Identifikasi Penyakit Periodontitis Kronis pada Citra Dental Panoramic dengan Algoritma Line Strength dan Line Tracking

Transkripsi

1 Identifikasi Penyakit Periodontitis Kronis pada Citra Dental Panoraic dengan Algorita Line Strength dan Line Tracking Dosen Pebibing : Dr H Agus Zainal Arifin, SKo, MKo Anny Yuniarti, SKo, MCopSc Ia Cholissodin

2 Latar Belakang Dental panoraic sering diabil untuk keperluan diagnosa oleh dokter gigi (H Devlin dkk, 2007) 2 Diagnosa penyakit rongga ulut, gigi, osteoporosis dan jantung Periodontitis kronis (Carranza dkk, 2006) Infeksi pada jaringan di bagian akar gigi Adanya kerusakan tulang horizontal

3 Latar Belakang Peeriksaan Penyakit Periodontitis Kronis 3 Klinis Citra gigi Pengaatan secara kasat ata Pengolahan citra digital

4 Latar Belakang (Cont) Penelitian sebelunya : Deteksi serat-serat asbes (RN Dixon dan CJ Taylor, 979) Deteksi struktur tuor pada aographic (R Zwiggelaar dkk, 2004) Deteksi garis berdasarkan arah sudut tertentu (Algorita Line Strength) 4 Deteksi struktur pebuluh darah pada citra retina (Vlachos M dan Deratas E, 200) Deteksi garis berdasarkan diaeter tertentu (Algorita Line Tracking)

5 Ruusan Masalah Bagaiana engukur linear structure pada citra dental panoraic radiographs? Bagaiana elakukan pendeteksian penyakit periodontitis kronis pada citra dental panoraic radiographs berdasarkan Analisis line strength dan line tracking? 5

6 Tujuan : Tujuan dan Manfaat Mebangun siste coputer-aided yang apu engukur linear structure dan elakukan pendeteksian penyakit periodontitis kronis 6 Manfaat : Meberikan solusi etode pendeteksian penyakit periodontitis kronis secara otoatis

7 Kontribusi Mengintegrasikan proses ultiscale line tracking untuk enajakan batas garis dan eperjelas piksel di dala diaeter garis pada hasil citra line strength SLevel 7 Line Strength SLevel 2 Max Level Citra Biner SLevel n Fungsi Maksiu Existing

8 Kontribusi Mengintegrasikan proses ultiscale line tracking untuk enajakan batas garis dan eperjelas piksel di dala diaeter garis pada hasil citra line strength SLevel 8 TLevel Line Strength SLevel 2 Line Tracking TLevel 2 SLevel n Fungsi Multiscale TLevel n Integrasi Metode

9 Metodologi 9 Pengabilan Data Desain Model Siste Pebuatan Perangkat Lunak dan Pengujian Analisis Hasil Penulisan Laporan

10 Desain Model Siste 0 Melakukan sapling citra Foraen Kanan Foraen Kiri Mendapatkan nilai Strength Melacak garis pada citra Mendeteksi penyakit Periodontitis Reduce, Gaussian Pyraid Level = 3 Reduce Reduce

11 Desain Model Siste Melakukan sapling citra Expand Expand Mendapatkan nilai Strength Melacak garis pada citra Mendeteksi penyakit Periodontitis Expand, Gaussian Pyraid Level = 3 Reduce Reduce

12 Desain Model Siste Melakukan sapling citra Input Mendapatkan nilai Strength Melacak garis pada citra Mendeteksi penyakit Periodontitis Output

13 Ilustrasi Proses Line Strength Inisialisasi Matrik Citra Asli (Hasil Expand) Geser/ Pergeseran Pad w Kernel Current Piksel + ( x n)- x n baru + ( x n)- x n n Padding Array nbaru

14 Ilustrasi Proses Line Strength Padding Array Syetric Both Geser/ Pergeseran Pad w Kernel Current Piksel pada Citra Asli Matrik Citra Asli + ( x n)- x n baru ( x n)- x n ( x n)- x n ( x n)- x n n x n x n x n x n x n x n Rotasi Padding Array nbaru

15 Ilustrasi Proses Line Strength 5 Rotasi Padding Array Hitung IndexInPadIT Hitung IndexInPadIR Hitung f, b dan s barur ( x n)- x n ( x n)- x n ( x n)- x n x n x n x n Abil s Max x n x n x n nbarur

16 Ilustrasi Proses Line Strength 6 Rotasi Padding Array Hitung IndexInPadIT titik pusat a(x,y) dari PadI titik pusat b(x2,y2) dari PadIR Hitung IndexInPadIR Hitung f, b dan s Abil s Max

