EVALUASI PENEMPATAN TITIK-TITIK CEPHALOMETRY 3D PADA CITRA MRI

(1)

Proceeding Seminar Tugas Akhir Jurusan Teknik Elektro FTI-ITS

EVALUASI PENEMPATAN TITIK-TITIK CEPHALOMETRY 3D PADA

CITRA MRI

Tony Okta Wibowo

Bidang Studi Teknik Komputer dan Telematika

Jurusan Teknik Elektro – FTI, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Kampus ITS, Keputih - Sukolilo, Surabaya 60111

Abstrak

Sebelum ditemukan sebuah peralatan canggih,sangat sulit untuk mendapatkan sebuah gambar tulang rahang dan gigi pada tengkorak Manusia secara sempurna.Sebelum gambar tersebut diolah dan diproses menjadi gambar tiga dimensi ,dibutuhkan beberapa slice foto dua dimensi yang akan digabungkan menjadi sebuah kesatuan bentuk rekonstruksi tulang tengkorak manusia.Oleh karena itu didalam Tugas Akhir ini akan di Implementasikan sebuah data dari hasil foto CT SCAN dua dimensi akan direkontruksi menjadi gambar tiga dimensi dengan mengunakan sebuah perangkat lunak yang bernama

AMIRA,

Keluaran dari tugas akhir ini adalah Mengoptimalkan kinerja sebuah Software Open source

AMIRA untuk menghasilkan sebuah Analisa Interface

yang dapat memvisualisasikan,menentukan titik ,dan mendapatkan sebuah kordinat dari titik-titik sefalometri yang dicari. Untuk mendapatkan sebuah data pembanding keakurasian kordinat titik-titik sefalometri dari beberapa pengujian,didapatkan sebuah data kordinat titik sefalometrik pasien.Data tersebut diolah dan dihitung statistik dengan mengunakan

software SPSS. Metode yang digunakan untuk

menganalisa adalah metode T-TEST. Dari metode tersebut didapatkan sebuah nilai pembanding yang dapat menentukan sebuah keakurasian kordinat

Titik Cephalometry.

1. PENDAHULUAN

Analisa Sefalometrik atau lebih dikenal dengan Cephalometry digunakan dalam kedokteran gigi , dan terutama dalam orthodonsi , untuk mengukur dan hubungan spasial ukuran gigi , rahang , dan tengkorak Analisis ini menginformasikan rencana perawatan, mengkuantifikasi perubahan selama pengobatan, dan menyediakan data untuk penelitian klinis .

Selain digunakan untuk pengambilan foto radiologi sederhana, alat ini juga digunakan untuk melakukan pengambilan foto dengan berbagai jenis tingkat kesulitan. Oleh karena itu kemampuannya untuk bisa menjelajah gigi.

jenis pengambilan foto dengan menggunakan berbagai metode Panoramic Cephalometric, yaitu antara lain adalah : Cephalometric Imaging, Cross Sectional Tomograms, Dental Scanograms, Panoramic Imaging, TMJ Scanograms Lateral, dan TMJ Tomograms .

tugas akhir ini bertujuan untuk Mengoptimalkan kinerja sebuah Softewere Open source yang bernama AMIRA untuk menghasilkan sebuah Analisa Interface yang dapat memvisualisasikan foto CT-SCAN dua dimensi dan direkonstruksi menjadi gambar 3D yang berguna untuk mencari titik kordinat sefalometrinya.setelah mendapatkan sebuah data kordinatnya barulah Data tersebut di Analisa kembali mengunakan Softwere yang bernama SPSS untuk menghitung nilai statistik kordinat titik Sefalometrinya .

2. TEORI PENUNJANG

2.1 dasar teori titik-titik Cephalometry

Cephalometry adalah pengukuran tulang tengkorak manusia dengan metode imaging atau pencitraan tradisional dari film x-ray .

Sefalometrik analisis digunakan dalam kedokteran gigi , dan terutama dalam orthodonsi , untuk mengukur dan hubungan spasial ukuran gigi , rahang , dan tengkorak. Analisis ini menginformasikan rencana perawatan, mengkuantifikasi perubahan selama pengobatan, dan menyediakan data untuk penelitian klinis .

