1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Penyakit jantung merupakan penyebab nomor satu kematian di dunia. Di

Indonesia angka kematian yang disebabkan serangan jantung mencapai 26 hingga 30

persen. Faktor risiko penyakit jantung koroner adalah kebiasaan merokok, stres,

kurang olah raga, kencing manis atau diabetes, obesitas, hipertensi serta

hiperlipidemia atau kelebihan lemak dalam darah, keturunan, usia, dan jenis kelamin.

Penyakit jantung merupakan pembunuh yang paling berbahaya saat ini.

Penderitanya tidak mengenal kalangan, dapat berasal dari kalangan ekonomi tinggi

sampai orang dari kalangan ekonomi lemah. Salah satu tanda penyakit ini adalah

adanya pembesaran ukuran jantung atau yang disebut dengan cardiomegally. Jadi

bisa dikatakan bahwa kalau terjadi pembengkakan ukuran jantung, maka hampir bisa

dipastikan ada indikasi mempunyai penyakit jantung. Pemantauan pembesaran

jantung selama ini masih menggunakan modaliti X-Ray karena modaliti ini hampir

tersedia di hampir seluruh rumah sakit. Bahkan untuk kasus di Indonesia, banyak

puskesmas yang sudah mempunyai peralatan ini. Sehingga tidak mengherankan,

hampir empat puluh persen dari pemeriksaan radiologi yang menggunakan X-Ray

(radiografi) merupakan pemeriksaan .

2

Gambar 1.1 menunjukkan citra X-ray dari rongga dada, dan dua garis yang

menunjukkan nilai kedua diameter untuk perhitungan CTR [15]

Guna mengetahui atau melihat kelainan organ-organ pada rongga dada

diperlukan analisis dan interpretasi yang akurat, untuk menginterpretasikan hasil

radiografi (X-ray). Salah satu metode yang digunakan adalah dengan menghitung

rasio antara nilai maksimum dari transverse diameter dari jantung (MD) dengan nilai

maksimum dari transverse diameter dari rongga dada (ID). Nilai rasio ini dikenal

dengan cardio-thoracic ratio (CTR) dengan rumus

CTR = MD / ID…………………………………………………(1.1)

Perhitungan CTR sudah diterima tidak hanya sebagai metode yang mudah

akan tetapi nilainya dapat digunakan sebagai parameter klinis. Pada orang dewasa,

nilai CTR yang lebih besar dari 0.5 (50%) mengindikasikan pembesaran jantung,

meskipun masih ada variable lain seperti bentuk dari rongga dada yang harus

diperhitungkan. Sedangkan pada bayi yang baru lahir, nilai CTR 66% adalah nilai

MD

ID

3

batas normal. Gambar 1.1 menunjukkan citra X-ray dari rongga dada, dan dua garis

yang menunjukkan nilai kedua diameter untuk perhitungan CTR.

Perhitungan CTR ini sangat berguna untuk mendeteksi penyakit jantung terutama

yang ditandai dengan adanya pembesaran ukuran jantung (cardiomegally).

Kemungkinan penyebab CTR lebih dari 50% diantaranya:

Kegagalan jantung (cardiac failure)

pericardial effusion

left or right ventricular hypertrophy

1.2.Kelemahan dari perhitungan CTR manual

a. Penentuan diameter sangat subjektif yang bisa menghasilkan perbedaan hasil

diagnose antar dokter. Pengamatan manual paling tidak mempunyai dua error

yang umum diantaranya interobserver error dan intra observer error.

Interobserver error mengarah pada error yang terdapat pada pengukuran objek

yang sama oleh orang yang berbeda. Hal ini bisa dimaklumi karena selain faktor

citra X-ray itu sendiri, tingkat konfidensi seseorang dalam melakukan pengukuran

berbeda. Sedangkan error yang kedua adalah error yang terdapat pada pengukuran

objek yang sama oleh orang yang sama pada saat yang berbeda. Hal ini juga

mungkin terjadi terutama jika dihadapkan pada rentang waktu yang lama dan

frekuensi pengukuran yang tinggi.

b. Sekarang ini masyarakat sudah semakin sadar tentang pentingnya melakukan

pemeriksaan dini. Disamping untuk produktivitas dan mengurangi beban

perusahaan jika karyawan perusahaannya banyak yang sakit, maka banyak

perusahaan yang mengkoordinir program cek kesehatan termasuk pengambilan

foto thorax. Bisa dibayangkan akan dihasilkan ratusan bahkan ribuan citra X-ray.

Sangat tidak praktis menggunakan cara manual. Membatasi jumlah citra X-ray

yang dibaca seorang ahli akan menyebabkan tertundanya penerimaan hasil,

sesuatu yang sulit diterima perusahaan. Sebaliknya memberi beban pembacaan

4

yang terlalu banyak juga tidak bijaksana dan bahkan bisa menimbulkan kesalahan

pembacaan.

c. Setiap citra medik memiliki sejumlah noise berupa ciri citra medik yang tidak

diinginkan tampil dan menurunkan visibilitas obyek dan struktur tertentu. Sumber

noise yang paling utama pada radiografi dengan X-ray adalah foto energi yang

bergerak atau keluar secara acak. Noise menurunkan citra medik melalui

konsentrasi foto yang besar yang biasanya dibarengi dengan dosis radiasi yang

tinggi terhadap pasien. Tingkat noise juga dipengaruhi oleh pemilihan nilai

tertentu dari protokol pencitraan. Kelemahan dari perhitungan CTR Manual

adalah :

1. Kesulitan dalam membaca gambar dikarenakan banyaknya noise serta

perbedaan yang sangat tipis dari gambar dan latar belakang, yang

mengakibatkan kesulitan dalam menentukan batas tepi dari gambar yang akan

diukur dan akan berpengaruh terhadap hasil pengukuran.

