Digital Radiografi

Digital Radiografi adalah sebuah bentuk paencitraan sinar x dimana sensor – sensor sinar x digital digunakan menggantikan film fotografi konvensional. Dan processing kimiawi digantikan dengan sistem komputer yang terhubung dengan monitor atau laser print.

1.     Komponen Digital Radiography

Sebuah sistem digital radiografi terdiri dari 4 komponen utama, yaitu x  ray source, detektor, analog-digital converter, computer, dan output device.

Ø  X-ray source

Sumber yang digunakan untuk menghasilkan x-ray pada DR sama dengan sumber x-ray pada konvensional radiografi. Oleh karena itu, untuk merubah radiografi konvensional menjadi DR tidak perlu mengganti pesawat x-ray.

Ø  Image receptor

Detektor berfungsi sebagai image receptor yang menggantikan keberadaan kaset dan film. Ada dua tipe alat penangkap gambar digital, yaitu flat panel detectors (FPDs) dan high density line scan solid state detectors.

-      Flat panel detectors (FPDs)

FPDs adalah jenis detektor yang dirangkai menjadi sebuah panel tipis. Berdasarkan bahannya, FPDs dibedakan menjadi 2 :

a.    Amorphous Silicon

Amorphous silicon (a-si) tergolong teknologi penangkap gambar tidak langsung karena sinar x diubah menjadi cahaya. Dengan detektor – detektor a-Si, sebuah sintilator pada lapisan terluar detektor ( yang terbuat dari cesium iodida atau gadolinium oksisulfat ), mengubah sinar x menjadi cahaya. Cahaya kemudian diteruskan melalui lapisan photoiodida a-Si dimana cahaya tersebut dikonversi menjadi sebuah sinyal keluaran digital. Sinyal digital kemudian dibaca oleh film transistor tipis (TFT’s) atau oleh charged couple device (CCD’s). Data gambar dikirim ke dalam sebuah komputer untuk ditampilkan. Detektor a-Si adalah tipe FPD yang paling banyak dijual di industri digital imaging saat ini.

b.    Amorphous selenium (a-Se)

Amorphous selenium (a-Se) dikenal sebagai detektor langsung karena tidak ada konversi energi sinar x menjadi cahaya. Lapisan terluar dari flat panel adalah elektroda bias tegangan tinggi. Elektrode bias mempercepat energi yang ditangkap dari penyinaran sinar X mealui lapisan selenium. Foton-foton sinar-X mengalir melalui lapisan selenium menciptakan pasangan lubang electron. Lubang-lubang elektron tersebut tersimpan dalam selenium berdasarkan pengisian tegangan bias. Pola (lubang-lubang) yang terbentuk pada lapisan selenium dibaca oleh rangakaian TFT atau Elektrometer Probes untuk diinterpretasikan menjadi citra.

-      High Density Line Scan Solid State device

Tipe penangkapan gambar yang kedua pada DR adalah High Density Line Scan Solid State device. Alat ini terdiri dari Photostimulable Barium Fluoro Bromide yang dipadukan dengan Europium (BaFlBr:Eu) tatu Fosfor Cesium Bromida (CsBr). Detektor fosofor merekam energi sinar-X selama penyinaran dan dipindai (scan) oleh sebuah dioda laser linear untuk mengeluarkan energi yang tersimpan yang kemudian dibaca oleh sebuah penangkap gambar digital Charge Coupled Devices (CCD’s). Image data kemudian ditransfer oleh Radiografer untuk ditampilkan dan dikirim menuju work stasion milik radiolog.

Ø  Analog to Digital Converter

Komponen ini berfungsi untuk merubah data analog yang dikeluarkan detektor menjadi data digital yang dapat diinterpretasikan oleh komputer.

Ø  Komputer

Komponen ini berfungsi untuk mengolah data, manipulasi image, menyimpan data-data (image), dan menghubungkannya dengan output device atau work station.

