I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   22 ,   N o .   2 M a y   202 1 pp .   787 ~ 794   IS S N :   25 0 2 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 22 .i 2 . pp 787 - 794             787       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   C a l c i f i c a t i o n   d e t e c t i o n   f o r   i n t r a v a sc u l a r   u l t r a s o u n d   i m a g e   u si n g   d i r e c t   a c y c l i c   g r a p h   a r c h i t e c t u r e :   p r e - t r a i n e d   m o d e l   f o r   1 - c h a n n e l   i m a g e       H an n ah   S o fi an 1 ,   Jo e l   C h i a   M i n g   Th an 2 ,   S u r aya   M o h am ad 3 ,   N o r l i z M o h d   N o o r 4   1 U ni v e r s i t i   K u a l a   L um pur   M a l a y s i a n   I ns t i t ut e   I nf o r m a t i o T e c hno l o gy   ( U ni K L   M I I T ) ,   M a l a y s i a   1 , 4 R a z a F a c ul t y   o f   T e c hno l ogy   a nd  I nf o r m a t i c s ,   U ni v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a   ( U T M ) ,   M a l a y s i a   2 S c hoo l   o f   I nf o r m a t i o a nd  C o m m uni c a t i o T e c hno l o g i e s ,   F a c ul t y   o f   E ng i ne e r i ng ,   C o m pu t i ng   a nd   S c i e nc e ,   S w i n bur ne   U ni v e r s i t y   o f   T e c hno l ogy   S a r a w a k   C a m p us ,   M a l a y s i a   3 U ni v e r s i t i   K u a l a   L um pur   B r i t i s h   M a l a y s i a I ns t i t u t e   ( U ni K L   B M I ) ,   M a l a y s i a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T     Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e J a 5,   20 21   R e v i s e F e b   9,   2021   A c c e pt e F e b   21 ,   202 1       C o r o n a r y   a r t e r y   c a l c i f i c a t i o i s   a   c a l c i u m   bu i l d up   w i t h i n   t h e   w a l l s   o f   t h e   a r t e r i e s .   I t   i s   c o n s i d e r e a   p r e do m i na n t   m a r k e r   f o r   c o r o n a r y   a r t e r y   di s e a s e .   T h u s   m a ny   a p p r o a c h e s   h a v e   b e e d e v e l o p e f o r   t h e   a u t o m a t i c   d e t e c t i o o f   c a l c i f i c a t i o n .   T h e   p r e v i o u s   c a l c i f i c a t i o d e t e c t i o n   w a s   o n   s e g m e n t a t i o o f   o t h e r   s t r uc t u r e s   a s   p r e - p r o c e s s i ng   s t e p s   o r   u s i ng   t h e   f a c t   t h a t   t h e   c a l c i f i c a t i o o f t e n   a p p e a r s   a s   a   b r i g h t   r e g i o n .   I t h i s   p a p e r ,   a a u t o m a t e s y s t e m   p r o po s e d   u s i ng   a   de e l e a r n i ng   a p p r o a c t o   d e t e c t   t he   c a l c i f i c a t i o a bs e nc e   a nd  c a l c i f i c a t i o p r e s e nc e   i c o r o n a r y   a r t e r y   I V U S   i m a g e .   A   u s e f u l   a dv a n t a g e   o f   d e e l e a r n i ng c o m pa r e t o   o t h e r   m e t ho d s   i s ,   i t   us e s   r e p r e s e n t a t i o n s   a n f e a t ur e s   d i r e c t l y   f r o m   t he   r a w   d a t a ,   by pa s s i ng   t h e   n e e t o   m a n u a l l y   e xt r a c t   f e a t ur e s ,   a   c o m m o t h a t   r e q u i r e d   i t h e   t r a d i t i o na l   m a c h i ne   l e a r n i ng   f r a m e w o r k .   T he   t y pe   o f   d e e p   l e a r n i ng   a r c h i t e c t u r e   u s e d   i s   2 l a y e r s   o f   c o nv o l u t i o n a l   n e u r a l   n e t w o r ks   ( C N N s )   u s i ng   d i r e c t   a c y c l i c   g r a p h .   T h e   p r o po s e s y s t e m   u s e 21 7 i m a g e s   a n d   a c h i e v e a a c c u r a c y   o f   98. 16 %   f o r   C a r t e s i a c o o r d i na t e   i m a g e s   a n 9 9 . 0 8 %   f o r   po l a r   r e c o n s t r uc t e d   c o o r d i na t e   i m a g e s .   Ke y w or ds :   Ca l c i f i c a t i o n   Co r o n a r y   a r t e r y   di s e a s e   D i r e c t   a c y c l i c   gra p h   T r a n s f e r   l e a rni n g   T r a n s f o r m e Im a ge   T hi s   i s   an   ope n   ac c e s s   ar t i c l e   u nde r   t he   C C   B Y - SA   l i c e ns e .     Cor r e s pon di n g   Au t h or :   H a nn a S o f i a n   U n i v e r s i t i   K u a l a   L um pu r   M a l a y s i a n   I n s t i t ut e   I n f o r m a t i o n   T e c hn o l o g y   (U n i K L   M IIT )   K ua l a   L um pu r   M a l a y s i a   E m a i l :   h a nna h@ u ni kl . e du. m y       1.   I N TR O D U C TI O N     Ca r di o v a s c ul a r   d i s e a s e   (CV D i n v o l ve di s e a s e   t h a t   a f f e c t e d   t h e   h e a r t   a n t h e   b l oo ve s s e l ,   s uc h   a s   c o r o n a r y   a r t e r y   di s e a s e   a n s t r o ke .   O t h e c a r di o v a s c ul a r   d i s e a s e s   t y pe   r e l a t e t o   t h e   h e a rt   a r e   h y pe r t e n s i v e ,   i n f l a m m a t o r y   a n rh e u m a t i c   di s e a s e   [1].   Ca r d i o v a s c ul a r   di s e a s e s   (CV D a r e   t h e   l e a di n n o n - c o m m u n i c a b l e   di s e a s e s   (N CD s t h a t   c a us e   de a t [2] .   T h e   e s t i m a t i o n   o f   de a t h   i n   2016  w a s   41  m i l l i o n,   e qui v a l e n t   t o   71%   f o r   a l l   de a t h s   gl o b a l l y   c a us e by   N CD s .   O ut   o f   t h e s e ,   17. m i l l i o n   de a t h s   ( 44%)  a r e   due   t o   CV D ,   9 . m i l l i o n   de a t h s   (22% a r e   due   t o   c a n c e r,   3 . m i l l i o de a t h s   ( 9%)  a r e   due   t o   c hr o ni c   r e s pi ra t o r y   di s e a s e ,   a n 1 . 6   m i l l i o n   de a t h s   (4%)   a r e   due   t o   di a b e t e s .   Co r o n a r y   a r t e r y   c a l c i f i c a t i o n   i s   a   c a l c i um   b ui l dup  w i t hi n   t h e   w a l l   o t h e   a rt e ri e s   t ha t   s upp l y   o x y ge n - ri c h   b l o o t o   t h e   h e a rt .   T hi s   c a l c i um   c a us e s   t h e   w a l l s   t o   be c o m e   m o r e   ha r de n e d,   a s   s e e w i t a t h e r o s c l e r o s i s .   Co r o na r y   a rt e r y   c a l c i f i c a t i o n   i s   h i g h l y   pr e v a l e nt   i n   p a t i e nt s   w i t c o r o n a r y   h e a rt   di s e a s e   a n i s   a s s o c i a t e w i t h   a dv e r s e   c a r d i o v a s c ul a r   e v e n t s   [3] [4] .   B e s i de s ,   t h e   p r e s e n c e   o r   a b s e n c e   of   c a l c i um ,   s h o w n   t o   b e   t h e   de t e r m i n a nt   o f   t h e   pe r c u t a n e o us   c o r o n a r y   i nt e r v e n t i o n   (P CI s uc c e s s   [5].     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   22 ,   N o .   2 M a y   202 1   :     787   -   79 4   788   In  F i gu r e   1 ( a ) ,   t h e   a u t h o i l l us t ra t e s   t h e   c o r o n a r y   a rt e r y   c r o s s - s e c t i o n   t o   s h o w   t h e   f o ur   m a i n   s t ruc t u r e s ,   n a m e l y   t h e   t u ni c a   a dv e n t i t i a ,   t u ni c a   m e di a ,   t u ni c a   i nt i m a   a n l u m e n.   