing adalah pengelolaan DNS (Domain Name System).

Grid computing untuk pengolahan citra digital (PCD) sedang dikembangkan oleh Imagingdan Image Processing Research Group (I2PRG), ITB. Desain grid computing yang dikembangkandiilustrasikan pada gambar 1.1. Pada grid computing untuk pengolahan citra digital,terdapat cluster-cluster yang berfungsi melakukan proses secara terdistribusi. Penyimpanandatabase pada grid computing terletak pada manager. Manager menyebarkan data untuk diprosespada masing-masing cluster. Masing-masing cluster tersebut terdiri dari beberapaserver komputasi. Server komputasi dapat terhubung melalui pada jaringan internet, LAN,WAN, ataupun PSTN. Setelah selesai dilakukan sebuah komputasi, data hasil komputasi dikirimkanke sebuah cluster yang melakukan decode. Hasil decode tersebut dikirimkan ke clientuntuk kemudian digabungkan.
1.2 Tujuan penulisan

Tujuan pembuatan makalah ini adalah untuk lebih memahami tentang Citra medis (medical image) beserta alat-alat yang digunakan dalam melakukan citra medis.

1.3 Metoda Penulisan

Dalam melakukan pengerjaan makalah ini saya mencari informasi yang berhubungan dengan cita medis(medical image) beserta perangkat yang digunakannya, saya menggunakan Metode penulisan dengan cara mempelajari medical image ini dari berbagai media ,buku dan internet.

1.4 Sistematika Penulisan

Dalam penyusunan makalah ini terdiri dari bab perbab menurut urutan pembahasannya, yang terdiri dari :

BAB I : PENDAHULUAN

Berisi uraian Latar belakang masalah ,Tujuan penulisan , Metode penulisan , dan Sistematika Penulisan.

BAB II : ISI

Membahas tentang pengertian medical image

BAB III : PENUTUP

Berisi kesimpulan dari uraian dan pembahasan pada makalah ini.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian medical image

Pencitraan medis (medical image) adalah teknik dan proses yang digunakan untuk membuat gambar tubuh manusia (atau bagian-bagian dan fungsi daripadanya) untuk tujuan klinis (prosedur medis berusaha untuk mengungkapkan, mendiagnosis atau memeriksa penyakit) atau ilmu kedokteran (termasukstudi normal anatomi dan fisiologi) . Sebagai disiplin dan dalam arti luas, ini adalah bagian dari pencitraan biologis dan memasukkan radiologi (dalam arti yang lebih luas) kedokteran, nuklir, investigasi ilmuradiologis, endoskopi, (medis) Thermography, fotografi medis dan mikroskopi (misalnya untuk penyelidikan patologis manusia) .Pengukuran dan teknik perekaman yang tidak terutama dirancang untuk menghasilkan gambar, seperti electroencephalography (EEG),magnetoencephalography (MEG), Electrocardiography (EKG) dan lain-lain, tetapi yang menghasilkan data yang rentan untuk diwakili sebagaipeta (yaitu yang berisi informasi posisi), dapat dilihat sebagai bentuk pencitraan medis.

Citra medis (medical image) memiliki kandungan informasi yang sangat penting.

hal tersebut menjadikan citra kedokteran umumnya memiliki ukuran yang besar.Citra medis yang berukuran besar menimbulkan masalah pada penyimpanan dan pengiriman citra kedokteran, yaitu kebutuhan media penyimpanan data yang besar serta waktu pengiriman yang lama. hal tersebut mengakibatkan munculnya kebutuhan akan kompresi citra kedokteran tanpa mengurangi informasi yang tersimpan dalam citra tersebut (lossless).

Namun, kompresi lossless belum menyelesaikan masalah yang dihadapi, sehingga diperlukan kompresi data yang bersifat lossless tetapi memiliki fleksibilitas untuk dapat menghilangkan informasi yang tidak penting dan tidak dapat dilihat oleh indera penglihatan kita (lossy). Agar pengiriman citra menjadi lebih efisien dengan kualitas yang lebih baik, perlu dilakukan proses pengolahan citra digital terhadap citra tersebut, sehingga kompresi citra tidak hanya mengurangi ukuran file dan bandwidth, tetapi juga memungkinkan ekstraksi untuk melakukan proses pengolahan citra lainnya lebih lanjut.