Ø  Output Device

Sebuah sistem digital radiografi memiliki monitor untuk menampilkan gambar. Melaui monitor ini, radiografer dapat menentukan layak atau tidaknya gambar untuk diteruskan kepada work station radiolog. Selain monitor, output device dapat berupa laser printer apabila ingin diperoleh data dalam bentuk fisik (radiograf). Media yang digunakan untuk mencetak gambar berupa film khusus (dry view) yang tidak memerlukan proses kimiawi untuk mengasilkan gambar. Gambar yang dihasilkan dapat langsung dikirimkan dalam bentuk digital kepada radiolog di ruang baca melaui jaringan work station. Dengan cara ini, dimungkinkan pembacaan foto melaui teleradiology.

2.    Prinsip Kerja

Prinsip kerja Digital Radiography (DR) atau (DX) pada intinya menangkap sinar-X tanpa menggunakan film. Sebagai ganti film sinar X, digunakan sebuah penangkap gambar digital untuk merekam gambar sinar X dan mengubahnya menjadi file digital yang dapat ditampilkan atau dicetak untuk dibaca dan disimpan sebagai bagian rekam medis pasien.

Computed radiography ( CR )

Computed radiography adalah proses merubah system analog pada konvensional radiografi menjadi digital radiografi ( Bambang Supriyono 2003:1). Pada sistem Computed Radiography data analog dikonversi ke dalam data digital pada saat tahap pembangkitan energi yang terperangkap di dalam Imaging Plate dengan menggunaklan laser, selanjutnya data digital berupa sinyal-sinyal ditangkap oleh Photo Multiplier Tube (PMT ) kemudian cahaya tersebut digandakan dan diperkuat intensitasnya setelah itu di ubah menjadi sinyal elektrik yang akan di konversi kedalam data digital oleh Analog Digital Converter (ADC).

Pada penggunaan radiografi konvensional digunakan penggabung antara film radiografi dan screen, akan tetapi pada Komputer radiografi menggunakan imaging plate. Walaupun imaging platesecara fisik terlihat sama dengan screen konvensional tetapi memiliki fungsi yang sangat jauh berbeda, karena pada imaging plate berfungsi untuk menyimpan enersi sinar x kedalam photo stimulable phosphordan menyampaikan informasi gambar itu ke dalam bentuk data digital.

Komponen-komponen yang terdapat pada Computed Radiography antara lain :

a.    Kaset

Kaset pada Computed Radiography terbuat dari carbon fiber dan bagian belakang terbuat dari almunium, kaset ini berfungsi sebagaii pelindung dari Imaging Plate.

b.    Imaging Plate

Merupakan komponen utama pada sistem CR yang berfungsi menyimpan energi sinar x, imaging plate terbuat dari bahanPhotostimulabel phosphor. Dengan menggunakan Imaging Platememungkinkan proses gambar pada sistem komputer radiografi untuk melakukan berbagai modifikasi. Proses yang terjadi pada Imaging Plate di mulai pada saat terkena penyinaran sinar-x , Imaging Plate akan menangkap energi dari sinar x kemudian disimpan oleh bahan phosphor yang akan dirubah menjadi data digital dengan Laser Scanner di dalam Image Reader. SetelahImaging Plate melalui proses scanning, gambaran akan di tampilkan pada monitor komputer, sementara Imaging Plate masuk ke bagian data penghapusan (erasure) untuk dibersihkan sehingga dapat digunakan kembali untuk pasien yang lainnya.

Proses pembentukan gambar yang terjadi pada imaging plate melalui beberapa tahapan :

a.    Exposure

Imaging Plate diletakkan didalam kaset, setelah itu kita lakukan eksposi dengan menggunakan sinar x. Sinar x yang menembus obyek akan mengalami atenulasi sehingga enersi dari sinar x tersebur ditangkap oleh imaging plate dalam bentuk data digital.

b.    Stimulate

Bayangan tersebut kemudian distimulasi dengan Photo Stimulable Phosphor (PSP) yang fungsinya untuk mengubah bayangan laten pada IP menjadi cahaya tampak.

c.    Read (pembacaan)

Dengan menggunakan Photo Multiplier, cahaya tampak tersebut di tangkap dan digandakan serta diperkuat intensitasnya kemudian diubah menjadi sinyal elektrik. kemudian sinyal-sinyal ini direkonstruksikan menjadi sebuah gambaran yang dapat dilihat oleh layar monitor.

d.    Erasure (penghapusan)

Setelah proses pembacaan selesai, data gambar pada imaging plate secara otomatis akan dihapus oleh Intense Light sehingga imaging plate dapat digunakan kembali.