F i g u r e   1 ( b )   s h o w s   t h e   o r i gi na l   i m a ge   o f   t h e   i n t ra v a s c ul a r   u l t ra s o un d   (IV U S i m a ge   i n   po r t a b l e   n e t w o r g r a p h i c   (P N G f o r m a t ,   w h i l e   F i gu r e   1 ( c )   s h o w s   t h e   t r a n s f o r m e i m a ge   (po l a r   r e c o n s t r uc t e i m a ge o F i gur e   1 ( b ) .   I n   t h e   IV U S   i m a ge ,   Co r o n a r y   a rt e r y   c a l c i f i c a t i o n   a ppe a r s   a s   a   b ri g h t   h y p e r e c h o i c   (b l ue   a rr o w c o m pa r e t o   t h e   a dv e nt i t i a   a n o f t e n   a ppe a r   w i t h   a   c o rr e s po n d i n d a r s ha do w   a rt e f a c t   (y e l l ow   a rr o w be h i n t h e   t u ni c a   m e di a   a nd  t u n i c a   a dv e nt i t i a .           (a )     (b )     (c )     F i gu r e   1 .   ( a )   T h e   i l l us t ra t i o n   o f   t h e   c r o s s - s e c t i o n   l a y e r s   of   t he   b l oo ve s s e l   w a l l   b y   t h e   a ut h o r     (b a n s a m pl e   o f   c o r o n a r y   a rt e r y   IV U S   i m a ge   w i t c a l c i f i c a t i o p r e s e n s e   i c a rt e s i a c o o r di na t e   i m a ge     (c )   a n d   i po l a r   r e c o n s t r uc t e c o o r di n a t e   i m a ge         T h e   s t udy   t de t e c t   c a l c i f i c a t i o n   o n   i n t ra v a s c ul a r   u l t ra s o und  i m a ge s   h a v e   be e n   do n e   by   m a n y   r e s e a r c h e r s .   T h e   m e t h o ds   us e fo r   c a l c i f i c a t i o n   de t e c t i o n   i n v o l ve   v a r i o us   s e gm e n t a t i o n   a nd  f e a t ur e   e xt ra c t i o b a s e a ppr o a c h e s   i n   t h e   c a rt e s i a n   c o o r di n a t e   i m a ge   a n po l a r   r e c o n s t r uc t e c oo r di n a t e   i m a ge   of   t h e   c o r o n a r y   a r t e r y .   S i n c e   c a l c i f i c a t i o n   o f t e n   fo un i n   t h e   s u rr o un d i n a r e a   n e a r   t u ni c a   l u m e n   a n t u ni c a   a dv e nt i t i a ,   m a n y   a pp r o a c h e s   of t e n   pe r f o r m   s e gm e nt a t i o n   o f   t h e s e   r e gi o n s   be fo r e   pe r fo r m i n t h e   c a l c i f i c a t i o n   de t e c t i o n.   W o r i n   [6]  us e 60  IV U S   i m a ge s   f r o m   7   pa t i e n t s   a s   t h e   t e s t   i m a ge s   t o   de t e c t   c a l c i f i c a t i o n .   A l l   t h e   i m a ge   c o n v e r t e i n t o   t h e   po l a r e c o n s t r uc t e c o o r di n a t e   i m a ge .   T h e pa ra m e t ri c   de fo r m a b l e   m o de l s   a n d   ge o m e t r i c   de fo r m a b l e   m o de l s   w e r e   us e t o   de t e c t   t h e   l u m e a n d   m e di a   a dv e n t i t i a   bo r de r.   T h e n   b a y e s i a n   c l a s s i f i e r   i s   us e t o   f i n c a l c i f i c a t i o n   i n s i de   t h e   r e gi o n   b e t w e e n   t h e   l um e n   a n t h e   a dv e n t i t i a   b o un d a r y .   T h e   r e s ul t   o b t a i n e i s   go o d,   w i t h   a   s c o r e   of   a bov e   90%.   S i m i l a r   w o r i s   pr o po s e by   [7]  us i n f uz z y   k - m e a n s .   A n o t h e r   s t udy   t h a t   w o r ke i s   de s c r i b e i n   [8] .   T h e   p r o po s e m e t h o f i r s t   s e gm e nt e w a s   t h e   c o r o na r y   w a l l   a nd  pl a que .   T h e n,   t h e   pr o po s e m e t h o c o n t i n ue w i t h   t h e   de t e rm i na t i o n   f o r   pl a q ue   c o m po s i t i o n   t o   o n e   o f   t h e   m a i n   t hr e e   c l a s s e s :   s of t   pl a q ue ,   ha r de n e p l a q ue   o r,   ha r d   pl a que   s ha do w .   A n o t h e r   m a i n   i m po rt a nt   c ha ra c t e ri s t i c   o f   t h e   c a l c i f i c a t i o i s   t ha t   t h e   c a l c i f i c a t i o n   r e gi o n s   o f t e n   r e p r e s e n t   h i g h - i nt e n s i t y   e c h o   i n   IV U S   i m a ge s .   T h i s   f a c t   m a ke s   i t   po s s i b l e   t o   s e gm e n t   t h e   c a l c i f i e r e gi o n   a r e a   by   us i n g ra y - l e ve l   t hr e s h o l t e c hn i que s .   A d a p t i v e   t hr e s h o l ( o t s m e t h o d),   f o l l ow e by   m o r p h o l o gi c a l   o pe r a t i o n ,   t h e n   a n   e m p i r i c a l   t hr e s h o l v a l ue   w a s   pr o po s e by   [9]  t o   s e gm e n t   t h e   c a l c i f i c a t i o n   b o un d a r y .   T h e   s e c o n w o r t h a t   u t i l i z e t h e   o t s t hr e s h o l di ng  t e c hn i que   i s   [10].   T h e i m e t h o w a s   f ur t h e i m p r o v i n by   i n t r o duc i n a n   a dd i t i o n a l   p r o c e dur e   t h a t   c a e l i m i na t e   w ro n gl y   s e gm e n t e b ri g h t   r e gi o n s ,   w hi c i s   qui t e   s i m i l a i n   a ppe a ra n c e   t o   c a l c i f i c a t i o n.   F u rt h e r m o r e ,   t h e   de t e c t i o n   o f   a n   a c o us t i c   s ha do w   pe r fo r m e w e l l .   T w e n t y   i m a ge s   ob t a i n e w e r e   f r o m   di f f e r e n t   pa t i e n t s ,   15   i m a ge s   pr e s e nt e w i t h   c a l c i f i c a t i o n   a n f i v e   i m a ge s   w i t h o ut   c a l c i f i c a t i o n.   T hi s   r e s ul t s   o b t a i n e w e r e   88%   s pe c i f i c i t y   a n d   84%   s e n s i t i v i t y .   A l l   w o r o f   t h e   a f o r e m e n t i o n e r e qui r e pe r f o r m i n s e gm e nt a t i o o f   t h e   r e gi o o f   i n t e r e s t   b e fo r e   c a l c i f i c a t i o n   de t e c t i o n .   I n   r e c e n t   y e a r s ,   c a l c i f i c a t i o n   de t e c t i o n   w a s   by   a s s e s s i n t h e   o v e r a l l   a ppe a ra n c e   o f   a n   IV U S   i m a ge .   U s i n t hi s   a pp r o a c h   o f   a   u n i que   i m a ge   p a t t e rn  e xt ra c t e f r o m   t h e   i m a ge   a n r e a s o ni n g   i s   m a de   t o   i de n t i fy   t h e   r e l a t i o n s hi b e t w e e n   t h e   pe r c e i v e pa t t e rn s   a n po s s i b l e   di a g n o s i s .   T hi s   w o r ha s   t h e   a dv a n t a ge s   of   n o t   r e l y i n o n   t h e   r e s ul t   o f   t h e   s e gm e nt a t i o n   o f   o t h e r   r e gi o n s .   A s   m e nt i o n e e a rl i e r ,   t h e   c a l c i f i c a t i o n   p r e s e n c e   i n   IV U S   c a n   s e e   w h e n   a   d a r s ha do w   a r t e f a c t   a ppe a r e b e h i nd  t h e   c a l c i f i c a t i o n.   T h e   pr e s e n c e   o f   t h e   c a l c i f i c a t i o n   a nd  t h e   da rk  s h a do w   a rt e f a c t   w i l l   m a ke   t h e   m e di a   b o un d a r y   s e gm e n t a t i o n   v e r y   c h a l l e n gi ng.     Co a r s e   t o   f i n e   w a s   a   s t r a t e g y   by   [11]  t o   de t e c t   t h e   c a l c i f i c a t i o n   r e gi o n.   T h e   m e t h o f i r s t   us e d   ra y l e i gh   m i x t u r e   m o de l   (R M M )   fo r   pi xe l   c l a s s i f i c a t i o n.   