SEGMENTASI NODUL PADA CITRA COMPUTED TOMOGRAPHY PARU-PARU MENGGUNAKAN MAX-TREE DAN ATTRIBUTE FILTERS

Transkripsi

1 Presentasi Sidang Tesis SEGMENTASI NODUL PADA CITRA COMPUTED TOMOGRAPHY PARU-PARU MENGGUNAKAN MAX-TREE DAN ATTRIBUTE FILTERS Ananda ( ) Program Magister Bidang Keahlian Telematika Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya,

2 Agenda Presentasi 2 Pendahuluan Kajian Pustaka Dasar Teori Metodologi Penelitian Hasil dan Pembahasan Kesimpulan dan Saran Acknowledgments

3 3

4 Lung Cancer Related Facts and Figures 4 Number of deaths and age-specific mortality rates, lung cancer, by sex, UK, 2008 Number of deaths 4,000 3,500 3,000 2,500 2,000 1,500 1, Male deaths Female deaths Male rates Female rates Rate per 100,000 population Age at death Sumber :

5 Lung Cancer Related Facts and Figures 5 Stages of the worldwide tobacco epidemic Sumber :

6 Lung Cancer Related Facts and Figures 6 % smoking Percentage of children smoking regularly by age, England, 2010 Boys Girls Children Age Sumber :

7 Existing Medical Treatments 7 Lung Biopsy (seperti Bronchoscopy, Mediastinoscopy) Sumber : National Cancer Institute Sumber : g-surgery/lung-biopsy.html

8 Existing Medical Treatments 8 Sumber : s/idiopathic-pulmonary-fibrosis-recentadvances

9 Treatment with minimal human interventions 9 Rontgen (X-ray) CT-Scan

10 Masalah selesai??? 10 Data Original CT Lung Image (DICOM file) Dengan konversi dan pemrosesan citra

11 Problems (cont..) 11 Nodules in the lung are patches scattered throughout the area of lung with random position, diverse forms and sizes that are not defined

12 12 Rumusan Masalah (cont..) Proses perbaikan dan segmentasi otomatis oleh komputer perlu dilakukan. Bagaimana Proses perbaikan dan segmentasi dengan menggunakan metode MaxTree dan Attribute Filters dapat menghasilkan objek nodule tampak dibanding dengan bagian lain pada Citra CT Scan Paru paru. Attribute filters yang akan dijadikan parameter adalah intensitas dan ukuran dari nodule

13 13 Tujuan dan Manfaat Penelitian Menerapkan proses segmentasi nodule paru paru pada citra CT Scan dengan menggunakan metode Max Tree dan Attribute Filters Diharapkan memberi alternatif dalam bidang segmentasi citra medis

14 14 Kontribusi dan Originalitas Pengembangan masih sangat luas terutama metode attribute filters connected component Kontribusi sebagai metode alternatif dalam bidang segmentasi citra CT Scan Paru paru. Segmentasi untuk kasus Nodule pada CT Scan Paru paru sepanjang penelusuran belum ada yang mempublikasikan di jurnal ilmiah.

15 15

16 Penelitian-Penelitian Terkait 16 Yang Yu, Hong Zhao. (2006), a Texture-based Morphologic Enhacenment Filter in Two-dimensional Thoracic CT scans, Proceedings of the 2006 IEEE International Conference on Networking, Sensing, and Control texture-based morphological filters

17 Penelitian-Penelitian Terkait 17 Dehmeshki,J., Amin,H., Valdivieso,M., dan Xujiong Ye. (2008), Segmentation of Pulmonary Nodules in Thoracic CT Scans : A Region Growing Approach, IEEE Transactions on Medical Imaging, Vol.27, No.4 Segmentasi dengan algoritma region growth dengan teknik fuzzy connecting map. Original Hasil

18 18 Penelitian-Penelitian Terkait Fan Li-nan, Li Dao-jing, Sun Shen-shen, dan Chang Chao-hai. (2010), Applied research on the automatic detection of lung nodules ROI based on Top-hat and Gabor Filter, Third International Symposium on Information Processing (ISIP) Menggunakan operasi morfologi TopHat dan Filter Gabor untuk ektraksi nodule paru paru citra CT Scan. Asli TopHat Gabor Hasil Gabor+Tophat +experd

