32 BAB 3 METODOLOGI 3.1 Analisis Kebutuhan Pengguna
advertisement
BAB 3 METODOLOGI 3.1 Analisis Kebutuhan Pengguna Permasalahan utama yang dihadapi bidang endokrinologi mengingat jumlah penderita thyroid yang kian meningkat dan besarnya angka kasus penyakit thyroid yang tidak diketahui hingga bertahun-tahun adalah kurangnya ketersediaan alat penunjang dalam mendeteksi penyakit thyroid serta perlunya suatu klasifikasi yang jelas antara kedua jenis penyakit thyroid sehingga dapat memberikan bantuan medis yang tepat. Untuk menyelesaikan permasalahan tersebut diperlukan hadirnya sebuah sistem penunjang keputusan yang reliable. Di Indonesia sendiri masih belum ditemukan aplikasi pendeteksi penyakit thyroid yang bisa menjadi suatu referensi dan alat bantu medis (Perkumpulan Endokrinologi Indonesia, 2013). Sehingga khalayak umum menghadapi kesulitan dalam mengakses informasi yang tepat terkait kondisi kesehatan thyroidnya. 3.1.1 Analisis Wawancara Wawancara dilakukan untuk mengetahui kebutuhan perancangan sistem pakar pendeteksi penyakit thyroid dengan menggunakan decision tree dengan seorang pakar Endokrinologi, khususnya pemerhati kelenjar dan hormon thyroid. Wawancara dengan Dr. Pradana Soewondo, divisi Endokrinologi Rumah Sakit Cipto Mangunkusumo memperoleh hasil yang cukup mengejutkan. Menurut beliau, banyaknya kasus penyakit thyroid di Indonesia ini merupakan akibat rendahnya kesadaran masyarakat terhadap gejala yang sedemikian signifikan terasa oleh para pasien. Hal ini disebabkan kurangnya paparan informasi mengenai kelainan kelenjar thyroid atau yang lazim dikenal sebagai kelenjar gondok. Sebagian besar pasien yang beliau temui selama ini lebih khawatir akan masalah endokrinologi metabolik seperti diabetes daripada penyakit thyroid. 32 33 Alasan utama lain adalah keenganan para pasien untuk menjalankan tes hormon thyroid akibat biaya yang dibebani terasa mahal, apalagi terhadap khalayak menengah ke bawah. Mayoritas kasus yang ditangani beliau, gejala penyakit thyroid telah menjadi momok bagi pasien selama bertahun-tahun walaupun telah disarankan oleh dokter bahwa adanya kemungkinan kelainan pada kelenjar thyroid. Hal tersebut bukan hanya mengganggu aktivitas sehari-hari, namun juga mempengaruhi aspek kehidupan pasien di berbagai dimensi akibat ketidakmampuan menanggung biaya yang harus dibayarkan untuk menjalani tes hormon. Dr. Dante juga menekankan bahwa perlunya suatu sarana diagnostic assistance sederhana, interaktif dan bersifat edukatif untuk menekan biaya diagnosa yang sekarang ini mahal. Beliau mengharapkan dengan demikian setiap anggota masyarakat di Indonesia tanpa memandang strata ekonomi dapat bebas mengakses sarana diagnostic assistance ini. Dengan demikian, seluruh lapisan masyarakat dapat memperoleh bantuan medis yang diperlukan terutama di bidang endokrinologi mengenai kelainan kelenjar thyroid. 3.2 Analisis Sistem Pakar Dalam pengembangan aplikasi sistem pakar ini dibutuhkan informasi dan pengetahuan dari berbagai sumber seperti buku yang menjelaskan daftar penyakit thyroid serta seorang pakar. Buku yang digunakan sebagai referensi adalah Standar Kompetensi Dokter Indonesia. Pakar adalah seseorang yang mempelajari ilmu khusus secara spesifik dan memiliki pengalaman yang telah diakumulasi bertahun-tahun sehingga dapat memecahkan masalah dengan efisien dan memberikan solusi yang dimana orang awam tidak dapat melakukannya. Oleh karena itu ruang lingkup tentang penyakit thyroid yang dibahas tidak akan menyimpang karena informasi diperoleh secara langsung dari pakar endokrinologi berpengalaman di Indonesia. Dalam mendiagnosa penyakit thyroid, seorang pakar harus memahami dengan baik penyebab dan ciri dari jenis-jenis penyakit pada thyroid. Oleh karena itu, sistem pakar dikembangkan sebagai alat bantu dalam menyimpulkan gejala awal penyakit thyroid. 