T h e n   t h e   de t e c t i o n   o a n gu l a r   l o c a t i o n   o t h e   c a l c i f i c a t i o n   us i ng  m a r ko v   r a n do m   f i e l ( M R F w a s   pe r fo r m e d.   T h e   n e x t   s t e w a s   a   r e f i n e m e n t   o f   t h e   de t e c t e c a l c i f i c a t i o n   r e gi o n   by   f i ve   pr e de f i n e c o n s t r a i n t s .   L a s t l y ,   t h e   g r a p h   s e a r c h i n a l go r i t h m   w a s   t i de nt i fy   t h e   f i n a l   c a l c i f i c a t i o n   b o r de r.   A   t o t a l   o 996  i m a ge s   f r o m   e i gh t   pa t i e n t s   h a us e i n   t hi s   s t udy .   T h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       Cal c i f i c a t i on   d e t e c t i on   f or   i nt r av as c ul ar   u l t r as ound   i m age   u s i ng  d i r e c t   ac y c l i c   gr ap h…   ( H annah   Sof i an )   789   i m a ge s   a r e   c o m po s e of   498  w i t h   c a l c i f i e pl a q ue   a n a no t h e r   498  w i t h o ut   c a l c i f i e pl a que .   T h e   r e s ul t s   ob t a i n e w a s   a   go o r e s ul t   w i t a   s c o r e   o f   a bo ve   94%.   T h e   de e l e a rni n m e t h o i s   t h e   c u rr e n t   t e c hn o l o gy   w i de l y   u s e us i ng  t h e   c o n c e pt   o f   n e ura l   n e t w o r a n m a c hi n e   l e a rn i ng  f o r   m e di c a l   i m a g i n i m a ge s .   T h e   m a i n   a dv a n t a ge   o de e p   l e a rni n i s   t h e   c o m put e r s   l e a rn   us e f ul   r e p r e s e n t a t i o n s   a n f e a t u r e s   d i r e c t l y   f r o m   t h e   r a w   da t a ,   by pa s s i n t h e   n e e t o   m a n u a l l y   e xt r a c t   f e a t ur e s   r e qui r e i t h e   t ra di t i o na l   m a c h i n e   l e a rni n f ra m e w o r [12].   T h e   a pp l i c a t i o n   us i ng  de e l e a rni n g   m e t h o ds   ha t r i gge r e d   t h e   r e s e a r c h e r s   t o   us e   de e l e a rni n g   t o   a na l y z e   t h e   i m a ge s   [13] [ 14].   D e e l e a rn i ng  i s   b e c o m i n po pul a r   a m o n m e di c a l   r e s e a r c h e r s   i n   m e di c a l   i m a gi n g ,   s uc a s   de t e c t i ng  c a n c e c e l l s ,   e y e   di s e a s e ,   l u n di s e a s e   a nd  c o r o n a r y   a r t e r y   di s e a s e .   T h e   t y pe s   of  CN N s   n e t w o r us e v a r i e s   be t w e e n   di ff e r e n t   a ppl i c a t i o n s .   F o r   e xa m p l e ,   a   p r e - t ra i n e CN N   n e t w o r o f   V G G 16  [15]   a n d ,   I n c e pt i o n R e s N e t - V 2,   I n c e pt i o n - V a n d ,   R e s N e t - 50  a r c hi t e c t u r e   [16]  ha us e t o   de t e c t   di a b e t i c   m a c ul a r   e de m a   (D M E ) .   A l e xN e t ,   V G G 19  a n d,   I n c e pt i o n -   V a r c h i t e c t u r e   ha us e t o   de t e c t   ka w a s a ki   di s e a s e   i o pt i c a l   c o h e r e n c e   t o m o gr a p h y   (O CT )   i m a ge s   [17] .   A l e xN e t ,   V G G N e t ,   G o o gl e N e t   a nd  R e s N e t   a r c hi t e c t u r e   h a d   us e t o   de t e c t   b r e a s t   c a n c e r   us i ng  m a m m o g r a m   i m a ge s   [18] .   A l e xN e t   a r c hi t e c t u r e   a l o n e   a l s o   us e t o   f i n t h e   t h o ra di s e a s e   i n   L un us i ng  a X - R a y   [19]  a n a   t u m o ur   f r o m   t h e   b r e a s t   m a m m o gra p hy   i m a ge s   [20]  a n A l e xN e t ,   R e s N e t - 101  a n d   In c e pt i o n R e s N e t - V a r c h i t e c t u r e   h a d   us e t o   de t e c t   c a l c i f i c a t i o n   i n   C a rt e s i a n   c o o r di na t e   IV U S   i m a ge s   a nd  P o l a r e c o n s t ruc t e c o o r di n a t e   IV U S   i m a ge s   [21] .   D ue   t o   t h e   e ff e c t i v e n e s s   of   us i n de e l e a rni n f o r   m e di c a l   i m a ge   c l a s s i f i c a t i o n,   i n   t h i s   p a pe r   w e   de s c r i b e a   f r a m e w o r fo r   c a l c i f i c a t i o n   de t e c t i o n   us i n de e l e a rn i ng ,   s pe c i f i c a l l y   pr o p o s e d   27  l a y e r s   o c o n vo l ut i o n a l   n e u r a l   n e t w o r ks   (CN N s us i n di r e c t   a c y c l i c   g ra p h   a nd  t ra n s f e r s   l e a rni n g .   T h e   27  l a y e r s   CN N s   c o n s i s t s   of   a n   i n pu t   m a x - po o l i n g ,   b a t c n o rm a l i z a t i o n   a n r e c t i f i e l i n e a r   u ni t   (R e L u),   6 - c o n v o l ut i o n a l   l a y e r s   w i t h   m a x - po o l i ng,   b a t c n o rm a l i z a t i o a nd  R e L a n d   1 - F ul l y   c o nn e c t e l a y e r   t o   de t e c t   c a l c i f i c a t i o n   i i n t ra v a s c ul a r   u l t ra s o un d   (IV U S i m a ge .   T h e   a p p r o a c h   w i l l   c l a s s i fy   t h e   i m a ge s   i n t o   o n e   o f   t h e s e   t w o   c l a s s e s ,   t h e   i m a ge s   w i t h   c a l c i f i c a t i o n   a n i m a ge s   w i t h o ut   c a l c i f i c a t i o n .   T o   o ur   k n o w l e dge ,   t h e   di r e c t   a c y c l i c   gra p CN N   h a s   n o t   a ppl i e t o   IV U S   i m a ge   f o r   c a l c i f i c a t i o de t e c t i o n   i a n y   pr e v i o us   w o r ks .       2.   M A TER I A LS   A N D   M E TH O D     2. 1 .       M at e r i al   T h e   i m a ge   d a t a s e t   us e i s   o b t a i n e f r o m   da t a s e t   B   f r o m   M ICCA c h a l l e n ge   2011 .   I t   c o n s i s t s   o 2175  i m a ge s   f r o m   10  pa t i e n t s ,   w h e r e   1645  a r e   i m a ge s   w i t pl a que   c o m po s i t e s ,   a n a n o t h e r   530  i m a ge s   a r e   w i t h   c o m po s i t e s   pl a que   a nd  c a l c i f i c a t i o n   [2 2].   A l l   o f   t h e   i m a ge s   e xt r a c t e f r o m   i n   v i v o   pul l b a c ks   of   t h e   c o r o n a r y   a r t e r y .   T h e   I n t ra v a s c ul a r   u l t ra s o un d   i m a g i n s y s t e m s   us e f o r   t h e   a c qui s i t i o n   i s   S i e qui ppe w i t h   a   20M H z   e a gl e   e y e   m o n o r a i l   c a t h e t e r.   T h e   i m a ge   w e   a n a l y z e i s   a   c a rt e s i a n   c o o r di na t e   i m a ge   i n   a   po rt a b l e   n e t w o r g r a p h i c   (P N G ).   T h e   t o t a l   i m a ge s   f r o m   da t a s e t   B   w oul d i v i de   i n t o   t w o   c l a s s e s ;   c a l c i f i c a t i o n   p r e s e n t   a n c a l c i f i c a t i o n   a b s e n t .   A l l   t h e   o r i g i n a l   s i z e   o f   t h e   i m a ge   w e r e   384  by   384  w i t h   1 - c h a nn e l .   I t hi s   s t udy ,   t w t y p e s   of   i m a ge s   us e t o   a na l y z e   t h e   p r e s e n c e   a n d   a b s e n c e   of   t h e   c a l c i f i c a t i o w a s   t h e   c a r t e s i a c o o r di n a t e   i m a ge s   a n po l a r   r e c o n s t r uc t e c oo r di na t e   i m a ge s .   