## Segmentasi Citra Ct Scan Paru-Paru Dengan Menggunakan Metode Active Contour
Nurul Fadillah 1 , Chicha Rizka Gunawan 2
1 Fakultas Teknik, Teknik Informatika, Universitas Samudra, Aceh, Indonesia
2 Fakultas Teknik, Teknik Informatika, Universitas Samudra, Aceh, Indonesia Email: 1 nurulf479@gmail.com, 2 chicharizka66@gmail.com

## Abstrak
Pada tubuh manusia terdapat organ penting, paru-paru adalah salah satunya. Karena paru-paru berperan sebagai alat respirasi dalam sistem pertukaran gas oksigen dengan karbon dioksida dalam tubuh manusia. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh beberapa dokter penyakit dalam, paru-paru adalah organ dalam tubuh manusia yang sangat sering mengalami kerusakan, hal ini terjadi karena fungsi paru-paru yang langsung mengalami sentuhan dengan lingkungan luar. seperti terhirup asap rokok, asap  kendaraan,  atau  alergi  terhadap  sesuatu.  Sehingga  mengakibatkan  paru-paru  berlubang  dan  terkikis.  Oleh  karena  itu, deteksi terhadap paru-paru manusia saat ini sangat dibutuhkan. Untuk mengetahui kerusakan pada paru-paru diperlukan proses pengambilan citra CT-Scan. Pada citra CT-Scan terdapat suatu informasi yang dapat digunakan untuk menganalisis kerusakan yang terjadi pada paru-paru manusia. Untuk mendapatkan informasi tersebut, diperlukan proses segmentasi. Pada penelitian ini, proses segmentasi yang dilakukan adalah menggunakan metode active contour. Active Contour adalah metode segmentasi yang sering digunakan, karena metode ini menggunakan model kurva tertutup yang dapat bergerak melebar ataupun mengecil. Tujuan penelitian ini adalah melakukan segmentasi paru-paru pada citra CT-Scan dengan menggunakan metode active contour untuk mengetahui nilai area dan perimeter bagian paru-paru yang bagus dan mencari nilai akurasi dari metode yang digunakan terhadap  sebuah  citra  CT-Scan.  Hasil  segmentasi  paru-paru  tersebut  dilakukan  percobaan  pada  15  data  citra  CT-Scan didapatkan rata-rata hasil nilai akurasi sebesar 80%.
Kata Kunci : Paru-paru, CT-Scan, Segmentasi, Active Contour .

## Abstract
The  lungs  are  one  of  the  important  organs  in  the  human  body.  Because  the  lungs  are  one  of  the  holders  of  control  in  the circulatory system  in the  human body. According to some internal  medicine specialists, the  lungs are the  most vulnerable internal organs to damage, this is due to lung function that comes in direct contact with the outside environment such as inhaled cigarette smoke, vehicle fumes, or is allergic to something. So that the lungs are hollow and eroded. Therefore detection of human lungs is needed. To find  out damage to the  lungs, a CT scan  image process is needed.  In CT-Scan  images there  is information  that  is  used  to  analyze  and  know  the  shape  of  an  object  from  the  lung  itself.  To  obtain  this  information,  it  is necessary to  do a segmentation process.  In this study using the  Active Contour  method.  Active Contour is a segmentation method that is often used because this method uses a closed curve model that can move wide or narrow. The purpose of this study was to segment the lungs on CT-Scan images by using the active contour method to determine the value of the area and perimeter of the lung section that was good and to find the accuracy value of the method used for a CT-Scan image. The results of lung segmentation were carried out a system trial carried out on 15 CT-Scan image data obtained an average accuracy of 80%
Keywords : Lung, CT Scan, Segmentation, Active Contour.

