Scaffold bHA/Gelatin dengan Pelapis PVA untuk Aplikasi Implan Alaa Edy Tontowi , Muhammad KusumaTaan Heiliansyah, dan Punto Dewo
Kajian Konseptual Pemodelan Perubahan Penggunaan Lahan untuk Studi Ilmu Lingkungan Bokiraiya Latuamury
Model Integrasi Design dan Proses Manufaktur Pada Perakitan Produk Multi Pemasok Budi Susanto, MK Herliansyah, dan Alaa Edy Tontouti
Perbaikan Proses Fermentasi Biii Kakao Kering dengan Penambahan Tetes Tebu, Khamir, dan Bakteri Asam Asetat Donny Widianto, Ajeng Dara Pramita, dan Sri Wedhastri
Pengaruh Khlorheksidin Diglukonat 2o/o dan Gliserin Sebagai Bahan Pencampur Kalsium Hidroksida terhadap Sisa Kalsium Hidroksida pada Sepertiga Apikal Dinding Saluran Akar Gigi Emmawati Prawitasari, Diatri Nari Ratih, dan Widowati Siswomihardjo Uj
M.
Taha
i Biokompatibilitas Komposit Polivinil Alkohol-Hidroksiapatit
dengan Penguat Catgut sebagai Bahan Penyambung Patah Tulang Ma'ruf, Widowati Siswomihardjo, Marsetyawan HNE Soesa$0, dan Alaa Edy Tontowi
Metode Pengenalan Pola Trabekula Mandibula Pada Radiograf Periapikal Digital untuk Deteksi Dini Risiko Osteoporosis Sri Lestari dan Eorita Lusiana Utari
Resensi M enggunakan S er angga untuk Memahami Kehidup an Edhi Martono
SEKOLAH PASCASARJANA UNIVERSITAS GADJAH MADA Jl. Teknika Utara, Pogung, Yogyakarta,55281 Ietp. (o27 4) 564239 I il497 5 Email:
[email protected] dan
[email protected]
website: http:l/pasca.ugm.ac.id
PROGRAM STUDI/MINAT STUDI S2/S3 MUUTIDISIPLIN SEKOLAH PASCASARJANA (SPs) UGM MELIPUTI:
r Agama dan Lintas Budaya **)
r
; ;
Ekonomi lslam Kajian Timur Tengah **) Bioteknologi **)
;
Rekayasa Biomedis **)
r llmu Lingkungan
r Geo lnformasi untuk Manajemen
Bencana c Magister Pengelolaan Lingkungan : Magister Teknologi untuk Pengembangan Berkelanjutan o lnter-Religious Studies (!RS). r Kajian Budaya dan Media **) t Manajemen lnformasi dan Perpustakaan r Kajian Pariwisata **) r Ketahanan Nasional : Magister Perdamaian dan Reso/usi Konflik r Magister Manajemen Bencana r Magister Manajemen Pendidikan Tinggi r Pengelolaan lnfrastruktur dan Pembangunan Masyarakat r Pengkajian Seni Pertunjukan dan Seni Rupa **) r Penyuluhan dan Komunikasi Pembangunan *n) r Studi Kebijakan **) r Studi Kependudukan **)
*) program 53 **) program 52 dan 53
ISSN AOA9-tI31
lilruIruiltilLlililll
TEKNOSAINS Jurnal llmiah Sains dan Teknologi Universitas Gadjah Mada Volume 3, Nomor 1 , Desember 2013
PENERBIT Sekolah Pascasarjana Universitas Gadjah Mada
PENANGGUNGJAWAB Hartono
Suryo Punruono
PIMPINAN REDAKSI Widowati Siswomihardjo Muhammad K. Herliansyah
STAF REDAKSI Lisdiyani SitiRochani Siti Nur Hidayah Ana Anggraini Ferry Muhammadsyah Siregar Pradiastuti Purwitorosari
DESAIN SAMPUL PudjiWidodo
MITRA BEBESTARI Prof. Dr. Marsetyawan, HNES: Universitas Gadjah Mada Prof.dr. lr. G.J. Verkerke: Universitas Medical Center Groningen Prof. dr. lwan Nagar Rasyid, Sp. BO: Universitas Padjadjarin Prof. Dr. Sudarmadji, M.Eng.Sc: Universitas Gadjah Mada Prof. lr. Tati L.R. Mengko: lnstitut Teknologi Bandung Prof. Dr. lr. Edhi Martono, M.Sc: Universitas Gadjah Mada Prof. Dr. M. Baiquni, M.A: Universitas Gadjah Mada Prof. Dr, Chafid Fandeli, M.S: Sekolah Tinggi Teknik Lingkungan Yogyakatu Prof. Dr. Salugu MaesadjiTjokronegoro, SP. Rad: Universitas Gadjah Mada Dr. Puntodewo, M.Kes., Sp.A (k)., Sp.0T (K)., Ph.D: Universitas Gadjah Mada Dr. Rarastoeti Pratiwi, M.Sc: Universitas Gadjah Mada Dr. lr. Rini Dharmastiti, M.Sc: Universitas Gadjah Mada Dr. drg. SitiSunarintyas, M.Kes: Universitas Gadjah Mada Dr. Budi Hartono: Universitas Gadjah Mada M. Sani Rochansyah, M.Sc., Ph.D: Universitas Gadjah Mada NurAiniMasruroh, ST., M.Sc., Ph.D: Universitas Gadjah Mada Dr. Tjut Sugandwati Djohan, M.Sc: Universitas Gadjah Mada Dr. Margaretha Dinastiti: Universitas Gadjah Mada
