-ISSN 2085-0565-

KARAKTERISASI STATISTIK TERMAL PADAKANKER PAYUDARA

Budiani Destyningtias1), Titik Nurhayati1)

1)Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Semarang

ABSTRACT

Breast cancer is an epidemic in our society. In South East Asia,Breast cancer is the major causes death by cancer. It also happends inadvance countries, breast cancer becomes a second cancer that causesdeath. In Indonesia almost 800.000 people is detected breast cancer.

In this paper, we will explain how to detect breast cancer usingFluke T120 or known as thermal imager. This tool use as a cancer detector.In addition, we will use image processing as one of paratemer to detectbreast cancer.Keywords : breast cancer, Fluke Ti120, image processing

I. PENDAHULUANTingkat pemahaman kanker payudara sebagai salah satu penyebab

kematian tertinggi di dunia masih sangat rendah di kalangan wanita. Tingkatpendidikan yang rendah menyebabkan permasalahan tersebut semakinkompleks. Informasi mengenai bahaya kanker payudara yang tersebarpuntidak semuanya menjangkau seluruh lapisan masyarakat, terutamamsyarakat kalangan menengah ke bawah. Akibatnya tingkat kematianwanita yang disebabkan kanker payudara juga tinggi.

Berbagai macam obat anti kanker dan peralatan medis pendeteksikanker payudara juga telah dikembangkan. Akan tetapi perlu adanya deteksiawal gejala kanker payudara. Penelitian mengenai citra kanker payudaradengan menggunakan kamera Fluke Ti20Thermal Imager belum banyakdilakukan. Penelitian ini bermaksud untuk deteksi dini adanya kankerpayudara berdasarkan perbedaan thermal, kemudian mengklasifikasikanstadium kanker payudara berdasarkan histogram.

23

eLEKTRIKA, Vol.1, No.1, 2009 : 23 - 32

II. LANDASAN TEORIKanker adalah segolongan penyakit yang ditandai dengan pembelahan

sel yang tidak terkendali dan kemampuan sel-sel tersebut untuk menyerangjaringan biologis lainya , baik dengan pertumbuhan langsung di jaringan yagbersebelahan (Invasi) atau dengan migrasi sel ke tempat yang jauh(metastasis).Pertumbuhan yang tidak terkendali tersebut disebabkankerusakan DNA, menyebabkan mutasi di gen vital yang mengontrolpembelahan sel .

2.1 TermografiTermografi merupakan metode yang pertama diketahui dapat

mendeteksi patologi payudara. Termografi dapat mengidentifikasiperubahan fisiologi lokal dan aliran darah sebelum pemeriksaan klinis.Pencitraan termal digital menggunakan inframerah memiliki ciri yang unikdapat menunjukkan perubahan fisiologis dan metabolis. Termografimemiliki keakuratan pengujian yang tidak dipengaruhi oleh kepadatanjaringan payudara pada wanita dibawah usia 50 tahun. Termografi infrareddapat membandingkan diagnostik informatif dengan metode standardiagnostik kanker payudara (mammografi, USG) dan akan lebih akuratapabila dilengkapi dengan peralatan modern maupun software tertentu.

2.2 Fluke Ti20 Thermal ImagerFluke Ti20 Thermal Imager digunakan untuk menganalisa daerah

kritis berdasarkan termal, dilengkapi software InsideIR 3.1.1 dan LCDdisplay berukuran besar 128x 96. Mempunyai performance yang tinggi,biasanya digunakan di Industri sebagai deteksi thermal karena mempunyaiakurasi temperatur, range temperatur sampai 350oC, citra yang dihasilkanterproteksi dan baterai yang digunakan bisa bertahan selama 3 jam, mudahpenggunaannya cukup dengan satu kali jepret sudah didapatkan data berupacitra dan memorinya sampai 50 citra

Gambar 1. Fluke Ti20 Thermal Imager

24 B.Destyningtias, Titik NurhayatiKarakteristik Statistik Termal Pada Kanker Payudara

Dengan spesifikasi sebagai berikut :Spesifikasi Termal :

Temperatur Range : -10° to 350°CDetector type : 128 x 96 Thermal element

uncooled microbolometerAccuracy : ±2% or ±2ºC whichever is greaterRepeatability : ±1% or ±1ºC whichever is greaterTemperatur Indication Resolution : 0.1 ºC