## 1. PENDAHULUAN
Tubuh manusia terdiri dari tulang dan organ tubuh lainnya yang dapat menopang terjadinya proses metabolisme dalam tubuh. Organ-organ penting tersebut yaitu tulang, jantung, dan paru-paru. Pada bagian atas, tulang berguna dalam  melindungi  bagian  dalam  tubuh,  misalnya  paru-paru.Paru-paru  adalah  organ  tubuh  yang  penting  untuk sistem  pernapasan  manusia.  Karena,  paru-paru  berperan  sebagai  alat  respirasi  dalam  sistem  pertukaran  gas oksigen dengan karbon dioksida dalam tubuh  manusia.[1] Paru-paru bekerja setiap hari, sehingga  jika terdapat kerusakan sekecil apapun pada setiap sisinya akan mempengaruhi sistem kerja tubuh.
Berdasarkan  penelitian  yang  dilakukan  oleh  beberapa  dokter  penyakit  dalam,  paru-paru  adalah  organ dalam  tubuh  manusia  yang  sangat  sering  mengalami  kerusakan,  hal  ini  terjadi  karena  fungsi  paru-paru  yang langsung mengalami sentuhan dengan lingkungan luar. seperti terhirup asap rokok, asap kendaraan, atau alergi terhadap sesuatu. Sehingga  mengakibatkan paru-paru berlubang dan terkikis. Oleh karena  itu, deteksi terhadap paru-paru  manusia  saat  ini  sangat  dibutuhkan.  Untuk  mengetahui  kerusakan  pada  paru-paru  diperlukan  proses pengambilan  citra  CT-Scan.  CT-Scan  atau  Computed  Tomography  Scan  adalah  suatu  metode  pencitraan  pada bidang  medis  yang umumnya digunakan untuk  melihat kondisi organ di dalam tubuh  manusia. Pada citra CT- Scan terdapat suatu informasi yang dapat digunakan untuk menganalisis kerusakan yang terjadi pada paru-paru manusia.  Untuk  mendapatkan  informasi  tersebut, diperlukan  proses  segmentasi.  Segmentasi  adalah  pemisahan atau  pembagian  obyek  yang  satu  dengan  obyek  yang  lain  pada  suatu  gambar.[2]  Jadi  dengan  adanya  proses segmentasi user dapat mengetahui bagian dari obyek yang bagus dan tidak bagus dari suatu gambar. Segmentasi citra adalah tahapan pertama yang dilakukan sebelum menuju ke tahapan analisis citra dalam proses pengenalan
citra dari suatu inputan tertentu. Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya, fungsi segmentasi citra yaitu membagi citra ke dalam wilayahnya (region) berdasarkan kesamaan tekstur, warna, bentuk, dan lain-lain.[3]
Penelitian  sebelumnya  yang  membahas  tentang  paru-paru  adalah  identifikasi  citra  CT-Scan  tumor paru dengan  memvariasikan  nilai  tepi  kuat  dan  lemah  berbasis  algoritma  deteksi  tepi  canny.[4]  Pada  penelitian sebelumnya  terdapat  perbedaan  metode  yang  digunakan.  Metode  yang  digunakan  pada  penelitian  sebelumnya adalah  metode  deteksi  tepi  canny  sedangkan  dalam  penelitian  ini  menggunakan  metode  segmentasi  Active Contour.  Active  Contour  adalah  metode  segmentasi  yang  sering  digunakan  karena  metode  ini  menggunakan model  kurva  tertutup  yang  dapat  bergerak  melebar  ataupun  mengecil.  Pada  penelitian  ini  akan  menganalisa penggunaan  metode  Active  Contour  untuk  melakukan  segmentasi  citra  CT-scan  paru-paru  sehingga  dapat mengetahui area/luas dan perimeter/keliling bagian paru-paru yang telah disegmentasi baik bagian paru-paru yang bagus maupun tidak bagus sesuai dengan bagian apa yang akan dilakukan segmentasi.

## 2. METODE PENELITIAN
Penelitian ini dilaksanakan melalui beberapa tahapan yang akan ditunjukkan pada Gambar 1.

## Gambar 1. Diagram alir tahapan penelitian

## 2.1 Pengumpulan Data
Dalam pengumpulan data yang telah ditentukan harus menggunakan suatu benda untuk pengambilan gambar yang baik.  Benda  yang  digunakan  dapat  berupa    kamera  digital  atau  kamera  handphone.  Sebaiknya,  pengambilan gambar menggunakan kamera pixel yang tinggi.

## 2.2 Pre-Processing Image
Pada tahap  pre-processing  image.  Citra  yang  sudah  diperoleh  akan  dilakukan  croping  image  agar ukuran  citra tidak terlalu besar, karena jika gambar terlalu besar akan terganggu pada tahap segmentasi.