ALAMAT REDAKSI Kantor Redaksi Teknosains Sekolah Pascasarjana Universitas Gadjah Mada Jalan Teknika Utara, Pogung, Yogyakarta Telp. 0274-5642391 Fax. 027
4-5U239
Email:
[email protected] dan
[email protected]
t
JURNAL TErcU@SAINS ISSN:2089-6131
VOLUME 3
No. 1,22 Desember 2013
Halaman 1-80
DAFTAR ISI
Daftar Isi
-
I
q=\
Editorial- ii
==\
scaffold bHA/Geratin dengan pelapis pvA untuk Aplikasi Impran Alaa Edy Tontouti, Muhammad Kusumazaan ieiliansyah, dan punto Dezro 1-7
-_\,
-
Kajian Konseptuar pemoderan perubahan penggunaan Lahan untuk Studi Ilmu Lingkungan Bokiraiya Latuamury _ S-ZC
t -o
Model Integrasi Design dan proses Manufaktur Pada Perakitan produk Multi pemasok Budi Susanto, MK Heiliansyah, ilan Akta Edy Tontozoi _ 25-87 Perbaikan Proses Fermentasi Biji Kakao Kering dengan Penambahan Tetes Tebu, Khamir, dan Bakteri Asain esJtat Donny Widianto, Ajeng Dara pramita, ilan Sri Wedhastri _ Sg_44
-\,
Pengaruh Khlorheksidin Digluk onat 2%.dan Gliserin sebagai Bahan pencampur Kalsium Hidroksida terhadap sisa Karsium Hidroksiaa faaa sepertiga apiirr Emmauati prawitasari, Diqtri Nari Ratih, dm -
wid:::lBf;X:Xr;:ri:: f;E;
uji Biokompatibilitas Komposit polivinil Arkohol-Hidroksiapatit
dengan Penguat Catgut sebagaiBahan penyapbung patah Tulang M. Taha Ma,ruf, Widota ati Sisu omiharitj i Marsetyazaan HNE Soesatyo, itan Aba Eily Tontouti _ 51_65
Metode Pengenalan pola Trabekura Mandibura pada Radiograf Periapikal Digital untuk Deteksi Dini Risiko osteoporosis Srt Lestari ilan Eaita Lusiana lltari _ 66_75 Menggunakan
S
er an g ga
Resensi untuk Memahami Kehi dup an Edhi Martono
Indeks
-
-
t .O
74-75
76-77
Ucapan Terima Kasih -Zg
I
-c
1-,
t
JURNALTEreS@SAINS
PEN VOLUME 3
No.. L, 22 Desember 2013
Halaman 1-80
I
skele mass
dan renta
METODE PENGENALAN POLA TRABEKULA MANDIBULA PADA RADIOGRAF PERIAPIKAL DIGITAL UNTUK DETEKSI DINI RISIKO OSTEOPOROSIS Sri Lestari d.anEztrita Lusiana Utari Minat Studi Teknik Elektromedis Program Studi Teknik Elektro Universitas Respati Yogyakarta Email: lestar1241L@ gmail. com.
ABSTRACT Osteoporosis is a sistemic skeletal disease. Osteoporosis examination using the gold standard determined bt WHO, namely DEXA, is relatioely expensirse and the result can not show thebonemicroaichitecture. Meanwlil;. the probability of aduanced age women to tsisit a dentist is relatiaely high. lf the condition of bone mass densii, which indicate osteoporotic condition can be recognized from the trabecullar pattern of mandible, so the derrh:: can participate in early detection of a patient hazting a risk of osteoporosis. The objectiae of ihis research is to g,: the pattern recognition method which can be applied to digital periapical radiograph that characterize the bL";. mass density ,oidition. Combination of Sobel's edge detectionwith thebinary imagehasbeen applied to the imar: in image showing the mandible trabecullar pattern aisually. Supportedby fractal dimension uall4e 'i,.-; producing 'find local maxima in the binary image, the pattern can be better distinguished for each condition of osteoporc::: osteopenia, and normal. The aalue of fractal dimension and find maxima is positiaely correlated rnith the bc':, mass density.
Keywords: osteoporosis, bone mass density, radiograph, fuabecullar, pattern recognition.
