TA : Rancang Bangun Aplikasi Teleradiologi Berbasis Cloud Computing Dengan Prinsip Data As A Service.
RANCANG BANGUN APLIKASI TELERADIOLOGI
BERBASIS CLOUD COMPUTING DENGAN PRINSIP DATA
AS A SERVICE
TUGAS AKHIR
Program Studi
S1 Sistem Informasi
Oleh:
RAHMAD RAMADHAN
06.41010.0165
SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA &
TEKNIK KOMPUTER SURABAYA
2014
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
Perkembangan teknologi telah membawa dampak pada peningkatan kualitas pelayanan
medis. Tidak terkecuali dalam bidang radiologi, yang merupakan salah satu bagian vital dalam
pelayanan medis di sebuah rumah sakit. Tingkat ketersediaan peralatan radiologi mutakhir
semacam CT-Scan multislice atau perangkat MRI mutakhir adalah hal yang jamak di rumah sakit
kota-kota besar saat ini.
Layanan rumah sakit sebagai sarana kesehatan masyarakat dituntut untuk dapat
memberikan pelayanan yang maksimal kepada pasien, sekalipun di tengah malam, bahkan juga
di hari libur, yang cenderung meningkat (Saketkhoo, dkk, 2004). Tidak terkecuali departemen
radiologi, yang memicu munculnya bentuk pelayanan teleradiologi.
Terdapat tiga hal positif bagi pemberian layanan radiologi yang memungkinkan untuk
dicapai dengan penerapan teleradiologi (Pradikta, 2009) yaitu :
1. Teleradiologi memberikan kemampuan untuk menyediakan konsultasi subspesialis pada area-area yang tidak memiliki kemampuan ini. Penggunan
infrastruktur teleradiologi akan memungkinkan untuk menerapkan layanan subspesialis terpusat, sehingga dapat mengatasi masalah kurangnya sumber daya
ahli radiologi untuk tetap dapat memberikan dukungan layanan radiologi bagi
layanan-layanan medis lainnya.
2
2. Teleradiologi akan memungkinkan pemeriksaan secara interaktif, seperti
pemeriksaan ultrasound, untuk dilakukan di pusat kesehatan secara jarak jauh
dibawah supervisi seorang ahli radiologi.
3. Teleradiologi akan memungkinkan konsultasi ahli radiologi pada departemen
gawat darurat dalam basis waktu 24 jam sehari, 7 hari seminggu. Pada praktik
dengan volume yang tinggi, teleradiologi akan memungkinkan penggunaan
sumber daya ahli radiologi eksternal yang berada jauh secara geografis, dengan
memanfaatkan perbedaan zona waktu dibeberapa negara atau dunia, sehingga
dapat menangani masalah ketersediaan layanan radiologi di malam hari.
Menimbang pada faktor faktor diatas, maka Pradikta (2009) mengusulkan suatu bentuk
teleradiologi berbasis web yang memungkinkan untuk diakses melalui intranet dan internet.
Namun pada aplikasinya, menemui banyak kendala, terutama dari segi kecepatan, kualitas dan
keamanan data. Khususnya Indonesia, yang berada di peringkat 144 dunia untuk kecepatan
download data dan peringkat 139 dunia untuk kecepatan upload (menurut data NetIndex Mei
2011), akses data citra medis dengan kualitas tinggi dengan menggunakan format DICOM
merupakan suatu tantangan tersendiri. Alternatif format citra medis untuk teleradiologi, seperti
JPEG tentunya akan mengurangi kualitas gambar secara keseluruhan, padahal akurasi
pembacaan citra medis adalah suatu keharusan. Kemungkinan terburuk yang dapat terjadi,
kesalahan pembacaan citra medis dapat menyebabkan kesalahan diagnosa, malpraktik, bahkan
kematian pasien.