## 2.3 Metode Active Contour
Secara umum, metode active contour adalah metode segmentasi yang menggunakan model kurva tertutup yang dapat bergerak melebar ataupun mengecil [9]. Active contour dapat bergerak melebar ataupun mengecil dengan cara meminimalkan energi citra menggunakan energi dari luar, serta dipengaruhi oleh ciri-ciri dari citra tersebut seperti garis atau tepi (edge).

## 2.4 Citra Biner
Citra hasil segmentasi akan dikonversi menjadi citra biner agar dapat lebih mudah untuk memperoleh area dan perimeter dari sebuah paru-paru yang sudah disegmentasi

## 3. ANALISA DAN PEMBAHASAN
Data sampel yang digunakan pada penelitian ini adalah data citra CT-Scan Paru-paru berekstensi .dcm sebanyak 15  data.  Dicom  adalah  pencitraan  digital  dan  komunikasi  dalam  bidang  kedokteran.  Pengolahan  data  pada
Pengumpulan Data Pre-processing Image Proses Segmentasi Menggunakan metode active contour Citra biner Penentuan nilai area dan perimeter
penelitian ini menggunakan metode segmentasi active contour. Dari segmentasi yang dilakukan, diperoleh hasil yaitu area/luas dan perimeter/keliling dari daerah yang dipilih untuk disegmentasi. Berikut adalah citra asli, citra memilih bagian yang akan disegmentasi, citra hasil segmentasi, dan citra biner dari salah satu sampel CT Scan Paru-paru.
Gambar 2. Citra Asli Gambar 3. Proses pilih bagian yang akan di segmentasi Gambar 4. Citra hasil segmentasi Gambar 5. Citra Biner Berikut ini adalah hasil yang diperoleh dari proses segmentasi CT scan paru-paru diatas: Area
= 410.3784 Perimeter
= 141.0604
Nilai tersebut diperoleh dari : area = area_bw/(res^2)/100 perimeter = perim_bw/res/10
Diketahui nilai dari objek adalah :
Area_bw = 76127 Res = 13620 Perim_bw = 19212 Area = Area_bw/res 2 /100 = 76127/(13620) 2 /100 = 76127/185.504.400/100 = 76127/1855044 = 410.3784
Perimeter = perim_bw/res/10 = 19212/13620/10 = 19212/1362 = 141.0604
Proses  segmentasi  memerlukan  sebuah  proses  untuk  melakukan  pembagian  daerah  objek  sebuah  citra,  mana yang  di  kategorikan  bagian  paru-paru  bagus  dan  bagian  paru-paru  tidak  bagus.  Dalam  penelitian  ini,  proses segmentasi  dilakukan  dengan  metode  active  contour.  Karena  metode  ini  menggunakan  model  kurva  tertutup yang dapat bergerak melebar ataupun mengecil. Dalam penelitian ini akan mengelompokkan bagian paru-paru menjadi 2 bagian yaitu :
1. Paru-paru dikategorikan bagus.
2. Paru-paru dikategorikan tidak bagus
Seperti  pada  gambar  5  yaitu  hasil  citra  biner  dimana  warna  putih  menunjukkan  bagian  paru-paru  yang  tidak bagus dan warna hitam menunjukkan bagian paru-paru yang bagus. Setelah menghasilkan citra biner, maka dapat diketahui hasil area dan perimeter bagian paru-paru yang bagus dari sebuah citra.

## 4.  IMPLEMENTASI
Tabel 1. Tabel Pengujian segmentasi citra menggunakan metode Active Contour
No. Citra Asli Citra Biner Area Perimeter Keterangan 1. 410.3784 141.0604 Berhasil 2. 1,683 668.9764 Berhasil 3. 407.8070 135.4455 Berhasil
4. 396.1631 124.0954 Berhasil 5. 411.1654 139.8696 Berhasil 6. 411.4458 138.4772 Berhasil 7. 203.0302 117.7990 Berhasil 8. 1,006 215.0607 Berhasil 9. 52,063 61,4511 Berhasil 10. 436.4209 218.5190 Berhasil 11. 187.3295 100.6069 Berhasil
Dari  hasil  pengujian  diperoleh  bahwa  Proses  segmentasi  dapat  bekerja  dengan  efektif  pada  citra  paru-paru. Tingkat  akurasi  untuk  hasil  dari  proses  segmentasi  citra  pada  citra  CT-Scan  paru-paru  menggunakan  metode Active Contour dapat diperoleh dengan rumus sebagai berikut :
%Akurasi = 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 𝑏𝑒𝑟ℎ𝑎𝑠𝑖𝑙 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 x 100%
= 12 15 x 100%
= 80%
Maka diperoleh tingkat akurasi proses segmentasi menggunakan metode active contour adalah 80%.

