Pengaruh Jumlah dan Energi Foton terhadap Kualitas Citra pada CUDA EGS
Sitti Yani1,2, Freddy Haryanto1, Idam Arif1
1 Departemen Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Teknologi Bandung
2 Akademi Kebidanan Pelita Ibu Kendari
Abstract
Simulasi Monte Carlo (MC) digunakan secara luas untuk mensimulasikan efek radiasi pengion pada beberapa aplikasi fisika medis misalnya radioterapi dan pencitraan sinar-X. Salah satu source code yang memanfaatkan algoritma MC adalah CUDA EGS. CUDA EGS ini dapat mensimulasikan mekanisme transport foton dalam EGSnrc untuk mensimulasikan X-ray hamburan Compton dan Rayleigh yang muncul dalam aplikasi pencitraan. Dalam simulasi ini digunakan phantom inhomogenitas yang berupa silinder air dengan diameter 12 cm dan tinggi 12.8 cm. Di dalam phantom terdapat dua silinder terkecil (diameter 3 cm, panjang 10 cm) yang terdiri atas jaringan tulang dan adipose, dua bulatan teflon dengan diameter 1 cm dan batangan alminium persegi dengan ketebalan yang bervariasi dari 1 mm sampai 4 mm. Sumber sinar-X yang digunakan merupakan sumber titik yang diletakkan 30 cm dari pusat phantom sepanjang sumbu utamanya. Image plane tegak lurus terhadap sumbu pusat phantom dan berada 30 cm di belakang pusat phantom. Image plane (detektor) terdiri dari pixel persegi sebanyak 512�512 pixel dengan panjang sisi 1 mm. Simulasi dilakukan dengan memvariasikan besar energi foton yaitu pada energi 20 keV, 80 keV, 380 keV, 800 keV dan 1 MeV dengan jumlah history sebanyak 109 foton. Sedangkan jumlah history foton yaitu 105, 106, 108, 109 dan 1010 dengan energi foton sebesar 380 keV. Semua citra yang dihasilkan oleh CUDA EGS menunjukkan jumlah dan distribusi dari foton yang sampai pada detektor. Jumlah dan distribusi foton tersebut digambarkan dalam nilai grayscale tiap pixel pada detektor. Semakin tinggi nilai grayscale pada hasil simulasi untuk tiap citra menunjukkan semakin banyak foton yang mampu menembus material dan sampai pada detektor. Waktu simulasi yang dibutuhkan akan semakin lama jika energi foton yang digunakan semakin besar. Dalam simulasi MC untuk transport foton semakin besar history yang digunakan maka hasil yang diperoleh semakin akurat.
Keywords: Monte Carlo, CUDA EGS
Topic: Lain-lain
Link: https://ifory.id/abstract-plain/xCd7QMZnkagT