2. Waktu yang dibutuhkan dalam pengukuran lama, serta biaya yang mahal.

3. Pada kasus Atrial Septal Defect (ASD) pembesaran pada Atrium kanan pada

foto thorax sulit dibedakan dengan pembesaran pada ventrikel kanan.

Berdasarkan uraian kelemahan penentuan cardio-thoracic rasio secara manual diatas,

maka penentuan dengan pendekatan lain yang memanfaatkan komputer dan

aplikasinya sangat dibutuhkan.

Penelitian ini sangat penting karena menumpuknya beban penanganan kesehatan

di rumah sakit rujukan. Penderita jantung tidak hanya di kota- kota besar saja, akan

tetapi juga di desa- desa. Dilain pihak modaliti X-ray sudah tersedia di beberapa

puskesmas akan tetapi pembacaan citra hasil masih dilakukan di rumah sakit rujukan

dimana tersedia tenaga ahli (radiologi) padahal tugas mereka sangat banyak.

Pengurangan beban ke mereka dapat dilakukan dengan cara hanya memberikan kasus

5

yang benar- benar penting untuk ditangani. Jika aplikasi ini bisa dipasang di rumah

sakit atau puskesmas di daerah yang hanya mempunyai tenaga radiographer, maka

Untuk perhitungan CTR, hanya citra X-ray dari pasien yang nilai CTR dari citra X-

ray pasien tersebut melebihi ambang normal yang akan dilaporkan ke rumah sakit

rujukan. Adanya resiko keterlambatan pembacaan citra X-ray pada screening masal

jika pembacaan citra X-ray dilakukan secara manual. Cara manual juga mengandung

resiko kesalahan.

1.3. Perumusan Masalah

Dari latar belakang yang telah disampaikan di atas maka dapat dirumuskan

permasalahan sebagai berikut :

1. Segmentasi citra x-ray paru-paru dengan menggunakan level set .

2. Penggunaan metode level set untuk melakukan segmentasi terhadap citra

X-Ray

1.4. Tujuan dan Manfaat Penelitian

Penelitian ini bertujuan mengembangkan metode active contour untuk

melakukan segmentasi citra X-ray pada rongga dada.

Adapun manfaat dari penelitian ini adalah

1.Memberi kemudahan kepada ahli radiologi dengan instrumen praktis dan

otomatis untuk penyaringan informasi dari penyakit jantung.

2.Menyediakan alat bantu (tool) medis untuk membantu penentuan nilai CTR

dalam kasus khusus seperti screening masal.

3.Untuk kasus pembacaan dalam jumlah kecil, aplikasi ini sangat dibutuhkan

untuk meningkatkan keakurasian penentuan CTR serta mengurangi error.

4.Membekali radiographer di daerah atau di puskesmas untuk bisa secara dini

melaporkan adanya indikasi penyakit jantung pada seorang pasien jika nilai

CTR dari citra X-ray pasien tersebut melebihi ambang normal

6

1.5. Batasan Masalah

Batasan dalam ruang lingkup ini adalah sebagai berikut :

1.Pada penelitian ini hanya melakukan segmentasi rongga dada yang merupakan

salah satu syarat untuk menentukan CTR yaitu organ paru-paru dengan

menggunakan active contour.

2.Algoritma yang digunakan untuk segmentasi adalah active contour dengan

menggunakan metode level set.

3.Citra X-ray yang diteliti merupakan citra yang telah diperoleh dari hasil rekam

medis dan telah tersimpan berupa file.

1.6. Kontribusi

Keluaran dari penelitian ini adalah sebuah proses segmentasi pada citra X-ray

paru-paru dengan akurasi tinggi. Metode yang diusulkan dapat menjadi alternatif bagi

proses segmentasi pada citra X-ray paru-paru.

1.7. Sistematika Penulisan

Penulisan penelitian ini terdiri atas 5 bab, di mana setiap bab saling

berhubungan satu sama lain sesuai dengan urutan permasalahan yang akan dibahas.

Garis besar susunan penulisannya adalah sebagai berikut :

BAB I. Pendahuluan

Mendeskripsikan mengenai latar belakang, perumusan masalah, batasan

masalah, tujuan dan manfaat penelitian, metodologi penelitian dan

sistematika pembahasan.

BAB II. Kajian Pustaka

Berisi tentang kajian teoritis mengenai konsep dasar fisiologi rongga dada,

image processing menggunakan metode active contour dan level set.

7

BAB III. Metode Penelitian

Membahas tentang perancangan sistem dalam bentuk diagram blok yang

dibuat mulai dari input gambar X-ray, aplikasi software, hingga proses

segmentasi.

BAB IV. Hasil dan Pembahasan

Membahas tentang pengujian sistem secara keseluruhan dan terpadu tentang

bagaimana melakukan segmentasi dan mendeteksi organ paru-paru.

BAB V. Kesimpulan

Berisikan kesimpulan-kesimpulan yang bisa diambil dari hasil penelitian ini

serta saran-saran dan masukan.

8