Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Tomografi kapasitansi merupakan salah satu teknik visualisasi objek yang berdasarkan pada distribusi permitivitas dalam sensor. Distribusi permitifitas dapat dicari dari pengukuran kapasitansi antar pasangan elektroda. Penelitian dalam tomografi kapasitansi berhubungan dengan desain sensor yang di dalamnya terdapat sekumpulan elektroda beserta sistem elektroniknya atau yang dikenal dengan sistem akuisisi data berupa perangkat keras, dan rekonstruksi citra berupa perangkat lunak . Disertasi ini membahas tentang pengembangan akuisisi data dan metode pemindaian yang digunakan untuk tomografi volumetrik yang dikenal dengan nama Electrical Capacitance Volume Tomography ECVT. ECVT merupakan salah satu alat ukur instrumentasi yang khusus digunakan untuk aplikasi tomografi. Alat instrumentasi yang didesain ini menggunakan sensor kapasitif yang berbentuk tabung silinder sebanyak 64 elektroda. Untuk mengakomodasi sensor kapasitansi 64 elektroda diperlukan dua buah sistem akusisi data yang masing-masing sistem mampu menangani 32 elektroda.Dalam proses tomografi terdapat data akuisisi yang fungsinya untuk mengukur kapasitansi yang berasal dari sensor kapasitif. Data tersebut diperoleh dari proses pemindaian di mana dalam satu pengambilan data hanya terdapat satu pasang elektroda yang aktif. Pada umumnya, proses pemindaian ECVT menggunakan metode konvensional, yaitu mengaktifkan satu pasang elektroda dan mengukur sinyal kapasitansinya. Di dalam Disertasi ini diusulkan metode pemindaian baru yaitu metode pemindaian polaritas bertukar reverse polarity scanning method . Metode pengukuran ini adalah dengan cara membalik polaritas pada masing-masing elektroda yang aktif yaitu mengubah elektroda eksitasi menjadi deteksi dan sebaliknya mengubah elektroda deteksi menjadi eksitasi. Kemudian kedua metode pemindaian tersebut dibandingkan untuk melihat hasil performansinya. Simulasi dan eksperimen dilakukan menggunakan sensor kapasitif 64 channel dengan objek berupa batang silinder yang diisi dengan air. Dan juga dilakukan simulasi terhadap tiga buah objek bola untuk membandingkan kedua metode tersebut. Untuk mengevaluasi performansi sistem, digunakan objek statis untuk mengukur parameter-parameter seperti Mean Absolute Error MAE , Coefficient-Correlation R , dan observasi kualitas citra. Dari hasil simulasi dan eksperimen tersebut dihasilkan nilai rata-rata Coefficient-Correlation R sebesar 0.6 dan Mean Absolute Error MAE sebesar 0.2, sehingga metode yang diusulkan dapat meningkatkan kualitas citra sebesar 3.2.

---

Capacitance tomography is one of image visualization technique based on permittivity distribution from capacitance measurement between electrode pairs inside the sensor. Research in capacitance tomography generally related to sensor design, electronics measurement hardware, and image reconstruction software. The dissertation explained the development of data acquisition and scanning method for volumetric tomography namely Electrical Capacitance Volume Tomography ECVT. ECVT is one of measurement instrument that is specifically used in tomography application. The design of the acquisition instruments used 8 8=64 electrodes capacitive sensor array in cylindrical shape. To accommodate all of electrodes we used two data acquisition systems which is capable to handle up to 32 electrodes, respectively.In tomography process, the data acquisition system measures the capacitance from capacitive sensors using scanning process by activating the electrode pairs. Generally, scanning process in ECVT uses conventional scanning by activating an electrode pair and measure the capacitance signal for the pair.

