Perpustakaan Digital ITB

Prosedur intervensional invasif minimal adalah prosedur yang sering digunakan di bidang medis. Hal ini dikarenakan hanya diperlukan sayatan yang kecil untuk memasukkan alat perantara sehingga dapat meminimalkan luka dan mempercepat penyembuhan pasien pasca operasi. Salah satu alat perantara yang digunakan adalah penggunaan jarum pada prosedur anastesi. Menurut survey yang dilakukan di rumah sakit swasta Turki prosedur anastesi epidural terus meningkat dari 57% sampai 95%. Namun, dari total pelaksanaan prosedur terdapat kegagalan sebesar 0,50%. Sementara itu, berdasarkan survey yang dilakukan di Inggris, komplikasi yang disebabkan oleh ketidaktepatan pelaksaan prosedur anastesi epidural dilaporkan sebesar 0,19% hingga 3,60%. Salah satu cara untuk mengurangi kegagalan pelaksanaan prosedur anastesi dan komplikasi tersebut adalah dengan memanfatkan citra hasil ultrasonografi (USG). Citra ini digunakan untuk memvisualisasikan posisi jarum sehingga mampu memandu para dokter dalam melaksanakan prosedur anastesi epidural. Tetapi penggunaan USG memiliki kekurangan yaitu visibilitas jarum yang tidak konsisten. Hal ini dikarenakan derau khas yang dimiliki oleh USG dan terjadi fenomena akustik antara jarum dan gelombang ultrasonik sehingga posisi jarum sulit untuk dideteksi. Terdapat beberapa usaha yang dilakukan untuk meningkatkan visibilitas jarum, yaitu melakukan manipulasi beam steering dan interaksi gelombang ultrasonik dengan jarum. Tetapi ketika usaha-usaha tersebut telah dilakukan, ternyata visibilitas jarum masih belum konsisten dan posisi jarum masih sulit untuk dideteksi. Berdasarkan hal tersebut peneliti mencoba melakukan pendekatan lain yaitu dengan melakukan post processing pada citra USG. Post processing yang umum dilakukan adalah dengan melakukan pendeteksian posisi jarum menggunakan transformasi hough ataupun algoritma RANSAC. Pada metode trnasformasi hough dibutuhkan tahapan binerisasi ataupun edge detection, dimana membutuhkan nilai thresholding yang tergantung pada kondisi citra. Pada algoritma RANSAC, jika iterasi yang dilakukan tidak sesuai maka solusi yang dihasilkan tidak optimal. Berdasarkan kekurangan tersebut, pada penelitian ini dikembangkan suatu skema ppemrosesan citra untuk meningkatkan visibilitas jarum. Skema yang diusulkan dimulai dengan memilih ROI daerah sekitar jarum pada citra USG. Citra ROI tersebut akan dilakukan estimasi sudut penusukan. Estimasi sudut penusukan tersebut akan dimanfaatkan untuk merotasikan citra sehingga citra USG jarum menjadi horizontal. Estimasi posisi jarum akan dihitung menggunakan linear derivative pada tiap piksel. Estimasi posisi jarum menggunakan linear derivative masih menghasilkan data outlier, sehingga dilakukan tahapan pengilangan data outlier. Penghilangan data outlier menggunakan dua metode yaitu gabungan metode moving median dan moving median absolute deviation serta metode penghilangan data outlier menggunakan rata-rata dan standar deviasi. Data-data tersebut kemudian dilakukan interpolasi polinomial sehingga dapat mendeteksi posisi jarum secara sempurna. Kemudian dilakukan pendeteksian ujung jarum dilakukan untuk membatasi bagian akhir pendeteksian ujung jarum. Skema yang telah dibangun kemudian diuji pada tiga kelompok citra. Data pertama merupakan data penusukan jarum yang digerakkan oleh robot dan diambil citranya menggunakan kamera digital. Pergerakan penusukan jarum tersebut divariasikan kedalaman dan sudut penusukan jarum. Data pertama ini diuji untuk memastikan bahwa skema yang dibuat benar-benar mendeteksi bagian jarum. Data kedua merupakan data pertama diberi derau buatan speckle untuk menrepresentasikan citra yang dihasilkan USG. Data ketiga merupakan citra sekuen penusukan jarum yang dicelupkan pada medium air dan ditangkap citranya menggunakan USG. Tiap sekuen terdapat 3 citra penusukan jarum dengan kedalaman penusukan yang berbeda-beda. Skema yang telah dibuat dapat mendeteksi posisi jarum dengan keberhasilan sebesar 96% data pertama dan data kedua. Pada data ketiga, skema dapat mendeteksi posisi jarum sebesar 90%. Kegagalan yang ada disebabkan oleh derau berukuran besar yang ditimbulkan dari pantulan penyangga transduser ataupun penyangga jarum.