Cloud Computing kemudian muncul sebagai salah satu solusi IT yang menawarkan
beberapa layanan yang mengubah paradigma penggunaan sumberdaya TI. Cloud Computing
sendiri memiliki berbagai jenis layanan, seperti Software as a Service (Salesforce.com, Office
Live) yang menawarkan paket aplikasi lengkap yang dapat langsung berjalan via web, Platform
as a Service (Microsoft Azure) yang menawarkan kemampuan develop aplikasi via Cloud,
Infrastructure as a Service (Amazon EC2) yang menyediakan computing resources secara virtual
sehingga sering disebut sebagai virtual servers, dan yang baru-baru ini populer yaitu Data as a
Service.
Sesuai dengan namanya, layanan Data as a Service dalam Cloud Computing
menitikberatkan layanan pertukaran data melalui medium Cloud, sehingga sangat sesuai dengan
kebutuhan Teleradiologi dimana pertukaran data citra medis relatif sangat besar. Layanan Data
as a service biasanya ditawarkan bersamaan dengan Infrastruktur as a Service, seperti Amazon
EC2 yang menawarkan Amazon S3 sebagai solusi Data as a Service-nya. Pemilihan Cloud
Computing berbasis Data as a Service ini untuk layanan teleradiologi didasarkan atas beberapa
pertimbangan berikut :
1. Proses reviewing data citra medis seperti pengaturan window level dan 3D viewing
membutuhkan alokasi computational resource yang cukup besar sehingga sulit
mengaplikasikan proses teleradiologi melalui layanan Software as a service, apalagi
menggunakan aplikasi web.
2. Penggunaan Data as a service mengeliminiasi keperluan untuk melakukan backup data di
tingkat client, karena data telah di simpan didalam Cloud Server. Berbeda dengan
kebanyakan pengguna Software as a Service yang membutuhkan backup dan penanganan
data secara teratur. Selain itu juga relatif aman dari virus dan malware.
3. Penggunaan Data as Service memudahkan dalam memberikan tarif penggunaan kepada
pelanggan. Semisal penggunaan volume based maupun data type based kedepannya.
PT. MEDIXSOFT sebagai salah satu penyedia layanan teknologi informasi di Indonesia
membaca kebutuhan ini. Sebelumnya PT. Medixsoft telah mengembangkan sistem PACS yang
bernama MEDVIEW Server yang telah dapat men-digitalisasikan data citra medis, sehingga
dapat dipergunakan untuk keperluan teleradiologi. Bentuk teleradiologi yang muncul pertama
kali adalah teleradiologi berbasis web, dimana pengolahan dilakukan dalam format JPEG.
Namun, hasil citra medis memiliki distorsi yang tidak layak untuk dipergunakan dalam analisa
medis. Selain itu, penggunaan web server sebagai sarana teleradiologi membutuhkan koneksi
internet dedicated dan tentunya tenaga ahli untuk me-maintenance web server. Hal ini sulit
diimplementasikan, terutama konsumen di Indonesia yang sensitif dengan masalah pembiayaan
dan keterbatasan infrasrtuktur yang ada. Dibutuhkan suatu solusi yang dapat mengatasi
keterbatasan di atas agar implementasi teleradiologi dapat dirasakan manfaatnya oleh masyarakat
secara meluas.
Berdasarkan pada uraian permasalahan di atas, maka pada Tugas Akhir ini akan dibuat
sebuah modul teleradiologi menggunakan cloud computing berbasis Data as a Service yang
diintegrasikan dengan PACS yang telah ada. Diharapkan dengan keberadaan modul ini, akan
dapat memungkinkan bagi Rumah Sakit yang telah menggunakan PACS ini untuk menerapkan
teleradiologi tanpa harus dibebani dengan biaya yang tinggi, baik untuk implementasi,
maintenance maupun operasional nantinya. Penerapan teknologi Cloud Computing berbasis Data
as a Service tentunya juga akan mengatasi permasalahan sumber daya dengan solusi yang
feasible dan reliable.