Titik –titik yang dicari dalam analisa Cephalometry saya adalah :

a) Sella tursika (S) : titik pusat geometrik dari Pituitary fossa

b) Nasion kulit (N’) : titik paling cekung pada pertengahan dahi dan hidung.

c) Porion, (Po ): titik yang paling superior dari meatus acusticus eksternus, menyinggung bidang frankfort.. d) Orbitale (Or) : titik terendah dari dasar rongga mata

yang terdepan.

e) Gonion (Go ) : titik persimpangan antara garis singgung ramus posterior dengan bidang mandibula dengan pertumbuhan untuk tindakan perawatan bedah

f) Gnation (Gn) : titik yang berada di antara titik MENTON dan POG

g) Titik A: Subspinale, : titik yang paling cekung dari lengkung yang dibentuk antara spina nasalis anterior dan prosthion.

h) Titik B : Supramental, : titik yang paling cekung dari lengkung yang dibentuk antara infra dental dan pogonion.

i) Posterior maxillary point (PMP ) : dikarenakan kordinat titik berada berada daerah tengah tulang mata bagian atas.

j) Anterior Nasal Spine( ANS ) berada : titik dimana septum nasal berbatasan dengan bibir atas

(2)

Proceeding S k) Po pe l) Up an ten m) Po jar n) M jar 2.2 Pengen Amira berfungsi s untuk berb diberikan d seperti Iso Permukaan penyederha tetrahedral Fungsi yang berori serta pro memiliki Geofisika, A 1. Aplikasi meliputi : a. b. c. d. e. f. g. 2.3 Distrib Smirnov Seminar Tugas osterior Nasal erbatasan perte pper Incisor ntara membran ngah gigi. ogonion kulit ringan lunak d enton kulit ( ringan lunak d Gambar 1 nalan Softwar adalah sebu sebagai visua bagai jenis da dengan mener osurfacing, rekonstruksi anaan, Permu l .

lain dari Ami ientasi dengan ses pengemb Aplokasi Astronomi, PP i yang diguna LineSets, L pengesetan Landmark nama pada d ColorMaps data obyek Issosurface pada data O Kamera, Ca tampilan ob Orthoslice letak data se ScriptObjec scrip pada d busi Norma Akhir Jurusan l spine (PNS) engahan dahi ( UI) berada n bibir bawa (Pog’ / Pg’) dagu. (Me’) : titik dagu. Dalam p Sefalogram sefa re Amira uah software alisasi 3D da ata ilmiah. D rapkan teknik rendering V dari 3D volum ukaan dan ira adalah seb n objek dan be bangan sebua modul sepe PT, dan Ilmu M akan pada an Line segmen : garis-garis ko : penan data obyek : pemberia : pemodela Obyek ameraPaths : byek secara be : memb esuai kordinat ct : membe data obyek l dengan m Teknik Elektro : titik yang b dan hidung. . a : titik pe ah dan atas a : titik paling paling infer penelitian alometri open sourc an sistem pe Data dapat dio

visualisasi ya Volume, Seg me gambar, a generation bagai perangk ekerja pada ob ah data riset erti Biologi, Material. nalisa tugan A pembuatan g ordinat data. ndaan dan pe an sample war an citra rekay mengatur Vie ebas.

buat dan men t XYZ erikan inputan metode Kolm FTI-ITS berada di erbatasan atau titik anterior rior dari ce yang modelan olah dan ang kuat gmentasi, algoritma It grid kat lunak bjek-data , Amira Kimia, Akhir ini garis atau emberian rna pada yasa 3D ew atau nentukan n berupa mogorov da ad ob be pa De pe ad 2.3 U pe ya sa di (o W m pe 3. ba file foto Dikom softw C melakuk wajah 3D tulang te untuk menge le sefa mendap kordinat Distrib alam menentu dalah parame bservasi yang erbeda, yaitu arametrik teta engan demik enggunaan sua dalah distribus 3 Metode Uj Uji-t berpasan engujian hipot ang dicirikan ampel yang sam

