## SANITAS : JURNAL TEKNOLOGI DAN SENI KESEHATAN
ISSN :  1978-8843 ( PRINT )   /   2615-8647 ( ONLINE ) Vol.  12 (1), 2021  : 15 - 20

## NOISE REDUCTION AT IMAGE NON CONTRAST CT-SCAN UROGRAPHY WITH USING ITERATIVE RECONSTRUCTION
Saifudin 1) , Catur Budi Saputra 2)
1 Jurusan Teknik Radiodiagnostik dan Radioterapi, Poltekkes Kemenkes Semarang, Jl. Tirto Agung Pedalangan Banyumanik, Kota Semarang, Jawa Tengah, 50268
2 Instalasi Radiologi, RSI Sultan Agung Semarang, Jl. Kaligawe KM. 4, Kota Semarang, Jawa Tengah, 50112
E-mail: saifudin.sf89@gmail.com
Submitted: 23 th January 2021; Accepted: 7 th July 2021 https://doi.org/10.36525/sanitas.2021.2

## ABSTRACT
The CT Scan examination technique that in the last decade is popular in diagnosing urinary stones is NCCT Urography examination. This examination is fast and informative, but this examination has a deficiency that the resulting image has a fairly high noise. Iterative Reconstruction is a method of algorithm reconstruction on CT Scan with the basic principle of estimating data to produce reconstruction image by reducing noise. The purpose  of  this  study  was  to  find  out  the  difference  in  noise  value  in  the  use  of  Iterative  Reconstruction  in reducing  noise  and  improving  the  quality  of  NCCT  Urography  image.  This  research  was  conducted retrospectively,  namely  on  existing  image  given  iterative  reconstruction  treatment  of  20%,  40%,  60%,  80% and  100%.  Samples  in  each  iterative  reconstruction  treatment  group  as  many  as  10  images.  Image  is  done noise  measurement  by  doing  ROI  in  kidneys,  ureter  and  VU.  Data  analysis  is  done  by  conducting  different tests of One Way Anova using SPSS Software. The results showed that there was a significant difference in noise  value  after  it  was  done  Iterative  Reconstruction.  Noise  decreased  as  the  percentage  of  used  Iterative Reconstruction  increased  in  NCCT  Urography  image.  In  the  use  of  Iterative  Reconstruction  percentage  of 100% obtained the lowest average noise value of 9.11. The use of Iterative Reconstruction can reduce noise in NCCT Urography image by 9.386% compared to Filtered Back Projection (FBP). Iterative reconstruction  is able to reduce noise and improve the image quality of NCCT Urography
Keywords: Iterative Reconstruction, NCCT Urography, Noise
This is an open access journal, and articles are distributed under the terms of the Creative Commons Attribution-Non  Commercial-Share  Alike  4.0  License,  which  allows  others  to  remix,  tweak,  and  build upon  the  work  non-commercially,  as  long  as  appropriate  credit  is  given  and  the  new  creations  are licensed under the identical terms.
©2021 Sanitas
SANITAS : JURNAL TEKNOLOGI DAN SENI KESEHATAN\
ISSN :  1978-8843 ( PRINT )   /   2615-8647 ( ONLINE ) Vol.  12 (1), 2021  : 15 - 20