1.2. Perumusan Masalah
Bagaimana membuat sebuah modul aplikasi teleradiologi berbasis cloud computing yang
dintegrasikan dengan PACS menggunakan metode DAAS (Data as a Service)
1.3. Pembatasan Masalah
Dalam pembuatan Tugas Akhir Rancang Bangun Aplikasi Teleradiologi ini, ruang
lingkup permasalahan hanya akan dibatasi pada :
1. Aplikasi teleradiologi berbasis cloud computing yang dibangun merupakan modul
tambahan yang tidak dapat berdiri sendiri dan hanya di rancang untuk diintegrasikan
dengan PACS yang dikembangkan oleh PT. Medix-Soft, yaitu MEDVIEW Server.
2. Standar citra medis yang digunakan adalah DICOM 3.0/DICOM Standard Supplement
:61 (untuk JPEG2000)
3. Bahasa pemrograman yang dipakai adalah Visual Basic .NET 4.0 (2010)
4. Sistem basis data yang digunakan adalah Microsoft SQL Server 2008 R2.
5. Pembuatan sistem ini tidak membahas mengenai perangkat keras yang digunakan. Baik
modalitas maupun server.
6. Aplikasi ini dirancang dengan menerapkan prinsip Data-as-a-service
7. Aplikasi ini dirancang untuk mampu dijalankan dengan dukungan koneksi internet
berbasis dial-up-connection di sisi client (dokter).
8. Data citra medis yang ditransmisikan melalui jaringan teleradiologi tetap dalam bentuk
DICOM format (*.dcm)
9. Mencakup mulai dari proses pengiriman citra medis dari rumah sakit hingga penerimaan
data hasil laporan pembacaan radiologi oleh staff radiologi.
1.4. Tujuan
Dengan mengacu pada perumusan masalah maka tujuan yang hendak dicapai dalam
penyusunan Tugas Akhir ini yaitu membuat sebuah aplikasi teleradiologi berbasis cloud
computing yang dintegrasikan dengan PACS menggunakan DAAS (Data as a Service).
1.5. Sistematika Penulisan
Laporan Tugas Akhir (TA) ini ditulis dengan sistematika penulisan sebagai berikut :
Bab I : Pendahuluan
Bab ini berisi tentang latar belakang diambilnya topik TA, rumusan masalah dari topik
TA, batasan masalah atau ruang lingkup pekerjaan TA dan tujuan dari TA ini.
Bab II : Landasan Teori
Bab ini menjelaskan tentang gambaran umum mengenai sistem yang akan
dikembangkan yaitu Picture Archiving and Communication System (PACS), teknologi
yang akan digunakan yakni Cloud Computing dan prinsip Data-as-a-Storage, serta
standarisasi DICOM 3.0 dan DICOM Compression yang digunakan didalam
pembahasan TA ini.
Bab III: Analisis dan Perancangan Sistem
Bab ini berisi penjelasan tentang tahap-tahap yang dikerjakan dalam penyelesaian TA
yang terdiri dari analisis permasalahan, perancangan Blok Diagram , Domain Model ,
Desain User Interface, Pemodelan Use Case, Deskripsi Use Case, Robustness Diagram
,Sequential Diagram, serta Class diagram.
Bab IV: Testing , Implementasi dan Evaluasi
Bab ini yang berisi penjelasan tentang implementasi sistem dan testing serta hasil
analisis dari testing yang telah dilakukan
Bab V : Kesimpulan
Bab ini berisi kesimpulan. Dari hasil testing dan analisis yang dilakukan pada Bab IV.
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1. Cloud Computing
Dari mana nama cloud computing berasal? Menurut Anthony T. Velte dalam bukunya
Cloud Computing: A Practical Approach , istilah cloud pertama kali digunakan untuk
menggambarkan jaringan internet. Dalam diagram jaringan komputer, seringkali memang
internet digambarkan dengan simbol awan.
Gambar 2.1. Contoh Diagram Jaringan Komputer
Sehingga pemaknaan secara kasar dari cloud computing adalah komputasi
menggunakan internet. Hal ini tidak salah, memang benar Cloud Computing memang
memanfaatkan jaringan internet, namun pengertian yang sesungguhnya jauh lebih kompleks.