This study proposes a new scanning process, by reversing the polarity of sensors in scanning method. The method is applied by changing the polarity of excitation electrode into detection electrode, and vice versa. Then, both of methods are compared to evaluate the performance of the acquisition system. Simulation and experiment are performed using 64 channel capacitive sensors with cylinder rods phantom filled with water, and three balls, as objects. To evaluate the performance of the ECVT system, static objects were used to measure parameters such as Mean Absolute Error MAE, Coefficient-Correlation R, and image qualitative observation. From the simulation and experiment, the Coefficient-Correlation R value as 0.6 and Mean Absolute Error MAE value as 0.2, so that the proposed method can improve image quality of 3.2 . "

"Electrical Capacitance Volume Tomography (ECVT) merupakan salah satu metode visualisasi gambar tiga dimensi menggunakan efek kapasitansi. Perkembangan algoritma rekonstruksi sinyal ini sangat pesat, tetapi perkembangan hardware ECVT belum banyak dilakukan. Tulisan ini menjelaskan cara mendesain rangkaian ECVT berbasis teknologi CMOS switch dengan resolusi dan sensitivitas tinggi. Metode yang digunakan dalam mengukur kapasitansi ini adalah sistem charge discharge dengan rangkaian aktif differensial dengan clock sebesar 500KHz dan kemiringan pulsa sebesar 240 ns. Pengujian sinyal mulai dari clock, sistem charge discharge, penguatan dan pemfilteran menggunakan alat ukur berupa oscilloscope digital Tektronix TDS2002B. Setelah dilakukan pengujian didapatkan bahwa sistem data akuisisi (DAS ECVT) ini mampu mengukur perubahan kapasitansi dengan resolusi sebesar 0.21 femto farad untuk elektroda yang dekat dengan transmitter dan 0.42 femto farad untuk elektroda yang jauh dengan transmitter. Sedangkan sensitifitas sistem DAS ini adalah 0.2551 fF/mV (femto farad per milivolt). Besarnya noise yang terukur sebesar 0.0822 mV untuk elektroda yang dekat dengan transmitter dan 0.1644 mV untuk elektroda yang jauh dari transmitter. Setelah dilakukan eksperimen rekonstruksi citra, sistem DAS ECVT ini mampu menghasilkan citra yang bagus dan dengan bentuk yang mirip dengan aslinya.

---

Electrical capacitance volume tomography (ECVT) is one of the three-dimensional image visualization method using capacitance effects. Development of the signal reconstruction algorithm is very fast, but development has not done a lot ECVT hardware. This paper describes how to design technology-based ECVT CMOS circuit switches with high resolution and sensitivity. The method used in measuring this capacitance discharge charge system with active circuit with a differential slope of the clock at 500KHz and pulse of 240 ns. Test signal from the clock, discharge charge system, strengthening and filtering using measuring instruments such as Tektronix TDS2002B digital oscilloscope. After testing it was found that the data acquisition system (DAS ECVT) is capable of measuring changes in capacitance with resolution of 0.21 femto farad to close to the transmitter electrode and 0.42 femto farad are far from the transmitter elektrode. Meanwhile the sensitivity of this DAS is 0.2551 FF / mV (femto farad per milivolt). The amount of noise measured at 0.0822 mV for electrodes close to the transmitter and 0.1644 mV for the electrode distance from the transmitter. After doing the experimental image reconstruction, ECVT DAS system is capable of producing a good image and a shape similar to the original."

"Penelitian ini menyampaikan sebuah desain sensor 12 Channel yang dirotasi pada ECVT sebagai ide dasar untuk perbaikan citra hasil rekontruksi. Sensor dibuat dengan menambahkan motor pada bagian atasnya untuk dapat memutar dan pada bagian samping untuk menaikan dan menurunkan sensor. Pengaruh dari rotasi dan translasi sensor dianalisa dengan membandingkan dengan sensor konvensional. Metode yang digunakan adalah coefficient correlation (cc) dan metode rekontruksi menggunakan LBP untuk mengetahui pengaruh dari rotasi dan translasi saja. Dari hasil eksperimen dapat disimpulkan bahwa terdapat perbedaan antara sensor rotasi dengan nilai cc 0.76 dan 0.64 pada sensor konvensional, atau terjadi peningkatan kualitas citra sebesar 12%.