34 3.2.1 Data dan Fakta Penyakit Thyroid Kelenjar thyroid merupakan salah satu kelenjar endokrin pada tubuh manusia yang memegang beberapa fungsi vital. Mulai dari proses metabolisme, pertumbuhan fisik, perkembangan mental, distribusi air dan garam dalam tubuh hingga menjaga keseimbangan kalsium dalam darah. Namun, rendahnya tingkat kesadaran dan minimnya alat bantu diagnosis menyebabkan banyaknya kasus yang terabaikan. Jumlah penderita penyakit thyroid kini terus meningkat. Hyperthyroid, suatu keadaan yang disebabkan oleh produksi hormon thyroid yang berlebihan merupakan penyakit hormon yang menempati urutan kedua terbesar di Indonesia setelah diabetes (Perkumpulan Endokrinologi Indonesia, 2012). 3.2.2 Analisis Gejala Penyakit Thyroid Berikut disajikan jenis-jenis penyakit thyroid beserta gejala-gejala umum yang ditemukan pada pasiennya, antara lain: Tabel 3. 1 Klasifikasi Penyakit Thyroid Penyakit Hyperthyroid Gejala - - Penyebab Penurunan berat - Aktivitas badan secara tiba- hormon thyroid tiba. yang berlebihan. Peningkatan denyut jantung (palpitation). - Gelisah. - Sulit tidur (insomnia). Grave’s Disease - Penurunan berat - Aktivitas badan secara tiba- hormon thyroid tiba. yang berlebihan. - Gelisah. - Pembengkakan di 35 area mata. - Penglihatan ganda. - Iritasi mata. - Sensitif dengan cahaya. - Mata yang terlihat seolah-olah melotot (exophthalmos). Plummer’s Disease - - Penurunan berat - Aktivitas badan secara tiba- hormon thyroid tiba. yang berlebihan. Peningkatan denyut jantung (palpitation). - Penambahan nafsu makan. - Diare. - Getaran pada jarijari. - Pembengkakan pada leher (goiter). De Quervain’s Thyroiditis - - Penurunan berat - Aktivitas badan secara tiba- hormon thyroid tiba. yang berlebihan. Peningkatan denyut jantung (palpitation). - Gelisah. - Sulit tidur 36 (insomnia). - Pembengkakan pada leher (goiter). - Rasa sakit pada area leher, rahang atau telinga (tender goiter). - Rasa panas pada area leher, rahang atau telinga. Hypothyroid - - Penambahan berat - Kekurangan badan secara tiba- aktivitas hormon tiba. thyroid. Intoleransi terhadap dingin. - Konstipasi. - Kulit kering dan bersisik. Hashimoto Thyroiditis - Penambahan berat Kekurangan badan secara tiba- aktivitas hormon tiba. thyroid. - Konstipasi. - Sakit dan persendian kram pada otot. - - Pembengkakan pada (goiter). leher 37 berat badan x x x Hashimoto Thyroiditis x Hypothyroid DeQuervain’s Thyroiditis Penurunan Plummer’s Disease Gejala Grave’s Disease Jenis Penyakit Hyperthyroid Tabel 3. 