Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
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%.

Abstrak :
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.

Abstrak :
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.

Abstrak :
Tesis ini membahas perancangan sensor berbasis 4 mikro-probe dalam sistem ECVT (Electrical Capacitance Volume Tomography) untuk mengukur struktur 3 dimensi di dalam material. Sensor probe yang digunakan berjumlah empat probe tersusun seri dan memiliki diameter berkisar 3 mikrometer yang kemudian di dekatkan ke permukaan sampel. Sampel yang digunakan berbahan SiO2 yang didalamnya terdapat bahan Si berbentuk bola dan memiliki diameter 4 mikrometer. Struktur bola Si digerakkan secara horizontal di bawah 4 sensor probe. Pergerakan sampel secara horizontal dilakukan dengan menggunakan rangkaian kontrol horizontal, dengan tegangan output sebesar -16,95 volt sampai dengan 17,12 volt piezoelektrik dapat digerakkan. Untuk mengontrol jarak probe dan permukaan sampel yang sangat dekat, dilakukan dengan memberi beda tegangan antara probe dan sampel dengan menahan arus terobosan (tunnel current) pada harga konstan. Pendeteksian arus terobosan menggunakan rangkaian I-V converter, selanjutnya diproses oleh kontrol vertikal (kontrol proporsional integral) untuk menjaga jarak antara tip dan sampel. Rangkaian kontrol vertikal mampu menjaga nilai Vofset = 0 atau nilai Vin dan Vsetpoin tetap sama saat Vsetpoin bernilai 1,51 volt sampai dengan 10,06 volt. Setelah dilakukan proses rekonstruksi dengan menggunakan prinsip ECVT, pada objek yang berukuran 4 mikrometer, rekonstruksi berhasil dilakukan meskipun hanya menggunakan 4 sensor. ......This thesis discusses the design of sensor-based 4 micro-probe in system ECVT (Electrical Capacitance Volume Tomography) to measure the 3-dimensional structure inside material. Probe sensor used consists of four series of probes and has a diameter of 3 micrometer which is then brought to the surface of the sample. Sample were used which is made of SiO2 and inner this material is Si in form of spherical with diameter 4 micrometres. Structure spherical horizontally driven below 4 probe sensors. Horizontal movement of the sample is done by using horizontal control, with output voltage of -16.95 volts to 17.12 volts piezoelectric movable. To control the distance of the probe and sample surface is very close, done with a voltage difference between probe and sample with tunnel current at constant value. Detection tunnel current using a I-V converter circuit, and next processing by the vertical control (proportional integral control) to maintain distance between the tip and sample. Vertical control circuit capable of maintaining the value Vofset = 0 or the value of Vin and Vsetpoin remain the same when Vsetpoin value is 1.51 volts up to 10,06 volt. After reconstruction using ECVT principle, the object with diameter 4 micrometers, reconstruction succesfully only using 4 sensors.

Abstrak :
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.

Abstrak :


ABSTRAK
Akusisi sinyal adalah hal yang penting dalam teknologi modern. Compressive sensing dapat membuat proses akusisi sinyal atau data lebih cepat dan efektif. Compressive sensing memungkinkan jumlah pengukuran atau sampling yang jauh lebih sedikit dibandingkan sinyal asli. Compressive sensing digunakan secara luas pada berbagai bidang, seperti radar, kamera, pencitraan medis, seismic imaging, cognitive radio hingga wireless sensor network WSN . Hal penting dalam compressive sensing adalah memilih matriks proyeksi dan kamus basis sparse yang memenuhi Restricted Isometry Property RIP . Namun pengujian RIP sulit untuk dilakukan sehingga digunakan parameter lain yang lebih mudah untuk dihitung, yaitu mutual coherence. Berbeda dengan RIP, mutual coherence memerikan jaminan rekonstruksi yang lebih lemah. Sehingga dilakukan analisis hubungan antara mutual coherence terhadap hasil rekonstruksi citra. Didapatkan bahwa pada sistem kompresi, mutual coherence memiliki hubungan yang kuat terhadap citra hasil rekonstruksi. Sedangkan pada sistem pencitraan ECVT, mutual coherence hanya memiliki hubungan yang sangat lemah terhadap citra hasil ECVT.

---

ABSTRAK
In modern technology, signal acquisition is important. Compressive sensing can make the process of acquiring signals or data to be more quickly and effectively. Compressive sensing allows a much smaller number of measurements or sampling than the original signal. Compressive sensing is widely used in various fields, such as radar, cameras, medical imaging, seismic imaging, cognitive radio to wireless sensor networks WSN . An important point in compressive sensing is to choose a projection matrix and a dictionary that meets Restricted Isometry Property RIP . But RIP testing is difficult to do, so that other parameter is used because it is easier to calculate, namely mutual coherence. Unlike RIP, mutual coherence only provides a weaker reconstruction guarantee. So that this research do analysis of relation between mutual coherence and reconstructed image. It was found that in the compression system, mutual coherence has a strong relationship to the reconstructed image. While in ECVT imaging systems, mutual coherence has only a very weak relationship to the ECVT image results.

Abstrak :
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.

Abstrak :
Pencitraan volumetric berdasarkan prinsip electrical capacitance tomography (ECT), dinamakan electrical capacitance volume tomography (ECVT), telah dikembangkan dalam penelitian ini. Teknik yang digunakan berawal dari pengukuran kapasitan diseluruh geometri benda volumetrik tiga dimensi yang diliputi sensor kapasitan. Pengembangan ini memungkinkan real-time pencitraan volume bergerak ( 4 D ). Pengembangan dari teknik pencitraan ECVT meliputi 3-D desain sensor untuk mendapatkan citra yang optimal dan teknik rekonstruksi pencitaraan volum. Teknik rekonstruksi gambar dimodifikasi oleh algoritma 3-D matrik sensitivitas. Distribusi sensitivitas sangat mempengaruhi citra yang dihasilkan. penelitian ini telah dilakukan dengan simulasi dan komputasi medan listrik pada software COMSOL Multiphysics yang berdasarkan metode element terbatas dan dihitung dalam MATLAB 2007b serta di ujicobakan melalui alat.