T h e   s e c o n i m a ge ,   t h e   po l a r   r e c o n s t r uc t e c oo r di n a t e   i m a ge ,   w a s   ob t a i n e by   t r a n s f o r m i n t h e   c a r t e s i a n   c o o r di n a t e   i m a ge   us i n t h e   da ug m a n   r ub b e r   s h e e t   n o rm a l i z a t i o n   m o d e l .   A f t e r   t r a n s f o r m a t i o n ,   t h e   po l a r   r e c o n s t r uc t e i m a ge s   a r e   r e s i z e t o   384  by   384,   s i m i l a r   t o   t h e   c a rt e s i a n   c oo r di na t e   i m a ge .   F i g u r e   s h o w e t h e   i m a g e   t r a n s f o r m a t i o n   o n   t h e   i n t ra v a s c ul a r   ul t r a s o u n d   i m a ge   us i ng  t h e   da ugm a r ub b e r   s h e e t   n o rm a l i z a t i o m o de l   [ 18].           (a )     (b )     (c )     F i gu r e   2 .   ( a )   Ca rt e s i a c o o r di n a t e   i m a ge ;   (b T h e   t ra n s f o r m e m o de l   us i n g   r ub b e r   s h e e t   n o r m a l i z a t i o n   m o de l ;   (c P o l a r e c o n s t r uc t e c o o r di n a t e   i m a ge   [18]       2. 2 .       P r o p o s e d   ar c h i te c tu r e   F i gu r e   3 ( a )   s h o w s   t h e   p r o po s e 27  l a y e r s   of   c o n vo l ut i o na l   n e u ra l   n e t w o r ks   (CN N s us i n d i r e c t   a c y c l i c   gr a p h   (D A G N e t - 27) .   T h e   de s i g n   w a s   s ui t a b l e   t o   be   us e fo r   a n   IV U S   i m a ge   of   s i z e   384  by   384  w i t Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   22 ,   N o .   2 M a y   202 1   :     787   -   79 4   790   1 -   c ha nn e l .   T h e   i n pu t   i m a ge   h a s   b e e n   b ui l t   t o ge t h e w i t m a po o l ,   b a t c h   n o r m a l i z a t i o n   a n R e L w h i l s t   t h e   c o n vo l ut i o n a l   a l s o   w a s   b ui l t   t o ge t h e r   w i t h   m a po o l ,   b a t c h   no r m a l i z a t i o n   a n R e L U .   T h e   D A G N e t - 27  h a s   27   l a y e r s   w i t h   n e t   p r o pe r t i e s ,   [27x1  nn e t . c nn . l a y e r . L a y e r ];   Co nn e c t i o n s :   [27x2  t a b l e ].   I n   F i gu r e   3 ( a ) ,   t h e r e   a r e   s i c o n vo l ut i o n s   l a y e r s   by   l a y e r s   us e d,   3r c o n v o l ut i o n s   l a y e r s   by   l a y e r s   s h o w   t h a t   t h e   a l go ri t hm   us e t r a n s f e r   l e a rni n g .   F i gu r e   3 ( b )   s h o w s   t h e   c o n v o l ut i o n a l   l a y e r s   b ui l t   t o ge t h e r   w i t h   t h e   m a po o l ,   b a t c n o rm a l i z a t i o n   a nd  R e L l a y e r .   I t h e   CN N s   a r c hi t e c t u r e   p ro pos e d,   w e   di n o t   us e   dr o po ut   b e c a us e   t h e   ga p   b e t w e e n   t h e   v a l i da t i o n s ,   t ra i ni n g   a n d   s m o o t h i ng  i s   m i n i m a l .   W e   c h oo s e   t h e   m a po o l   w i t h o ut   o v e r l a pp i n t o   ge t   a   b e t t e r   e dge   fo r   c a l c i f i c a t i o n   de t e c t i o n.   T hi s   p r o po s e C N N s   a r c h i t e c t ur e   w a s   de s i gn e b a s e o n   t h e   s i z e   of   t h e   o r i gi na l   IV U S   i m a ge s .   T h e   CN N s   a r c h i t e c t ur e   p r o po s e us e 1 - c h a nn e l   i m a ge s   a s   c o m pa r e t o   s t a n d a r CN N   a l go ri t hm s   t ha t   us e 3 -   c ha nn e l   i m a ge s .         (a )                   (b )     F i gu r e   3 .   ( a )   T o -   T h e   D A G N e t     27  a r c h i t e c t ur e   w i t 6   -   c o n v o l ut i o n   l a y e r s   a n d   -   f ul l y   c o n n e c t e l a y e r   (b Bo t t o m -   t h e   c o n v o l ut i o na l   l a y e r s   w i t m a xpo o l   l a y e r ,   b a t c h   n o r m a l i z a t i o n   l a y e r   a n R e L l a y e r       F i gu r e   s h o w s   t h e   p r o po s e f r a m e w o r b l o c di a g r a m   f o r   c a l c i f i c a t i o n   de t e c t i o n   us i ng  a n   o ri gi na l   i m a ge   o f   s i z e   384  by   384  w i t h   1 - c h a nn e l .   F i r s t ,   a l l   t h e   i m a ge   w e r e   r e s i z e t o   384   by   384  w i t h   1 - c ha nn e l ,   t h e a l l   t h e   i m a ge   w e r e   s e pa r a t e i n t o   t w c l a s s e s ,   a s   CA L (Ca l c i f i c a t i o n   p r e s e n c e a n a s   N o CA L C   ( c a l c i f i c a t i o n   a b s e n c e ).   T h e   n e xt   s t e w a s   t f e e t h e   i m a g e   t t h e   D A G N e t - 27  a r c h i t e c t ur e   f o r   f ur t h e r   t h e   de e fe a t ur e   l e a rn i ng  p r o c e s s .   T h e   o ut put   l a y e r   i s   t h e   f ul l y   c o n n e c t e l a y e r s   t o ge t h e r   w i t h   t h e   s o f t m a l a y e r   a n c l a s s   o ut put   l a y e r .   N e xt ,   c l a s s i f i c a t i o n   w i t h   c r o s s - v a l i da t i o n   w i l l   pe r f o r m   us i n s p l i t .   T h e   v a l ue   of   t h e   s pl i t t i n us e d;   0 . 4999 ,   0. 6 666 ,   0. a nd  0. 9 .   F o r   t h e   pa r t i t i o n i n g ,   t h e   k - f o l fo r m u l a   a r e   T R = (k - 1 )/ i s   t h e   t r a i ni n a n d,   T E = 1/ i s   t h e   t e s t i n [21 ].   T h e   v a l ue   of   i s   2,   3,   a n 10  [21] .   T h e   k - f o l c r o s s - v a l i da t i o n   i s   a   pr o c e dur e   us e t o   e s t i m a t e   t h e   s ki l l   o f   t h e   m o de l   o n   n e w   d a t a .   T h e   f o l c r o s s - v a l i da t i o n   i s   a ppl i e f o r   t hi s   r e s e a r c h   t o   e v a l ua t e   t h e   p r e di c t i v e   m o de l   by   pa r t i t i o ni n t h e   o r i gi na l   s a m pl e s   du r i ng  t e s t i ng  a nd  t ra i ni n g .   T h e   r e a s o n   i s ,   t h e   m e t h o p r o v i de s   a de qua t e   da t a   f o r   t r a i n i ng  a n d a t a   f o r   v a l i da t i o n.   T h e   p r o po s e m o de l   w a s   pr e - t ra i n e t o   s a v e   t i m e   a n t o   ge t   b e t t e r   pe r f o r m a n c e .   T he   t r a i n i n c l a s s i f i e r   f o r   da t a s e t   B   w a s   a s s i gn e us i n l a b e l l i n g ;   ' CA L C'   a nd  ' N o CA L C'   a s   de f i n e   e a r l i e r .   I t h e   l a s t   s t e p,   t h e   r e s ul t s   o b t a i n e w i l l   c o m pa r e   w i t t h e   g r o u n d   t r u t [22] .           F i gu r e   4 .   T h e   f ra m e w o r o f   t h e   p r o po s e c o n vo l ut i o na l   n e u ra l   n e t w o r ks   w i t 1 - c h a nn e l       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       Cal c i f i c a t i on   d e t e c t i on   f or   i nt r av as c ul ar   u l t r as ound   i m age   u s i ng  d i r e c t   ac y c l i c   gr ap h…   ( H annah   Sof i an )   791   2. 3 .       L e a r n ab l e   p a r am e te r s   T h e   l e a rna b l e   pa ra m e t e r s   w e r e   t h e   s um   of   off s e t ,   s c a l e ,   w e i ght   a n b i a s e s .   T h e   n o n - l e a rna b l e   pa r a m e t e r s   a r e   t h e   a c t i v a t i o n   o f   t h e   h e i g ht   p r o duc t ,   t h e   f i l t e w i dt h   a n t h e   i n put   c h a nn e l s   n u m b e r .   