Analisa Citra Panas Inframerah Dengan Metode Partitioned Iterated Function System (PIFS) Untuk Memonitor Perkembangan & Pertumbuhan Neoplasma Pada Tikus Sprague Dawley Model Kanker

Poerbaningtyas, Evy (2019) Analisa Citra Panas Inframerah Dengan Metode Partitioned Iterated Function System (PIFS) Untuk Memonitor Perkembangan & Pertumbuhan Neoplasma Pada Tikus Sprague Dawley Model Kanker. Doktor thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Peralatan medis berbasis pencitraan (imaging system) untuk memonitor pertumbuhan dan perkembangan neoplasma menjadi kanker, seperti mamografi, ultrasound, MRI mengalami perkembangan. Peralatan tersebut bekerja secara noninvasive dan mengandalkan penemuan tumor fisik, namun menimbulkan efek panas pasca tes. Salah satu modalitas lain yang mengalami perkembangan pesat, yaitu Themografi. Thermografi merupakan modalitas alternatif atau tambahan dalam mendeteksi lesi kanker payudara menggunakan sensor kamera inframerah. Penelitian ini merupakan modalitas dan langkah awal menuju arah bagaimana pertumbuhan dan perkembangan neoplasma dapat dimonitor melalui analisa intensitas temperatur dan pola panas (Thermal Imaging) di jaringan permukaan kulit. Kelainan distribusi temperatur mengindikasikan adanya ketidaknormalan pada payudara. Kamera infra merah dikenal sebagai pencitraan panas dapat menentukan adanya kelainan pada distribusi temperatur di jaringan payudara. Keterbatasan resolusi kamera inframerah, menjadikan kendala dalam mendeteksi sebuah obyek kecil, yaitu lesi neoplasma. Sehingga akan sulit memonitor perkembangan dan pertumbuhan neoplasma. Penelitian dilakukan pada hewan model tikus, yaitu tikus betina jenis Sprague Dawley yang diinduksi dengan senyawa karsinogen DMBA. Distribusi temperatur di permukaan kulit dibaca menggunakan kamera inframerah (IR) tipe TiS20 merk Fluke dengan resolusi 340x240. Peningkatan resolusi kamera IR dilakukan dengan beberapa pendekatan dan pemodelan dalam pengolahan data, yaitu pengaturan jarak kamera dengan obyek dan menerapkan pemodelan subpixel. Sedangkan untuk menentukan ukuran atau kepresisian dari sebuah obyek diperlukan analisa data citra dalam jumlah banyak dan pengolahan data dengan pendekatan PIFS. Analisa citra panas pada payudara tikus dilakukan dengan 3 pendekatan : pendekatan pertama, pengujian menggunakan 1 citra (single image), pendekatan kedua, banyak citra (multi image) dan penggabungan citra dengan PIFS, sedang pendekatan ketiga, banyak citra dan menerapkan subpixel dan PIFS. Sebagai gold standar pada penelitian ini dilakukan pengujian menggunakan Pathologi Anatomi (PA) dengan pewarnaan HE dan Imunohistokimia (IHK) dengan antibodi UCP2. Tujuan penelitian adalah memonitor pertumbuhan dan perkembangan neoplasma dari minggu ke minggu dari parameter intensitas temperatur dan pola panas. Sehingga dapat mengukur lesi terkecil yang ditemukan dengan presisi dan membedakan payudara berdasarkan pola panas. Hasil morfologis dari PA dan IHK menunjukan 8 jaringan payudara tikus normal, 8 jaringan payudara tikus kanker dan 8 jaringan payudara tikus terjadi inflamasi. Pengujian gold standar digunakan sebagai dasar acuan dalam analisa citra panas pada payudara. Hasil penelitian analisa citra panas menunjukan bahwa dengan pendekatan 3, yaitu mengatur jarak kamera dengan obyek, sumber data dalam jumlah banyak (multi image), peningkatan resolusi kamera dengan pemodelan subpixel dan penggabungan banyak gambar menjadi satu gambar dengan ix pemodelan PIFS lebih baik dibanding pendekatan lainnya. Melalui analisa intensitas temperatur dan pola panas menunjukan: 1. Pada lokasi pertumbuhan dan perkembangan neoplasma, ditandai pada daerah tersebut terjadi peningkatan intensitas temperatur semakin lama semakin tinggi dari minggu ke minggu dan terjadi pembesaran ukuran lesi. 2. Lesi terkecil yang terbaca dengan presisi sebesar 1.27 mm, dan pada tikus yang terinduksi karsinogen. 3. Ditemukan pola panas yang berbeda pada jenis payudara normal tidak membentuk sebuah kurva, pada payudara kanker pola panas membentuk sebuah kurva beraturan, dan pada payudara inflamasi pola panas membentuk sebuah kurva tidak beraturan. Proses memonitor pertumbuhan dan perkembangan neoplasma payudara tikus dapat dimonitor dari minggu ke minggu secara noninvasive. Analisa hasil penelitian menggunakan uji statistik dengan tingkat kepercayaan 0.05 menunjukan bahwa intensitas temperatur semakin meningkat dan ukuran lesi semakin besar. Dari analisa confusion matrix menunjukan bahwa nilai sentifitas sebesar 93 % dan spesifikasi sebesar 77 % dengan akurasi 88 %. Penelitian ini menyimpulkan bahwa dengan metode PIFS dalam menganalisa citra panas dapat digunakan sebagai modalitas pendukung dalam proses skrining kanker payudara.