17 Ilustrasi Proses Line Strength 7 Rotasi Padding Array Hitung IndexInPadIT titik pusat a(x,y) dari PadI titik pusat b(x2,y2) dari PadIR Hitung IndexInPadIR Hitung f, b dan s Abil s Max

18 Ilustrasi Proses Line Strength 8 Rotasi Padding Array Hitung IndexInPadIT Hitung IndexInPadIR Hitung f, b dan s Abil s Max Menghitung Nilai F w + ( x n)- x n w Menghitung Nilai B w + ( x n)- x n w

19 Ilustrasi Proses Line Strength 9 Rotasi Padding Array S = F - B Hitung IndexInPadIT θ smax θ2 θ3 θ4 θ θ2 Hitung IndexInPadIR Hitung f, b dan s s = x n 2 ( x n)- 2 smax smax 2 ( x n)- 2 smax ( x n)- 2 ( x n)- smax ( x n)- x n x n x n x n smax x n Abil s Max 2

20 Ilustrasi Proses Line Strength Rotasi Padding Array 20 Reshape Matrik s Max Hitung IndexInPadIT Hitung IndexInPadIR Hitung f, b dan s s Max = x n smax smax smax smax smax Matrik s Max + ( x n)- x n Abil s Max smax n

21 Desain Model Siste 2 Melakukan sapling citra Output Proses Line Strength Mendapatkan nilai Strength Melacak garis pada citra Mendeteksi penyakit Periodontitis Output Line Tracking sebelu Multiscale

22 Ilustrasi Proses Line Tracking 22 Pilih Piksel Awal Hitung nilai VL Abil VL Max Update Cw, Tentukan Piksel Baru + ( x n)- x n n Piksel Tracking Baru

23 Ilustrasi Proses Line Tracking Pilih Piksel Awal VL VL VLMax VL VL VL VL VL VL VL Hitung nilai VL 2 VL2 VL2 VL2 VLMax VL2 VL2 VL2 VL2 VLMax VL2 Abil VL Max Update Cw, Tentukan Piksel Baru x n x n VLMax VLMax VLMax VLMax ( x n)- VL( x n)- VL( x n)- VL( x n)- VL( x n)- VL( x n)- VL( x n)- VL( x n)- VLMax VL( x n)- Piksel Tracking Baru x n VL( x n) VL( x n) VL( x n) VL( VLMax x n) VL( x n) VL( x n) VL( x n) VL( x n) 8

24 Ilustrasi Proses Line Tracking 24 Pilih Piksel Awal Hitung nilai VL 2 VLMax > Tc VLMax < Tc VLMax > Tc kolo 2? 4? 7? sudut 80? 270? 35? Piksel yang dihapus Abil VL Max > Tc Update Cw, Tentukan Piksel Baru x n x n VLMax > Tc VLMax > Tc VLMax > Tc VLMax < Tc 3?? 6? 5? 90?? 0 225? 45? x n VLMax VLMax VLMax VLMax ( x n)- VLMax < Tc 8? 35? VLMax Piksel Tracking Baru x n VLMax > Tc 4? 270? VLMax

25 Ilustrasi Proses Line Tracking Pilih Piksel Awal 25 Update Matrik Cw + Hitung nilai VL Abil VL Max > T Update Cw x n x n Piksel Tracking Baru ( x n)- x n ( x n)- x n +0 +

26 Ilustrasi Proses Line Tracking 26 Piksel Tracking Baru Final Line Tracking : Mapping Matrik Cw Cek nilai (x,y) : Hitung nilai VL 2 Jika Cw(x,y) >= byk W Cw(x,y) =; Abil VL Max > T Update Cw x n Jika Cw(x,y) < byk W Cw(x,y) =0; Map Quantization ( x n)- x n

27 Ilustrasi Proses Line Tracking Piksel Tracking Baru 27 Reshape Matrik Cw Hitung nilai VL 2 Matrik Citra Line Tracking Abil VL Max > T Update Cw Map Quantization x n ( x n)- x n + ( x n)- x n n

28 Ilustrasi Proses Line Tracking Piksel Tracking Baru Output Line Tracking sebelu Multiscale Hitung nilai VL Abil VL Max > T Update Cw Output Proses Line Tracking Map Quantization

29 Metodologi (Cont) 29 Melakukan sapling citra Mendapatkan nilai Strength Melacak garis pada citra Mendeteksi penyakit Periodontitis ( Hasil Line Tracking ) Jika (bone value threshold) aka diagnosanya Periodontitis Kronis Jika (bone value > threshold) aka diagnosanya Noral

