Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"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."

"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%."

"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."

"Tomografi merupakan salah satu pencitraan non-invasif yang banyak dikembangkan saat ini. Tomografi adalah proses visualisasi gambar dua dimensi maupun tiga dimensi yang banyak digunakan di bidang medis maupun industri. Terdapat beberapa cara dalam proses tomografi, salah satunya adalah dengan menggunakan kapasitansi listrik, atau biasa disebut dengan electrical capacitance tomography. ECT terdiri dari tiga komponen utama, yakni sensor yang terbuat dari tembaga tipis, sinyal kondisioning yang digunakan untuk mengukur nilai kapasitansi dan mengubahnya ke bentuk digital, dan komputer yang menerima data digital dari sinyal kondisioning yang kemudian diolah menjadi gambar dua atau tiga dimensi. Pada penelitian ini, untuk mengukur kapasitansi penulis menggunakan AD5933 Evaluation Board. AD5933 merupakan IC keluar Analog Devices yang dapat digunakan untuk mengukur impedansi. AD5933 dapat mengukur impedansi dengan presisi dan pada jangkauan frekuensi yang luas, karena itu diharapkan dengan menggunakan AD5933 dapat dihasilkan sistem ECT baru yang dapat mengukur frekuensi pada jangkauan frekuensi yang luas secara presisi. Berdasarkan hasil uji pengukuran kapasitor pada sensor ECT 8 Channel nilai spesifitasnya antara 30% sd 46% dan nilai sensitivitasnya antara 24% sd 95%.

---

Tomography is one of some nowdays developed non-invasif rekonstruction. It‟s two or three dimension visualisation in medicine or industry. There are so many processes in tomography; one of them is using electrical capacitance, or known as electrical capacitance tomography (ECT). ECT has three main components, there are; sensor made from thin copper, signal conditioning that use to measure capacitance value and convert it into digital data, and computer used to receive digital data from signal conditioning and convert it into two or three dimensional image.

In this research, writer use AD5933 Evaluation Board to measure capacitance. AD5933 is integrated circiut form Analog Devices that use to measure impedance. It can measure impedance precisely and in the wide range frequency, because of it we expected with AD5933 we can get new ECT system that can measure capacitance precisely in wide range of frequency. Based on experiment using capacitor, specificity of capacitance measurement on ECT sensor using AD5933 is between 30% and 46% and its sensitivitiy is around 24% and 95%."

"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."

"Meningkatnya penggunaan pencitraan dalam bidang medis mendorong perkembangan metode dan modalitas baru yang aman, murah dan cepat. Electrical Impedance Tomography (EIT) merupakan salah satu pengembangan dalam pencitraan medis yang mampu memberikan pencitraan yang aman tanpa radiasi. Permasalahan utama dari sistem EIT adalah diperlukannya algoritma yang kompleks untuk melakukan pencitraan dengan hasil yang memiliki resolusi rendah. Penelitian diharapkan dapat menyediakan rangkaian EIT sederhana sehingga dapat dengan mudah digunakan dan dikembangkan. Penelitian dilakukan dengan cara merancang dan membangun sistem pencitraan EIT berbasis MATLAB dan Arduino yang kemudian diuji terhadap beragam skenario objek pengamatan. Hasil pencitraan yang dihasilkan menunjukkan bahwa sistem mampu merepresentasikan berbagai variasi struktur dari objek pengamatan. Pengukuran impedansi pada sistem EIT dilakukan menggunakan metode two-point technique menggunakan 8 elektrode dan 16 elektrode pada frekuensi 50 kHz. Objek pengamatan utama pada pengujian sistem merupakan gelas acrylic yang diisi oleh air keran dengan nilai TDS (Total Dissolved Solids) sebesar 300 ppm. Sistem pencitraan EIT yang dirancang dan dibangun dapat melakukan pencitraan terhadap objek pengamatan menggunakan sistem yang sederhana.

---

The rise of imaging in medical field has boost the progress of new imaging method and modality that area safer, cheaper, and faster. Electrical Impedance Tomography (EIT) is one of such modality that provide safe medical imaging through non ionizing method. The downside of the EIT method is the complex algorithm needed to produce imaging result and low resolution. This study hope to provide a simple EIT imaging system that are easily used and developed. The proposed system designed in this study is a MATLAB and Arduino based imaging system which are then tested under several observation object scenario.

The imaging results that are produced by the system are able to represent the varying observational objects structure. Impedance measurement method that is implemented in the proposed system is a two-point technique using 8 electrode and 16 electrode with a frequency of 50 kHz. The main observation object of this system is an acrylic cup filled with tap water that has a TDS (Total Dissolved Solids) of 300 ppm. The resulting EIT imaging system is a simple system that are able to produce imaging results based on the observation object."

