Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"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."

"Pemanfaatan teknologi Electrical Impedance Tomography (EIT) dalam pencitraan medis merupakan salah satu upaya dalam bidang teknologi biomedis untuk menyediakan modalitas pencitraan yang cepat, aman, serta murah. Teknologi ini menarik perhatian peneliti dikarenakan kemampuan pencitraan menggunakan komponen yang sederhana tanpa memanfaatkan radiasi mengionisasi. Faktor yang menghambat pengadopsian dari teknologi EIT merupakan biaya perangkat instrumentasi pengukuran impedansi yang mahal dan diperlukannya algoritma yang kompleks dalam melakukan rekonstruksi gambar. Sebagian besar sistem EIT yang tersedia melakukan rekonstruksi gambar setelah keseluruhan pengukuran selesai dilakukan sehingga pencitraan tidak dilakukan dalam waktu nyata. Penulis berharap menyediakan perangkat sistem EIT sederhana yang mudah dikembangkan dan dapat melakukan pengukuran serta rekonstruksi gambar dalam waktu singkat. Penulis melakukan penelitian melalui proses perancangan dan perangkaian sistem EIT yang memanfaatkan Arduino beserta perangkat lunak MATLAB. Seluruh perangkat lunak dari sistem diintegrasikan pada perangkat lunak MATLAB untuk mengeliminasi keterlambatan akibat pemindahan data antar aplikasi. Algoritma EIDORS digunakan untuk membentuk gambar rekonstruksi. Pengukuran impedansi pada sistem dilakukan menggunakan 16 buah elektrode dengan metode pengukuran four-terminal-sensing pada frekuensi 50 kHz. Sistem EIT yang diusulkan berhasil mengintegrasikan algoritma EIDORS-MATLAB dengan Arduino untuk melakukan rekonstruksi pencitraan menggunakan sistem yang sederhana.

---

The adoption of Electrical Impedance Tomography (EIT) in medical imaging is one of the innovation of biomedical engineering to provide a faster, safer and cheaper imaging modality. This technology garner interest by researcher due to its ability to provide imaging using simple component without the use of ionizing radiation. A barrier that halted the widespread adoption of this technology is the high cost of the impedance measurement instrument as well as the complex algorithm required to employ image reconstruction. The majority of the readily available devices perform image reconstruction after the full measurement of the observation object causing the device not be able to provide imaging in real-time. This research is conducted to provide a simple and easily developed EIT system that is able to perform measurement and image reconstruction with low latency. This research is conducted through the process of designing and assembling an EIT system which utilizes Arduino using MATLAB software. The software portion of the system is integrated into MATLAB to eliminate latency due to data transfer between programs. EIDORS algorithm is used to perform image reconstruction. Impedance measurement within the system is conducted with 16 electrode using four-terminal sensing methods St 50 kHz The resulting EIT system is a simple system that integrate EIDORS-MATLAB with Arduino to perform image reconstruction."

"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."

"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%."

"EIT (Electrical Impedance Tomography) adalah satu diantara beberapa metode tomografi untuk memperkirakan distribusi impedansi dalam suatu domain berdasarkan pengukuran daerah batas di sekelilingnya. Metode ini banyak digunakan untuk mengamati keberadaan dan pertumbuhan benda asing di daerah yang diamati, seperti kanker pada payudara. Instrumen EIT dalam penelitian ini dirancang untuk memiliki kemampuan mengidentifikasi keberadaan dan bentuk geometri benda asing, yang diletakkan pada daerah pengukuran tomografi (phantom) dalam bentuk gambar tiga dimensi (3D), dengan akuisisi data menggunakan NI USB 6351 dan LabVIEW (hard & software). Hasil pengujian dan analisis rekonstruksi gambar 3D menggunakan program EIDORS dengan pemodelan algoritma “n3r2”, dapat disimpulkan bahwa model instrumen EIT hasil penelitian sudah dapat mendeteksi keberadaan dan lokasi sampel uji yang diletakkan`di dalam area pengukuran tomografi (phantom), tetapi gambar 3D yang dihasilkan belum representatif menggambarkan bentuk geometri dari sampel uji. Hal ini kemungkinan besar disebabkan adanya kesalahan data yang dihasilkan oleh elektroda S0-S1, S1-S2, dan S31-S0, yaitu inkonsisten jika dibandingkan dengan data yang dihasilkan elektroda lainnya.

---

EIT (Electrical Impedance Tomography) is one of several tomographic methods for estimating impedance distribution in a domain based on measuring the boundary area around it. This method is widely used to observe the presence and growth of foreign objects in the area observed, such as cancer in the breast. EIT instruments in this study are designed to have the ability to identify the presence and geometry of foreign objects, which are placed in the area of tomography measurement (phantom) in the form of three-dimensional (3D) images, with data acquisition using NI USB 6351 and LabVIEW (hard & software). The results of testing and analysis of 3D image reconstruction using the EIDORS program with the "n3r2" algorithm modeling, it can be concluded that the EIT instrument model results have been able to detect the presence and location of test samples placed in the tomography measurement area, but the resulting 3D images not representative describes the geometry of the test sample. This is most likely due to an error in the data generated by electrodes S-S1, S1-S2, and S31-S0, which is inconsistent when compared with the data produced by other electrodes."