Optik/IR :Spectral Range : 7.5-14 micronsTarget Sighting : Single Laser Dot (Meets IEC Class

2 & FDA Class II requirements)Optical Resolution : 75:1Min. Diameter Measurement Spot : 8.1mm at 61 cmImage Frame Rate : 9 HzField of view (FOV) : 20º Horizontal x 15º VerticalInstantaneous field of view (IFOV): 2.8 mrad

Payudara Normal Payudara Stadium Dini

Payudara Stadium Lanjut

Gambar 2. Citra Perbedaan Termal yang dihasilkanFluke Ti20 Thermal Imager

25

eLEKTRIKA, Vol.1, No.1, 2009 : 23 - 32

III. PENCITRAAN MENGGUNAKAN TERMAL INFRA MERAH.Infrared Spektrofotometri Infra Red atau Infra Merah merupakan

suatu metode yang mengamati interaksi molekul dengan radiasielektromagnetik yang berada pada daerah panjang gelombang 0,75 – 1.000µm atau pada bilangan gelombang 13.000 – 10 cm-1. Radiasielektromagnetik dikemukakan pertama kali oleh James Clark Maxwell,yang menyatakan bahwa cahaya secara fisis merupakan gelombangelektromagnetik, artinya mempunyai vektor listrik dan vektor magnetikyang keduanya saling tegak lurus dengan arah rambatan.

Gambar 3. .Berkas radiasi elektromagnetik

Saat ini telah dikenal berbagai macam gelombang elektromagnetikdengan rentang panjang gelombang tertentu. Spektrum elektromagnetikmerupakan kumpulan spektrum dari berbagai panjang gelombang.Berdasarkan pembagian daerah panjang gelombang, sinar infra merahdibagi atas tiga daerah, yaitu:a. Daerah Infra Merah dekat ( 13.000 – 4.000 cm-1 )b. Daerah Infra Merah pertengahan ( 4.000 – 200 cm-1 )c. Daerah Infra Merah jauh ( 200 – 10 cm-1 )

Dari pembagian daerah spektrum elektromagnetik tersebut, daerahpanjang gelombang yang digunakan pada alat spektrofotometer infra merahadalah pada daerah infra merah dekat 0,75 – 2,5 µm atau pada bilangangelombang 13.000 – 4.000 cm-1, infra merah pertengahan, yaitu padapanjang gelombang 2,5 – 50 µm atau pada bilangan gelombang 4.000 – 200cm-1, infra merah panjang 50 – 1.000 µm atau pada bilangan gelombang 200

26 B.Destyningtias, Titik NurhayatiKarakteristik Statistik Termal Pada Kanker Payudara

– 10 cm-1. Satuan yang sering digunakan dalam spektrofotometri inframerah adalah Bilangan Gelombang (Nu bar) atau disebut juga sebagai Kaiser.1. Pancaran Elektromagnetik (EM) berperilaku sebagai gelombang2. Semua gelombang EM merambat di ruang hampa dengan kecepatan

yang sama , yaitu sebesar “kecepatan cahaya”, c = 3,0x 108m/s3. Persamaan gelombangnya,

c = f λ ( 2.1 )

Keterangan :C = cepat rambat gelombang (m/detik)F = frekuensi (Hertz)λ = panjang gelombang (meter)

Inframerah berarti memiliki frekuensi di bawah cahaya merah.Gelombang ini dapat dihasilkan dari proses pemanasan danmerupakan gelombang EM yang terpenting dalam proses pemindahanpanas. Kulit manusia dapat menyerap hampir seluruh sinar inframerah dandirasakan sebagai kehangatan. Bagian yang penting dari sinar matahariadalah berupa radiasi elektromagnetik.

IV. METODE PENELITIANData penelitian diambil dari penderita kanker payudara yang difoto

dengan menggunakan kamera Fluke Ti20 Thermal Imager. Kamera FlukeTi20 Thermal Imager dilengkapi software InsideIR3.1.1 dan Corel PaintShop pro photo XI format JPG berukuran 192 x 768 piksel.