"Electrical Impedance Tomography (EIT) adalah sebuah teknik tomografi sederhana yang digunakan untuk mendapatkan pencitraan internal dari suatu objek. Metode yang dilakukan adalah dengan cara menginjeksikan arus konstan dan mengukur distribusi tegangan yang ada di dalam phantom. Phantom yang dibuat berdiameter 16 cm dan tinggi 22 cm, dengan 64 buah elektroda masing-masing berukuran 4x2 cm disusun menjadi 4 lapisan dengan 16 elektroda setiap lapisannya. Setiap elektroda itu dihubungkan dengan demultiplekser untuk menginjeksikan arus dan multiplekser untuk pengukuran tegangan. Sinyal arus dihasilkan dari tegangan sinusoidal dengan frekuensi 100 kHz yang berasal dari voltage control oscillator XR2206, demultiplekser dan multiplekser digunakan untuk memilih elektroda yang digunakan untuk memilih elektroda untuk diinjeksikan arus dan digunakan untuk mengambil data tegangan, semuanya dikontrol oleh LabVIEW melalui NI-USB DAQ 6008. Proses rekonstruksi citra menggunakan program EIDORS. Model phantom yang dibuat yaitu dengan meletakkan batang Pe (polyethylene) dengan ukuran dan posisi yang berbeda. Hasil pencitraan yang didapatkan menghasilkan posisi dari objek yang ada di dalam phantom, sedangkan untuk bentuk yang didapatkan kurang akurat. Penyimpangan luas area terkecil terhadap objek sebenarnya yaitu sebesar 0,67% yaitu pada model kedua dan penyimpangan terbesar pada model keempat dengan besar penyimpangan 44,19%.

---

Electrical Impedance Tomography (EIT) is a simple technique of tomography to get internal imaging of the object. The method is to inject constant current and measure the voltage distribution in the phantom. The phantom has diameter of 16 cm and height 22 cm, in the form of 64 pieces of 4x2 cm sized electrodes arranged into 4 layers with each layer having 16 electrodes. Each of electrode connected to demultiplexer to inject a constant current and a multiplexer for measuring voltage. Current signal generated from a sinusoidal voltage with a frequency of 100 kHz from the voltage control oscillator XR2206, demultiplexer and multiplexer used to select which electrode are used to inject current and voltage data taking, all controlled by LabVIEW with NI-USB DAQ 6008. The process of image reconstruction using the EIDORS software. Phantom models made by putting rod of Pe (polyethylene) with size and different position. Imaging results obtained show the position of the object in the phantom, while for the form is less accurate. The minimum deviation area of the actual object is 0,67% which is the second model and maximum deviation in the fourth model with deviation of 44,19%."

"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."

"Electrical Impedance Tomography EIT adalah metode pencitraan yang mampu memperkirakan distribusi impedansi listrik di bagian dalam objek. Sistem EIT yang dibuat lebih sederhana dan portabel berbasis Mikrokontroler dan menggunakan 32 elektroda. Dari pasangan elektroda diinjeksikan arus bolak-balik 3 mA dan diukur beda voltase pada pasangan elektroda lain. Data pengukuran voltase dikirim ke MATLAB dan software EIDORS, data tersebut akan direkonstruksi menjadi citra objek dua dimensi. Objek dengan ukuran 4 cm2 atau lebih dapat direkonstruksi oleh sistem EIT dengan noise citra skala normal. Posisi objek dicitrakan cukup akurat dengan pergeseran rata-rata sebesar 0,69 cm namun luas objek belum dapat dicitrakan dengan akurat. Keakurasian citra objek lebih besar ketika letak objek dekat dengan elektroda, ukuran objek besar, dan diinjeksikan arus dengan frekuensi 100KHz dan 200KHz.

---

Electrical Impedance Tomography EIT is an imaging method that is able to estimate electrical impedance distribution inside of an object. EIT system is developed by using 32 electrodes and microcontroller based. From a pair of electrodes, sinusiodal curent 3mA is injected and diffrence voltage of another pair of electrodes is measured. Voltage measurement datas is sent to MATLAB and EIDORS software, the data is used to reconstruct two dimensions image. An Object size of 4 cm2 or more can be recontructed by EIT system with normal noise. Object position is high accurately reconstructed with mean displacement 0.69 cm but object area cannot be accurately reconstructed. Object rsquo s image more accurate when object rsquo s position closer to electrodes, bigger object rsquo s size, and current injected with frequency 100 KHz and 200KHz."