Teknologi Imaging

2.2.Mikroskop electron

Mikroskop elektron adalah sebuah mikroskop yang dapat memperbesar detail sangat kecil dengan kekuatan menyelesaikan tinggi akibat penggunaan elektron sebagai sumber penerangan, pembesar di tingkat hingga 2.000.000 kali.Mikroskop elektron digunakan dalam patologi anatomi untuk mengidentifikasi organel dalam sel. Kegunaannya telah sangat dikurangi denganimmunhistochemistry tetapi masih tak tergantikan untuk diagnosis penyakit ginjal, identifikasi sindrom silia immotile dan banyak tugas-tugas lain.

2.3.Radiographic

Dua bentuk gambar radiografi sedang digunakan dalam pencitraan medis; proyeksi radiography dan fluoroskopi, dengan kedua berguna untuk kateter intraoperative dan bimbingan. Teknik 2D ini masih digunakan secara luas meskipun kemajuan tomografi 3D karena biaya rendah, resolusi tinggi, dan tergantung pada aplikasi, dosis radiasi yang lebih rendah. Modalitas pencitraan ini menggunakan berbagai sinar x sinaruntuk akuisisi gambar dan merupakan teknik pencitraan pertama yang tersedia dalam kedokteran modern.ada 2 bentuk radiographic:

• Fluoroskopi real-time menghasilkan gambar struktur internal tubuh dengan cara yang sama untuk radiography, tetapi menggunakan input konstan x-ray, pada tingkat dosis yang lebih rendah. Kontras media, seperti barium, yodium, dan udara digunakan untuk memvisualisasikan organ internal saat mereka bekerja. Fluoroskopi juga digunakan dalam dipandu gambar-prosedur ketika umpan konstan selama prosedur yang diperlukan. Gambar reseptor yang diperlukan untuk mengubah radiasi menjadi gambar setelah itu melewati daerah tertentu. Awal fluorescing ini adalah layar, yang memberi jalan untuk an Image Amplifier (IA) yang merupakan tabung hampa besar yang memiliki penerima dilapisi dengan cesium iodida, dan sebuah cermin di ujung. Akhirnya cermin digantikan dengan kamera TV.
• Projectional radiografi, lebih dikenal sebagai x-ray, sering digunakan untuk menentukan jenis dan tingkat patah tulang serta untuk mendeteksi perubahan patologi di paru-paru. Dengan menggunakan radio-opak kontras media, seperti barium, mereka juga dapat digunakan untuk memvisualisasikan struktur lambung dan usus - ini dapat membantu mendiagnosis borok atau beberapa jenis kanker usus besar.

2.4.Magnetic Resonance Imaging (MRI)

Sebuah instrumen Magnetic Resonance Imaging (MRI scanner), atau "resonansi magnetik nuklir (NMR) pencitraan" scanner seperti yang awalnya dikenal, menggunakan magnet yang kuat untuk mempolarisasikan dan membangkitkan hidrogen nukleus (single proton) dalam molekul air dalam jaringan tubuh manusia, menghasilkan terdeteksi spasial sinyal yang disandikan, menghasilkan gambar tubuh. MRI menggunakan tiga medan elektromagnetik: sebuah yang sangat kuat (di urutan unit teslas) statis polarisasi medan magnetik inti atom hidrogen, yang disebut medan statis; yang lebih lemah yang berubah terhadap waktu (di urutan 1 kHz) bidang (s) untuk spasial encoding, disebut bidang gradien (s); dan yang lemahfrekuensi radio (RF) lapangan untuk manipulasi inti hidrogen untuk menghasilkan sinyal yang terukur, yang dikumpulkan melalui sebuah antena RF.

Seperti CT, MRI tradisional menciptakan gambar dua dimensi tipis "sepotong" tubuh dan karena itu dianggap sebagai tomografi teknik pencitraan. Alat MRI modern mampu menghasilkan gambar dalam bentuk 3D blok, yang dapat dianggap sebagai generalisasi dari potongan tunggal, tomografi, konsep. Tidak seperti CT, MRI tidak melibatkan penggunaan radiasi pengion dan karena itu tidak terkait dengan bahaya kesehatan yang sama. Sebagai contoh, karena MRI hanya berada di gunakan sejak awal 1980-an, tidak ada dikenal efek jangka panjang dari paparan bidang statis yang kuat (ini adalah subjek dari beberapa perdebatan; lihat 'Keselamatan' dalam MRI) dan karena itu tidak ada batas jumlah scan yang seorang individu dapat dikenakan, kontras dengansinar-X dan CT. Namun, ada diidentifikasi dengan baik risiko kesehatan yang berhubungan dengan pemanasan jaringan dari eksposur ke lapangan RF dan kehadiran perangkat tertanam dalam tubuh, seperti kecepatan pembuat. Risiko ini dikontrol secara ketat sebagai bagian dari desain instrumen dan pemindaian protokol yang digunakan.