ABSTRAK Osteoporosis adalah suatu penyakit skeletal sistemik. Pemeriksaan osteoporosis dengan metoda standa: baku emas yang ditetapkan WHO, yaitu DEXA, relatif mahal dan hasilnya tidak dapat memberika: informasi tentang mikroarsitektur tulang. Sementara itu, peluang lansia untuk mengunjungi dok:e: gigi relatif tinggi. ]ika kondisi densitas massa tulang yang menjadi indikator kondisi osteoporo>=
dapat dikenalidari pola trabekula mandibula, maka dokter gigi memiliki peluang untuk berper,daiam deteksi awal resiko pasien mengalami osteoporosis. Adapun tujuan dari penelitian ini ada-a: untuk memperoleh metode pengenalan pola citra radiograf periapikal digital yang mencirikan kond=densitas maisa tulang. Telah dikombinasikan metode deteksi tepi Sobel dengan binerisasi citra, sehinEs= menghasilkan tampilan visual mengenai pola trabekula mandibula. Di dukung dengan nilai frak=dimensi dan detekii maksimal lokal pada citra biner yang dihasilkan, maka semakin dapat dibedaka: pola trabekula mandibula pada masing-masing kondisi osteoporosis, osteopenia, dan normal. \i-'' iraktal dimensi dan hasil deteksi maksimal lokal berkorelasi searah dengan densitas massa tuiang. Kata kunci: osteoporosis, densitas massa tulang, radiograf, trabekula, pengenalan pola,
66
traur urnu
mern tang;
pans terha angk ren,i
meII ITI€flr
sosia kesel
(Ada
pad; 65.;: Cizi sebu
p€mt men'
Indo
ostet satu
oleh adai, (tem dari
dete,
bere
dapa
kern 200E
(B\I
ting
men Indo
x-&
met(
Stdn,
duni
SRI LESTARI DAN EVRITA LUSIANA UTARI + METODE PENGENALAN POLATRABEKIJLA MANDIBULA PADA RADIOGRAF PERIAPIKAL DIGITAL UNTUK DETEKSI DINI ...
PENGANTAR Osteoporosis adalah suatu penyakit
Sementara itu, beberapa penelitian di bidang
skeletal sistemik yang dicirikan oleh penurunan
terjadinya osteoporosis pada tulang paha
massa tulang perubahan arsitekfur tulang, dan memberikan konsekuensi klinis berupa rentan terhadap fraktur (patah tulang) dengan trauma yang ringan atau tanpa trauma. Pada umumnya, fraktur terjadi pada tulang yang memiliki banyak trabekula, yaitu pergelangan tangan (wrist), tulang belakang (spine), dan pangkal paha (femur). Kontribusi osteoporosis terhadap angka kesakitan (morbiditas) dun
dan tulang belakang, akan diindikasikan juga
angka kematian (mortalitas) adalah relatif rendah, Akan tetapr, fraktur osteoporosis membuat penderitanya merasa sakit dan menderita, serta mempengaruhi kondisi sosial ekonomi dalam hal sistem perawatan kesehatan dan masyarakat pada umumnya (Adams,2008). Hasil analisa data risiko Osteoporosis pada tahun 2005 dengan jumlah sampel 65.727 orang yang dilakukan oleh Puslitbang Gizi Departemen Kesehatan RI dan sebuah perusahaan nutrisi dengan metode pemeriksaan DMT (densitas massa tulang)
menunjukkan bahwa 2 dari 5 penduduk Indonesia memiliki risiko untuk terkena osteoporosis (HTA Indonesia, 2005). Salah satu dari program pengendalian osteoporosis oleh Kementrian Kesehatan (Kemenkes) RI adalah penemuan dan tatalaksana kasus (termasuk deteksi dini osteoporosis). Tujuan dari program ini adalah untuk pelaksanaan deteksi dini pada kelompok masyarakat beresiko osteoporosis, sehingga diharapkan dapat menurunkan angka kesakitan dan kematian akibat osteoporosis (Kemenkes RI, 2008).
Pemeriksaan bone mineral density (BMD) pada kelompok yang beresiko tinggi merupakan upaya penting untuk mengurangi prevalensi osteoporosis di Indonesia (Priyana, 2007). Dual Energy X-Ray Arbsorptiometry (DEXA) merupakan metode pemeriksaan BMD yang dijadikan standar baku emas oleh organisasi kesehatan dunia (WHO) (Blake'dan Fogelman, 2007).
