Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"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%."

"Skripsi ini membahas desain dan proses mengukur kapasitansi dari sensor dielektrik. Pengukuran dilakukan dengan menggunakan LCR meter dan menggunakan IC CDC (Capacitance to Digital Converter) AD7746. Tujuan pengukuran adalah untuk membandingkan hasil dari kedua pengukuran dan menentukan pengukuran yang lebih tepat. Selain itu, dilakukan pengukuran sensor dielektrik ketika sensor ditempatkan di udara bebas dan ketika sensor ditempatkan di atas kertas setebal 10 cm. Pengukuran ini dimaksudkan untuk membandingkan hasil pengukuran, di mana kertas dianggap sebagai bahan dielektrik. Proses ini dilakukan untuk membuktikan apakah sensor telah bekerja sebagai sensor kapasitansi. AD7746 CDC memiliki batas kapasitansi pengukuran dari -4,096 pF sampai 4,096 pF. Oleh karena itu, dalam mengukur nilai diluar batas pengukuran dibutuhkan pengaturan CAPDAC. Pengaturan ini bertujuan untuk mencocokkan nilai CAPDAC dengan nilai dielektrik sensor yang diukur. Metode mengukur CDC AD7746 menggunakan mikrokontroler Arduino yang bertujuan untuk menulis dan membaca data dari program CDC atau AD7746. Mikrokontroler Arduino juga berfungsi untuk menampilkan hasil pengukuran pada layar komputer.

---

This script discusses the design and the process of measuring the capacitance of the dielectric sensor. Measurements were made using LCR Meter and using IC CDC (Capacitance to Digital Converter) AD7746. Purpose of measurement is to compare the results of both measurements and determine a more precise measurement. In addition, measurement of dielectric sensor when the sensor is placed in free air and at the sensors placed over the paper as thick as 10 cm. This measurement is intended to compare the results of measurements, in which the paper is considered as a dielectric material. This process is carried out to prove whether the sensor has worked as a capacitance sensor. AD7746 CDC has a capacitance measuring limit of -4.096 to +4.096 pF pF. Therefore, in measuring out the required measurement limit value settings CAPDAC. This arrangement aims to match the value CAPDAC with dielectric sensor measured value. Method of measuring the AD7746 CDC uses an Arduino microcontroller that aims to write and read data from the CDC program or AD7746. Arduino microcontroller also serves to display the measurement results on a computer screen."

"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."

"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."

"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."

"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."

"ABSTRAKElectrical Capacitance Volumetric Tomography ECVT adalah teknologi pemindaian alternatif berbasis kapasitansi yang relatif baru dikembangkan. Teknologi pemindaian serupa, seperti halnya ECT, EIT, ERT, dll. banyak dikembangkan sebagai alternatif teknologi pemindaian yang sudah mapan dikarenakan sifatnya yang non-invassive, rendah energi dan portability. Teknologi pemindaian alternatif tersebut kini tidak hanya dikembangkan untuk keperluan industri namun telah juga digunakan untuk keperluan medis. Oleh karenanya, peningkatan kualitas hasil rekonstruksi citra dari ECVT yang kaya informasi dan presisi, menjadi salah satu isu dalam riset pengembangan teknologi ECVT.Di dalam penelitian ini diusulkan metode rekonstruksi citra ECVT menggunakan prinsip Compressive Sensing CS . CS digunakan mengingat inverse problem pada metode rekonstruksi citra ECVT secara natural membentuk under-determined linear system yang secara teori seharusnya dapat diselesaikan dengan prinsip CS. Metode rekonstruksi yang diusulkan diperkaya dengan penambahan metode usulan threshold yang berdasarkan hasil simulasi meningkatkan nilai kinerja hasil rekonstruksi sampai dengan 16.4 secara rata-rata. Beberapa kontribusi teori juga dirumuskan hasil dari analisa menyeluruh pada metode rekonstruksi yang diusulkan berdasarkan beberapa aspek penting dalam prinsip CS. Pada bagian akhir evaluasi dan analisis, metode rekonstruksi yang diajukan dibandingkan dengan metode rekonstruksi citra ECVT pada metode konvensional ILBP Iterative Linear Back Projection yang lebih sederhana.Hasil penelitian menunjukkan metode yang diusulkan mampu memperbaiki kualitas hasil rekonstruksi dan menghilangkan elongation error yang muncul pada hasil rekonstruksi citra ECVT dengan metode ILBP. Kinerja terbaik pada metode yang diusulkan mampu memperbaiki akurasi hasil rekonstruksi sampai dengan 11.9 berdasarkan nilai koefisien korelasi R. Metode rekonstruksi citra ECVT yang diusulkan masih memiliki kelemahan pada beberapa pemindaian yang lebih rumit, namun tetap memberikan hasil lebih baik dibandingkan dengan ILBP. Analisis hasil simulasi juga menunjukkan bahwa tidak semua kriteria pada teori prinsip CS sejalan dengan implementasinya pada metode rekonstruksi citra ECVT.

---

ABSTRACTElectrical Capacitance Volume Tomography ECVT is a capacitance based sensing technology. ECVT and other related sensing technologies are rapidly developed since they have beneficial properties non invasive, low energy consumption and portability compared to the established sensing technologies MRI, CT Scan, USG, etc . The ECVT is not only developed for industrial purposes but also for medical purposes. Therefore, the improvement on the image reconstruction is urgently needed. ECVT image reconstruction imaging system based on Compressive Sensing Principle is proposed. CS framework is used since the inverse problem of ECVT naturally constructs under determined linear system which is theoretically can be solved using Compressive Sensing framework. The proposed method is enriched by proposed thresholding method which succeed to improve the reconstruction kinerjance up to 16.4 . In addition, some theoretical contributions are also defined based on the comprehensive analysis of the proposed method subject to several aspects in Compressive Sensing principles. At the end of the works, the proposed method is compared with the existing image reconstruction method for ECVT, Iterative Linear Back Projection ILBP .Simulation results indicated that the proposed imaging system is able to improve the reconstructed image especially on reducing the elongation error resulted in ILBP method. The best kinerjance on the proposed method succeeds to improve the accuracy up to 11.9 based on R value. The proposed method still has limitations, especially on more complicated sensing environment but still retrieved better results compared to ILBP. In addition, there are some gaps between the theoretical concept and application of Compressive Sensing that could not be fully implemented in ECVT imaging system."

"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."