SEJARAH KOMPUTER

Istilah Komputer berasal dari bahasa latin computare yang berarti alat hitung, karena awalnya komputer lebih digunakan sebagai perangkat bantu dalam hal penghitungan angka - angka sebelum akhirnya menjadi perangkat multifungsi. Komputer saat ini adalah hasil evolusi panjang dari komputer zaman dahulu, yang mulanya adalah alat mekanik dan elektronik. Berikut contoh penemuan komputer.

a.  Abacus atau sempoa

Sempoa atau Abacus adalah alat kuno untuk penghitungan yang terbuat dari rangka kayu dangan sederetan poros yang berisi manik - manik yang bisa di geser. Alat ini digunakan untuk melakukan operasi aritmatika seperti penjumlahan, pengurangan, perkalian pembagian dan akar kuadrat.Muncul sekitar 5.000 Tahun yang lalu di cina dan masih digunakan di beberapa tempat hingga saat ini. Abacus dapat dianggap sebagai awal mula mesin komputasi (penghitungan). Penggunanya melakukan perhitungan dengan menggunakan biji - bijian geser yang diatur pada sebuah rak. Para pedagang di masa itu menggunakan abacus untuk menghitung transaksi perdagangan. Seiring dengan munculnya pensil dan kertas, abacus kehilangan popularitasnya.

b.  Mesin Buatan Charles Babbage  

Banyaknya kesalahan perhitungan dengan manual menginspirasikan seorang ilmuan yaitu Charles Babbage untuk menemukan mesin hitung mekanik sehingga dapat mengurangi kesalahan perhitungan. mesin mekanik sangat baik dalam mengerjakan tugas yang sama berulang kali tanpa kesalahan. sedangkan matematika membutuhkan repetisi sederhana dari suatu langkah - langkah tertentu. Masalah tersebut kemudian berkembang hingga menempatkan mesin mekanik. Kemudian babbage mendapat inspirasi dari perkembangan mesin hitung yang dikerjakanoleh wilhem Schickard, blaise pascal, dan gottfried leibniz. Charles Babbage mengusulkan suatu mesin untuk melakukan perhitungan persamaan differensial yang muncul pada tahun 1822. Mesin tersebut dinamakan mesin differensial.Dengan menggunakan tenaga uap, mesin tersebut dapat menyimpan program dan dapat melakukan kalkulasi serta mencetak hasilnya secara otomatis. Setelah bekerja dengan mesin differensial selama sepuluh tahun, babbage terinspirasi untuk memulai membuat komputer generasi purpose (multifungsi) pertama, yang di sebut analitycal engine.Atas sumbangan penemuan yang sangat besar ini maka Charles Babbage disebut bapak komputer modern

c.   Mesin Analitik (Analitical Engine)

Setelah Penemuan oleh bapak Charles Babbage, tidak ada penemuan baru yang dianggap berarti terhadap perkembangan dunia komputer. Sampai dengan munculnya ilmuan bernama Howard H.Aiken (1900-1973), seorang insinyur Harvard yang bekerja dengan IBM, berhasil memproduksi kalkulator elektronik untuk untuk US Navy. Kalkulator tersebut berukuran panjang setengah lapangan bola kaki dan memiliki rentang kabel sepanjang 500 mil. The Harvard-IBM Automatic Sequence Controlled Calculator (ASCC), atau Mark I, merupakan komputer relai elektronik. Ia menggunakan sinyal elektromagnetik untuk menggerakkan komponen mekanik. Mesin tersebut beroprasi dengan lambat (membutuhkan 3-5 detik untuk setiap perhitungan) dan tidak fleksibel (urutan kalkulasi tidak dapat di ubah). Kalkulator tersebut dapat melakukan perhitungan aritmatik dasar dan persamaan yang lebih kompleks. Komputer ini sesungguhnya merupakan dambaan Charles Babbage.