"Electrical Impedance Tomography (EIT) adalah salah satu teknik pencitraan dengan merekronstruksi gambar dari wilayah tertentu dalam tubuh manusia berdasarkan konduktivitas dari jaringan biologis. Terdapat perangkat EIT yang telah dirancang bangun dan mampu mengambil data berbasis Arduino dan MATLAB EIDORS. Namun, untuk mengakuisisi data, menyimpan, mengubah, dan melakukan visualisasi datanya kembali masih cukup sulit dilakukan.  Terdapat salah satu teknik rekonstruksi citra EIT sejak tahun 2017 berbasis Python bernama pyEIT yang dapat memudahkan pengguna untuk melakukan visualisasi data EIT. Sehingga, penulis berharap untuk merancang sebuah software berbasis pyEIT dan Tkinter yang memudahkan pengguna untuk mengakuisisi data dari perangkat EIT secara otomatis dan melakukan visualisasi data EIT dengan berbagai parameter.

---

Software berbasis pyEIT dan Tkinter telah berhasil dirancang yang dapat memudahkan pengguna untuk melakukan akuisisi data dari perangkat EIT secara otomatis dan menyimpan serta melakukan visualisasi data EIT dalam bentuk pyEIT. Jumlah mesh yang dihasilkan oleh software berbasis pyEIT adalah 376 elemen yang dapat diatur lagi dengan elektrodanya yang berputar secara clockwise. Beberapa parameter yang dapat ditentukan oleh pengguna akan mempengaruhi grafik dan citra data EIT yang dihasilkan. Selain itu, software ini mampu memiliki SSIM tertinggi 0.8819 namun bergantung juga dengan tipe rekonstruksi, urutan pengambilan data, dan salinitas dari phantom yang digunakan. Electrical Impedance Tomography (EIT) is an imaging technique that reconstructs images of certain areas of the human body based on the conductivity of biological tissue. An EIT device has been designed and capable of retrieving data based on Arduino and MATLAB EIDORS. However, to acquire data, store, modify, and visualize the data again is still quite difficult. There is a Python-based EIT image reconstruction technique since 2017 called pyEIT which can make it easier for users to visualize EIT data. Thus, the authors hope to design a software based on pyEIT and Tkinter that makes it easier for users to acquire data from EIT devices automatically and visualize EIT data with various of parameters. Software based on pyEIT and Tkinter has been successfully designed, making it easier for users to automatically acquire data from EIT devices and store and visualize EIT data in the form of pyEIT. The number of meshes generated by the pyEIT-based software is 376 elements which can be rearranged with the electrodes rotating clockwise. Several parameters that can be defined by the user will affect the graphs and images of the resulting EIT data. In addition, this software is capable of having the highest SSIM 0.8819 but it also depends on the type of reconstruction, the sequence of data retrieval, and the salinity of the phantom used."

"Telah didesign sistem Electrical Impedance Tomography (EIT) yang merupakan suatu metode pencitraan distribusi resistivitas listrik suatu objek berdasarkan pengukuran potensial pada bidang batas. Pengukuran Beda Potensial menggunakan 16 elektroda lempengan tembaga dengan ketebalan 0.1 mm dan luas 4.5 x 1.2 cm yang mengelilingi sistem objek yang diamati yaitu dalam bentuk phantom lingkaran. Salah satu elektroda yang dipasang pada bidang batas akan diinjeksikan dengan arus listrik dari tiga generator XR2206 yang dijumlahkan dengan Penguat LF356 menghasilkan gelombang superposisi, lalu dilakukan pengukuran beda potensial pada elektorda lainnya. Dari hasil pengukuran tersebut, citra objek direkonstruksi berdasarkan distribusi resitivitasnya. Sistem EIT ini menggunakan 16 elektorda dan pengontrol mikro Atmega128 untuk mengontrol injeksi arus dan pengukuran tegangan di elektroda. Dari hasil percobaan, dapat ditunjukkan bahwa perangkat EIT yang dikembangkan dapat merekonstruksi citra 2-dimensi distribusi resistivitas objek uji dengan menggunakan program EIDORS.

---

Has been Design of system Electrical Impedance Tomography (EIT) which is a method of imaging the distribution of electrical resistivity measurements of an object based on the potential at the boundary phantom. Potential difference measurements using 16 copper electrode plates with a thickness of 0.1 mm and 4.5 x 1.2 cm area surrounding the object system being observed is in the form of phantom circle. One electrode attached to the boundary will be injected with an electric current using sinus wave of the three generators with 200,300,500 kHz from 3 XR2206 are summed by LF356 which is instrumentasi amplifier produces a wave superposition, then the potential difference measurements were taken at other elektorda.