Hasil foto kamera Fluke Ti20 Thermal Imager kemudian diolahdengan menggunakan program aplikasi ( Matlab 2007ª ). Agar kapasitasnyakecil maka ukuran citra yang dimasukkan adalah lebar (width) 64 piksel dantinggi (height) 64 piksel. Ruang lingkup materi penelitian ini adalahsegmentasi yang diterapkan pada analisis citra medis terutama citraperubahan termal hasil kamera Fluke Ti20 Thermal Imager.

Ada beberapa tahap yang harus dilakukan dalam mengolah citratermal payudara menggunakan Fluke Ti20 Thermal Imager sehinggadiperoleh hasil keluaran berupa data histogram. Tahapan tersebut dapatdilihat dalam blok diagram berikut :

27

eLEKTRIKA, Vol.1, No.1, 2009 : 23 - 32

Cropping

Histogram

Grayscale

Citra Masukan

Gambar 4. Skema Kerja Sistem

V. HASIL DAN PEMBAHASANCitra Digital yang dihasilkan tersimpan pada Sofware InsideIR3.1.1 .

Citra –citra tersebut kemudian diolah menggunakan sistem pengolahan citra.Sebagai suatu tool (perangkat), sistem pengolahan citra ini dapat diaksesdan dijalankan dengan Matlab 2007a dan disimpan dalam folder work.Pengolahan yang dilakukan adalah RGB to GrayScale, Cropping(memisahkan citra bagian yang terkena kanker dengan citra aslinya), dandiperoleh nilai Histogram.

Berdasarkan nilai histrogramnya kemudian diklasifikasikan menjadi 3tingkatan, yaitu citra normal, citra stadium dini dan citra stadium lanjut.

Gambar. 5. Citra Perubahan termal Kanker Payudara oleh InsideIR3.1.1

28 B.Destyningtias, Titik NurhayatiKarakteristik Statistik Termal Pada Kanker Payudara

Gambar 6. Profil Citra Perubahan Termal yang ditunjukkan oleh InsideIR3.1.1

1. Hasil dari citra RGB ke grayscale :

29

eLEKTRIKA, Vol.1, No.1, 2009 : 23 - 32

30 B.Destyningtias, Titik NurhayatiKarakteristik Statistik Termal Pada Kanker Payudara

2. Hasil Cropping dan nilai histogramnya :

31

eLEKTRIKA, Vol.1, No.1, 2009 : 23 - 32

VI. SIMPULANBerdasarkan nilai histogram dari citra kanker payudara maka

Diklasifikasikan sebagai citra normal adalah yang mempunyai histogramdengan spektrum intensitas yang sempit/kecil, dengan nilai entropy sebagaiberikut :1. Diklasifikasikan sebagai citra stadium dini adalah yang mempunyai

histogram dengan spektrum intensitas yang sedang2. Diklasifikasikan sebagai citra stadium lanjut adalah yang mempuyai

histrogram dengan spektrum intensitas yang lebar

VII. DAFTAR PUSTAKA1. Ahmad, U., 2005, “Pengolahan Citra Digital dan Teknik

Pemrogramannya”, Graha Ilmu, Yogyakarta.2. E.G.Giwangkara,S., 2005, ”Spektrofotometri Infra merah”,

http://www.chem-is-try.org/?sect=artikel&ext=105fortunestar,http://www.fortunestar.co.id/content/view

3. Frize,M; Herry C;Scales, N, 2003 ,Processing thermal images to detectbreast cancer and assess pain , Information TechnologyApplications in Biomedicine, 2003. 4th International IEEE EMBSSpecial Topic Conference on. Volume , Issue , 24-26 April 2003Page(s): 234 – 237

4. Jain, A.K.,1995, Fundamentals of Digital Image Processing, Prentice-Hall of India, New Delhi.

5. Francis Arena M.D,Clements Barone M.D,Thomas Dicicco, “Use OfDigital Infrared Imaging in Enhanced Breast Cancer Detectionand Monitoring of The Clinical Response to Treatment”,http://www.google.com/arena@arenaonc.com,embarone@aol.com,tdcicco@optoline.pdf

6. Fluke Ti20 Thermal Imagerhttp://us.fluke.com/usen/products/features.htm?cs_id=35635

32 B.Destyningtias, Titik NurhayatiKarakteristik Statistik Termal Pada Kanker Payudara