## PENGURANGAN NOISE PADA CITRA CT-SCAN UROGRAFI NON KONTRAS DENGAN MENGGUNAKAN REKONSTRUKSI ITERATIVE

## ABSTRAK
Teknik  pemeriksaan  CT  Scan  yang  dalam  satu  dekade  terakhir  populer  dalam  mendiagnosis  batu  saluran kemih adalah pemeriksaan NCCT urography . Pemeriksaan ini cepat dan informatif, akan tetapi pemeriksaan ini memiliki kekurangan yaitu citra yang dihasilkan memiliki noise yang cukup tinggi. Rekonstruksi Iterative merupakan metode rekonstruksi algoritma pada CT Scan dengan prinsip dasar melakukan estimasi data untuk menghasilkan  citra  rekonstruksi  dengan  mengurangi noise .  Tujuan  penelitian  ini  adalah  mengetahui perbedaan  nilai noise pada  penggunaan  Rekonstruksi Iterative dalam  menurunkan noise dan  meningkatkan kualitas citra NCCT urography . Penelitian ini dilakukan secara retrospektif, yaitu pada citra yang sudah ada diberikan  perlakuan  Rekonstruksi Iterative 20%,  40%,  60%,  80%  dan  100%.  Sample  pada  masing-masing kelompok  perlakuan  Rekonstruksi Iterative sebanyak  10  citra.  Citra  dilakukan  pengukuran noise dengan melakuikan ROI pada Ginjal, Ureter dan VU. Analisis data dilakukan dengan melakukan uji beda One Way Anova  menggunakan  Software  SPSS.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  terdapat  perbedaan  yang bermakna  nilai noise setelah  dilakukan  Rekonstruksi Iterative . Noise mengalami  penurunan  seiring  dengan peningkatan persentase Rekonstruksi Iterative yang digunakan pada citra NCCT urography . Pada penggunaan persentase  Rekonstruksi Iterative 100%  didapatkan  nilai  rata-rata noise yang  paling  rendah  yaitu  9,11. Penggunaan  Rekonstruksi Iterative dapat  mereduksi noise pada  citra  NCCT urography sebesar  9,386% dibandingkan dengan Filtered Back Projection (FBP). Rekonstruksi Iterative mampu menurunkan noise dan meningkatkan kualitas citra NCCT urography .
Kata Kunci: Rekonstruksi Iterative, NCCT Urography, Noise

## PENDAHULUAN
Seiring  dengan  perkembangan  tekologi  di  dunia  kesehatan  terutama  pada  bidang Radiologi  dan  Imaging.  Pelayanan  radiologi  dituntut  untuk  dapat  memberikan  pelayanan diagnostik yang cepat, tepat dan efisien. Salah satu pemeriksaan radiologi yang cepat dalam proses  pemeriksaannya  adalah  CT  Scan.  Teknik  pemeriksaan  CT  Scan  yang  dalam  satu dekade terakhir populer adalah pemeriksaan CT Scan urografi tanpa menggunakan kontras media dalam mendiagnosis batu saluran kemih 1 . Pemeriksaan ini disebut juga dengan atau CT  Scan  urografi  non  kontras atau Non  Contrast  Computed  Tomography  Urography (NCCT urography ) 2 .  NCCT urography mampu  menghasilkan  resolusi  citra    yang  baik dengan  waktu  pemeriksaan  yang  cepat 3 .  NCCT urography dalam  mendiagnosis  batu saluran  kemih  memiliki  sensitivitas  sebesar  97,7%,  spesifitas  sebesar  100%  dan False negative sebesar 2% 4,5 .
Kelebihan  pemeriksaan  NCCT urography ini  adalah  dapat  dilakukan  langsung  pada pasien  tanpa  memerlukan  puasa  ataupun  urus-urus,  dilakukan  tanpa  injeksi  media  kontras terutama  pada  pasien  dengan  kadar  Kretainin  tinggi  (≥  2,0  mg/dl),  selain  itu  pemeriksaan
SANITAS : JURNAL TEKNOLOGI DAN SENI KESEHATAN\
ISSN :  1978-8843 ( PRINT )   /   2615-8647 ( ONLINE ) Vol.  12 (1), 2021  : 15 - 20
ini  informatif  dalam  menampilkan  batu  non  kalsifikasi  (batu luscent ) 4,6 .  Kelemahan  dari NCCT urography adalah citra yang dihasilkan memiliki tingkat noise yang tinggi 7 . Noise atau  derau  adalah  fluktuasi  (standar  deviasi)  nilai  CT  number  pada  jaringan  atau  materi yang  homogen 8 . Noise akan  mempengaruhi  kontras  resolusi  (ketajaman  citra),  semakin tinggi noise maka  kontras  resolusi  akan  menurun 9,10 .  Perkembangan  teknologi  CT  Scan saat  ini  memungkinkan  untuk  meminimalisir  atau  mengurangi noise dan  meningkatkan kualitas citra adalah dengan menggunakan Rekonstruksi Iterative 11,12 .
Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan citra NCCT urography yang sudah ada di Workstation kemudian  dilakukan  post  processing  dengan  menggunakan  Rekonstruksi Iterative . Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perbedaan nilai noise pada penggunaan Rekonstruksi Iterative dalam mengurangi noise citra NCCT urography guna menghasilkan citra yang memiliki kontras resolusi (ketajaman citra) yang optimal.