English Abstract

Imaging-based medical equipment to monitor the growth and development of neoplasms into cancer, such as mammography, ultrasound, MRI is developing. The equipment works non-invasive and relies on the discovery of physical tumors, but has a post-test heat effect. One other modality that is experiencing rapid development, namely Themography. Thermography is an alternative or additional modality for detecting breast cancer lesions using infrared camera sensors. This research is a modality and initial step towards how neoplasmic growth and development can be monitored through analysis of temperature intensity and thermal imaging on the surface tissue of the skin. Temperature distribution abnormalities indicate abnormalities in the breast. Infrared cameras known as heat imaging can determine abnormalities in temperature distribution in breast tissue. Limitations of infrared camera resolution, making obstacles in detecting a small object, namely neoplasmic lesions. So it will be difficult to monitor the development and growth of neoplasms. The research was conducted on animal models of rats, namely female Sprague Dawley rats induced with DMBA carcinogen compounds. The temperature distribution on the surface of the skin is read using an infrared camera (IR) type TiS20 brand Fluke with a resolution of 340x240. The increase of IR camera resolution is done with several approaches and modeling in data processing, namely the distance between the camera and the object and applying subpixel modeling. Meanwhile, to determine the size or precision of an object requires the analysis of image data in large quantities and data processing using the PIFS approach. Analysis of thermal images in rat breasts is done with 3 approaches: the first approach, testing using 1 image (single image), the second approach, multiple images (multi image) and merging images with PIFS, while the third approach, multiple images and applying subpixels and PIFS. As a gold standard in this study, testing was done using Pathology Anatomy (PA) by staining HE and immunohistochemistry (IHC) with UCP2 antibodies. The aim of this research is to monitor the growth and development of neoplasms from week to week from the parameters of temperature intensity and heat patterns. So that it can measure the smallest lesions found with precision and differentiate breasts based on heat patterns.

Other obstract

-

Item Type:	Thesis (Doktor)
Identification Number:	DIS/616.075 4/POE/a/2019/061911227
Uncontrolled Keywords:	Citra Panas Inframerah, Partitioned Iterated Function System (PIFS), Neoplasma, Kanker
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 616 Diseases > 616.07 Pathology > 616.075 Diagnosis and prognosis
Divisions:	S2/S3 > Doktor Ilmu Kedokteran, Fakultas Kedokteran
Depositing User:	Endang Susworini
Date Deposited:	25 May 2022 02:43
Last Modified:	25 May 2022 02:43
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/190746

Text Evy Poerbaningtyas_ (2).pdf Download (8MB)

Actions (login required)

View Item