---

A dynamic volume imaging based on the principle of electrical capacitance tomography (ECT), namely, electrical capacitance volume tomography (ECVT), has been developed in this research. The technique generates, from the measured capacitance, a whole volumetric image of the region enclosed by the geometrically three-dimensional capacitance sensor. This development enables a real-time, 3-D imaging of a moving object or a real-time volume imaging (4-D) to be realized. The development of the ECVT imaging technique primarily encloses the 3-D capacitance sensor design to get the optimum image and image volume reconstruction technique. The image reconstruction technique is modified by introducing into the algorithm a 3-D sensitivity matrix. The Distribution of sensitivity affects the produced image. The research is done with the simulation system and computational electric field in COMSOL Multiphysics software that is based in a finite element method and calculated in MATLAB 2007b and is examined with hardware.

Abstrak :
Pencitraan volumetrik berdasarkan prinsip electrical capacitance tomography (ECT), dinamakan electrical capacitance volume tomography (ECVT), telah dikembangkan dalam penelitian ini sebagai dasar dalam pengembangan mode pencitraan baru di dunia medis. Teknik yang digunakan berawal dari pengukuran kapasitansi diseluruh geometri benda volumetrik tiga dimensi yang diliputi sensor kapasitansi. Pengembangan ini memungkinkan real-time pencitraan volume bergerak ( 4 D ). Pengembangan dari teknik pencitraan ECVT meliputi 3-D desain sensor untuk mendapatkan citra yang optimal dan teknik rekonstruksi pencitaraan volumetrik.Serta pengembangan algoritma dalam merekontruksi citra pada ECVT. Penelitian ini telah dilakukan dengan simulasi dan komputasi medan listrik pada software COMSOL Multiphysics yang berdasarkan metode element terbatas dan dihitung dalam MATLAB 2007b serta di ujicobakan melalui alat. Serta mensimulasikan pengambilan citra dengan ECVT denan phantom sebagai model pendekatan kondisi janin di dalam Rahim. Hasil rekontruksi tersebut sebagai basis dalam pencitraan janin didalam rahim. ......Tomography (ECVT) as a Basis for Imagging of Fetus in Uterus Volumetric imaging based on the principle of electrical capacitance tomography (ECT), called electrical capacitance volume tomography (ECVT), has been developed in this research as a basis for imaging in medical aplication. The techniques used are based on capacitance measurements throughout the geometry of three-dimensional volumetric objects covered with capacitance sensors. This development enables real-time imagingof volume three object The development of the imaging technique includes of 3-D sensor design to obtain optimal image reconstruction technique .Algorithm development in recontruction image of ECVT. This research has been done by simulation and computation of reconstructed the electric field using COMSOL Multiphysics software based on the fimited element method and using MATLAB 2007b. The results are also compared with experimental.The experimental used provides phantom with condition similiar to the real fetus. The results of the reconstruction the basis of imaging the fetus in the uterus.

Abstrak :
ECVT (Electrical Capacitance Volume Tomography) merupakan teknik pencitraan yang memanfaatkan nilai kapasitansi dari objek berbentuk volum yang dikelilingi oleh multi sensor. Sensor-sensor yang mengelilingi objek tersebut mengukur nilai kapasitansi listrik yang dipengaruhi oleh distribusi permitivitas yang terdapat di dalam objek yang kemudian direkonstruksi dengan algoritma yang sesuai untuk mendapatkan citra dengan menggunakan software MATLAB R2008a. Sedangkan pembuatan model objek jaringan tumor dan sensor kanker payudara diperoleh melalui FEM (finite element method) atau dikenal dengan metode elemen hingga dengan menggunakan software COMSOL Multiphysics 3.4. Persoalan Ill-Posed yang muncul pada proses rekonstruksi, ditangani dengan menggunakan metode ILBP atau Landweiber equation. Pengujian sensor kanker payudara yang berbasis kapasitansi listrik ini dilakukan pada objek phantom yang menyerupai jaringan payudara manusia dengan menggunakan 24 elektroda yang dipasang disekeliling objek. Dari hasil eksperimen dapat ditunjukan bahwa citra distribusi permitivitas hasil rekonstruksi memiliki pola yang sama dengan distribusi permitivitas pada objek simulasi dan dapat mendiagnosis secara fisik adanya gejala kanker payudara.

---

ECVT (Electrical Capacitance Volume Tomography) is an imaging technique that utilizes the capacitance value of the volume-shaped object surrounded by a multi-sensor. Sensors which surround the object is to measure the value of electric capacitance is influenced by the permittivity distribution contained in the object which is then reconstructed with the appropriate algorithm to obtain the image using the software MATLAB R2008a. While making the object model of breast tumor tissue and the sensor is obtained through FEM or known by the Finite Element Method using the software COMSOL Multiphysics 3.4. Ill-posed problems arising in the reconstruction process, handled using methods ILBP or Landweiber equation. Tests based breast cancer sensor electrical capacitance is carried out on a phantom object that resembles human breast tissue using 24 electrodes placed around the object. From the experimental results can be shown that the image of the results of reconstructing the permittivity distribution has the same pattern with the distribution of permittivity on the object model and can diagnose physical symptoms of breast cancer.