## METODE PENELITIAN

## 1. Desain Penelitian
Jenis penelitian ini adalah penelitian quasi eksperimen dengan rancangan penelitian post test design .  Pemilihan rancangan penelitian ini bertujuan untuk mengetahui adanya perubahan  setelah  perlakuan  ( post  test )  pada  kelompok  perlakuan.  Subjek  penelitian adalah  citra  NCCT urography .  Penelitian  ini  menggunakan  teknik purposive  sampling yaitu merupakan teknik dalam menentukan sampel dengan pertimbangan tertentu sesuai dengan  tujuan  penelitian  yang  dikehendaki 13 .  Penghitungan  jumlah  minimal  sampel setiap  kelompok  yang  diperlukan  pada  penelitian  ini  diestimasikan  berdasarkan  rumus Lemeshow 14 .  Sampel  pada  penelitian  ini  adalah  50  citra  NCCT urography dengan masing-masing  kelompok  perlakuan  Rekonstruksi Iterative sebanyak  10  citra    (10 sample  terpilih  kemudian  dilakukan  Rekonstruksi Iterative 20%,  40%,  60%,  80%  dan 100%).
2. Metode Pengumpulan Data
a. Mengidentifikasi  citra  NCCT urography dengan  kasus  batu  saluran  kemih pada pesawat MSCT Scan .
SANITAS : JURNAL TEKNOLOGI DAN SENI KESEHATAN\
ISSN :  1978-8843 ( PRINT )   /   2615-8647 ( ONLINE ) Vol.  12 (1), 2021  : 15 - 20
b. Menyembunyikan  atau  menonaktifkan  informasi  data  identitas  pasien  pada  sampel terpilih.
c. Melakukan post  processing citra  dengan  melakukan  Rekonstruksi Iterative 20%,
40%, 60%, 80% dan  100%.  Pesawat  CT Scan  yang digunakan daam  penelitian ini adalah Merk General Electric dengan Tipe Optima CT660 .
d. Melakukan  pengukuran noise pada  citra  NCCT urography dengan  menggunakan Region Of Interest (ROI) seluas 3 mm 2 pada citra di monitor pesawat MSCT Scan 15 . Pengukuran noise dilakukan pada anatomi citra Ginjal, Ureter dan Kandung Kemih.
Hasil Pengukuran noise berupa skala data rasio yang langsung muncul di monitor.
e. Data hasil pengukuran dicatat dalam tabel untuk selanjutnya dilakukan analisis.

## 3. Metode Analisis Data
Analisis  data  dilakukan  dengan  menggunakan  data  tabel  Microsoft  Excel  dan menggunakan Software SPSS ( One Way Anova).