---

The research proposes a design of 12-channel rotary sensor for electrical capacitance volume tomography (ECVT) toward improvement in image reconstruction result. Sensor was assembled by attaching motors at upper section to rotate in radial; also at side to move up and down. Effects of rotating and translating the sensor has been analyzed in comparison to conventional sensory system. Correlation coefficient (CC) method and linear back-projection (LBP) were used to observe the performance on rotation-translation. Experiments show a difference between rotation with CC of 0.76 and conventional with CC of 0.64. In other words, image quality is improved by 12%."

"Metode artificial neural network digunakan dalam penghitungan nilai kapasitansi pada problem maju dari sistem ECVT untuk proses rekonstruksi semi non linear. Nilai kapasitansi hasil prediksi neural network didapatkan dari input distribusi permitivitas yang menunjukkan hasil citra yang diinginkan. Metode training neural network yang digunakan adalah training backpropagation. Pasangan input dan output data training didapatkan dari hasil simulasi menggunakan software COMSOL Multiphysics 3.4 yang kemudian ditraining menggunakan software Toolbox Neural Network pada Matlab R2007b. Hasil rekonstruksi citra semi nonlinear dibandingkan dengan hasil rekonstruksi linear.

---

Methods of artificial neural network used in the calculation value of capacitance in the forward problem of the system for the semi non-linear reconstruction of ECVT. Capacitance value of neural network predicted results obtained from the input distribution of permitivitty results indicate that the desired image. Training method used by neural network is backpropagation training. Pair input and output data obtained from the training results of the simulation using COMSOL Multiphysics 3.4 software, which then use the software Neural Network Toolbox in Matlab R2007b to train neural network. Results semi nonlinear image reconstruction compared with the results of the linear reconstruction."

"Dalam penelitian ini kami mengajukan beberapa desain sensor untuk diagnosis kanker payudara dengan menggunakan metode pengukuran kapasitansi yang sudah dikembangkan sebelumnya, yaitu Electrical Capacitance Volume Tomography (ECVT). Sensor ini bekerja berdasarkan fakta bahwa massa kanker memiliki nilai permitivitas yang jauh lebih besar dari pada jaringan payudara normal. Pada studi sebelumnya, desain sensor yang dikembangkan berbentuk mangkuk dengan kombinasi elektroda berbentuk segitiga dan trapesium menunjukan hasil rekonstruksi citra yang menyerupai fantom payudara khusus. Ada peluang untuk meningkatkan resolusi dan keakuratan citra, beberapa faktor yang menentukannya adalah bentuk elektroda, jumlah dan susunannya. Pada studi ini, tiga desain baru dan satu desain lama dengan kombinasi elektroda berbentuk pentagonal, heksagonal, segitiga, trapesium dan lingkaran tersusun pada wadah berbentuk menyerupai geometri payudara. Pengukuran menggunakan fantom dibuat dari parafin untuk meniru jaringan lemak dan bola kanker (kombinasi dari air, gliserin, silikon oil, natrium klorida dan agar) untuk meniru jaringan kanker payudara. Analisa perbandingan citra menunjukkan bahwa desain sensor dengan kombinasi segitiga dan trapesium memberikan hasil citra yang paling menyerupai obyek asli.

---

In this study, we proposed new designs sensor for diagnostic of breast cancer using capacitance measurement methods that have been developed previously, Electrical Capacitance Volume Tomography (ECVT). It works based on the fact that cancer tissues permittivity greater than normal tissues. The hemispherical sensor design developed which is combined of triangle and trapezoid shape show that image reconstruction resembling special breast phantom. There is a chance to improve resolution and accuracy image, several factors that determine are the form of capacitance electrode plate, number and the arrangement. We have three new design and one old design sensors which combined of pentagonal, hexagonal, triangle, trapezoid and circle shaped which is arranged on vessel that similar to breast geometry. The measurement used phantom which made from paraffin as fat tissue in which there are cancer ball (combined of water, glycerin, silicone oil, sodium chloride and agar) as cancer tissue. Design sensor with combination triangle dan trapezoid gives results the most closely resembles the image of the original object."