I
t_
kedokteran
gigi
membuktikan bahwa
dengan osteoporosis pada tulang rahang. Hasil pengukuran densitas massa tulang menggunakan teknik DEXA adalah nilai BMD dan T-score yang mencerminkan kepadatan tulang berdasarkan kandungan
mineral dalam tulang. Menururt D'Elia et al (2009), perbedaan antara korteks dan trabekula tidak dapat ditunjukkan melalui hasit DEXA. Oleh karena itu, diperlukan metode yang dapat mencerminkan mikro arsitektur tulang sebagai indikator kualitas tulang. Disamping itu, metode tersebut diharapkan dapat mudah diaplikasikan dan terjangkau, mengingat ketersediaan perangkat DEXA dan biaya pemeriksaan yang relatif mahal menjadi salah satu faktor yang menurunkan kegunaan DEXA untuk screening tahunan wanita post menopause sebagaimana yang dinyatakan oleh Licks et al(2010). Taguchi et al (2007) menyebutkan bahwa wanita postmenopause yarrg mengalami perubahan pada mandibulanya dimungkinkan beresiko mengalami osteoporosis atau memiliki BMD vertebral yang rendah. Hasil tersebut didukung olah hasil penelitian yang dilakukan oleh \A/hite et al (2005) yang menyebutkan bahwa perubahan pada struktur trabekula yang dideteksi dari radiograf dental dapat menjadi tambahan informasi klinis dalam prediksi fraktur sendi panggul (hip fracture) pada wanita lansia. Potensi lansia untuk mengunjungi dokter gigi guna mendapatkan perawatan gigi berlubang, pembuatan protesa, atau perawatan penyakit periodontal adalah lebih besar daripada untuk memeriksakan diri ke rumah sakit untuk perawatan osteoporosis (Ishii et' al, 2007). Radiografi dental merupakan cara paling sering digunakan untuk keperluan perawatan gigi, diperlukan pengambil'an radiograf untuk penegakan
tulang selain densitas massa
i
JURNALTtrreS@SAINS IVOL 3, NO. 1, DESEMBER 2013 ; 66-73
diagnosa dan penentuan rencana perawatan (Taguchi et aI,2007; White, 2002 disitasi oleh Watanabe et aL,2007).
Pemeriksaan dengan radiografi periapikal relatif tidak mahal dan ketersediaan perangkatnya relatif lebih luas. Tulang trabekula rahang dapat divisualisasikan dalam radiograf periapikal. Pola tulang trabekula rahang dapat dihubungkan dengan kondisi tulang pada bagian kerangka yang lain di dalam tubuh
pada tingkat mikrostruktur (Licks et
al,
20L0).Kepentingan untuk memperoleh indikator osteoporosis dari radiograf dental, maka penerapan metode ini dilakukan pada
regio kabekula mandibula yang merupakan bagian dari sistem skeletal dalam tubuh manusia dan digambarkan dengan jelas menggunakan radiograf periapikal. Teknik diagnostik menjadi hal yang penting dalam upaya untuk pencegahan osteoporosis. Jika osteoporosis dapat
dideteksi pada fase awal, maka
proses
penanganan terhadap patologi ini akan lebih mudah (Watanabe, 2007). Oleh karena itu, upaya-upaya deteksi awal kejadian osteoporosis sangat menarik untuk dikaji. Adanya korelasi antara tekstur trabekula pada radiogal dental dengan nilai BMD hasil pengukuran DEXA memungkinkan dokter gigi untuk turut berperan dalam mendeteksi resiko pasien menderita osteoporosis (Geraets et al., 2008; I//hite et al., 2005). Penelitian ini dilakukan untuk memperoleh metode pengenalan pola dari citra radiograf periapikal digital untuk dapat membedakan pola trabekula mandibula yang mengindikasikan kondisi osteoporosis pada tulang belakang(lumbar spine) dan panggi(hip). Penelitian mengenai deteksi osteoporosis berdasarkan perubahan pola trabekula mandibula telah dilakukan oleh r/i7'ile et al (2005) untuk mengetahui hubungan antara perubahan pola trabekula pada rahang dengan fraktur panggul (hip fracture) pada wanita Cali{omia. Geraets et al (2008) menganalisis
68
pengaruh pemilihan region of interest (ROI) di rahang atas dan rahang bawah dengan atau tanpa mengikutsertakan gigi terhadap kemampuan prediksi BMD pada tulang paha dan tulang belakang. Le Corroller et d (2011) mengkombinasikan parameter tekstur dengan metode fractal dimension, matriks ----occurencet dan run length unfuk selanjutnr-a dikorelasikan dengan hasil pengukura:. DEXA dan uji mekanik pada kadar-s tulang paha. Kombinasi tersebut terbul: dapat meningkatkan keakuratan predilc= osteoporosis daripada prediksi berdasarkar BMD saja. Studi korelasi antara parameter tekstu; trabekula mandibula dengan nilai densita-. massa tulang menggunakan radiogra: periapikal digital pada regio aaterior
menunjukkan adanya korelasi
antara
kedua variabel tersebut (Lestari, dkk. 2012r Adapun subyek dalam penelitian ini adalaL wanita Indonesia post-menopause. Metode analisis pengenalan pola yang diaplikasikan terhadap radiograf periapikal mandibula adalah analisis visual, fraktal dimensi, dan deteksi maksimal lokal pada citra biner yang diperoleh dari kombinasi metode deteksi tepi dan binerisasi citra pada citra radiograt periapikal.