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan hasil penelitian dengan melakukan pengukuran ROI pada 50 sample citra (10 sample terpilih  kemudian dilakukan  Rekonstruksi Iterative 20%, 40%, 60%, 80% dan 100%), maka didapatkan rerata hasil noise yang ditampilkan dalam tabel sebagai berikut :
Tabel 1 Hasil Rerata Pengukuran Noise pada citra NCCT Urography dengan Rekonstruksi Iterative
Perlakuan Rerata Noise pada Organ Ginjal Ureter VU X1 20% 14,046 12,278 13,779 X2 40% 13,144 11,744 12,565 X3 60% 11,957 10,490 11,503 X4 80% 10,003 10,117 10,165 X5 100% 8,519 9,391 9,108 p value 0,001 0,001 0,001
Data  hasil  pengukuran  selanjutnya  dilakukan  analisis  anova  untuk  menguji  perbedaan noise .  Hasil  analisis  anova  perbedaan  nilai noise setelah  dilakukan  Rekonstruksi Iterative pada citra NCCT urography ditunjukkan pada tabel berikut :
SANITAS : JURNAL TEKNOLOGI DAN SENI KESEHATAN\
ISSN :  1978-8843 ( PRINT )   /   2615-8647 ( ONLINE ) Vol.  12 (1), 2021  : 15 - 20
Tabel  2 Hasil  Analisis  Anova  Perbedaan  Nilai Noise setelah  dilakukan  Rekonstruksi Iterative pada Citra NCCT Urography Perlakuan N Mean SD p value X1 (20%) 10 13,780 0,508 < 0,001 X2 (40%) 10 12,570 0,604 X3 (60%) 10 11,500 0,533 X4 (80%) 10 10,160 0,520 X5 (100%) 10 9,110 0,516
Berdasarkan tabel diatas dapat diketahui bahwa perbedaan nilai noise setelah dilakukan Rekonstruksi Iterative pada citra NCCT urography hasil uji beda dengan One Way Anova didapatkan nilai p <0,001 (<0,005) yang berarti  bahwa terdapat perbedaan yang bermakna nilai noise setelah dilakukan Rekonstruksi Iterative .
Pada  penelitian  ini,  nilai noise mengalami  penurunan  seiring  dengan  peningkatan persentase  Rekonstruksi Iterative yang  digunakan  pada  citra  NCCT urography .  Pada penggunaan  persentase  Rekonstruksi Iterative 100%  didapatkan  nilai  rata-rata noise yang paling  rendah  yaitu  9,11. Menurut  penulis,  citra yang  dihasilkan  merupakan  hasil  dari penggunaan  jumlah  persentase  Rekonstruksi Iterative untuk  mereduksi noise pada  citra baru  yang  dihasilkan. Noise yang  paling  rendah  didapatkan  pada  penerapan  Rekonstruksi Iterative 100% karena pada penerapan Rekonstruksi ini, forward projection data atau data awal  digunakan  secara  keseluruhan  (100%)  untuk  dilakukan  Rekonstruksi Iterative yaitu dengan dilakukan penggabungan dengan raw data tiruan ( simulated projection data ).
Gambar 1 Citra NCCT Urography setelah dilakukan Rekonstruksi Iterative A) 20%; B) 40%; C) 60%; D) 80% dan E) 100%
SANITAS : JURNAL TEKNOLOGI DAN SENI KESEHATAN\
ISSN :  1978-8843 ( PRINT )   /   2615-8647 ( ONLINE ) Vol.  12 (1), 2021  : 15 - 20
Hasil  penelitian  ini  didukung  dengan  penelitian  sebelumnya  bahwa,  Rekonstruksi Iterative merupakan  metode  rekonstruksi  algoritma  pada  CT  Scan  dengan  prinsip  dasar melakukan  estimasi  data  untuk  menghasilkan  citra  rekonstruksi  dengan  mengurangi noise 16 , 17 .  Penggunaan  Rekonstruksi Iterative yang  semakin  tinggi,  maka  data  awal  citra  CT Scan  akan  dilakukan  rekontruksi  korektif  secara  penuh  dari  data  awal  dengan  intensif sehingga  sinyal-sinyal  yang  tidak  sesuai  dengan  estimasi  sinyal  pada  objek  akan dihilangkan 8,17 .

## SIMPULAN
Berdasarkan  Penelitian  ini  dapat  disimpulkan  bahwa  penggunaan  Rekonstruksi Iterative dapat mereduksi noise pada citra NCCT urography 9,386% dibandingkan dengan Filtered  Back  Projection (FBP).  Rekonstruksi  Iterative  mampu  menurunkan noise dan meningkatkan kualitas citra NCCT urography .