Eric A. Marks dan Bob Lozano dalam bukunya yang berjudul Executive’s Guide to
Cloud Computing mencantumkan definisi Cloud Computing sebagaimana yang disampaikan
Foley dalam Information Week : “A Definition of Cloud Computing” ; sebagai akses yang
dilakukan berdasarkan kebutuhan terhadap sumberdaya teknologi informasi yang tervirtualisasikan, dimana sumberdaya tersebut terletak diluar pusat data organisasi, dimana sumber
9
daya tersebut dapat dibagi-pakai, mudah dalam penggunaan, menggunakan sistem pembayaran
dengan berlangganan dan diakses melalui Web.
Lebih jauh lagi, sebuah team dari National Institue of Standards and Technology
(NIST) mendefinisikan Cloud Computing sebagai :
“Cloud computing is a model for enabling convenient, on-demand
network access to a shared pool of configurable computing resources (e.g.,
networks, servers, storage, applications, and services) that can be rapidly
provisioned and released with minimal management effort or service provider
interaction.”
Dimana dapat diartikan bahwa Cloud Computing adalah sebuah pemodelan yang
memungkinkan dilakukannya akses jaringan terhadap kumpulan sumberdaya komputasi yang
dapat dikonfigurasi (seperti jaringan, server, media penyimpanan, aplikasi dan layanan) yang
dapat ditetapkan dan dilepaskan dengan interaksi atau upaya yang seminimal mungkin dari
manajemen maupun penyedia layanan.
Dari referensi diatas maka dapat disimpulkan bahwa Cloud Computing adalah sebuah
jenis komputasi yang menyediakan cara yang mudah dalam melakukan akses berdasarkan
kebutuhan terhadap sekumpulan sumberdaya komputasi yang bersifat fleksibel. Sumber daya
tersebut disediakan sebagai layanan melalui jaringan (service over a network) – yang seringkali
berupa internet – yang sekarang telah mungkin dilakukan karena disebabkan oleh serangkaian
inovasi dalam bidang teknologi komputasi, operasi dan pemodelan bisnis. Cloud Computing
memungkinkan pengguna teknologi untuk melakukan komputasi tanpa batas, dengan biaya yang
minimal dan dapat diandalkan, dan mengabaikan bagaimana sumberdaya komputasi tersebut
dibangun, dioperasikan maupun dimana sumberdaya tersebut berada.
Dalam pengertian yang singkat, Cloud Computing adalah cara komputasi dimana
sumberdaya komputasi mudah didapatkan dan diakses, mudah digunakan, murah dalam
pembiayaan dan bekerja dengan nyaris tanpa cela.
Cloud Computing memiliki beberapa layanan (ditandai dengan akhiran ‘as-a-Service’)
yang semuanya mewakili sumber daya komputasi yang dibutuhkan. Layanan-layanan tersebut
membentuk struktur layer yang menyusun Cloud Computing itu sendiri. Untuk lebih jelasnya
dapat dilihat dalam diagram Cloud Computing Layer dibawah.
Gambar 2.2. Diagram Cloud Computing Layer
Dari diagram diatas didapatkan 5 layer utama dari Cloud Computing yaitu Cloud
Applications (Software as a Service – SaaS) , Cloud Software Environment (Platform as a
Service – PaaS), Cloud Software Infrastructure (Infrastructure as a Service – IaaS , Data as a
Service – DaaS, Communication as a Service – CaaS) dimana kesemuanya berlandaskan kepada
Software Kernel dan Hardware/Firmware (Hardware as a Service).
Software as a Service di jelaskan oleh Anthony T. Velte, Toby J. Velte dan Robert
Elsenpeter sebagai aplikasi yang diletakkan didalam sebuah remote server dan diakses melalui
internet. Lebih jauh dalam bukunya Management Strategies for the Cloud Revolution, Charles
Babcock menjelaskan Software as a Service sebagai bentuk dari cloud computing yang
memungkinkan sebuah aplikasi tersedia dari sebuah pusat data online. Banyak pengguna dapat
mengakses aplikasi tersebut di saat bersamaan. Salah satu pioner dalam SaaS adalah
Salesforce.com.