Material dan Metode Penelitian Adapun sampel penelitian adalah radiograf periapikal dan hasil pemeriksaan BMD dengan scan DEXA yang memenuhi quality assurance dari 18 orang subyek. Proses pengolahan citra dilakukan terhadap citra radiograf periapikal, sehingga dihasilkan data visual berupa citra biner, dan data numerik berupa nilai fraktal dimensi (D) dan nilai deteksi maksimal lokal. Adapun nilai kepadatan massa tulang hasil scan DEXA adalah nilai BMD pada sendi panggul (hip) dan ruas tulang belakang (lumbarspine). Datahasil pemeriksaan densitas massa tulang dilakukan di RSUP dr. Sardjito menggunakan perangkat DEXA GE Lunar Prodigy primo. Setting tegangan dan kupt arus listrik
masr serta pem(
ultu hasi-l
radic
dilal Unir' SCAN
Prosr selek
radic
)-an8 pada panS spirie
Selel trabe Citra berul pada ROI
untu dila-k 300
menI pros( selan
Detel Detel
perul Dua untul horiz pada
: Carn
:
melil tepi
Pros(
SRI LESTARI DAN EVRITA LUSIANA UTARI ,I'METODE PENGENALAN POLATRABEKULA MANDIBULA PADA RADIOGRAF PERIAPIKAL DIGITAL UNTUK DETEKSI DINI ...
masing-masing adalah 76 kV dan 1,5 mA, serta waktu paparan 1 menit 14 detik untuk pemeriksaan femoral, dan 1 menit 27 detik untuk pemeriksaan lumb ar spine. Interpretasi hasil scan DEXA dilakukan oleh dokter/ radiologis. Proses pengolahan citra radiograf dilakukan di Laboratorium Elektromedik Universitas Respati Yo gyakarta. Masing-masing subyek memiliki hasil scan radiografi periapikal dan DEXA. Hasil Proses pengolahan citra diawali dengan seleksi citra untuk diolatu yaitu citra radiograf periapikal yang mewakili subyek yang osteoporosis, osteopenia, dan normal pada kedua tempat scan DEXA, yaitu panggul (hip)dan tulang belakang(lumbar spine), masing-masing satu (1) buah citra. Seleksi ROI dilakukan untuk mengamati pola trabekula mandibula pada regio anterior. Citra radiograf periapikal yang dihasilkan berukuran 1252 plksel x 1,645 piksel, 1 mm pada citra mewakili 39 piksel. Proses seleksi ROI dilakukan dengan bantuan dokter gigi untuk menentukan lokasi ROI. Pengolahan dilakukan terhadap ROI yang berukuran 300 piksel x 200 piksel yang dilakukan menggunakan Mntlab 20L0s. Adapun proses pengolahan citra dan analisis citra selanjutnya menggunakan software lmage l. Deteksi tepi dilakukan dengan menggunakan Detektor Tepi Sobel untuk menonjolkan perubahan intensitas yang tajam dalam citra. Dua buah kernel konvolusi 3x3 digunakan untuk menghasilkan derivatif vertikal dan horizontal, sebagaimana yang ditunjukkan pada Gambar 1. 1
2
1.
1
0
-1
0
0
0
2
0
a
-1
"1
0
-'t
-1,
a
Gambar 1. Kernel O.""BfitJrr.3 untuk detektor tepi
Metode pengenalan pola yang dilakukan meliputi dua tahap, yaitu tahap deteksi
tepi dan tahap binerisasi. Citra hasil dari proses deteksi tepi memungkinkan untuk
diperolehnya visual pola trabekula yang spongy sebagaimana yang ditunjukkan pada Gambar 2. Tahap kedua dalam pengolahan citra adalah binerisasi citra. Analisis yang dilakukan terhadap hasil citra biner meliputi analisis visual, fraktal dimensi, dan deteksi maksimal lokal.
$eletci RJi paoa
cilra Rol
300 piksel x ?00
piksel
Hasil binerisasi citra
radiograi periapikal digita,
Gambar 2.Tahapan Pengolahan Citra
Deteksi maksimal lokal dilakukan untuk mendeteksi intensitas maksimal dalam suatu cika dengan membuat suatu
partikel yang tersegmentasi terhadap keseluruhan citra. Metode ini, diasumsikan bahwa setiap nilai maksimum semestinya termasuk dalam sebuah partikel, yar.g kemudian mensegmentasi citra dengan algoritma watershed yang diterapkan pada nilai-nilai intensitas pada citra. Metode ini digunakan pemetaan jaruk Euclidian.Nllai fractal dimension (D) dari masing-masing citra biner yang dihasilkan digunakan untuk mengukur kompleksitas pola, dalam hal ini adalah tekstur. Nilai D diperoleh dengan menghitung banyaknya kotak dengan ukuran yang semakin meningkat untuk melingkupi sebuah obyek biner dengan batas-batasnya.