2 Gejala Penyakit Thyroid secara tiba-tiba. Peningkatan denyut x x x jantung (palpitation). Gelisah. x Sulit tidur (insomnia). x Pembengkakan di area x x x x mata. Penglihatan ganda. x Iritasi mata. x Sensitif dengan cahaya. x Mata yang terlihat seolah- x olah melotot (exophthalmos). Penambahan nafsu makan. x Diare. x Getaran pada jari-jari. x Pembengkakan pada leher x x (goiter). Rasa sakit pada area leher, x rahang atau telinga (tender goiter). Rasa panas pada area leher, rahang atau telinga. x x 38 Penambahan berat badan x x secara tiba-tiba. Intoleransi terhadap x dingin. Konstipasi. x Kulit kering dan bersisik. x Sakit persendian dan kram x x pada otot. 3.3 Kerangka Berpikir Permasalahan utama yang dihadapi pada bidang endokrinologi yaitu kurangnya ketersediaan alat penunjang dalam mendeteksi penyakit thyroid serta perlunya suatu klasifikasi yang jelas antara kedua jenis penyakit thyroid sehingga dapat memberikan bantuan medis yang tepat. Untuk menyelesaikan permasalahan tersebut diperlukan hadirnya sebuah sistem penunjang keputusan yang reliable, oleh karena itu suatu analisis kebutuhan sistem. Rangkaian aktivitas dalam penelitian yang dimulai dengan penentuan masalah yang dihadapi melalui latar belakang pada status quo, penentuan tujuan penelitian, dan penentuan ruang lingkup permasalahan. Tahap awal merupakan hal yang penting, dan pada umumnya merupakan masalah yang bersifat kompleks karena dibutuhkannya suatu solusi atas masalah tersebut. Kompleksitas dalam melakukan jawaban atas diagnosis penyakit thyroid dapat diatasi dengan memanfaatkan pengetahuan pakar dan kecerdasan buatan. Dengan memanfaatkan pengetahuan pakar dan kecerdasan buatan maka sistem penunjang keputusan menjadi lebih baik. Oleh karena itu, diperlukan sistem penunjang keputusan intelijen yang memudahkan untuk melakukan diagnosis penyakit. Berdasarkan hal tersebut di atas terdapat beberapa pertanyaan yang diharapkan dapat terjawab dari hasil penelitian ini yaitu : bagaimana model sistem pakar untuk mendeteksi penyakit thyroid. Adapun tujuan dari penelitian yaitu menghasilkan model sistem penunjang keputusan intelijen yang dapat membantu pengambil keputusan dalam mendeteksi penyakit thyroid. Model yang akan dihasilkan berupa model yang 39 terintegrasi untuk mencapai tujuan diagnosis yaitu mendeteksi jenis penyakit thyroid dan memberikan rekomendasi terkait kondisi pengguna tersebut. Tinjauan pustaka dilakukan dengan mempelajari beberapa konsep dan alat bantu yang terkait dengan tujuan penelitian melalui buku referensi, jurnal-jurnal, dan laporan penelitian terdahulu. Selanjutnya dilakukan analisis sistem, pemodelan sistem, dan implementasi model yang akan diuraikan lebih lanjut pada tahapan penelitian. Berdasarkan hasil penelitian dapat dirumuskan kesimpulan. Selanjutnya, dapat disusun rekomendasi bagi pihak yang membutuhkan. Gambar 3.1. Flowchart Sistem Pendeteksi Thyroid 3.3.1 Diagnostic Questionnaire Mula-mula proses ini akan menampilkan sebuah pertanyaan mengenai gejala klinis terkait penyakit thyroid yang dirasakan oleh pengguna. Untuk menjawab pertanyaan yang ada, pengguna bisa memilih pilihan di radio button yang tersedia dengan dua opsi yaitu iya dan tidak tergantung dari gejala yang dirasakan. Setiap jawaban pengguna akan mempengaruhi urutan pertanyaan diagnosa selanjutnya. 40 Apabila pengguna telah menentukan salah satu dari dua pilihan yang tersedia maka sistem akan menampilkan pertanyaan diagnosa selanjutnya. Tujuan proses ini adalah mengetahui dan mengumpulkan informasi yang akurat yang akan digunakan dalam clinical reasoning pada proses selanjutnya. Setelah sistem memperoleh jumlah gejala fisik yang cukup maka akan dilanjutkan pada proses selanjutnya, yaitu check symptom. 