"Electrical Capacitance Volume Tomography (ECVT) berkembang dari Electrical Capacitance Tomography (ECT) 2 dimensi, merupakan teknologi pencitraan non-intrusif yang menjanjikan dapat menghasilkan citra real-time 3 dimensi. Citra direkonstruksi dari pengukuran kapasitansi pada elektroda yang ditempatkan di sekeliling objek yang diukur. Dalam bidang pencitraan medis, dibutuhkan ECVT dengan desain sensor kecil dan dalam jumlah yang banyak untuk menghasilkan distribusi sensitivitas yang semakin bagus, dan dapat meningkatkan kualitas resolusinya. Sensor tiga dimensi multi-stage pada ECVT dapat dijadikan dasar pengembangan ECVTresolusi tinggi dan mampu menghasilkan rekonstruksi citra yang optimal. ECVT Multi-stage berdasarkan aktivasi chanel sensor secara bersamaan. Penelitian ini telah dilakukan dengan simulasi dan komputasi medan listrik pada software COMSOL Multiphysics yang berdasarkan metode element terbatas dan dihitung dalam MATLAB 2007b.Hasil rekonstruksi citra ECVT dibandingkan dengan hasil rekonstruksi ECVT Multi-stage.

---

ECVT, developed from the two-dimensional electrical capacitance tomography (ECT), is a promising non-intrusive imaging technology that can provide real-time three-dimensional(3D) images of the sensing domain. Images are reconstructed from capacitance measurements acquired by electrodes placed on the outside boundary of the testing object. In medical imaging, small channel design and large number of channel ECVT was needed to provide sensitivity matrix distribution and improve the quality of image resolution. The 3D Multi-stage ECVT is one of the fundamental parts in high resolution ECVT development because it provides optimum image reconstruction. The principal of the 3D Multi-stage ECVT is simultaneously sensor activation. The finite element method was used to characterize the electric field profiles in the interest system. All the simulations and numerical computations are carried out using COMSOL Multiphysics and MATLAB 2007b. Results ECVT image reconstruction compared with the results ofthe Multi-stage image reconstruction."

"Electrical Capacitance Volume Tomography (ECVT) untuk detektor sinyal dan rekonstruksi citra otak manusia menggunakan nilai kapasitansi yang dipengaruhi oleh rapat muatan. Perbedaan aktifitas otak menghasilkan distribusi rapat muatan yang berbeda, sehingga membentuk sinyal listrik otak yang berbeda. Penelitian dilakukan secara simulasi dan eksperirnen. Simulasi dengan COMSOL Multiphysics 3.4 menggunakan variasi rapat muatan untuk mensimulasikan aktivitas otak manusia. Eksperirnen menggunakan otak manusia dengan memberikan perlakuan yang berbeda. Hasil simulasi mampu merekonstruksi citra. Sedangkan hasil eksperimen mampu mendeteksi sinyal dan merekonstruksi otak manusia, tetapi perubahan aktiitas otak hanya bisa dibedakan oleh beberapa sensor ECVT.

---

Electrical capacitance volume tomography (ECVT) is attempted to detect signal and reconstruct image of human brain using capacitance values which influenced by charge density. Differences in activity of human brain produces different distribution of charge density to form different electric signal of human brain. This research was conducted by simulation and experiment. Simulation with COMSOL Multiphysics 3.4 using variations of the charge density is used to simulate the activity of human brain. The experiment used real human head by providing different mental task. The simulation result were able to reconstruct image. Whereas, experiment result can detect signal of brain, but the change ofactivity only can be distinguished by some of ECVT sensor."