PEMBAHASAN Kondisi osteoporosis pada panggul (hip) dan tulang belakang (lumbar spine) dapat diindikasikan melalui pola trabekula pada tulang rahang karena osteoporosis merupakan penyakit sistemik pada tulang (Adams, 2008). Metode pengenalan pola yang dilakukan pada penelitian ini dap21 menghasilkan citra yang dapat menampilka:r pola karakteristik kondisi osteoporos-s
JURNALTEreN@SAINS IVOL 3, NO. 1, DESEMBER 2013 ; 66-73
osteopenia, dan normal pada panggd (hip)
dan tulang belakang (lumbar spine) dari subyek.
(rough) akan memiliki nilai maksimal loka. yang rendah. Deteksi maksimal lokal dapa: mengindikasikan adanya diskonektivita=
dan penipisan trabekula. Trabekula van:
Deteksi Tepi Sobel dan Binerisasi Citra Berdasarkan visualisasi citra hasil dari pengolahan dilakukan, maka dapat ditampilkan perbedaan pola trabekula mandibula yang dikorelasikan dengan densitas massa tulang hasil scan DEXA. Secara visual, pola trabekula merupakan pola yang tidak beraflrrandan citra biner terbatas pada warna hitam dan putih karena untuk dapat membedakan pola trabekula mandibula, diperlukan pelatihan terlebih dahulu kepada pengguna (dokter gigi). Berdasarkan Gambar 3 (a), intensitas citra biner memiliki pola yang paling kasar
(rough) dibandingkan citra biner untuk
subyek osteopenia dan osteoporosis. Gambar 3 (b) menunjukkan bahwa citra biner untuk subyek osteopenia memiliki homogenitas intensitas yang lebih tinggi daripada citra biner untuk subyek osteoporosis, dan lebih kecil daripada citra biner pada subyek normal. Cita biner pada subyek yang normal pada Gambar 3(c) memiliki distribusi intensitas yang homogen, sehingga memiliki pola yang paling halus (smooth) dibandingkan kedua citra biner untuk subyek osteoporosis dan osteopenia.
terhubung baik satu sama lain dan memiii^ densitas yang normal akan ditunjukka:dengan pola distribusi intensitas yang halu. (smooth), sehingga dapat dideteksi jumla: maksimal lokal yang relatif tinggi.
Fra nta
i. :':
osteoporoJs. maksinral Osteopenia, maksima! Normal, maksima terdetBksir 35,1-1 3'E: lokal terdeteksi: 1809 area lokal terdeteksi: 2174
afta
Gambar 4. Pemetaan nilai maksimal lokal citra biner
Pada Gambar 4 (a), jumlah maksin'ra. iokal yang terdeteksi pada citra adalat-. 1809 area. Jumlah tersebut paling kecidibandingkan dengan Gambar 4 (b) untuk subyek osteopenia (2174 area) dan Gambar i (c) untuk subyek normal (3514 area). Ha1 ini menunjukkan bahwa jumlah maksimal loka yang terdeteksi berbanding lurus dengar.
kepadatan massa tulang yang rnenjac-ir indikator osteoporosis, sebagiamana )/ang ditunjukkan oleh grafik pada Gambar 5. n o L
6 -v
400*
SL
G G
38SS
s
x
r
20*0
u,
per
.Y (B
E citra
bl# subyek
osteoporosis
subyek osieopenia
citra uinli
citra tinlr subve* ostBoporosis
Gambar 3. Hasil pengolahan citra kombinasi metode deteksi tepi dan binerisasi citra.
10*0
)ar
tq
z.
par rad der
0
Otteopsr&'i5 Cstes$r*t1is
'*orrnal
ha,r
Stati:s $stsopor*$is hmitr *can trEXA
Deteksi Maksimal Lokal Gambar 4 menunjukkan pemetaan nilai maksirnal lokal untuk masing-masing citra biner. Citra yang memiliki tekstur kasar
ter(
Gambar 5. Grafik korelasi deteksi maksimal lokal terhadap status subyek berdasarkan scan DEXA
ber
oSi;
par
Hasil ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan oleh Schnitzler '(2003)
_t-Ir.
