BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Kesehatan jasmani merupakan aspek penting yang harus dijaga. Sebagai contoh yaitu kesehatan gigi dan mulut. Gigi sangat berperan dalam mencerna secara mekanik di dalam mulut sehingga sisa-sisa makanan secara tidak disadari akan melekat pada gigi yang di kemudian hari akan menjadi kumpulan plak bakteri yang dapat menimbulkan penyakit. Namun, dalam perawatannya penyakit tersebut tidak semua bisa dilihat dengan mata telanjang. Melalui periapikal radiograf seluruh lapisan gigi dapat terlihat, sehingga dapat terdeteksi bagaimana kondisi kesehatan gigi tersebut [1][2]. Salah satu bagian jaringan terdalam gigi adalah pulpa. Pulpa terdiri dari jaringan ikat, limfe, saraf, dan pembuluh darah [3]. Pulpitis merupakan salah satu penyakit dari pulpa gigi ini yang mengalami peradangan. Penyakit ini merupakan karies gigi yang berkelanjutan yang diakibatkan oleh bakteri yang melekat pada pulpa. Pemeriksaan gigi untuk mendiagnosis awal penyakit pulpa adalah dengan cara sondasi, tes teknis dan electric pulp test [4]. Namun, dengan kemajuan teknologi yang terbilang pesat saat ini pemeriksaan gigi dapat dilakukan dengan periapikal radiograf yang dapat mendiagnosis gigi sampai ke dentin dan jaringan lunak di sekitarnya. Di samping kelebihan dari periapikal radiograf, terdapat pula kelemahannya yaitu rendahnya kontras citra dan banyaknya noise menyebabkan kualitas gambar x-ray menjadi rendah [5]. Melalui pengolahan citra digital, kasus pada bidang radiologi gigi yang terkait dengan diagnosis menggunakan gambar x-ray diharapkan dapat membantu hasil yang lebih objektif. Pada penelitian sebelumnya, telah dilaksanakan pengolahan citra digital dengan memanfaatkan beberapa fitur baik pada domain spasial maupun frekuensi dan telah diteliti beberapa metode dan klasifikasi yang bisa digunakan seperti DCT, Wavelet, Region Growing, Local Binary Pattern dll. Tugas akhir yang terkait dengan segmentasi [20] yaitu hanya melakukan segmentasi terhadap citra otak dengan metode MDGVF. Pada Tugas Akhir ini, 1
teknik segmentasi citra menjadi opsi dalam identifikasi penyakit pulpitis ini didasari pada metode Multi Direction Gradient Vector Flow dengan menghitung gradient arah untuk setiap nilai piksel dengan arah yang berbeda-beda [6]. Selain itu untuk klasifikasi digunakan metode K-Nearest Neighbor (K-NN). Dengan Identifikasi dan klasifikasi tersebut dihasilkan keluaran yang dapat membedakan ciri antara gigi yang mengalami gangguan penyakit pulpitis, baik itu pulpitis reversible ataupun pulpitis irreversible. 1.2 Tujuan Penelitian Tujuan Penelitian yang dilakukan adalah : 1. Mendeteksi penyakit pulpitis melalui periapikal radiograf dengan segmentasi citra menggunakan metode Multi Direction Gradient Vector Flow (MDGVF) dan klasifikasi K-Nearest Neighbor (K-NN). 2. Menghasilkan Citra gigi yang dapat mencirikan suatu penyakit pulpitis agar dapat dengan mudah dalam mendiagnosis suatu penyakit tersebut. 1.3 Manfaat Penelitian Manfaat Penelitian ini adalah : 1. Sebagai bahan evaluasi bagi sistem yang telah ada. 2. Sebagai sarana kajian bagi para pembaca dan peneliti 3. Dapat direkomendasikan menjadi referensi dalam deteksi penyakit pulpitis. 2