3.3.1.1 Daftar Pertanyaan Diagnosa Sistem Pakar Pada Tabel 3.3 terdapat sejumlah pertanyaan yang digunakan di sistem pakar pendeteksi penyakit thyroid ini. Pengguna berinteraksi dengan pertanyaan ini dengan menjawab ‘ya’ untuk gejala yang dirasakan dan ‘tidak’ untuk gejala yang tidak dirasakan. Pertanyaan ini semuanya berdasarkan gejala klinis yang dirasakan oleh pengguna tanpa memerlukan tes atau uji laboratorium lainnya. Urutan pertanyaan diagnosa ini bergantung pada jawaban pengguna yang sebelumnya. Untuk lebih jelas, dapat dilihat di Gambar 3.2 yaitu decision tree yang digunakan dalam sistem pakar ini. Tabel 3. 3 Pertanyaan Diagnosa 1. Apakah Anda mengalami penurunan berat badan dengan angka yang cukup signifikan secara tiba-tiba, padahal Anda sedang tidak menjalani diet atau perubahan pola makan? 2. Apakah Anda mengalami kesulitan untuk tidur (insomnia)? 3. Apakah Anda mengalami rasa sakit persendian dan kram pada otot? 4. Apakah Anda mengalami mati rasa di bagian tangan atau kaki? 5. Apakah Anda mengalami rasa sakit pada area leher (swelling goiter)? 6. Apakah Anda mengalami rasa sakit pada area rahang (painful goiter)? 7. Apakah Anda mengalami rasa sakit pada area telinga? 41 8. Apakah Anda mengalami pembengkakan di area mata? 9. Apakah Anda merasa lebih sensitif dengan cahaya? 10. Apakah mata Anda terlihat seolah-olah melotot (exophthalmos)? 11. Apakah Anda mengalami rasa panas pada area leher (swelling goiter)? 12. Apakah Anda mengalami rasa panas pada area rahang (painful goiter)? 13 Apakah Anda mengalami rasa panas pada area telinga? 14. Apakah Anda mengalami penambahan nafsu makan? 15. Apakah Anda mengalami diare? 16. Apakah Anda mengalami getaran pada jari-jari? 3.3.2 Check Symptom Pada proses ini akan dilakukan clinical reasoning melalui decision tree. Proses ini akan mengecek kumpulan gejala pengguna dengan rule yang telah ada untuk mencapai suatu kesimpulan. Jika proses pengecekan sukses mencocokan gejala pengguna dengan rule yang ada maka akan dilanjutkan pada proses diagnosis assessment. Jika output proses ini false, maka pengguna akan dibawa ke suatu explanatory interface. 42 3.3.2.1 Decision Tree Gambar 3. 2 Decision Tree Keterangan: Tabel 3. 4 Gejala dan Simbolnya Simbol S01 S02 S03 Gejala Penurunan berat badan secara tiba-tiba Sulit tidur (insomnia) Sakit persendian dan kram pada otot OR mati rasa di bagian tangan atau kaki S04 Rasa sakit pada area leher OR area rahang OR 43 area telinga (tender goiter) Pembengkakan di area mata OR sensitif dengan S05 cahaya OR mata yang terlihat seolah-olah melotot (exophthalmos) Rasa panas pada area leher OR area rahang OR S06 area telinga S07 Penambahan nafsu makan OR diare OR getaran pada jari-jari Tabel 3. 5 Jenis Penyakit dan Simbolnya Simbol D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 Jenis Penyakit De Quervain’s Thyroiditis Hyperthyroid Grave’s Disease Plummer’s Disease Hashimoto Thyroiditis Hypothyroid Penyakit tidak terdeteksi 44 3.3.2.2 Denah Pohon Diagnosa Gambar 3. 3 Denah Pohon Diagnosa 1 Pada Denah Pohon Diagnosa 1, gejala utamanya adalah penurunan berat badan secara tiba-tiba. Bila ya, maka akan dilanjutkan ke gejala selanjutnya, yaitu sulit tidur (insomnia). Jika tidak, maka pengambilan keputusan akan di bahas di Denah Pohon Diagnosa 3. Jika pengguna mengalami gejala sulit tidur (insomnia), maka akan dilanjutkan ke gejala selanjutnya, yaitu rasa sakit pada area leher, area rahang atau area telinga (tender goiter). Jika tidak, maka pengambilan keputusan akan di bahas di Denah Pohon Diagnosa 2. Jika pengguna mengalami gejala rasa sakit pada area leher, area rahang atau area telinga (tender goiter), maka akan dilanjutkan ke gejala selanjutnya, yaitu rasa panas pada area leher, area rahang atau area telinga. Jika tidak, maka penyakit yang dialami pengguna adalah hyperthyroid. 