T h e   t o t a l   l e a rn a b l e   pa ra m e t e r s   o f   t h e   CN N   a r c h i t e c t ur e   a r e   t h e   t o t a l   s u m s   o f   t h e   c o n v o l ut i o n   l a y e r s   a n d   f ul l y   c o n n e c t e t h a t   ha v e   w e i gh t   a nd  b i a s e s .   T h e   n o n - l e a rna b l e   pa ra m e t e r s   a r e   t h e   p r o duc t   o f   i m a ge   i n p ut   s i z e   f o r   t h e   f i l t e s i z e   a n t h e   n u m b e r s   o f   c h a nn e l s .   T h e   t o t a l   num b e r   o f   t he   c o n v o l ut i o n a l   l a y e r   pa ra m e t e r s   i s   [ (( h *w *c   +   1)*F i l t e r s   N um b e r s )] ,   w h e r e   ' 1'   i s   t h e   b i a s .   T h e   c o n v o l ut i o na l   l a y e r   o ut put   s i z e ,   i s   f o r   t h e   o ut put   h e i g h t   a nd  w i dt h   t ha t   i s   [(T h e   s i z e   of   t h e   I n put     ((T h e   s i z e   o f   t h e   F i l t e   1)*D i l a t i o n   F a c t o r   +   1)  +   2*P a dd i n g) / S t r i de   +   1].   T h e   t o t a l   n e u r o n   n u m b e r   f o r   t h e   o ut put   s i z e   i n   a   c o n v o l ut i o na l   l a y e r   i s   t h e   M a S i z e   o f   pr o duc t *F i l t e r s   N um b e r s .   T h e   t o t a l   pa ra m e t e r s   f o r   t h e   f ul l y   c o n n e c t e l a y e r   a r e   t h e   m ul t i pl i c a t i o n   o f   t h e   i n pu t   by   a ddi n g   w e i ght   m a t r i x ,   W   a n d   b i a s   v e c t o r   [23] .   T h e   n o n - o v e r l a ppi n g   m a x   po o l   fo r   1 - c h a nn e l   o f   t h e   po o l   s i z e   a n d   s t ri de   i s   t h e   s a m e .   T h e   i n put   f o r   t h e   po o l i n g   l a y e r   i s   n - by - n .   T h e   h - by - h   i s   t h e   po o l i n l a y e r   dow n - s a m pl e s   t h e   r e gi o n s   by   h .   T h e r e f o r e ,   t h e   m a xi m u m   o ut put   o r   a v e ra ge   poo l i n r e gi o n   s i z e   i s   t h e   l a y e r   fo r   o n e   c h a nn e l   of   a   c o n v o l ut i o n a l   l a y e r   t ha t   i s   n / h - by - n / h   [2 4 ] .   T h e   t o t a l   pa ra m e t e r s   o b t a i n e w a s   556 68.       3.   R ES U LTS   A ND  D IS C U S S I O N     T h e   r e s ul t s   w e r e   s h o w n   i T a b l e   a n d   T a b l e   f o r   bo t h   t y pe s   of   i m a ge s .   T h e   1s t   c o l um n   o f   t h e   t a b l e   i s   t h e   k - f o l d,   t a ke v a l ue   k   a s   2 ,   3,   a n d   10 .   O t h e da t a   r e c o r de a r e   t h e   o ut c o m e s   f r o m   t h e   c o n f us i o n   m a t ri x na m e l y   t h e   t r ue   po s i t i v e   (T P ),   f a l s e   p o s i t i v e   (F P ),   t r ue   n e ga t i v e   (T N ),   a n f a l s e   n e ga t i v e   (F N ).   T P   i s   t h e   t o t a l   c a l c i f i c a t i o n   p r e s e n c e   c o r r e c t l y   d e t e c t e d,   F P   i s   t h e   t o t a l   c a l c i f i c a t i o n   a b s e n c e   i n c o rr e c t l y   de t e c t e a s   c a l c i f i c a t i o n   p r e s e n c e ,   T N   i s   t h e   t o t a l   c a l c i f i c a t i o n   a b s e n c e   c o r r e c t l y   de t e c t e a n F P   i s   t h e   t o t a l   c a l c i f i c a t i o n   a b s e n c e   i n c o rr e c t l y   de t e c t e a s   c a l c i f i c a t i o n   p r e s e n c e ?   T h e   de r i v e m e a s u r e m e n t s   f r o m   t h e   c o n f us i o n   m a t ri a r e   a l s o   r e c o r de d.   T h e y   a r e   a c c ura c y   (A c c ),   s e n s i t i v i t (S n ) ,   s pe c i f i c i t y   (S p),   po s i t i v e   pr e di c t i v e   v a l ue   (P P V )   a n n e ga t i v e   pr e di c t i v e   v a l ue   (N P V ).   A c c ur a c y   i s   t h e   r a t i o   num b e r   o f   c o r r e c t   p r e di c t i o n s   t o   t h e   t o t a l   n u m b e r   of   t e s t i n i m a ge s .   S e n s i t i v i t y   i s   t h e   t rue   po s i t i v e   r a t e   a n i s   de f i n e a s   T P / (F N + T P ) .   S p e c i f i c i t y   i s   a   t r ue   n e ga t i v e   r a t e   a n i s   de f i n e a s   T N / (F P + T N ) .   P P V   i s   t h e   pr o b a b i l i t y   t h a t   t h e   di s e a s e   i s   pr e s e n c e   gi v e n   a   po s i t i v e   t e s t   r e s ul t   a nd  i s   de f i n e a s   T P / T P + F P .   S i m i l a rl y ,   t h e   N P V   i s   t h e   pr o b a b i l i t y   t h a t   t h e   d i s e a s e   i s   a b s e n t   g i v e n   a   n e g a t i v e   t e s t   r e s u l t ,   a n d   i s   de f i n e a s   T N / T N + F N   [2 5 ].   T a b l e   a n T a b l e   s h o w s   t h e   c a r t e s i a n   c o o r di n a t e   i m a ge s   a n po l a r   r e c o n s t r uc t e c oo r di na t e   i m a ge s   pe r f o r m a n c e   r e s pe c t i v e l y .   F o r   t h e   c a r t e s i a c o o r di na t e   i m a ge s ,   t h e   r a nge   v a l ue   fo r   2 - f o l i s   f r o m   88. 30 t o   98. 7 0%,   w h i l s t   t h e   ra n ge   v a l ue   f o r   3 - fo l i s   9 3. 80%  t o   98. 90 a nd  5 - f o l t h e   ra n ge   v a l ue   i s   94. 30 t o   98. 80% .   T h e   10 - f o l h a s   s h o w n   a n   e xc e l l e n t   pe r f o r m a n c e   v a l ue ,   ra n g i n f r o m   92. 5 0%  t o   100. 0% .   F o r   P o l a r   R e c o n s t ruc t e c oo r di n a t e   i m a ge ,   t h e   ra n ge   v a l ue   fo r   2 - f o l i s   f r o m   90. 60%  t o   97. 90 %,   w h i l s t   t h e   ra n ge   v a l ue   fo r   3 - fo l i s   93. 20%  t o   99. 5 0%  a n 5 - f o l t h e   r a n ge   v a l ue   i s   97. 20 t o   99. 70% .   T h e   10 - f o l h a s   s h o w n   a   pe r f o r m a n c e   v a l ue   ra n g i n f r o m   92 . 50 t o   100. 0% .   T a b l e   s h o w s   t h e   i m p r o v e m e n t   r e s ul t s   i . e .   t h e   pe r f o r m a n c e   m e a s u r e s   s uc h   a s   t h e   a c c ur a c y ,   s e n s i t i v i t y ,   s pe c i f i c i t y   a n d,   n e ga t i v e   pr e di c t i o n   v a l ue   a r e   b e t t e r   w h e n   t h e   k - f o l i s   l a r ge w h e n   m o r e   i m a ge s   a r e   us e f o r   t ra i ni n g   a n d   f e w e r   i m a ge s   a r e   us e f o r   t e s t i n g .       T a b l e   1 .   T h e   c o n f us i o n   m a t r i x   a n pe r f o r m a n c e   m e a s u r e   e v a l ua t i o o f   c a r t e s i a n   c o o r di na t e   i m a ge   k - fo l d   Co n f u s i o n   m a t r i x   (T e s t i n g )     P e r fo r m a n c e   M e a s u re   E v a l u a t i o n   ( % )   TP   TN   FP   FN     A c c   Sn   Sp   P P V   N P V   2   234   812   31   11     9 6 . 1 4   9 5 . 5 0   9 6 . 3 0   8 8 . 3 0   9 8 . 7 0   3   166   542   11   6     9 7 . 6 6   9 6 . 5 0   9 8 . 0 0   9 3 . 8 0   9 8 . 9 0   5   100   325   6   4     9 7 . 7 0   9 8 . 2 0   9 8 . 2 0   9 4 . 3 0   9 8 . 