7A
-=il
SRI LESTARI DAN EVRITA LUSTANA UTARI + METODE PENGENALAN PILA TRABEKULA MANDIBULA PADA RADIOGRAF PERIAPIKAL DIGITAL IJNTUK DETEKSI DINI ...
yang menyebutkan bahwa terjadi perforasi pada plate trabekula sehingga konektivitas trabekula menjadi menurun pada penderita osteoporosis. Osteoporosis disebabkan oleh ketidakseimbangan negatif dalam proses remodeliing tulang, di mana aktivitas osteokias yang meresorpsi tulang lebih tinggi daripada aktivitas osteoblas yarrg membentuk tulang baru (Schnltzler, 2003).
secara visual dengan citra biner hasil metode
pengenalan
kuantitatif, nllai fractal dimension (D) dapat mengindikasikan densitas massa tulang. 1,9?00 1,9150
$ r{
Fractal dimension Nilai fraktal dimensi (D)untuk masingmasing status subyek disajikan dalam Tabel 1. Adapun korelasi antara nilai D dengan status subyek berdasarkan hasil scan DEXA disajikan dalam Gambar 6. Berdasarkan Tabel 1 dan Gambar 6, dapat ditunjukkan bahwa nilai fraktal dimensi berbanding lurus dengan status osteoporosis. Kondisi tersebut mengindikasikan korelasi yang berbanding lurus antara nilai fraktal dimensi (D) dengan kepadatan massa tulang di kedua tempat, yaitu pang1.ul (hip) dan tulang belakang (lumbar spine). Subyek yarrg mengalami osteoporosis memiliki densitas massa tulang yang rendah, dan ditunjukkan dengan nilai D yang rendah. Tabel 1. Nilai{raktal dimensi untuk masing status osteoporosis subyek Status subyek Nilai D
Osteoporosis Osteopenia
D=1.9001 D=1.9050
Normal
D=1-.9144
Hasil penelitian ini sejalan dengan penelitian yang dilakukan Lestari, dkk (2012) yang menunjukkan adanya korelasi antara parameter tekstur trabekula mandibula pada radiograf periapikal digital regio anterior dengan nilai densitas massa tulang. Adapun hasil'dari penelitian ini menunjukkan bahwa
terdapat pola trabekula mandibula yalg berbeda antara subyek yaflg mengalami osteoporosis, osteopenia, atau normal pada panggul (hip) dm tulang belakang (lumbar spine). Karakteristik pola dapat ditunjukkan
pola yang mengkombinasikan
metode deteksi tepi dan binerisasi citra.Secara
iii
i
1,9100
OJ
ts
1,3050
t! t I,
3.,3000
G'
1,S950
z
0518*p0rosir €5taaper}ia
-Non!]af
Statu$ o*teoporcsis ha*il s*an Dil{A Gambar 7. Grafik korelasi nilaifractal dimension dengan status subyek berdasarkan scan DEXA
Didukung dengan hasil kualitatif sekaligus kuantitatif dengan find maxima, maka deteksi seseorang beresiko mengalami osteoporosis melalui radiograf periapikal digital sangat mungkin untuk dapat dilakukan oleh seolang dokter gigi. Penelitian ini merupakan penelitian awal dhlam upaya untuk membangun sebuah sistem berbantuan komputer yang dapat digunakan oleh dokter gigi untuk berperan serta dalam deteksi resiko osteoporosis pada pasiennya, khusubnya wanita post-menopause. Oleh karena itu, diperlukan penelitian selanjutnya untuk ekstraksi informasi fisis dan klasifikasi pola trabekula mandibula hingga dapat dibangun sebuah sistem berbantuan komputer sebagaimana yang diharapkan. Diperlukan pelatihan bagi dokter gigi untuk dapat mengihterpretasikan hasil citra biner hasil dari metode yang.digunakan dalam penelitian ini. SIMPULAN Kondisi densitas 'rnassa tulang vang menjadi indikator osteoporosis dapat ditunjukkan oleh pola frabekula mandibula
71
,j
JURNALTEKN@SAINS IVOL 3, NO. 1, DESEMBER 2013; 66-73
and wavelet analysis of dental radiographs detect trabecular
pada regio anterior. Pengenalan
pola trabekula mandibula dilakukan terhadap radiograf periapikal digital dengan mengkombinasikan metode deteksi tepi dengan binerisasi citra. Kombinasi tersebut dapat dijadikan sebagai metode pengenalan pola yang dapat membedakan pola trabekula untuk subyek yang mengalami osteoporosis, osteopenia, dant normal secara visual, didukung dengan nilai fraktal dimensi dan deteksi maksimal lokal. Nilai fraktal dimensidan hasil deteksi maksimal lokal masing-masing berkorelasi positif dengan densitas massa tulang. Perlu dilakukan penelitian lanjutan untuk menentukan metode yang efektif dalam ekstraksi informasi fisis dari citra radiograf digital. Pemilihan region of interest lebih dari satu buah, memungkinkan untuk diperolehnya gambaran yang lebih komprehensif mengenai pola trabekula mandibula pada regio anterior untuk selanjutnya dikorelasikan dengan kepadatan massa tulang hasil pemeriksaan menggunakan DEXA.
changes in osteoporosis". Bone (2004) 403-411.
Ferreira, T.A. dan Rasband, W. 2010. The lmagel User Guide, Version 1.43.