45 Jika pengguna mengalami gejala rasa panas pada area leher, area rahang atau area telinga, maka maka penyakit yang dialami pengguna adalah De Quervain’s Thyroiditis. Jika tidak, maka kemungkinan penyakit yang dialami pengguna tidak terdeteksi. Gambar 3. 4 Denah Pohon Diagnosa 2 Pada Denah Pohon Diagnosa 2, gejala utamanya adalah penurunan berat badan secara tiba-tiba, namun tidak memiliki gejala sulit tidur, maka akan dilanjutkan ke gejala selanjutnya, yaitu pembengkakan di area mata atau sensitif dengan cahaya atau mata terlihat seolah-olah melotot (exophthalmos). Jika pengguna mengalami gejala pembengkakan di area mata atau sensitif dengan cahaya atau mata terlihat seolah-olah melotot (exophthalmos), maka penyakit 46 yang dialami pengguna adalah Grave’s Disease. Jika tidak, maka akan dilanjutkan ke gejala selanjutnya, yaitu penambahan nafsu makan atau diare atau getaran pada jari-jari. Jika pengguna mengalami gejala penambahan nafsu makan atau diare atau getaran pada jari-jari, maka penyakit yang dialami pengguna adalah Plummer’s Disease. Jika tidak, maka kemungkinan penyakit yang dialami pengguna tidak terdeteksi. Gambar 3. 5 Denah Pohon Diagnosa 3 Pada Denah Pohon Diagnosa 3, gejala utamanya adalah pengguna tidak mengalami gejala penurunan berat badan secara tiba-tiba, maka akan dilanjutkan ke gejala selanjutnya, yaitu sakit persendian dan kram pada otot atau mati rasa di bagian tangan atau kaki. Jika pengguna mengalami gejala sakit persendian dan kram pada otot atau mati rasa di bagian tangan atau kaki, maka penyakit yang dialami pengguna adalah Hashimoto Thyroiditis. Jika tidak, maka penyakit yang dialami pengguna adalah hypothyroid. 3.3.2.3 Analisis Rule Tahapan Decision Tree Dalam tahapan analisis rule decision tree, menggunakan teknik forward chaining, yaitu pola data driven, dimana sistem dimulai dengan memberikan inisialisasi awal elemen yaitu gejala-gejala dari tabel diagnosa dan terus menerapkan aturan sampai tidak ada aturan yang dapat diterapkan atau tujuan telah tercapai. Akibatnya, sistem ini bergerak maju dari kondisi saat ini menuju goal state, yang mana goal state merupakan 47 jenis penyakit thyroid yang dialami oleh pengguna antara lain De Quervain’s thyroiditis, hyperthyroid, Grave’s disease, Plummer’s disease, Hashimoto thyroiditis dan hypothyroid. Goal state juga dapat berupa keterangan seperti penyakit tidak terdeteksi. Tabel 3. 6 Rules dan Details Rulen Details Rule1 IF (penurunan badan=ya) AND (sulit tidur/insomnia=ya) AND (rasa sakit pada area leher OR area rahang OR area telinga/tender goiter=ya) AND (pada area leher OR area rahang OR area telinga=ya) THEN De Quervain’s thyroiditis. Rule2 IF (penurunan badan=ya) AND (sulit tidur/insomnia=ya) AND (rasa sakit pada area leher OR area rahang OR area telinga/tender goiter=ya) AND (rasa panas pada area leher OR area rahang OR area telinga=no) THEN penyakit tidak terdeteksi. Rule3 IF (penurunan badan=ya) AND (sulit tidur/insomnia=ya) AND (rasa sakit pada area leher OR area rahang OR area telinga /tender goiter=tidak) THEN hyperthyroid. Rule4 IF (penurunan badan=ya) AND (sulit tidur/insomnia=tidak) AND (pembengkakan di area mata OR sensitif dengan cahaya OR mata terlihat seolah-olah melotot/exophthalmos=ya) THEN Grave’s disease. Rule5 IF (penurunan badan=ya) AND (sulit tidur/insomnia=tidak) AND (pembengkakan di area mata atau sensitif dengan cahaya atau mata terlihat seolah-olah melotot/exophthalmos=tidak) AND (penambahan nafsu makan atau diare OR getaran pada jari-jari=ya) THEN Plummer’s disease. Rule6 IF (penurunan badan=ya) AND (sulit tidur/insomnia=tidak) AND (pembengkakan di area mata atau sensitif dengan cahaya atau mata terlihat seolah-olah melotot/exophthalmos=tidak) AND (penambahan nafsu makan OR diare OR getaran pada jari-jari=tidak) 48 THEN penyakit tidak terdeteksi. Rule7 IF (penurunan badan=tidak) AND (sakit persendian dan kram pada otot OR mati rasa di bagian tangan atau kaki=ya) THEN Hashimoto thyroiditis. Rule8 IF (penurunan badan=tidak) AND (sakit persendian dan kram pada otot OR mati rasa di bagian tangan atau kaki=tidak) THEN hypothyroid. 3.3.2.4 Pseudocode Logika Diagnosa IF A AND B AND D AND F THEN De Quervain’s thyroiditis. IF A AND B AND D AND NOT F THEN penyakit tidak terdeteksi. IF A AND B AND NOT D THEN hyperthyroid. IF A AND NOT B AND E THEN Grave’s disease. IF A AND NOT B AND NOT E AND G THEN Plummer’s disease. IF A AND NOT B AND NOT E AND NOT G THEN penyakit tidak terdeteksi. IF NOT A AND C THEN Hashimoto thyroiditis. IF NOT A AND NOT C THEN hypothyroid. Tabel 3. 7 Keterangan dalam Pseudocode Simbol A B C Gejala Penurunan berat badan secara tiba-tiba Sulit tidur (insomnia) Sakit persendian dan kram pada otot OR mati rasa di bagian tangan atau kaki D Rasa sakit pada area leher OR area rahang OR 49 area telinga (tender goiter) Pembengkakan di area mata OR sensitif dengan E cahaya OR mata yang terlihat seolah-olah melotot (exophthalmos) Rasa panas pada area leher OR area rahang OR F area telinga G Penambahan nafsu makan OR diare OR getaran pada jari-jari 3.3.3 Diagnosis Assessment Di proses inilah pengguna memperoleh hasil kesimpulan mengenai pendeteksian penyakit thyroidnya setelah melalui serangkaian pertanyaan berkenaan dengan gejala klinis yang dirasakan oleh pengguna. Pada proses ini akan ditampilkan hasil identifikasi jenis penyakit thyroid yang berkemungkinan diderita oleh pengguna. Selain ditampilkan kelainan kelenjar thyroid, pengguna juga dapat melihat informasi singkat serta prognosis mengenai penyakit thyroid tersebut seperti informasi dasar, penyebab dan hal-hal yang harus diperhatikan dari penyakitnya tersebut. 3.3.4 Explanatory Interface Apabila setelah melalui serangkaian pertanyaan berkenaan dengan gejala klinis yang dirasakan oleh pengguna, namun setelah dicek ternyata semua pilihan pengguna belum ada kecocokan di decision tree. Maka pengguna akan sampai pada sebuah explanatory interface. Di explanatory interface pengguna akan diberikan suatu informasi untuk memberitahu pengguna bahwa penyakit tidak dapat terdeteksi. Di sini, pengguna 50 dapat memilih untuk kembali ke diagnostic questionnaire untuk mengevaluasi ulang gejala klinis yang dirasakan oleh pengguna. Pada dasarnya, pengguna akan sampai pada proses ini apabila gejala yang dirasakan pengguna belum memiliki kecocokan pada rule yang tersimpan.