8 0   10   49   164   4   0     9 8 . 1 6   1 0 0 . 0 0   9 7 . 6 0   9 2 . 5 0   1 0 0 . 0 0       T a b l e   2 .   T h e   c o n f us i o n   m a t r i x   a n pe r f o r m a n c e   m e a s u r e   e v a l ua t i o o f   po l a r e c o n s t r uc t e c o o r di n a t e   i m a ge   k - fo l d   Co n f u s i o n   m a t r i x   (T e s t i n g )     P e r fo r m a n c e   M e a s u re   E v a l u a t i o n   ( % )   TP   TN   FP   FN     A c c   Sn   Sp   P P V   N P V   2   240   806   25   17     9 6 . 1 4   9 3 . 4 0   9 7 . 0 0   9 0 . 6 0   9 7 . 9 0   3   165   545   12   3     9 7 . 9 3   9 8 . 2 0   9 7 . 8 0   9 3 . 2 0   9 9 . 5 0   5   103   328   3   1     9 9 . 0 8   9 9 . 0 0   9 9 . 1 0   9 7 . 2 0   9 9 . 7 0   10   51   164   2   0     9 9 . 0 8   1 0 0 . 0 0   8 9 . 8 0   8 9 . 2 0   1 0 0 . 0 0       F i gu r e   a nd  F i gu r e   s h o w s   t h e   t r a i n i ng  p r o gr e s s   fo r   10 - f o l fo r   c a r t e s i a n   c o o r di n a t e   i m a ge   a n po l a r   r e c o n s t r uc t e c oo r di n a t e   i m a ge   r e s pe c t i v e l y .   T h e   v a l i da t i o n   a c c ura c y   s h ow s   100%  w i t h   10 - e po c h   a nd  225  i t e ra t i o n s   w i t h   15  i t e r a t i o n s   pe e po c h .   T h e   t i m e   t a ke w a s   a b o ut   23  m i nut e s   33   s e c o n ds   f o r   c a r t e s i a n   c oo r di n a t e   i m a ge s   a n 23  m i n u t e s   41  s e c o n ds   f o r   po l a r   r e c o n s t r uc t e c oo r di na t e   i m a ge .   B y   us i n t h e   p r e - Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   22 ,   N o .   2 M a y   202 1   :     787   -   79 4   792   t r a i n e d - m o de l ,   F i gu r e   s h o w s   t h e   t ra i ni n p r o g r e s s   fo r   c a rt e s i a n   c o o r di na t e   i m a ge s   a n po l a r   r e c o n s t r uc t e c oo r di n a t e   i m a ge s   a t   t h e   hi g h e r   s t a rt   o f   t h e   pe r f o r m a n c e   w hi l s t   h i g h e s l o pe   a n d   h i g h e a s y m pt o t e   fo r   t h e   pe r f o r m a n c e   v e r s us   t r a i n i ng  [2 6 ].   T h e   f i na l   r e s ul t   i s   T a b l e   a n i t   s h o w s   t h e   c o m pa ri s o n   r e s ul t   b e t w e e n   t h e   pr o po s e m e t h o a n d   o t h e r   w o r ks   i t h e   l i t e ra t u r e .           F i gu r e   5 .   T h e   p r o po s e a r c hi t e c t u r e   t ra i ni n g   p r o g r e s s   us i n g   t ra n s f e r   l e a rni n g   f o r   10 - f o l d   fo r   c a rt e s i a c oo r di n a t e   i m a ge             F i gu r e   6 .   T h e   p r o po s e a r c hi t e c t u r e   t ra i ni n g   p r o g r e s s   us i n g   t ra n s f e r   l e a rni n g   f o r   10 - f o l fo r   po l a r e c o n s t r uc t e c o o r di n a t e   i m a ge       T a b l e   3 .   T h e   pe r f o r m a n c e   m e a s u r e s   e v a l ua t i o us i n g   de e l e a rn i ng    A u t h o r   D i s e a s e s   A c c ( % )   S p ( % )   S n ( % )   P P V ( % )   N P V ( % )   P ro p o s e d   A rc h i t e c t u r e     Co r o n a r y   A r t e ry   D i s e a s e   (I V U S )     Ca l c i f i c a t i o n   w i t h   t h e   p l a q u e   9 9 . 0 8       1 0 0 . 0 0     8 9 . 8 0     8 9 . 2 0   1 0 0 . 0 0   A w a i s   e t   a l .   2018     D i a b e t i c   M a c u l a r   E d e m a   (O CT )   8 7 . 5 0   9 3 . 5 0   8 1 . 0 0   -   -   G a o   e t   a l .   2014     Co r o n a r y   A r t e ry   D i s e a s e   (I V U S ) Ca l c i fi e d   -   9 4 . 6 8   9 5 . 8 2   -   -   T a k i   e t   a l .   2008   Co r o n a r y   A r t e ry   D i s e a s e   (I V U S )     Ca l c i f i c a t i o n   -   9 2 . 7 6   9 8 . 5 0   -   -   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       Cal c i f i c a t i on   d e t e c t i on   f or   i nt r av as c ul ar   u l t r as ound   i m age   u s i ng  d i r e c t   ac y c l i c   gr ap h…   ( H annah   Sof i an )   793   4.   C O N C LU S I O N     T h e   pr o po s e c o n vo l ut i o n a l   n e u r a l   n e t w o r a r c h i t e c t ur e   s how s   t h a t   t h e   r e s ul t s   o b t a i n e f r o m   t h e   po l a r   r e c o n s t r uc t e c o o r di n a t e s   i m a ge s   a r e   b e t t e r   a s   c o m pa r e t o   t h e   c a rt e s i a n   c o o r di n a t e   i m a ge .   I n   t h i s   s t udy ,   us i n a   d i r e c t   a c y c l i c   gra p h   a n t r a n s f e r   l e a rn i ng  ha s   s h o w n   t ha t   de e l e a rni n ha b e t t e r   r e s ul t s   t di f fe r e nt i a t e   i m a ge s   w i t h   c a l c i f i c a t i o p r e s e n c e   a n c a l c i f i c a t i o n   a b s e n c e .   W h e n   c o m pa r e w i t t w o   t y pe s   of  i m a ge s ,   bo t h   i m a ge s   ha a n   e xc e l l e nt   pe r f o r m a n c e   m e a s u r e   e v a l ua t i o n   r e s ul t   i n   a c c ura c y ,   99. 08%  a n 98. 16 %,   s e n s i t i v i t y ,   89. 8 0%  a n 97. 60%  w h i l s t   n e ga t i v e   pr e di c t i v e   v a l ue ,   89 . 20%   a n d   92 . 50%   a nd  t h e   pe r f e c t   pe r f o r m a n c e   m e a s u r e   e v a l ua t i o r e s ul t   i s e n s i t i v i t y   a n n e g a t i v e   pr e di c t i o v a l ue   w e r e   100% .       A C K N O WL ED G E M EN TS     W e   w o ul l i ke   t o   t h a n ks   t o   P r o f e s s o r   D r   S i m o n e   B a l o c c o ,   Co m put e r   V i s i o n   Ce nt e r,   D e pt .   M a t e m à t i c a   A p l i c a d a   i   A l i s i ,   B e l l a t e rra - U ni v e r s i t a t   de   B a r c e l o n a ,   B a r c e l o na ,   f o r   hi s   c oo pe r a t i o n   i n   t h i s   s t udy .   T h e   r e s e a r c h   f u n de by   t h e   M i n i s t r y   of   H i gh e r   E du c a t i o M a l a y s i a ,   U ni v e r s i t i   T e k n o l o gi   M a l a y s i a   R e s e a r c G r a nt   (Q . K .   130000 . 254 0. 1 4H 22)  a n d   U n i v e r s i t i   K ua l a   L u m pu r.       R EF ER EN C ES     [ 1]     T .   Z i e g l e r ,   F .   A bde l   R a hm a n ,   V .   J u r i s c h,   a nd   C .   K upa t t ,   A t he r o s c l e r o s i s   a n t he   c a p i l l a r y   ne t w o r k;   pa t ho phy s i o l o g y   a nd  po t e nt i a l   t h e r a pe ut i c   s t r a t e g i e s ,   C e l l s ,   v o l .   9 ,   no .   1 ,   p.   50 ,   202 0,   do i :   10. 3 390 / c e l l s 9 0100 50 .     [ 2]   W .   H .   O r g a ni z a t i o n,   W o r l d   he a l t s t a t i s t i c s   2018:   m o ni t o r i ng   he a l t h   f o r   t he   S D G s ,   s us t a i na bl e   de v e l o pm e nt   g o a l s ,   W or l H e al t h   O r gan i z a t i on ,   2 018 .   [ 3]   W .   L i u,   Y .   Z ha ng ,   C . - M .   Y u ,   Q . - W .   J i ,   M .   C a i ,   Y . - X .   Z ha o ,   a n Y . - J .   Z ho u,   C ur r e n t   und e r s t a nd i ng   o f   c o r o na r y   a r t e r y   c a l c i f i c a t i o n,   J our nal   o f   ge r i a t r i c   c ar di o l og y   ( J G C ) ,   v o l .   