Gambar 2.3. Diagram Software as a Service
Platform as a Service, menurut Borko Furht dan Armando Escalante dalam bukunya
Handbook of Cloud Computing menjelaskan Platform as a Service sebagai sistem Cloud yang
menyediakan environtment untuk eksekusi aplikasi dimana application service dapat berjalan.
Environtment tersebut tidak hanya berupa operating system yang sudah di-instal sebelumnya,
tetapi juga diintegrasikan dengan platform yang mendukung programming-language-level,
dimana user nantinya dapat menggunakannya untuk membangun aplikasi di platform tersebut.
Beberapa contoh PAAS diantaranya adalah Google App Engine, Microsoft Azure dan Force.com.
Cloud Software Infrastructure, yang terdiri atas Infrastructure as a Service, Data as a
Service dan Communication as a service. Cloud Software Infrastructure merujuk pada
penyediaan sumberdaya komputasi berupa virtual server dengan dua atau lebih prosesor yang
biasanya juga didukung dengan layanan komunikasi (CaaS) dan storage (DaaS). (Rajkumar
Buyya, James Broberg, Andrzej Goscinski – Cloud Computing : Principles and Paradigm).
Namun layanan-layanan tersebut dapat juga berlaku sebagai layanan yang independen.
Data as a Service menurut Hong-Linh Truong and Schahram Dustdar dari Vienna
University of Technology memiliki satu prinsip dasar yang membedakannya dengan jenis
layanan Cloud Computing. Data as a Service lebih mementingkan kemampuan CRUD (Create,
Read, Update, Delete) dibandingkan kemampuan komputasi terhadap data itu sendiri. DaaS
menawarkan kemampuan fungsionalitas yang memungkinkan konsumer untuk mengakses data,
baik kemampuan tersebut ditawarkan secara gratis atau komersial. Selain itu terdapat juga jenis
dari layanan DaaS yang menawarkan kemampuan lebih dalam menangani Relational Database
dan memiliki management layer yang berfungsi dalam memonitoring dan konfigurasi serta
optimalisasi sumber daya cloud yang disebut DbaaS (Database as a Service).
2.2. PACS
PACS (Picture Archiving and Communication System) adalah filmless system dalam
metode komputerisasi komunikasi dan menyimpan data gambar medis seperti computed
radiographic, digital radiographic, computed tomographic, ultrasound, fluoroscopic, magnetic
resonance dan foto X-ray (Tong, 2009).
Akusisi citra adalah titik awal data citra masuk ke PACS dari hasil pemeriksaan citra
yang dilakukan oleh berbagai modalitas citra digital (seperti BI - Biomagnetic Imaging, CT Computed Tomography, CR - Computed Radiography, MG - Mammography, MR - Magnetic
Resonance, NM - Nuclear Medicine, PET - Positron Emission Tomography, RF - Radio
Fluoroscopy, US - Ultrasound, XA - XRay Angiography, dll).
Terdapat 2 metode untuk melakukan akusisi citra digital, yaitu direct capture, dan
frame grabbing. Dengan metode direct capture, antarmuka direct digital akan menangkap dan
mentransmisikan data citra dari modalitas berupa data spasial dan bit atau gray scale dengan
resolusi penuh, dan ditampilkan ke monitor. Pada metode frame-grabbing, seperti pada proses
cetak citra ke film, kualitas citra dibatasi oleh proses hanya sampai pada resolusi 8 bits (atau 256
gray values). Sebagaimana telah disebutkan di atas, akusisi citra dapat dilakukan dengan CT atau
DR.
Saat citra telah diakusisi, PACS akan mengelolanya dengan tepat untuk memastikan
penyimpanan, pengambilan, dan pengiriman seluruh citra dapat dilakukan tanpa kesalahan.