temui pada k objek penelitia Walaupun men

emperoleh 2 m ertama dan dat

3. 1 Pemodel Secara agian yaitu : 1. Mengc berfo slice f DCMT Amira 2. Menen Menga chepal jalanka 3. Analis kordin Melaku TEST kordin CT Scan . dcm mpres dengan ware DCMTK Converter kan rekonstruki D sesuai bentuk engkorak pasien k membantu etahui akurasi etak titik lometrinya. patkan data titik sefalometrinya. busi normal ukan apakah s etrik atau no tidak norma u tidak bis api mengguna kian secara atu statistik uj si normal. ji-t berpasang gan (paired t tesis dimana d dengan adan ma (berpasang kasus yang be an) dikenai 2 nggunakan ind macam data s ta dari perlaku PEMODEL lan Sistem umum desain compres file fo ormat .dcm foto CT-SCAN TK Converter . ntukan kordina analisa dan m lometry pada an di softwere sa dan perband nat sefalometri ukan perhitun untuk mengh nat titik-titik file .dcm yang sudah dikompres dijalankan di software Amira. mencari per slice titik titik sefalometriknya da data foto yang di jalankan . data dikumpulkan dan dianalisa dengan metod Kolmogorov‐Smirnov untuk dicari data yang berdistribusi normal ini sangat tatistik uji ya onparametrik. al maka perla a mengguna akan statistik mendasar y ji parametrik gan (paired t t-test) adalah data yang digu nya hubungan gan). Ciri-ciri erpasangan ad 2 buah perlak dividu yang s sampel, yaitu uan kedua.

LAN DAN SIM

n sistem ter foto CT Scan yang didalam N dengan men r dan dijala at titik-titik ce memberikan foto CT SCA e AMIRA. dingan statisti i. ngan statistik hasilkan sebua k cephalome

i file hasil pAMIRA be men membua untuk m nama‐ sefalome d k‐ ari n de v g jika se berdistri dilakukan TES mend keaku sefa membua hasil dar penan sefalom menguna AM bermanfaat ang akan digun

Jika data akuannya pun akan statistik uji nonparam yang membe atau nonparam t-test) salah satu m unakan tidak n nilai pada i yang paling s dalah satu ind kuan yang ber sama, peneliti

data dari perl

MULASI rpecah dalam mnya berisi ngunakan sof ankan di sof ephalometry titik titik ko AN yang suda ik keakurasian dengan meto ah data keakur etry yang pengolahan di erubah format njadi . hx at landmarks memberikan ‐nama titik etri yang akan dicari. emua data busi normal , n uji statistik T‐ ST untuk dapatkan ratan titik alomatri. at kesimpulan i keakurasian ndaan titik metri dengan akan software MIRA . sekali nakan suatu n akan k uji metrik. dakan metrik metode bebas setiap sering dividu rbeda. i tetap akuan m tiga 19-20 ftware ftwere ordinat h kita n titik ode T-rasian sudah

(3)

Proceeding S dit 3.2 Pem Softw yaitu DCM data file didalamnya buah file .d pengolahan format .hx y .dcm semul menjadi 1 hasil conve berfungsi s sebuah reko di compres kordinat titi 3.3 Imp Pada diSoftware tersebut di t pengujian b Jumlah data M Cephalome 1. La M fot 2. La M 3. La M me La M .hx AM Ga . Menentuk • • • Seminar Tugas tentukan Gambar 2 milihan Softwa

ware yang dig MTK Converter foto CT-Sca a berisi 19-20 dcm yAng dija n file di softw yang mempun la. Sehinga da data yang di ert dari file sebagai tools onstruksi waja s tadi, sehing ik cephalomet plementasi da a tugas akhir in Amira Berj tentukan 18 ti berkala sebany a total : 1080 etode untuk etry pada softw angkah pertam enentukan po to yang sesuai angkah Kedua emberikan titi angkah Ketiga enampilkan engecek lokas angkan keemp engambil data x yang sud MIRA.data kor ambar 3 Diagram

kan letak titik Langkah pe Menentuka melihat Sli kordinat NA Langkah K Memberika yang sesuai Langkah K Menampilk mengecek l Akhir Jurusan 2 Diagram Prose are gunakan pada r yang berfun an yang be 0 slice foto C alankan di AM were Tersebu nyai ukuran fi ata foto CT te dalamnya ter .dcm tersebu untuk menga ah 3D dari beb gga bisa me try nya. ata ni data yang d jumlah 20 d itik chepalome yak 3 kali pen

data kordinat. mencari d ware AMIRA ma

osisi titik sefa i dengan data a ik pada foto y a gambar isso si titik sefalom pat a titik kordin dah di sim rdinat berform m pemprosesan p NASION ertama an posisi tit ice bernom ASION berada edua an titik land i dengan lokas etiga kan gambar i lokasi titik NA Teknik Elektro s kerja a tugas akhir i ngsi sebagai C erformat .dcm CT-SCAN m MIRA. Hasil da ut adalah file ile lebih kecil ersebut bisa te rdapat beberap ut . Software analisa dan m berapa slice fo mberikan sua