Generasi Komputer

Komputer di bagi dalam beberapa generasi berdasarkan sejarah perkembangannya. Pada setiap generasi dibedakan berdasarkan kemampuan teknologinya untuk melakukan serangkaian proses (capability), makin rendah biaya operasionalnya (efficiency) dan makin mudah menggunakannya (user friendly). Berikut beberapa perkembangan generasi komputer.

a.komputer generasi I

 Komputer Generasi I Awal Mula diciptakan komputer adalah pada saat terjadinya Perang Dunia II, negara - negara yangf terlibat dalam perang tersebut berusaha mengembangkan komputer untuk mengeksploitasi potensi strategis yang dimiliki komputer. Hal ini meningkatkan pendanaan pengembangan komputer serta mempercepat kemajuan teknologi komputer. Pada tahun 1941, Konrad Zuse, seorang insinyur Jerman membangun sebuah komputer Z3 , untuk mendesain pesawat terbang dan peluru kendali. pihak sekutu juga membuat kemajuan lain dalam pengembangan komputer. Tahun 1943, pihak inggris menyelesaikan komputer pemecah kode rahasia yang dinamakan Colossus untukmemecahkan kode rahasia yang digunakan jerman. Perkembangan Komputer Generasi I diawali dengan terciptanya komputer yang disebut Electronic Numerical Integrator and Computer (ENIAC). Komputer ini dibuat oleh pemerintah Amerika Serikat yang bekerja sama dengan university of Pennysylvania pada tahun 1946. ENIAC terdiri atas 18.000 tabung vakum, 70.000 resistor, dan 5 juta titik solder. Merupakan mesin yang sangat besar dan membutuhkan daya sebesar 160 kW. Komputer ini dirancang oleh John P.Eckert (1919-1995) dan John W.Mauchly (1907-1980). ENIAC merupakan komputer serbaguna (general purpose computer) yang bekerja 1000 kali lebih cepat dibanding Mark 1. Pertengahan 1940-an, John Von Neumann (1903-1957) bergabung dengan tim University Of Pennysylvania dalam usaha membangun konsep desain komputer 40 tahun mendatang masih dipakai dalam teknik komputer. Von Neumann mendesain Electronic Discrete Variable Automatic Comnputer (EDVAC) pada tahun 1945 dengan sebuah memori untuk menampung baik program atau pun data. Teknik ini memungkinkan komputer untuk berhenti pada suatu saat dan kemudian melanjutkan pekerjaannya kembali. Kunci utama arsitektur Von Neumann adalah unit pemrosesan sentral (Central processor unit/ CPU), yang memungkinkan seluruh fungsi komputer dikoordinasikan melalui satu sumber tunggal. Tahun 1951, UNIVAC I (Universal Automatic Computer I) yang di buat oleh Remington Rand, menjadi komputer komersial pertama yang memanfaatkan model arsitektur Von Neumann. UNIVAC dimiliki oleh Badan Sensus Amerika Serikat dan General Electric. Salah satuhasil mengesankan komputer UNIVAC, yaitu prediksi kemenangan Eisenhower dalam pemilihan presiden Amerika Serikat pada tahun 1952. Komputer Generasi I memiliki ciri khas, yakni instruksi operasi dibuat secara spesifik untuk satu tugas tertentu. Setiap komputer memiliki program kode-biner masing - masing yang berbeda yang disebut "Bahasa Mesin"(Machine Language). Hal ini menyebabkan komputer sulit untuk diprogram dan membatasi kecepatannya. 

