Perpustakaan Digital ITB

Prosedur invasif minimal merupakan prosedur bedah yang melibatkan proses memasukkan alat perantara melalui sayatan kecil untuk meminimalkan luka dan mempercepat proses pemulihan pasien, seperti penggunaan jarum pada prosedur anestesi. Penggunaan ultrasonografi (USG) sebagai alat bantu umpan balik diharapkan dapat meningkatkan keberhasilan prosedur tersebut. Namun dalam pelaksanaannya, prosedur anestesi dengan alat bantu USG memiliki permasalahan, yang salah satunya adalah inkonsistensi visibilitas jarum. Pada penelitian sebelumnya dilakukan pengujian skema pengolahan citra pada fantom air dengan satu jenis jarum dalam berbagai kedalaman dan sudut penusukan. Skema pengolahan yang dilakukan sebelumnya meliputi pemilihan ROI di sekitar ujung jarum pada citra USG. Pada daerah terdeteksi dilakukan estimasi sudut jarum untuk rotasi citra. Kemudian pada citra yang telah dirotasi diestimasi posisi jarum menggunakan linear derivative. Data posisi jarum dilakukan penghilangan data outlier dengan metode gabungan moving median dan moving median absolute deviation. Data tanpa outlier diinterpolasi polinomial sehingga jarum terdeteksi pada citra USG. Pada tugas akhir ini, peningkatan visibilitas jarum yang dilakukan kali ini meliputi penggunaan medium fantom tahu sutra dan dua tahapan pengolahan citra. Skema dari pengolahan citra dilakukan dalam dua tahap dan evaluasi dari unjuk kerja pengolahan citra dilakukan pada simulator penusukan jarum pada fantom yang terbuat dari tahu sutra. Pemilihan medium uji fantom tahu sutra dilakukan karena medium tersebut memiliki sifat yang homogen serta densitasnya yang lebih besar dari fantom air. Pada pencitraan USG modus-B pada fantom tahu sutra terdapat permasalahan artefak yang juga terjadi pada kasus penusukan jarum pada jaringan lunak juga dapat disimulasikan, yaitu artefak kecepatan rambat akustik dan artefak refleksi. Dengan skema pengolahan citra yang dikembangkan pada penelitian sebelumnya, kondisi artefak menyebabkan false detection. Maka dari itu, pada penelitian kali ini dilakukan penambahan tahapan yakni pre-processing, di mana artefak yang muncul pada bidang batas akan dihilangkan. Sementara artefak lainnya yang muncul akibat interaksi gelombang dengan medium uji dan jarum akan menjadi tantangan bagi skema dalam post-processing. Algoritma pendeteksian jarum yang digunakan adalah algoritma yang telah dilakukan pada penelitian sebelumnya dan dimodifikasi. Modifikasi yang dilakukan pada skema kali ini yakni menghilangkan pembatasan deteksi jarum hanya pada bagian daerah dengan intensitas tertinggi yang sebelumnya diasumsikan sebagai ujung jarum. Hal tersebut dilakukan dengan alasan bahwa terdapat beberapa kasus citra yang daerah intensitas tertingginya bukan terletak pada ujung jarum, melainkan bagian batang jarum. Skema yang telah dirancang diuji pada dua jenis jarum spinal dengan ukuran 25 G dan divariasikan tiga sudut penusukan jarum serta empat frekuensi transduser, yaitu 5MHz, 6.5MHz, 7.5MHz, dan 10MHz. Hasil pendeteksian kedua jenis jarum dengan variasi frekuensi memiliki tingkat keberhasilan tertinggi pada frekuensi 5Mhz. Hasil pendeteksian kedua jenis jarum dengan variasi sudut memiliki tingkat keberhasilan tertinggi pada citra dengan sudut 90°. Sementara itu dari seluruh percobaan kedua jenis jarum, jenis jarum SN-I memiliki tingkat keberhasilan 50%, sedangkan SN-II sebesar 33,3%. Keberhasilan yang rendah pada SN-II disebabkan oleh tingginya kontras derau speckle dan artefak yang terbentuk di sekitar jarum dibandingkan dengan kontras jarum. Hal ini menunjukkan perbedaan jenis jarum dapat mempengaruhi tingkat visibilitas jarum.