dicari dan dian data.dari juml etrynya dan d ngambilan data . dan menentuk : alometri.Menc teori. yang sudah dit

osurface 3D metri nya. nat didalam fo mpan dari mat .txt (notepa pada Amira tik Nasion, mor 9-10 dika a di slice Teng dmark pada si NASION issosurface 3D ASION yang b FTI-ITS ini ada 2 Compres m yang menjadi 1 ari proses e dengan dari file ergabung pa slicer AMIRA membuat foto yang atu nilai nalisa lah data dilakukan a. kan titik cari Slice tentukan. D untuk older file software ad). dengan arenakan gah. kordinat D untuk berada di ka Se ko im di NA 3.4 lan .hx x sta tit da an su tu Pada p anal diasumsi elubung sinya omplek Gaus maginer yang agram pemba Gambar 4a ASION tampak de 4 Pemodel Setelah ndmark Amir x dari file note

, y dan z y atistik selanju

tik paling ce ahi dan hidun nterior dari utura antara ulang nasal. perancangan ikan terpenga al fading yang ian yang me saling bebas angkian kanal f Gamba epan Titik NASI

lan Pengamb

h selesai mem ra maka dihas

epad ini dihas yang digunak utnya. Gambar 5 data ekung pada p ng atau titik sutura fronto tulang fr tugas akhir aruh dengan g dibangkitkan emiliki bagian s. Berikut ad fading. ar 4.b G ION samping T

bilan Data titi

mberikan titik silkan sebuah silkan suatu d kan untuk ta a kordinat landm pertengahan t yang p o nasalis rontal dan ini masing-m rayleigh fa n merupakan p n real dan b dalah gambar Gambar 4c Titik NASION 3D ik kordinat k sefalometri h file .txt di f data kordinat s hapan perhitu ark tulang paling atau masing fading. proses bagian r blok D pada folder sumbu ungan

(4)

Gambar 6 nilai kordinat sumbu x,y,z

4. ANALISA DAN PEMBAHASAN

4.1 Analisa Perhitungan Distribusi Normal .

Pada sub-bab ini akan dibahas metode pengijian untuk mencari data tersebut berdistribusi normal atau tidak. Dalam Tugas akhir ini pengujian Normalitasnya mengunakan metode Kolmogorov Smirnov.

Uji Kolmogorov Smirnov merupakan pengujian normalitas yang banyak dipakai, terutama setelah adanya banyak program statistik yang beredar

.Konsep dasar dari uji normalitas Kolmogorov Smirnov adalah dengan membandingkan distribusi data (yang akan diuji normalitasnya) dengan distribusi normal baku. Jadi sebenarnya uji Kolmogorov Smirnov adalah uji beda antara data yang diuji normalitasnya dengan data normal baku .

4.2 Pengujian Normalitas Kolmogorov Smirnov Dengan Mengunakan Program SPSS (Statistical Products and Solution Services).

SPSS adalah suatu program komputer statistik yang mampu memproses data statistik secara cepat dan tepat, menjadikan berbagai output yang dikehendaki para pengambil keputusan.

Pada data kordinat sefalometri yang sudah dikumpulkan,dicari nilai normalitas data tersebut oleh program SPSS dan di analisa pengujian rata-rata nya.

Jika data tersebut merupakan data normalitas maka data tersebut siap dilanjutkan untuk mencari nilai rata-ratanya dengan metode Paired-Sample T Test .

Data yang akan di uji adalah data kordinat sumbu x,y,z dari 20 data normal baku dengan satu data yaitu satu data kordinat sumbu x,y,dan z.dari nilai perbandingan tersebut didapatkan sebuah hasil Analisa normal atau tidak nya suatu data tersebut.

Contoh hasil perhitungan Normalitas Kolmogorov Smirnov Dengan Mengunakan Program SPSS :

Gambar 7 hasil uji titik NASION K-S di SPSS

4.2 Pengujian Rata-Rata Dengan Mengunakan Metode Paired-Sample T Test

Uji-t berpasangan (paired t-test) adalah salah satu metode pengujian hipotesis dimana data yang digunakan tidak bebas (berpasangan). Ciri-ciri yang paling sering ditemui pada kasus yang berpasangan adalah satu individu (objek penelitian) dikenai 2 buah perlakuan yang berbeda. Walaupun menggunakan individu yang sama, peneliti tetap memperoleh 2 macam data sampel, yaitu data dari perlakuan pertama dan data dari perlakuan kedua. Perlakuan pertama mungkin saja berupa kontrol, yaitu tidak memberikan perlakuan sama sekali terhadap objek penelitian. t-test (Student’s t-test) merupakan statistik inferensial untuk melihat perbedaan rata-rata.