## UCAPAN TERIMA KASIH
Alhamdulillah  peneliti  ucapkan  atas  berkat  Rahmat  Allah  SWT.  Ucapan  terima  kasih kepada  Orangtua,  Istri  dan  saudara  Catur  Budi  Saputra  yang  membantu  dalam  proses pengambilan data. Selanjutnya Terima kasih kepada Instalasi Radiologi RSI Sultan Agung Semarang yang telah memberikan izin dalam pengambilan data penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
1. Joffe SA, Servaes S, Okon S, Horowitz M. Multi – Detector Row CT Urography in the Evaluation of. RSNA . Published online 2003:1441-1455.
2. Moussa  SA,  Mariapan  P. Imaging  of  the  Genitourinary  System  -  Urolithiasis .  First edit. (Morcos SK, Thomsen HS, eds.).; 2009.
3. Xiao-yun HU, Chun-hong HU, Xiang-ming F, Xuan-jun YAO, Lerner A, Hong-wei C.  Practical value of  intravenous  urography combined with add-on. 2012;125(7):1287-1291. doi:10.3760/cma.j.issn.0366-6999.2012.07.018
4. Wang  J,  Lin  W,  Wei  C,  Chang  C.  Diagnostic  Value  of  Unenhanced  Computerized Tomography Urography in The Evaluation of Acute Renal Colic. Kaohsiung J Med Sci . 2003;19(10):503-508. doi:10.1016/S1607-551X(09)70498-X
SANITAS : JURNAL TEKNOLOGI DAN SENI KESEHATAN\
ISSN :  1978-8843 ( PRINT )   /   2615-8647 ( ONLINE ) Vol.  12 (1), 2021  : 15 - 20
5. Hartman  RP,  Kawashima  A,  LeRoy  AJ. Helical  CT  in  The  Diagnosis  of Urolithiasis .; 2006.
6. Bombiński  P,  Warchoł  S,  Brzewski  M,  et  al.  Lower-dose  CT  urography  (  CTU  ) with  iterative  reconstruction  technique  in  children  –  initial  experience  and examination  protocol. Polish  J  Radiol .  Published  online  2014:137-144. doi:10.12659/PJR.890729
7. Guzinski  M,  Waszczuk  Ł,  Marek  JS.  Head  CT :  Image  quality  improvement  of posterior fossa and radiation dose reduction with ASiR - comparative studies of CT head examinations. Published online 2016. doi:10.1007/s00330-015-4183-4
8. Seeram  E. Computed  Tomography  Physical  Principles,  Clinical  Applications  and Quality Control . Fourtth Ed.; 2016.
9. Bushberg  JT,  Seibert  JA,  Leidholdt  EM,  Boone  JM.  The  Essential  Physics  for Medical Imaging.pdf. Published online 2003.
10. Sagara Y, Hara AK, Pavlicek W, Silva AC, Paden RG. Abdominal CT: Comparison of  Low-Dose  CT  With  Adaptive  Statistical  Iterative  Reconstruction  and  Routine- Dose  CT  With  Filtered  Back  Projection  in  53  Patients. Am  J  Radiol . 2010;(September):713-719. doi:10.2214/AJR.09.2989
11. Vardhanabhuti  V,  Loader  RJ,  Mitchell  GR,  Riordan  RD,  Roobottom  CA.  Image Quality  Assessment  of  Standard-  and  Low-Dose  Chest  CT  Using  Filtered  Back Projection,  Adaptive  Statistical  Iterative  Reconstruction,  and  Novel  ModelBased Iterative  Reconstruction  Algorithms. Am  J  Radiol .  2013;(March):545-552. doi:10.2214/AJR.12.9424
12. Nagatani  Y,  Takahashi  M,  Murata  K,  et  al.  Lung  nodule  detection  performance  in five observers on computed tomography ( CT ) with adaptive iterative dose reduction using  three-dimensional  processing  (  AIDR  3D  )  in  a  Japanese  multicenter  study : Comparison  between  ultra-low-dose  CT  and  low-dose  CT. Eur  J  Radiol . 2015;84(7):1401-1412. doi:10.1016/j.ejrad.2015.03.012
13. Sugiyono. Metode Penelitian Kuantitatif, Kualitatif Dan R & D . Alfabeta; 2011.
14. Lemeshow  S.  SAMPLE  SIZE  DETERMINATION  IN  HEALTH  STUDIES. Published online 1991.
15. Verdun FR, Racine D, Ott JG, Tapiovaara MJ, Toroi P, Bochud FO. Image quality in CT :  From  physical  measurements  to  model  observers. Phys  Medica . 2015;31(8):823-843. doi:10.1016/j.ejmp.2015.08.007
16. Leipsic  J,  Labounty  TM,  Heilbron  B,  et  al.  Adaptive  Statistical  Iterative Reconstruction:  Assessment  of  Image  Noise  and  Image  Quality  in  Coronary  CT Angiography. Am J Radiol . 2010;(September). doi:10.2214/AJR.10.4285
17. Geyer  LL,  Schoepf  UJ,  Meinel  FG,  et  al.  State  of  the  Art :  Iterative  CT Reconstruction Techniques. RSNA . 2015;276(2):339-357.