"ECVT (Electrical Capacitance Volume Tomography) untuk pencitraan payudara merupakan teknik pencitraan yang memanfaatkan nilai kapasitansi. Sensor ECVT yang digunakan berupa setengah bola, terdiri dari 24 elektroda dengan bentuk 3 tingkat susunan berbentuk segitiga dan trapesium. Sensor mengukur nilai kapasitansi listrik yang dipengaruhi oleh distribusi permitivitas yang terdapat di dalam objek, yang kemudian direkonstruksi untuk mendapatkan citra probabilitas Fantom payudara yang tidak homogen. Penelitian aplikasi ECVT untuk biomedical imaging ini dilakukan dengan membuat Fantom dengan berbagai kondisi seperti bentuk, volume dan posisi. Fantom payudara tersebut memiliki nilai yang ekivalen dengan jaringan payudara manusia, jaringan kanker dan glandular yang disesuaikan dengan kondisi yang sesungguhnya. Hasil uji karakteristik sensor dengan LCR-Meter menunjukkan bahwa nilai kapasitansi yang kontras antara medium udara dan air berada pada tingkat 2 sensor. Dari hasil citra rekonstruksi ECVT belum dapat menggambarkan anatomi bentuk asli dari Fantom karena medan listrik yang dihasilkan tidak homogen dan tidak lurus sehingga hanya pada tingkat 2 sensor yang bisa digunakan untuk pencitraan. Dalam menentukan sensitifitas ECVT dari Fantom payudara didapatkan hasil ratio a dan b yang mendekati 1 dari diameter aksial berada pada slice ke-8 s/d slice ke-12 dan untuk potongan lateral berada pada slice ke-16 karena melewati bidang utama sensor. Hasil citra ECVT yang bisa dijadikan untuk pencitraan adalah pada daerah tingkat 2 dengan menganalisa hasil rekonstruksi potongan aksial citra.

---

ECVT (Electrical Capacitance Volume Tomography) for breast imaging is an imaging technique that takes the advantage of electrical capacitance value. ECVT’s sensor used here is a half-ball shaped, consist of 24 triangular and trapezoidal electrodes. The sensor measure the value of electrical capasitance affected by permittivity distribution across the object, and then reconstructed to obtain probability image of inhomogen breast phantoms. This ECVT application research for biomedical imaging is done by making various breast phantoms. These phantoms have different shape, volume and object position. They have equivalent value with a real human breast tissue, glandular, and cancer tissue.

Sensor characterization using LCRmeter shows that there is a contrast capacitance value between air and water on the level 2 sensor. ECVT reconstructed image result hasn't been able to image the real anatomy of the phantom because the electricel field is inhomogen and not straight, so only level 2 sensor can be used for imaging. The result of determining ECVT sensitivity shows that the a and b ratio are closed to 1 for axial diameter on the 8th and 12th slice and for lateral direction on 16th slice, because they pass through the sensor's main plane. ECVT image result that can be used for imaging is the image from the level 2 sensor by analizing the axial slice reconstructed image result."

"Permitivitas relatif distribusi sel kanker relatif lebih tinggi dibandingkan dengan sel normal. Oleh karena itu, diagnosis kanker payudara dengan berbasis pengukuran kapasitansi memiliki peluang cukup besar. Dalam studi ini, diagnosis kanker payudara dilakukan dengan menggunakan ECVT (Electrical Capacitance Volume Tomography) yang akan memetakan distribusi 3D permitivitas relatif jaringan payudara. Pada penelitian ini dilakukan analisis selektivitas ECVT dalam membedakan kanker ganas (malignan) dan tumor jinak (benign). Pemindaian menggunakan ECVT pada 120 wanita yang mempunyai kelainan pada payudaranya berupa kista, tumor jinak dan kanker ganas berdasarkan identifikasi USG. Hasil menunjukkan bahwa nilai kapasitansi maksimum yang terdeteksi ECVT berkorelasi kuat dengan tingkat keganasan yang diidentifikasi USG. Hasil rekonstruksi ECVT menunjukan bahwa 89.55% dari semua data kanker ganas berada pada nilai kapasitansi maksimum diatas 0.3, sementara 94.4% kista dan tumor jinak berada pada kisaran dibawah 0.3. Hasil ini menunjukkan kelayakan ECVT dalam membedakan kanker ganas dan tumor jinak.