Pada sub-bab ini akan dibahas tentang lanjutan hasil simulasi perhitungan nilai normalitas dari metode Kolmogorov Smirnov yang dihitung kembali analisa statistik nilai rata-ratanya dengan mengunakan metode Paired-Sample T Test di Software SPSS. Didalam Tugas akhir ini sengaja dipilih metode tersebut,dikarenakan dimana data yang digunakan tidak bebas yang dicirikan dengan adanya hubungan nilai pada setiap sampel yang sama (berpasangan). Dan sample data tersebut memiliki lebih dari 1 nilai pengujian dan diberikan perlakuan pengujian dengan waktu yang berbeda.

Dalam metode Paired-Sample T Test yang di gunakan untuk analisa ini yaitu membandingkan pengujian yang di ambil pada waktu yang berbeda dengan sample data yang sama.

Contoh : membandingkan 20 data dari perlakuan pertama dan 20 data dari perlakuan kedua dengan sebuah nilai kordinat salah satu sumbu kordinat titik sefalometri.

(5)

Gambar 8 Bagan SPSS hasil Paired T-TEST sumbu x pada titik NASION

5. KESIMPULAN

Setelah melalui tahapan implementasi dan pengujian sistem, maka dapat diperoleh kesimpulan antara lain :

1. Dibutuhkan kejelian,ketelitian dan pemahaman teori sefalometrik

2. Mengetahui berbagai macam bentuk postur wajah sesuai dengan bentuk postur tulang tengkoraknya. 3. semakin muda usia sang pasien semakin jelas foto

tulang rahang dan tengkoraknya.Usia ideal untuk pengujian ini adalah (10 tahun - 40 tahun).

4. Menghitung nilai akurasi titik kordinat sefalometriknya.

5. Kualitas data foto dua dimensi yang akan diAnalisa sangat berperan penting untuk mengetahui letak titik sefalometriknya.

6. Faktor usia pasien bisa mempengaruhi analisa foto sefalometriknya.

7. Pada perhitungan nilai kordinat landmark sumbu z selalu memiliki nilai yang tetap dan sama meskipun dilakukan selama tiga kali pengambilan data meskipun dengan perlakuan yang berbeda.

6. DAFTAR PUSTAKA

[1] drg. Krisnawati Sp.Ort “ORTODONTIK-SEFALOM ETRI”DEP. FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI U NIVERSITAS INDONESIA,maret 2008

[2] Ricketts, RM. Provocations and Perceptions in Cranio – Facial Orthopedics, Dental Sciens and Facial Art, 1st ,ed, Jostens USA, 1989 : 796-835

[3] The New Dimention in Clnical, Presented By Orthodontics Dental Indonesia Association, Jakarta, 2002 :218-30 [4] http://www.mti.ugm.ac.id/docs/analisis-independent-samples-T-test-menggunakan-PSPP.pdf [5] http://exponensial.wordpress.com/tag/kolmogorov-smirnov/ [6] http://ineddeni.wordpress.com/2007/10/11/t-test/

[7]

bettega G,Chenin M,Sadek H,Cinquin P,Lebeau

J, Coulomb M,Raphael B. “Three-dimensional fetal cephalometry“.CleftPalate Craniofac J.1996;33:463-467

PENULIS

Tony Okta Wibowo dilahirkan di Surabaya, 14 oktober 1986. Merupakan anak pertama dari dua bersaudara pasangan Bambang Rudy dan Ninik Purwantini. Lulus dari SDN manukan kulon IV Surabaya 1998 dan melanjutkan ke SLTPN 26 Surabaya dan kemudian melanjutkan ke SMAN 11 Surabaya pada tahun 2001 dan lulus pada tahun 2004. Setelah lulus SMA, Penulis melanjutkan studinya ke D3 Teknik Elektro Komputer Kontrol Institut Teknologi Sepuluh Nopember dan lulus pada tahun 2007. Setelah lulus D3 penulis melanjutkan studinya ke Jurusan Teknik Elektro Institut Teknologi Sepuluh Nopember untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada tahun 2008.