12 ,   no .   6,   p .   6 68 ,   20 15 ,   do i :   10. 1 1909 / j . i s s n. 1671 - 5411 . 201 5. 06. 012 .     [ 4]   M .   S .   L o - K i o e ng - S hi o e ,   e t   al . ,   C o r o na r y   c a l c i um   c ha r a c t e r i s t i c s   a s   pr e d i c t o r s   o f   m a j o r   a dv e r s e   c a r d i a c   e v e nt s   i n   s y m pt o m a t i c   pa t i e n t s :   i ns i g ht s   f r o m   t he   c o r e   320   m u l t i na t i o na l   s t u dy ,   J our n al   of   t he   A m e r i c a H e ar t   A s s o c i a t i on v o l .   8,   no .   6,   p .   e 00 7201 ,   20 19,   do i :   10. 1161 / J A H A . 117. 0 0720 1.     [ 5]   S .   K .   S ha r m a ,   Y .   V e ng r e ny uk,   a nd  A .   S .   K i ni ,   I v us ,   o c t ,   a nd  c o r o na r y   a r t e r y   c a l c i f i c a t i o n:   I s   t he r e   a   bo ne   o f   c o nt e nt i o n? ,   201 7,   do i :   10. 1016 / j . j c m g . 2017. 06 . 008 .     [ 6]   A .   T a ki ,   Z .   N a j a f i ,   A .   R oo da ki ,   S .   K .   S e t a r e hda n,   R .   A .   Z o r o of i ,   A .   K o ni g ,   a nd  N .   N a v a b,   A ut o m a t i c   s e g m e nt a t i o o f   c a l c i f i e pl a qu e s   a nd   v e s s e l   bo r de r s   i i v us   i m a g e s ,   I n t e r nat i o n al   J ou r na l   o f   C om pu t e r   A s s i s t e R ad i o l ogy   an Sur ge r y ,   v o l .   3 ,   no .   3 ,   pp .   347 - 354 ,   200 8,   do i :   10. 1007 / s 1154 8 - 008 - 0235 - 4.     [ 7]   N .   D e y ,   A .   B .   R oy ,   P .   D a s ,   A .   D a s ,   a n S .   S .   C ha u dhu r i ,   D e t e c t i o a nd  m e a s u r e m e n t   o f   a r c   of   l um e c a l c i f i c a t i o n   f r o m   i nt r a v a s c ul a r   ul t r a s o und  us i ng   ha r r i s   c o r ne r   de t e c t i o n,   i 2012  N at i on al   C on f e r e nc e   O C om put i n and   C om m uni c at i on   S y s t e m s .   I E E E ,   201 2,   pp .   1 - 6,   do i :   10. 11 09 / N C C C S . 20 12. 6413 021 .     [ 8]   X .   Z h a ng ,   C .   R .   M c K a y ,   a nd  M .   S o nk a ,   T i s s ue   c ha r a c t e r i z a t i o i i nt r a v a s c u l a r   u l t r a s o und   i m a g e s ,   I E E E   T r ans ac t i ons   on   M e di c a l   I m a gi n g ,   v o l .   17,   no .   6 ,   pp.   8 89 - 899 ,   1998 ,   do i :   10. 110 9/ 42. 7466 22 .     [ 9]   H .   S o f i a n,   A .   N g ,   J .   T ha n,   S .   M o ha m a d ,   a nd  N .   M .   N o o r ,   C a l c i f i c a t i o bo unda r y   de t e c t i o i c o r o na r y   a r t e r y   us i ng   i n t r a v a s c ul a r   u l t r a s o und  i m a g e s ,   i T E N C O N   201 7 - 2 017  I E E E   R e gi on  10  C on f e r e nc e .   I E E E ,   201 7,   p p.   2835 - 283 9,   do i :   10. 1 109 / T E N C O N . 2017 . 8 2283 44.     [ 10]   E .   D o s   S a nt o s   F i l ho ,   Y .   S a i j o ,   A .   T a na ka ,   T .   Y a m be ,   S .   L i ,   a n M .   Y o s hi z a w a ,   A ut o m a t e c a l c i f i c a t i o d e t e c t i o n   a nd  qua nt i f i c a t i o i i nt r a v a s c ul a r   u l t r a s o und  i m a g e s   by   a da pt i v e   t hr e s ho l d i ng ,   i W or l C ong r e s s   on  M e di c a l   P hy s i c s   a nd  B i om e d i c a l   E ng i ne e r i ng   200 6.   Sp r i nge r ,   20 07 ,   p p.   14 2 1 - 14 25,   do i :   10. 1007 / 9 78 - 3 - 540 - 3684 1 - 0_348 .     [ 11]   Z .   G a o ,   W .   G uo ,   X .   L i u,   W .   H ua ng ,   H .   Z h a ng ,   N .   T a n ,   W .   K .   H a u ,   Y . - T .   Z h a ng ,   a n H .   L i u ,   A ut o m a t e de t e c t i o f r a m e w o r o f   t he   c a l c i f i e pl a qu e   w i t a c o us t i c   s ha do w i ng   i i v us   i m a g e s ,   P l oS  o ne ,   v o l .   9,   no .   11 ,   p.   e 10 9997 ,   2014 ,   do i :   10. 137 1/ j o ur n a l . po ne . 0109 997 .     [ 12]   A .   S .   L unde r v o l a nd  A .   L und e r v o l d,   A o v e r v i e w   o f   de e l e a r n i ng   i m e d i c a l   i m a g i ng   f oc us i ng   o m r i ,   Z e i t s c hr i f t   f ¨ ur   M e di z i n i s c he   P hy s i k ,   v o l .   29,   no .   2 ,   pp.   1 02 - 127 ,   20 19,   do i :   10. 1 016 / j . z e m e d i . 2018 . 1 1. 0 02 .     [ 13]   D .   R .   D t v   a nd   K .   R a m a na ,   A   no v e l   a ppr o a c f o r   e f f i c i e n t   t r a i ni n g   o f   de e ne ur a l   ne t w o r ks ,   I nd one s i a J our na l   of   E l e c t r i c a l   E ngi ne e r i ng   and   C om p ut e r   Sc i e nc e ,   v o l .   11 ,   pp .   9 54 - 9 61,   20 18   [ 14]   F .   Z a m a n,   J .   J o ha r i ,   a nd  A .   Y a s s i n ,   L e a r ni ng   f a c e   s i m i l a r i t i e s   f o r   f a c e   v e r i f i c a t i o us i ng   hy br i c o n vo l ut i o na l   ne ur a l   ne t w o r ks ,   I ndone s i an  J o ur n al   of   E l e c t r i c al   E ng i ne e r i ng  a nd  C om put e r   Sc i e nc e ,   v o l .   16,   no .   3,   p.   133 3,   2019 ,   do i :   10. 115 91/ i j e e c s . v 16. i 3 . pp1 333 - 134 2.     [ 15]   M .   A w a i s ,   H .   M ¨ ul l e r ,   a nd   F .   M e r i a u de a u,   C l a s s i f i c a t i o o f   s d - o c t   i m a g e s   us i ng   de e l e a r n i ng   a p pr o a c h,   I E E E   I nt e r n at i on al   C onf e r e nc e   on  Si gna l   an I m age   P r oc e s s i ng   A ppl i c at i on s   ( I C S I P A ) .   I E E E ,   2017 ,   do i :   10. 1 109 / I C S I P A . 2017. 8 1206 61 .     [ 16]   R .   K a m bl e ,   G .   C ha n,   O .   P e r do m o   C ha r r y ,   M .   K o k a r e ,   H .   M ¨ ul l e r ,   a nd  F .   M e r i a ud e a u ,   A ut o m a t e d i a b e t i c   m a c ul a r   e de m a   ( dm e )   a na l y s i s   us i ng   f i ne   t un i ng   w i t i nc e pt i o n - r e s n e t - v o o c t   i m a g e s ,   I E E E - E M B C on f e r e nc e   on  B i om e di c al   E ng i ne e r i n a nd   Sc i e nc e s   ( I E C B E S) .   I E E E ,   2018 ,   do i :   10. 1 109 / I E C B E S . 2018 . 86 266 1 6.     [ 17]   A .   A bdo l m a na f i ,   L .   D uo ng ,   N .   D a hda h,   I .   A di b,   a nd  F .   C he r i e t ,   C ha r a c t e r i z a t i o o f   c o r o na r y   a r t e r y   pa t ho l o g i c a l   f o r m a t i o ns   f r o m   oc t   i m a g i ng   us i ng   de e l e a r n i ng ,   B i om e di c a l   O p t i c s   E x pr e s s ,   v o l .   9,   no .   1 0,   p .   49 36,   2018 ,   do i :   10. 1 364 / B O E . 9. 0 049 36.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   22 ,   N o .   2 M a y   202 1   :     787   -   79 4   794   [ 18]   P .   X i ,   C .   S hu ,   a n R .   G o ub r a n ,   A bno r m a l i t y   de t e c t i o i m a m m o g r a ph y   us i ng   de e c o nv o l ut i o na l   n e ur a l   ne t w o r k s ,   I E E E   I n t e r na t i ona l   Sy m po s i um   o M e di c al   M e as u r e m e nt s   an A ppl i c at i on s   ( M e M e A ) .   I E E E ,   2 018   [ 19]   T .   A .   M .   T e ng ku  Z a i nu l   A km a l ,   J .   