2021 : Rancang Bangun Sistem Diagnosis Kanker Berbasis Pencitraan Tomografi Impedansi Listrik menggunakan Kecerdasan Buatan untuk mendukung program Sustainable Developments Goals bidang Kesehatan yang baik dan kesejahteraan

Prof. Dr. Drs Agus Rubiyanto M.Eng.Sc.

Year

2021

Published in

-

External link

Type

RESEARCH

Keywords

-


Abstract

Teknologi citra medis terus dikembangkan sampai saat ini, karena sifatnya yang non-invasif untuk membantu para medis dalam melakukan penatalaksanaan penyakit. Salah satu teknik diagnosis yang sedang dikembangkan pada dunia medis adalah teknik pencitraan atau tomografi. Tomografi merupakan teknik yang dilakukan dengan mempelajari struktur jaringan dari makhluk hidup dalam bentuk citra. Terdapat berbagai macam tomografi, antara lain yaitu CT(Computed Tomography) Scan, MRI (Magnetic Resonance Imaging), Pneumotachometer, dan Nuclear Imaging yang memberikan hasil yang baik, namun memiliki kelemahan yaitu sama-sama membutuhkan biaya mahal, khususnya MRI dan CT Scan yang berefek samping merusak jaringan akibat paparan radiasi yang diberikan. Electrical impedance tomography (EIT) merupakan metode tomografi berdasarkan nilai impedansi listrik dari obyek terukur dan dikembangkan atas biaya rendah. Metode ini dilakukan dengan menginjeksikan arus listrik 1 mA dengan frekuensi khusus untuk organ otak maupun paru-paru yaitu 100kHz pada 16 elektroda berdasarkan prinsip metode tetangga untuk mengetahui persebaran distribusi konduktivitas listrik dari obyek yang diukur. EIT memiliki beberapa keunggulan yakni lebih efektif, aman, dan murah untuk mendeteksi dan melokalisasi keabnormalan atau kelainan fungsi otak dan paru-paru. Penerapan metode ini dalam memonitoring kelainan fungsi otak dan paru-paru yang memerlukan desain khusus seperti sistem pengukuran atau akuisisi data yang memadai, pemodelan, dan rekonstruksi citra yang tepat guna menghasilkan pencitraan dua dimensi dari distribusi konduktivitas obyek yang diukur. Pada penelitian awal, perangkat instrumentasi dan rekontruksi citra EIT untuk sistem waktu nyata (real-time) beserta perangkat lunak GUI EIT telah berhasil dibuat. Namun, memiliki waktu jeda atau delayed time 7 detik untuk akusisi data beserta rekontruksi citra. Kecepatan transmisi sinyal multiplekser sebesar 1ms/data atau sekitar 3.68 detik untuk 256 data EIT. Analog To Digital Converter (ADC) pada EIT mampu merespon sampai 1ms/data dengan standar deviasi 0.33- 1.79mV dan sudah mampu untuk mendukung sistem EIT waktu nyata (real-time). Rekonstruksi citra dengan penerapan algoritma Gauss Newton pada program python sudah mampu mendeteksi keberadaan objek maupun keabnormalan berdasarkan ukuran, posisi, dan jenis objek namun masih diperlukan perbaikan dan peningkatan dikemudian hari. Guna melengkapi dan menyempurnakan penelitian sebelumnya, maka perlu dilakukan optimasi perangkat EIT dalam proses akuisisi data, rekonstruksi citra, dan penerapan teknik ini pada objek yang lebih berstandar atau mendekati jaringan otak maupun paru-paru sesungguhnya. Sehingga nantinya dapat diketahui keefektifan system EIT ini dalam monitoring kelainan fungsional pada otak maupun paru-paru manusia secara nyata (real). Demi mencapai hal tersebut, maka dibuat phantom yang menyerupai organ otak dan paru-paru. Kanker otak merupakan salah satu penyakit berbahaya. Diagnosa dan deteksi pasien kanker otak dapat dilakukan melalui tomografi. Seorang dokter membutuhkan waktu yang lama dan memiliki resiko kesalahan yang tinggi Ketika mendiagnosa secara manual. Oleh karena itu dibutuhkan suatu cara untuk mendiagnosa kanker secara otomatis dan akurat. Kecerdasan buatan atau artificial intelligent (AI) merupakan bagian dari kemajuan teknologi bidang teknologi informasi dan mempunyai peranan penting dalam berbagai bidang, termasuk Kesehatan. Pada penelitian ini akan dilakukan diagnosa penyakit kanker menggunakan metode Kecerdasan buatan berbasis pencitraan Tomografi impedansi listrik untuk mendapatkan hasil diagnose yang cepat dan akurat, serta dapat meminimalisasi efek samping pada pasien. Penelitian ini juga mendukung program Sustainable Development Goals bidang Kesehatan yang baik dan kesejahteraan, terutama pelayanan Kesehatan Masyarakat secara ekonomis.