From the results of these measurements, the object image is reconstructed based on the distribution resistivity. This EIT system using 16 elektorda and micro controller Atmega128 to control the injection current and voltage measurements at electrodes. From the experimental results, it can be shown that the EIT device developed to reconstruct 2-dimensional image of the resistivity distribution of the test object by using EIDORS."

"Electrical Impedance Tomography (EIT) merupakan salah satu teknik tomografi yang memanfaatkan distribusi konduktivitas dari objek yang diamati. Teknik pencitraan ini tidak menghasilkan radiasi karena menggunakan arus listrik bolak-balik orde lemah dan berfrekuensi tinggi. Arus akan diinjeksikan kedalam phantom yang berisi 16 elektroda yang terbuat dari tembaga yang dilapisi lapisan silver conductive paint. Tembaga yang digunakan berukuran 4 x 2 cm dengan ketebalan 0.5 mm. Tegangan akan diukur pada elektroda lainnya yang kemudian data tersebut akan diolah oleh perangkat lunak EIDORS menjadi hasil rekonstruksi citra. Pengontrolan elektroda yang akan diinjeksi arus dan diukur teganganya dilakukan oleh 16 channel multiplekser dan demultiplekser. Proses akuisisi data pada penelitian ini menggunakan perangkat NI ELVIS II dengan bantuan perangkat lunak LabVIEW. Sistem ini mampu melakukan proses rekonstruksi citra untuk objek plastik berbentuk silinder dengan diameter terkecil 2.5 cm.

---

Electrical Impedance Tomography is one of tomography method which is based on distribution of electrical conductivity from the object. This method doesn’t produce harmful radiation because it is use constant low amplitude and high frequency AC current. On this method current will be injected to the phantom by 16 electrodes which made from copper that coated by silver conductive paint. The copper’s size is 4 x 2 cm and 0.5 mm thickness. Voltage will be measured on adjacent electrodes and then EIDORS will proccess it into image reconstruction. Data aqcuisition system are processed by NI ELVIS II with LabVIEW software. This system is able to process image reconstruction from cylindrical plastic object which has minimum size 2.5 cm of diameter"

"ABSTRACTDalam penelitian ini telah dibuat sebuah sistem Tomografi berbasis gelombang mikro yang bersifat portable dengan biaya yang relatif rendah. Sistem ini terdiri dari sebuah modul akuisisi data berbasis mikrokomputer yang mendapatkan data dari PocketVNA dan sebuah sistem mekanis berbasis motor stepper yang digunakan sebagai pengendali posisi angular antena Vivaldi di sepanjang lintasan yang bergerak melingkar mengelilingi obyek uji yang diamati. Motor stepper digerakkan melalui sebuah motor driver dan sebuah Arduino board. DeepAces Vivaldi antena dapat digunakan sebagai transceiver gelombang mikro dari frekuensi 1.5 GHz sampai 9 GHz, sedangkan PocketVNA yang digunakan untuk melakukan perhitungan koefisien transmisi dan koefisien refleksi (S11 dan S12), magnitude dan fase gelombang mikro mempunyai jangkauan frekuensi 500 kHz sampai dengan 4 GHz. Pengukuran dalam penelitian ini dilakukan dalam rentang frekuensi 3-3.78 GHz dengan kenaikan frekuensi setiap 0.5 GHz, dan pengukuran dilakukan 5 kali di setiap posisi sudut, sedangkan posisi antenna digeser dengan kenaikan 5°. Obyek uji yang digunakan berupa logam besi berbentuk segi 8 dan logam besi berbentuk silinder setra nilon atau Polyehhylene. Citra hasil proses rekonstruksi berbasis algoritma simultaneous iterative reconstruction cukup secara signifikan menggambarkan bentuk dan penampang benda uji.

---

ABSTRACTIn this research study a Microwave-based Tomography (MWT) system that is portable with a relatively low cost has been developed. This system consists of a microcomputer-based data acquisition module that obtains data from a PocketVNA and a mechanical system based on stepper motors which are used to control the angular positions of the Vivaldi antennas along a circular path around the observed object. The stepper motors are driven through motor drivers and an Arduino board. The used Vivaldi antennas can be operated as microwave transceivers from frequency of 1.5 GHz to 9 GHz, while the PocketVNA is used to measure the transmission and reflection coefficients (S11 and S12), magnitude and phase of the microwave that have a frequency range of 500 kHz to 4 GHz. Measurements in this study were carried out in the frequency range 3-3.78 GHz with an increase in frequency of every 0.5 GHz, and measurements were executed 5 times at each angle position, while the antenna position was shifted every a 5°. The test object used was in the form of an octagonal iron metal and cylindrical metal also nylon or Polyethylene. The images of the reconstruction process based on simultaneous iterative reconstruction algorithms significantly illustrates the shape and cross section of the test object."

"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."