1.4 Perumusan Masalah Rumusan masalah pada tugas akhir ini adalah : 1. Konversi hasil foto periapikal radiograf, menjadi file citra digital yang siap diproses. 2. Mensegmentasi suatu pulpa gigi yang mengalami penyakit pulpitis dari hasil periapikal radiograf yang didapat dengan Multi Direction Gradient Vector Flow (MDGVF) yang menggunakan gradient arah pada setiap nilai piksel dengan arah yang berbeda-beda. 3. Melakukan klasifikasi menggunakan metode K-Nearest Neighbor dengan masukan dari hasil proses Multi Direction Gradient Vector Flow (MDGVF). 4. Melakukan analisis hasil klasifikasi beserta waktu komputasi untuk mendiagnosis suatu gigi pulpitis reversible atau pulpitis irreversible berdasarkan data uji. 1.5 Batasan Masalah Batasan Masalah yang ditetapkan dalam Tugas Akhir ini adalah : 1. Format data periapikal radiograf yang digunakan sebagai input merupakan file digital dalam bentuk *.jpg. 2. Input data periapikal radiograf merupakan hasil scanner. 3. Data citra gigi periapikal radiograf adalah gigi laki-laki dan perempuan yang diperoleh dari bagian radiologi RSGM FKG Universitas Padjajaran. 4. Pada proses perancangan deteksi pulpitis menggunakan metode segmentasi citra Multi Direction Gradient Vector Flow dan klasifikasi K-Nearest Neighbor dengan aturan jarak Euclidean. 5. Hasil yang didapat pada sistem ini adalah mendeteksi citra suatu gigi dengan kondisi terserang pulpitis reversible, dan pulpitis irreversible. 3
6. Deteksi pulpitis menggunakan bahasa pemrograman MATLAB. 7. Pengambilan data periapikal radiograf diambil dengan orang-orang yang berbeda sehingga hasil foto periapikal radiograf berbeda-beda kualitasnya. 8. Gigi yang digunakan pada sistem penelitian ini merupakan gigi dengan posisi yang sama. 1.6 Metodologi Penelitian Metode penelitian yang digunakan dalam penyelesaian Tugas Akhir ini menggunakan metode penelitian pra eksperimental dengan replikasi dan kontrol banding dengan tahapan sebagai berikut. 1. Studi Literatur Proses pencarian referensi yang relevan dan valid terkait dengan teori pengolahan citra metode Multi Direction Gradient Vector Flow dan juga dasar teori mengenai struktur gigi dan penyakit pulpitis. 2. Pengumpulan Data Data digunakan untuk menguji sebuah sistem dalam mendeteksi penyakit pulpitis. Data diperoleh melalui hasil periapikal radiograf yang dikonversi menjadi citra digital. 3. Perancangan sistem Berdasarkan studi literatur dan metode yang digunakan, dibuat sebuah perancangan sistem sesuai kondisi keluaran yang diinginkan menggunakan software MATLAB. 4. Studi analisis dan penarikan kesimpulan Proses menguji dan menganalisis tingkat akurasi keluaran sistem. Hasil tersebut kemudian dapat mendeteksi gigi yang memiliki penyakit pulpitis. 4
1.7 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut : BAB I PENDAHULUAN Bab ini berisi latar belakang masalah, perumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metodologi penelitian, sistematika penulisan, dan jadwal kegiatan. BAB II LANDASAN TEORI Bab ini berisi hal-hal yang terkait dengan teori dasar yang akan digunakan pada penelitian ini. Penjelasan pada bab ini masih bersifat umum dan belum dibahas secara spesifik dengan permasalahan yang akan diselesaikan. BAB III PERANCANGAN MODEL DAN SISTEM Pada bab ini berisi tentang blok model sistem dan strategi perancangan sistem serta alur rencana kerja yang akan diteliti. BAB IV ANALISIS DAN PENGUJIAN SISTEM Bab ini berisi hasil analisis kinerja sistem deteksi pulpitis dengan teknik segmentasi citra yang dihasilkan dari metode Multi Direction Gradient Vector Flow. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi kesimpulan dari seluruh rangkaian penelitian serta saran untuk pengembangan penelitian selanjutnya. 5
1.8 Jadwal Kegiatan Tabel 1.1 Jadwal Kegiatan No. Kegiatan Okt 2015 Nov 2015 Des 2015 Jan Feb Mar Apr Mei Jun 1 Studi literatur 2 Pengump ulan data 3 Perancang an sistem 4 Implemen tasi sistem 5 Analisis hasil implemen tasi sistem 6 Pembuata n laporan 6