30 Data Uji Coba Lingkungan Uji Coba 30 Hasil Kerjasaa dengan Institute of Tropical Disease (ITD) UNAIR 20 citra dental panoraic dengan identifikasi klinis Dataset (Untuk Perulangan Uji Coba Sudut Orientasi) Uji Coba Dataset (a) (b) (c) Training Testing Julah Ipleentasi dengan Matlab 2009a (Original Licence to VIP Lab ITS)

31 Paraeter : Skenario Uji Coba Mendapatkan hasil visualisasi citra terbaik Moving Window : (3, 5, 7, 9, ) Threshold (Tc) : (5,25,30,50,70) Diaeter : ([3,4,5,,], [3,4,5,20], [3,4,5,30]) Orientasi Sudut : Mendapatkan Orientasi Sudut yang optial 0 < θ < < θ < 80 0 < θ < 90 & 90 < θ < < θ < 35 0 < θ < < θ < 225 3

32 Hasil Uji Coba Paraeter MW 32 w = 3 w = 5 w = 7 w = 9 w = w = 5 (Terpilih) : Detail piksel tapak padat dan jelas

33 Hasil Uji Coba Paraeter Tc 33 Tc = 5 Tc = 25 Tc = 30 Tc = 50 Tc = 70 Tc = 5 (Terpilih) : Detail Piksel diantara diaeter garis

34 Hasil Uji Coba Paraeter Diaeter 34 Twlow = 3 Twhigh = Twlow = 3 Twhigh = 7 Twlow = 3 Twhigh = 3 Twlow = 3 Twhigh = 0

35 Hasil Uji Coba Sudut Orientasi 35 Citra Asli 90< θ < 80 0 < θ < 90 0 θ < 80 45< θ < 35 35< θ <225

36 Perbandingan Citra Hasil 36 Citra Line Strength Biner Citra Line Tracking (a) (b) (c) (a) (b) (c) (d) (e) (f) (e) (f) (d)

37 Hasil Uji Coba Hasil Identifikasi Terbaik Citra Line Tracking pada Sudut 45 < θ < 35 : 37 No ID Gabar Region Mean Ti Klinis No ID Gabar Region Mean Ti Klinis R R2 R3 R R R2 R3 R O P O P O P O P O P O P O P N N O P O P O P O P O P O P O N O P O P O P O P O P Klinis Progra TP = 8 FP = 0 - FN = TN = Ti = Akurasi = 9500% Sensitivity = 00 % Specificity = 50 %

38 Hasil Uji Coba Line Strength (a) : 38 No Orientasi Sudut Akurasi (%) Sensitivity (%) Spesificity (%) 0 < θ < < θ < 90 dan < θ < < θ < < θ < <θ < θ <

39 Hasil Uji Coba Line Tracking (a) : 39 No Orientasi Sudut Akurasi (%) Sensitivity (%) Spesificity (%) 0 < θ < < θ < 90 dan < θ < < θ < < θ < <θ < θ <

40 Hasil Uji Coba Line Tracking (b) : 40 No Orientasi Sudut Akurasi (%) Sensitivity (%) Spesificity (%) 0 < θ < < θ < 90 dan < θ < < θ < < θ < < θ < θ <

41 Hasil Uji Coba Line Strength (c) : 4 No Orientasi Sudut Akurasi (%) Sensitivity (%) Spesificity (%) 0 < θ < < θ < 90 dan < θ < < θ < < θ < <θ < θ <

42 Hasil Uji Coba Line Strength (b) : 42 No Orientasi Sudut Akurasi (%) Sensitivity (%) Spesificity (%) 0 < θ < < θ < 90 dan < θ < < θ < < θ < <θ < θ <

43 Hasil Uji Coba Line Tracking (c) : 43 No Orientasi Sudut Akurasi (%) Sensitivity (%) Spesificity (%) 0 < θ < < θ < 90 dan < θ < < θ < < θ < < θ < θ <

44 Kesipulan & Saran 44 Kesipulan : Penyakit periodontitis kronis dapat diidentifikasi dengan algorita line strength dan line tracking dengan nilai akurasi 95%, sensitivity 00% dan spesificity 50% Transforasi geoetri pada algorita line strength dan atrik pada algorita line strength dan line tracking dapat engurangi waktu koputasi Hasil etode line tracking dapat erepresentasikan piksel-piksel dari setiap level citra line strength yang berada di dala diaeter garis tertentu Saran : Melakukan preprosesing citra dental panoraic radiograph untuk engurangi efek pencahayaan yang kurang erata Dala penentuan letak foraen dan cropping sapel di bagian kanan dan kiri dapat dilakukan secara otoatis dari progra Menabah julah data pengaatan, sehingga pada saat proses penentuan dataset dapat dilakukan secara optial

45 Interface Progra 45

46 Těria kasih Gracias