Karena CT dan MRI sangat sensitif terhadap jaringan yang berbeda sifat, penampilan gambar yang diperoleh dengan kedua teknik sangat berbeda. Dalam CT, X-ray harus diblokir oleh beberapa bentuk jaringan padat untuk membuat gambar, sehingga kualitas gambar jika melihat jaringan lunak akan menjadi miskin. Pada MRI, sementara setiap inti dengan spin bersih dapat digunakan, proton dari atom hidrogen tetap yang paling banyak digunakan, terutama di klinis, karena begitu di mana-mana dan mengembalikan sinyal yang besar. Inti ini, yang hadir dalam molekul air, memungkinkan jaringan lunak yang sangat baik dapat dicapai dengan kontras MRI.

2.5.Kedokteran nuklir

Kedokteran nuklir diagnostik mencakup baik pencitraan dan pengobatan penyakit, dan mungkin juga dapat disebut sebagai obat atau molekul molekuler pencitraan & terapi ^[1]. Kedokteran nuklir menggunakan isotop sifat tertentu dan partikel energik yang dipancarkan dari bahan radioaktif untuk mendiagnosis atau mengobati berbagai patologi. Berbeda dari konsep khas anatomi radiologi, kedokteran nuklir memungkinkan penilaian fisiologi. Fungsi ini pendekatan berbasis evaluasi medis memiliki aplikasi yang berguna dalam banyak Cabang ilmu, khususnya onkologi, neurologi, dan jantung. dibawah ini ada 2 contoh:

• Gamma kamera digunakan dalam kedokteran nuklir untuk mendeteksi daerah-daerah aktivitas biologis yang mungkin berhubungan dengan penyakit. Relatif pendek tinggal isotop, seperti ¹²³ saya adalah diberikan kepada pasien. Isotop sering preferentially biologis aktif diserap oleh jaringan dalam tubuh, dan dapat digunakan untuk mengidentifikasi tumor atau patah tulang poin. Gambar diperoleh setelah foton collimated terdeteksi oleh kristal yang memberikan sinyal dari cahaya, yang pada gilirannya diperkuat dan diubah menjadi data menghitung.Kamera gamma dapat memiliki jumlah variabel detektor menjadi kepala dengan dua konfigurasi yang paling umum. 2D planar gambar dapat diperoleh dari tubuh atau beberapa waktu-capture gambar dapat dikombinasikan menjadi dinamis cine urutan dari suatu proses fisiologis dari waktu ke waktu. A 3D tomografi teknik yang dikenal sebagai SPECT menggunakan kamera gamma data dari berbagai proyeksi dan dapat direkonstruksi dalam berbagai bidang. Seorang kepala detektor dual kamera gamma dikombinasikan dengan CT scanner, yang menyediakan fungsional SPECT lokalisasi data, disebut sebuah SPECT / CT kamera, dan telah menunjukkan utilitas dalam memajukan bidang pencitraan molekular.
• Positron emission tomography (PET) menggunakan deteksi kebetulan gambar proses fungsional. Berumur pendek memancarkan positron isotop, seperti ¹⁸ F, adalah dimasukkan dengan zat organik seperti glukosa, menciptakan F18-fluorodeoxyglucose, yang dapat digunakan sebagai penanda pemanfaatan metabolik. Gambar kegiatan distribusi di seluruh tubuh dapat menunjukkan jaringan yang berkembang pesat, seperti tumor, metastasis, atau infeksi. PET gambar dapat dilihat di dibandingkan dengan computed tomography scan untuk menentukan anatomi berkorelasi. Modern menggabungkan scanner PET dengan CT, atau bahkan MRI, untuk mengoptimalkan gambar rekonstruksi yang terlibat dengan pencitraan positron. Ini dilakukan pada peralatan yang sama tanpa bergerak secara fisik pasien turun dari kendaraan.

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Dengan adanya makalah Pencitraan medis (medical image),maka kita bisa lebih lebih mudah mempelajari tentang medical image dan mengetahui pengertian beserta alat-alat yang digunakan dalam medical image .

Tapi semakin berkembangnya zaman kemungkinan terjadinya pengembangan dalam alat yang digunakan, dari pada itu agar lebih mudah untuk mengetahui perkembangan tersebut ikita dapat mencari informasi yang lebih banyak melalui internet atau di media yang lain nya,.

Mungkin makalah ini cuma bisa menjadi dasar pembelajaran untuk mengenal atau megetahui lebih dalam mengenai medical image.bagi orang yang awam sangat sulit untuk memahaminya maka disarankan untuk mencari pendamping yang lebih tahu tentang apa itu medical image.