Berikut Karakteristik komputer Generasi I secara umum. 
1) Sirkuitnya Menggunakan Tabung Hampa. Penggunaan Tabung Hampa tersebut yang membuat ukuran komputer pada masa tersebut berukuran sangat besar. 

2)   Komputer mempunyai silinder magnetik untuk menyimpan data. 

3)   Programnya hanya bisa dibuat menggunakan bahasa mesin. 

4)   Instruksi operasi dibuat secara spesifik untuk tugas tertentu. 

5)   Menggunakan Konsep Stored Program dengan memori utamanya adalah Magnetic Core Storage. 

6)   Menggunakan Simpanan Luar Magnetic Tape dan Magnetic Disk. 

7)   Ukuran fisik komputer besar, memerlukan ruang yang luas.

8)   Suhunya cepat panas, sehingga diperlukan pendingin. 

9)   Prosesnya kurang cepat. 

10) Daya simpannya kecil.

11)  Membutuhkan daya listrik yang besar.

Beberapa komputer yang termasuk komputer generasi pertama adalah EDSAC, ACE, SEC, Havard Mark II, Havard Mark III, UNIVAC, dan lain sebagainya.

b.Komputer Generasi II

Bahasa mesin yang digunakan adalah bahasa assembly. Dalam bahasa assembly digunakan kode-kode berupa singkatan yang menggantikan kode biner. Komputer mampu mendesain produk, menghitung daftar gaji, mencetak data sehingga komputer generasi kedua ini sukses di pasaran. 

Ciri-ciri: 1) Ukuran fisik lebih kecil dibanding komputer generasi pertama karena telah menggunakan transistor pada sirkuitnya2) Menggunakan memori yang cukup besar 3) Telah menggunakan media penyimpanan luar berbentuk removable disk seperti megnetic disk dan magnetic tape 4) Penggunaan aplikasinya lebih luar 5) Proses operasinya lebih cepat 6) Penggunaan daya lebih kecil 7) Program yang dibuat dapat menggunakan bahasa tingkat tinggi seperti FORTAN, COBOL, dan ALGOL.

Beberapa contoh dari komputer generasi kedua adalah IBM 7080, IBM 1400, UNIVAC SS90, UNIVAC III, PDP-1, PDP-8, Burroghts 200, dan lain sebagainya.

DFINISI COMPUTER

Komputer berasal dari bahasa latin yaitu computer/computare artinya menghitung ( to compute atau reckon )

Definisi komputer menurut beberapa buku

1.     Robbert H Blissmer ( Computer Annual )

Komputer yaitu suatu alat elektronik yang mampu melakukan tugas menerima input, memproses input tadi sesuai dengan programnya , menyimpan perintah dan hasil pengolahan , dan menyediakan output dalam bentuk informasi.

2.    Donald H Sander ( Computer Today )

Komputer adalah sistem elektronik untuk memanipulasi data yang cepat dan tepat serta dirancang dan diorganisasikan supaya secara otomatis menerima dan menyimpan data input, memprosesnya dan menghasilkan output di bawah pengawasan suatu langkah – langkah instruksi program yang tersimpan di memori. ( stored program ).

3.    V.C Hamacher Z.G Vranesic S.G Zaky ( Computer Organization )

Komputer adalah mesin penghitung elektronik yang cepat dapat menerima informasi input digital, memprosesnya sesuai dengan suatu program yang tersimpan di memorinya ( stored program ) dan menghasilkan output informasi.

4.    William M Fuori ( Introduction to the computer , the tool of bussiness )

Komputer adalah sustu pemroses data ( data prosesor ) yang dapat melakukan penghitungan yang besar dan cepat termasuk penghitungan aritmatika yang besar atau operasi logika, tanpa campur tangan dari manusia mengoperasikan selama pemrosesan.

Fungsi komputer :

a.    Sebagai alat elektronik

b.    Dapat menerima input data

c.    Dapat memberikan informasi

d.    Dapat menerima input / output data

e.    Dapat menyimpan program dan hasil pengolahan

f.    Bekerja otomatis