---

In the previous study, has been developed a novel sensor for Electrical Capacitance Volume Tomography (ECVT) to map the distribution of tumor inside the human breast. The ECVT provides a volumetric image of permittivity distribution of the breast tissue, showing higher permittivity of abnormal tissue characterized with a simple cyst, a benign tumor or a malignant cancer as compared with normal breast.

In this study, we evaluate the selectivity of the ECVT to differentiate malignant cancers from benign tumors. Serial cases involving 120 patients diagnosed with simple cysts, benign tumors or malignant cancers by Ultrasonography (USG) are scanned using the ECVT, and the images from both of the modalities are compared.

It is found that the maximum voxel permittivity value of the reconstructed volumetric image is correlated strongly with the malignancy of the tumor identified by the USG. 89.55% of all malignant data reside above 0.3 in the normalized maximum permittivity value of the reconstructed ECVT image, while 94.4% of simple cyst or benign tumor is in the range below 0.3. This findings suggest the feasibility of the ECVT technique to differentiate the malignant cancer from benign tumor with relatively high selectivity."

"Permitivitas relatif distribusi sel kanker relatif lebih tinggi dibandingkan dengan sel normal. Oleh karena itu, diagnosis kanker payudara dengan berbasis pengukuran kapasitansi memiliki peluang cukup besar. Dalam studi ini, diagnosis kanker payudara dilakukan dengan menggunakan ECVT (Electrical Capacitance Volume Tomography) yang akan memetakan distribusi 3D permitivitas relatif jaringan payudara. Pada penelitian ini dilakukan analisis selektivitas ECVT dalam membedakan kanker ganas (malignan) dan tumor jinak (benign). Pemindaian menggunakan ECVT pada 120 wanita yang mempunyai kelainan pada payudaranya berupa kista, tumor jinak dan kanker ganas berdasarkan identifikasi USG. Hasil menunjukkan bahwa nilai kapasitansi maksimum yang terdeteksi ECVT berkorelasi kuat dengan tingkat keganasan yang diidentifikasi USG. Hasil rekonstruksi ECVT menunjukan bahwa 89.55% dari semua data kanker ganas berada pada nilai kapasitansi maksimum diatas 0.3, sementara 94.4% kista dan tumor jinak berada pada kisaran dibawah 0.3. Hasil ini menunjukkan kelayakan ECVT dalam membedakan kanker ganas dan tumor jinak.

---

In the previous study, has been developed a novel sensor for Electrical Capacitance Volume Tomography (ECVT) to map the distribution of tumor inside the human breast. The ECVT provides a volumetric image of permittivity distribution of the breast tissue, showing higher permittivity of abnormal tissue characterized with a simple cyst, a benign tumor or a malignant cancer as compared with normal breast. In this study, we evaluate the selectivity of the ECVT to differentiate malignant cancers from benign tumors. Serial cases involving 120 patients diagnosed with simple cysts, benign tumors or malignant cancers by Ultrasonography (USG) are scanned using the ECVT, and the images from both of the modalities are compared. It is found that the maximum voxel permittivity value of the reconstructed volumetric image is correlated strongly with the malignancy of the tumor identified by the USG. 89.55% of all malignant data reside above 0.3 in the normalized maximum permittivity value of the reconstructed ECVT image, while 94.4% of simple cyst or benign tumor is in the range below 0.3. This findings suggest the feasibility of the ECVT technique to differentiate the malignant cancer from benign tumor with relatively high selectivity."