T h a n ,   H .   A bdul l a h ,   a nd  N .   N o or ,   C he s t   x - r a y   i m a g e   c l a s s i f i c a t i o o c o m m o n   t ho r a x   di s e a s e s   u s i ng   g l c m   a nd  a l e xne t   de e f e a t u r e s ,   I nt e r na t i ona l   J our nal   o f   I nt e gr at e E ng i ne e r i ng ,   v o l .   1 1,   no .   4,   201 9,   do i :   10. 3 0880 / i j i e . 20 19. 11 . 04 . 003 .     [ 20]   D .   R a g a b ,   M .   S ha r ka s ,   S .   M a r s ha l l ,   a nd  J .   R e n ,   B r e a s t   c a nc e r   de t e c t i o us i ng   de e c o nv o l ut i o na l   ne u r a l   ne t w o r ks   a nd  s up po r t   v e c t o r   m a c hi n e s ,   P e e r J ,   v o l .   7 ,   p.   e 6 201 ,   2019 ,   do i :   10. 771 7/ p e e r j . 62 01 .     [ 21]   H .   S o f i a n ,   J .   M i ng ,   S .   M o ha m m a d,   a nd   N .   N o o r ,   C a l c i f i c a t i o de t e c t i o u s i ng   c o n v o l ut i o na l   ne u r a l   n e t w o r k   a r c hi t e c t u r e s   i n   i n t r a v a s c ul a r   u l t r a s o und  i m a g e s ,   I ndo ne s i an   J o ur na l   o f   E l e c t r i c a l   E ngi ne e r i ng  a nd  C om p ut e r   Sc i e nc e ,   v o l .   1 7,   p p .   131 3 - 1321 ,   2020 ,   do i :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 17 . i 3 . pp131 3 - 1321 .     [ 22]   S .   B a l o c c o ,   C .   G a t t a ,   e t   al . ,   S t a nda r d i z e e v a l ua t i o m e t ho do l ogy   a nd  r e f e r e nc e   da t a ba s e   f o r   e v a l ua t i ng   i v us   i m a g e   s e g m e nt a t i o n,   C om pu t e r i z e M e di c a l   I m agi ng  an G r a phi c s ,   v o l .   3 8,   no .   2 ,   pp .   70 - 90 ,   20 14 ,   do i :   10. 1 016 / j . c o m pm e di m a g . 201 3. 07 . 001 .     [ 23]   C .   S z e g e d y ,   V .   V a nho uc ke ,   S .   I o f f e ,   J .   S h l e n s ,   a n Z .   W o j na ,   R e t hi nk i ng   t he   i nc e pt i o a r c hi t e c t u r e   f o r   c o m put e r   v i s i o n,   i P r oc e e di ngs   o f   t he   I E E E   c on f e r e nc e   on  c om put e r   v i s i o and  pa t t e r r e c o gni t i on ,   201 6,   pp .   28 18 - 2826 ,   do i :   10. 1109 / C V P R . 201 6. 308 .     [ 24]   J .   N a g i ,   e t   al , .   M a x - po o l i ng   c o n v o l ut i o na l   n e ur a l   ne t w o r k s   f o r   v i s i o n - ba s e ha n g e s t ur e   r e c o g ni t i o n,   201 1,   p p.   342 - 347 ,   do i :   10. 110 9/ I C S I P A . 2011. 61 4416 4.     [ 25]   H .   S o f i a n,   J .   C .   M .   T ha n ,   S .   M o ha m m a d,   a nd  N .   M .   N o o r ,   C a l c i f i c a t i o de t e c t i o o f   c o r o na r y   a r t e r y   di s e a s e   i n   i nt r a v a s c u l a r   u l t r a s o und  i m a g e :   D e e f e a t ur e   l e a r ni ng   a pp r o a c h,   I nt e r na t i ona l   J ou r na l   of   I nt e gr at e E ng i ne e r i ng v o l .   10,   no .   7 ,   2018 ,   do i :   10. 3 0 880 / i j i e . 201 8. 10. 07 . 005 .     [ 26]   S .   J .   P a n,   T r a ns f e r   l e a r n i ng .   p .   537 - 570 ,   201 4 .       B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S         H an n ah   S o f i an   i s   c ur r e n t l y   i h e r   f i na l   s e m e s t e r   i P hD   ( E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng )   f r o m   R a z a k   F a c ul t y   o f   T e c hno l ogy   a nd  I nf o r m a t i c s ,   U n i v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a .   S he   r e c e i v e he r   B .   E ng .   i E l e c t r i c a l   a n E l e c t r o ni c s   E ng i ne e r i ng   f r o m   W e s t   o f   S c o t l a nd  U ni v e r s i t y   i P a i s l e y ,   S c o t l a nd ,   M a s t e r   o f   S c i e nc e   i M e c ha t r o ni c s   ( S i g na l   a nd  S y s t e m s )   f r o m   I nt e r na t i o na l   I s l a m i c   U n i v e r s i t y   M a l a y s i a   a nd .   he r   c ur r e n t   w o r k   c o nc e nt r a t e s   o m e di c a l   i m a g e   a na l y s i s   f o r   c o r o na r y   a r t e r y   di s e a s e s   i d e e p   l e a r n i ng .         D r   Jo e l   C h i M i n T h an   i s   c ur r e n t l y   a t t a c he a s   S e n i o r   L e c t ur e r   i S c ho o l   of   I nf o r m a t i o a nd   C o m m uni c a t i o T e c hno l o g i e s ,   F a c ul t y   of   E ng i ne e r i ng ,   C o m put i ng   a nd  S c i e nc e ,   S w i n bur ne   U ni v e r s i t y   of   T e c hno l ogy   S a r a w a C a m pu s ,   M a l a y s i a   r e c e i v e hi s   P hD   a nd  M a s t e r   o f   P hi l o s o ph y   f r o m   U ni v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a .   H e   r e c e i v e B .   E ng   i B i o m e di c a l   E ng i ne e r i ng   f r o m   U ni v e r s i t i   T u nku  A bdul   R a hm a n .   H e   i s   pa s s i o na t e   i s   i m e d i c a l   i m a g i ng ,   m a c hi ne   l e a r n i ng   a nd  de e l e a r n i ng .         D r   S u r a y a   M o ha m m a i s   a   S e n i o r   L e c t ur e r   i U n i v e r s i t i   K ua l a   L um pu r ,   B r i t i s h   M a l a y s i a n   I ns t i t u t e .   S h e   g r a du a t e w i t a   B a c he l o r   d e g r e e   i E ng i ne e r i ng   f r om   t he   U n i v e r s i t y   o f   T a s m a ni a ,   A us t r a l i a ,   c o m pl e t e a M S c   de g r e e   i M e c ha t r o ni c   a t   t h e   I I U M   a n w a s   a w a r d e a   P hD   d e g r e e   i C o m put e r   S c i e nc e   f r o m   T he   U ni v e r s i t y   of   M a nc h e s t e r ,   U K .   H e r   r e s e a r c i n t e r e s t   i s   i da t a   c om m uni c a t i o n,   ne t w o r k i ng   a nd ,   s i g na l   a nd   i m a g e   p r o c e s s i ng   w i t h   a ppl i c a t i o i bi o m e di c a l   a nd   c om put e r   v i s i o n .         P r o f e s s o r   D r   N o r l i z M o h d   N oo r   i s   c ur r e n t l y   a t t a c he w i t R a z a F a c ul t y   of   T e c hn o l ogy   a nd   I n f o r m a t i c s ,   U n i v e r s i t i   T e kno l o g i   M a l a y s i a   ( U T M ) ,   K u a l a   L um pur   C a m pus .   S he   r e c e i v e h e r   B . S c .   I E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   f r o m   T e xa s   T e c U ni v e r s i t y   i L u bbo c k,   T e xa s   a nd  h e r   M a s t e r   o f   E l e c t r i c a l   E n g i ne e r i ng   ( by   r e s e a r c h)   a nd  P hD   ( E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng )   f r o m   U T M .   H e r   r e s e a r c a r e a   i s   i i m a g e   pr o c e s s i ng   a nd  i m a g e   a na l y s i s .   H e r   c ur r e nt   w o r c o nc e nt r a t e s   o m e di c a l   i m a g e   a n a l y s i s   f o r   l ung   d i s e a s e s .   C ur r e n t l y ,   s he   i s   t h e   H e a o f   t he   E l e c t r o phy s i o l og y   R e s e a r c G r o up,   U T M   R a z a k   F a c u l t y   o f   T e c hno l ogy   a nd  I nf o r m a t i c s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.