## 5. KESIMPULAN
Berdasarkan pembahasan diatas telah diperoleh beberapa kesimpulan sebagai berikut :
1. Metode  Active  Contour  dapat  digunakan  untuk melakukan  segmentasi  CT-scan  paru-paru  sehingga  dapat mengetahui bagian paru-paru yang sudah tidak bagus.
2. Proses  segmentasi  dilakukan  dengan  memilih  terlebih  dahulu  daerah  (area)  yang  akan  di  segmentasi  dan kemudian agar lebih mudah melihat hasil dari segmentasi tersebut, citra hasil segmentasi di konversi menjadi citra biner terlebih dahulu.
3. Untuk  mengetahui  besar  jumlah  kerusakan  pada  sebuah  paru-paru  tersebut,  ditambah  dengan  proses perhitungan. Yang dihitung adalah area dan perimeter dari bagian yang telah di segmentasi sebelumnya.
4. Tingkat akurasi yang diperoleh pada proses segmentasi menggunakan metode active contour adalah sebesar 80%.
5. Berdasarkan  penelitian  dilakukan  proses  perubahan  citra  asli  menjadi  citra  biner,  dimana  citra  biner menunjukkan warna putih merupakan bagian paru-paru yang tidak bagus dan warna hitam bagian paru-paru yang bagus.
6. Jadi semakin besar bagian paru-paru yang berwarna hitam maka besar pula area dan perimeter yang diperoleh dan paru-paru dikategorikan sebagai paru-paru yang bagus.
12. 172.6667 37.6684 Berhasil 13. - - Tidak Berhasil 14. - - Tidak Berhasil 15. - - Tidak Berhasil

## REFERENCES
[1] Amin, Mokhamad Hariyadi. dkk. 2013. Segmentasi Paru paru menggunakan Level Set . Malang : UIN Maulana Malik Ibrahim
[2] Arifianto, Teguh. 2018. Penerapan Segmentasi Aksara dengan Metode Active Contour Snake Level Set pada Citra Prasasti Lempeng Logam Adan-Adan. STMIK Yadika Bangil : Teknik Informatika [3] Padmo, Amin, A.M. dan Murinto. 2016. Segmentasi Citra Batik berdasarkan Fitur Tekstur menggunakan Metode Filter Gabor dan K-Means Clustering. Fakultas Teknologi Industri : Universitas Ahmad Dahlan
[4] Desviana, dkk. 2018. Identifikasi Citra CT-Scan Tumor Paru dengan Memvariasikan Nilai Tepi Kuat dan Lemah Berbasis Algoritma Deteksi Tepi Canny. Banda Aceh : Universitas Syiah Kuala
[5] Amin Hariyadi, Linda Salma Angraeni, A. Syahirul Fatkhurrahman. 2015. Aplikasi Segmentasi Paru-paru. Malang : UIN Maulana Malik Ibrahim Malang
[6]    Naser Jawas. 2017. Segmentasi Bagian Paru-paru di Citra 2D CT- Scan. Denpasar : STIKOM Bali [7]     Tri Deviasari Wulan. 2012. Deteksi Kanker Paru-paru dari Citra  Foto Rontgen menggunakan Jaringan Saraf Tiruan Backpropagation. Universitas Airlangga [8] Widodo, Sri. 2011. Segmentasi Otomatis untuk Visualisasi 3D Organ Paru pada Citra Computer Tomography menggunakan Active Contour. Surakarta : Akademi Perekam Medis [9] Basyid, Fakhrurrozi, dan Kusworo Adi. 2014. Segmentasi Citra Medis untuk Pengenalan Objek Kanker menggunakan Metode Active Contour. Fakultas Sains dan Matematika, Universitas Diponegoro.