Perpustakaan Digital ITB

Tomografi Impedansi Elektrik (TIE) merupakan sebuah metode menentukan distribusi resistivitas di dalam objek dengan cara menginjeksi arus pada objek dan melakukan pengukuran tegangan pada elektroda di sekeliling objek. TIE merupakan bentuk tomografi yang cukup menjanjikan untuk diagnosis medis karena bersifat portable dan non-invasif. Namun, TIE memiliki kekurangan yaitu kualitas citra yang kurang baik dan sangat bergantung pada algoritma rekonstruksi yang digunakan terutama pada penyelesaian permasalahan inversi. Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan untuk studi komparasi kualitas citra yang dihasilkan metode rekonstruksi berbasiskan Newton-Raphson dan Landweber yang umum digunakan dalam TIE. Dalam penelitian ini, terdapat 3 metode Newton-Raphson yang digunakan yaitu Newton-Raphson dengan regularisasi Tikhonov, inversi semu Moore-Penrose, dan Dekomposisi Nilai Singular (DNS) yang masing-masing akan dibandingkan dengan metode iterasi Landweber. Kualitas citra rekonstruksi dari keempat metode tersebut dibandingkan dengan melakukan simulasi untuk 3 kasus yaitu simulasi berdasarkan sifat konduktivitas listrik objek, kontras objek dengan latar belakang, serta simulasi lanjutan dengan model tulang tibia dan fibula manusia. Untuk simulasi pertama dan kedua, metode ketiga Newton-Raphson menghasilkan error ternormalisasi yang lebih rendah dibandingkan dengan iterasi Landweber. Namun pada simulasi lanjutan, metode Newton-Raphson dengan inversi semu dan DNS tidak menuju konvergen dan berhenti setelah iterasi pertama. Sementara metode Newton-Raphson dengan regularisasi Tikhonov dan Landweber masih mampu menuju konvergen dan membentuk citra rekonstruksi yang dapat dibedakan. Secara keseluruhan, metode Newton-Raphson dengan regularisasi Tikhonov menjadi metode terbaik dalam mencitrakan objek ditinjau dari error ternormalisasi, pemulihan kontras, dan konvergensi iterasi. Setelah dilakukan simulasi, dilakukan uji empiris dengan objek berupa tulang sapi merepresentasikan model tulang tibia dan fibula pada simulasi lanjutan. Hasilnya secara kualitatif, metode Newton-Raphson dengan Regularisasi Tikhonov yang dapat merekonstruksi citra dengan jelas.