19 19

20 Paru-Paru 20

21 Max Tree dan Attribute Filters 21 Max-Tree merupakan sebuah tree/pohon yang terbentuk dari node node yang direpsentasikan sebagai sehimpunan zona datar Tree merupakan sekumpulan piksel dengan intensitas rendah dan Leaf merupakan sekumpulan piksel dengan intensitas tertinggi dalam citra Pertama kali diperkenalkan oleh Salembier, P., Garrido, L. (1998) dalam paper berjudul Anti-extensive connected operators fro image and sequence processing

22 Node 22 Use of data linkages between nodes as a tool to see where nodules from CT images can be used. node node node node node

23 Max Tree 23 Max Tree creation

24 Tree Pruning and Image Reconstruction steps 24

25 25

26 Blok Diagram Penelitian 26 Citra CT Scan Paru-Paru masukan Preprocessing Proses Pembangkitan Max-Tree Proses Attribute Filtering Perhitungan Akurasi Validasi Metode Citra Hasil

27 27 Materials Materi Citra dari Lung TIME Kependekan dari The Lung Test Images from Motol Environtment Disertai manual annotations dari radiologist Bekerjasama dengan Czech Technical University di Prague, Republik Ceko. Penelitian ini menggunakan dataset Lung Time 2. Material perangkat lunak menggunakan SDC Morphology Toolbox for Matlab dari SDC Information Systems

28 Metode Validasi 28 Model Potongan Citra Referensi / Ground Truth Model Potongan Citra Hasil Segmentasi piksel (x,y) Citra Perpotongan Ground Truth dengan Citra Segmentasi FN TN FP TP FP FN

29 29

30 30 Hasil dan Pembahasan Publikasi : Bagian Penelitian ini telah dipublikasikan pada Proceedings of the 2011 International Conference on Instrumentation, Communication, Information Technology and Biomedical Engineering (ICICI-BME) di ITB Bandung, 8 s/d 9 November Penelitian dilakukan pada Dataset Lung TIME 2, sebanyak 93 data uji Data uji disesuaikan dengan jumlah anotasi yang disertakan oleh Radiologist data Lung TIME 2, Citra Ground Truth berasal dari data anotasi yang diberikan oleh Dataset.

31 Hasil dan Pembahasan 31 GT Asli Enhanced Hasil

32 Hasil dan Pembahasan 32

33 Perbandingan hasil dengan metode lain (Otsu dan Adaptif Thresholding Equalization) 33 ATE MAT

34 Halangan-halangan Penelitian 34 Pada beberapa kasus citra CT nodul berada pada tempat tempat yang sangat samar, seperti di batang trachea, batas rongga dada (thorax),selaput bronchus

35 35

36 36 Kesimpulan Penelitian ini dilakukan berdasarkan kepada metode yang dinamakan sebagai MaxTree dan Attribute Filters pada citra CT-Scan Paru-paru. Hasil segmentasi berhasil pada citra citra yang kondisi nodul berada pada bagian yang tidak terlalu dekat dengan lapisan rongga dada, bagian trachea dan bagian yang tersamar dengan organ organ seperti alveoli dan bronchus. Rata-rata akurasi yang didapatkan adalah sebesar % dengan jumlah citra uji sebanyak 74 citra uji.

37 37 Kesimpulan (cont..) Penelitian ini merupakan pendekatan baru dalam kasus segmentasi citra CT-scan paru-paru. Perbandingan hasil citra dilakukan dengan menggunakan mencobakan metode contrast limited adaptive histogram equalizations hanya menghasilkan rata-rata akurasi sebesar 37%, sehingga metode MaxTree dan Attribute Filters lebih baik dalam melakukan proses segmentasi CT paru-paru.

38 38 Saran / Future Works Masih sangat besar peluang untuk pengembangan lebih lanjut terutama metode Attribute Filters masih terus berkembang berbasiskan kepada keterhubungan antar node node pada citra yang terkait dengan aturan-aturan tertentu seperti pada Kanker Payudara, Kanker Kulit dan Citra Dental Panoramic. Penelitian terhadap kaitan antar irisan citra pada kasus nodule dapat menjadi kajian penelitian selanjutnya terutama untuk bidang visualisasi cerdas medis.

39 39

40 40 Acknowledgements Dosen dosen Kelas magister telematika, teknik elektronika ITS Tesis Advisor : Pak Ketut Eddy dan Pak Mauridhy Rekan-rekan dan Dosen dosen di Telematics Lab- B 201 Teknik Elektro, ITS Rekan rekan seperjuangan di Magister Telematika ITS kelas Politeknik Caltex Riau. Lung TIMES untuk dukungan citra CT scan Paru-Paru (Dolejsi dkk, 2009).

41 Thank You 41