Geraets, W.G.M., Verheij, J.G.C., Van der Stelt, P.F., Horner, K., Lindh, C., Nicopoulou-Karayianni, K., Jacobs, R., Marjanovic, E.J., Adams, J.E., dan Devliry H., 2008. "Selecting regions of interest on intraoral radiographs for the prediction of bone mineral density". Dentomaxillofac Radiol 37,
DAFTAR PUSTAKA
HTA
Indonesia., 2005. Penggunaan densitometry p ada osteoporosis. Pp
bone 1,-27
Ishii, K., Taguchi, A., Nakamoto,
.
T.,
Ohtsuka, M., Sutthiprapaporn, P., Tsuda, M., Kodama, I., Kudo, Y., Sumida, H., Suei, Y., dan Tanimoto, K., 2007. "Diagnostic efficacy of alveolar bone loss of the mandible
for identifying D
Brady, L.W., Heilmann, H.P., Knauttu M., Molls, M., Nieder, C., and Sartor, K. (eds), Medical Radiolo gy. D iagnostic
Imaging and Radiation
Oncology,
pp .105-124. Spinger, Heidelber g.
Blake, G.M., dan Fogelman
I, 2007. "The
role of DXA bone density
scans
in the
diagnosis and treatment of osteoporosis." Postgrad Med I. 2007; 83:509-517.
D'Elia, G., Caracchini, G., Cavalli, L., dan Innocenti, P., 2009. "Bone fragility and imaging techniques". Clinical Cases
in Mineral and Bone Metabolism
6:234-246.
Faber, T.D., Yoon, D.C., Service, S.K., dan White, S.C., 2004. "Fourier
72
Privz
Schn
375-379.
postmenopausal
women with femoral osteoporosis".
Adams, 1.8., 2008. Dual-Energy X-Ray Absorptiometry. In Baert, A.L.,
Lick
entomaxillofac Radiol 36, 28-33.
Kemenkes RI. Keputusan Menteri Kesehatan Republik lndonesia No. 11-42/Menkes/ SK/Xll/2008 tentang pedoman pengendalian osteoporosis.
Le Corroller, T., Halgrin, J., Pithioux, M., Guenoury D., Chabrand, P., dan Champsaur, P., 2011-. "Combination of texture analysis and bone mineral density improves the prediction of fracture load in human femurs". O
steoporos
lnt. DOI
10.1007./ s00198-
011.-01703-1..
Lestari, S., G.B. Suparta, and N. Kertia,2012, "The Correlation between Texture Parameter of Mandible Trabecullar Bone with The Bone Mass Density Yalue", Proc. Of IEEE, The 7th ICBEMA 2012, Serpong (BSD City), November 9tl1-10th, 2012.
Ta8;'
SRILESTARIDANEVRITALUSIANAUTARI+MET)DEPENGENALANP)LATRABEKULA ' DETEKSI DINI MA,NDIBULA PADA RADIOGRAF PERIAPIKAL DIGITAL UNTUK
Licks, R., Licks, V., Ourique, F., Bittencourt, H.R., and Fontanella, Y, 2010' "DeveloPment of a Prediction tool for low bott" tttutt based on clinical data and PeriaPical radiograPhY"' Dentomaxillofacial Radiology 39: 224230. P
riy ana,A. 20 0 7. P eranpertandatulan gdalams erum pada tatalaksana osteoporosis' Univer;a Medicina. Juli-Septemb er 2007'Yol'26,
of the mandible". Dentomaxillofac RadiolS6:L43-148.
White, S.C., Atchinson, K.A., Gornbeio ]'$-,,. Nattiv, A., Paganini-Hill, A', Service, S.K., Yoon, D'C., 2005. "Change in mandibular trabecular pattern and hip fracfure rate in elderly'women"' Dintomaxillofac Radiol 34, 1'68-17 4' Watanabe, P.C.A., Issa, ].P.M., de Olivera,
T.M., Monteiro, S.A.C', IYomasa, M.M., Regalo, S.C.H., dan
No.3.
Schnitzlel, C.M., 2003. Histomorphology of osteoporosis. In Yuehuei, H'An (ed), Orthopaedic .issues in osteoporosis, pp.l9-37. CRC Press LLC, Florida' Ta$uchi, A., Otsuka, M., Tsuda, M', Nakamoto, T., Kodama, I', lnagaki,
K., Nogochi, T., Kudo, Y',
Suei,
Y., dan Tanimoto, K, 2007' "Risk of vertebral osteoporosis in postmenopausal women with alterations
"'
Siessere,
S., 2007. "MorPhodigital studY of the mandibular trabecular bone in Panoramic radiggraPh"' lnt.
Yasar,
J.
Mo rPhol 25 (4) :87 5 -880'
F., dan Akgtinlii F., 2006' "The differences in panoramic mandibular indices andfr a c t al d im e n s i o nb etw een patients with and without sPinal osteoPorosis". Dbntomaxillofac Radiol 35, 1-9.
73