Selain itu PACS akan menjamin penyimpanan data citra jangka panjang, dan dapat digunakan
kapan saja saat dibutuhkan, secara real time, terutama untuk interpretasi citra. Inti PACS terdiri
dari: sistem manajemen database relasional (seperti Oracle, MS-SQL, Sybase), media penyimpan
(seperti RAID, Jukebox), software pengendali (image manager), dan antarmuka RIS.
Sistem manajemen database adalah jantung dari PACS. Relasi antara citra dan lokasi
penyimpanan disimpan dan dikelola di dalam database, berikut dengan semua data terkait yang
dibutuhkan untuk pemanfaatan citra. Sistem manajemen database harus dapat menyediakan data
citra berdasarkan pada pencarian pasien atau pemeriksaan tertentu saat diminta (to be queried)
oleh RIS atau sistem lainnya.
Untuk menjamin kompatibilitas komunikasi antar sistem yang berbeda ini, digunakan
standar komunikasi yang didefinisikan oleh standar Digital Imaging and Coomunications in
Medicine (DICOM). Selain itu, dibutuhkan pula upaya untuk dapat mengelola penyimpanan data
citra dalam ukuran yang besar (biasanya menggunakan teknologi RAID), dan menjamin
penyimpanan data citra dalam jangka waktu yang lama sesuai dengan regulasi penyimpanan
serta pengembalian data saat terjadi bencana (disaster recovery).
Workstation adalah tempat dimana fisikawan dan praktisi klinis melihat citra dan
informasi hasil pemeriksaan yang telah dilakukan. Terdapat 2 klasifikasi workstation, yaitu
diagnostik dan review. Perbedaan antara 2 klasifikasi workstation ini ada pada resolusi dan
fungsionalitas.
Workstation diagnostik adalah tipe workstation yang digunakan oleh ahli radiologi
untuk melakukan interpretasi pemeriksaan secara primer. Workstation tipe ini memiliki resolusi
dan brightness tertinggi dan berisi tingkat fungsionalitas tertinggi. Secara historis, mereka
didedikasikan untuk tugas dengan aplikasi yang dijalankan secara lokal.
Tipe workstation berikutnya adalah workstation klinikal review yang digunakan oleh
praktisi klinis untuk melakukan review citra. Workstation ini tidak sebagus workstation
diagnostik, baik dari segi hardware (resolusi) ataupun fungsionalitas. Area ini mendapatkan
keuntungan terbanyak dari pemanfaatan workstation yang berbasis web, sehingga akses ke citra
dapat didistribusikan lebih luas (bahkan dari luar lingkungan praktik).
2.3. DICOM
DICOM (Digital Imaging And Communication In Medicine) adalah standar industri
untuk radiologis transferral dari gambar dan informasi medis lainnya antara komputer (Huang,
2004). Setelah menggunakan pola sistem terbuka Interconnection of International Standar
Organization, DICOM memungkinkan komunikasi digital antara peralatan diagnostik dan
terapeutik dan sistem dari berbagai produsen.
Dengan standar internasional ini, para vendor dan para praktisi medis akan lebih mudah
dalam melakukan pertukaran informasi dalam hal medis tanpa mengalami kendala bahasa.
Beberapa keuntungan yang didapat dari pemanfaatan DICOM antara lain :
1.
Mengurangi kesulitan koneksi dengan berbagai peralatan.
2.
Karena DICOM adalah standar yang berlaku secara internasional, maka tidak diperlukan
lagi standar yang berbeda untuk tiap peralatan medis.
3.
Manajemen pasien yang lebih baik.
4.
Citra medis pasien dapat diproses dengan menggunakan piranti lunak yang banyak
tersedia.
5.
Adanya kemudahan untuk pengarsipan citra medis.
Standar DICOM 3.0, yang saat ini digunakan, memodelkan pemrosesan data citra medis
melalui sekumpulan entitas informasi yang saling berkaitan. Tiap entitas berisi data yang
mencakup aspek tertentu dari proses aktual (seperti akusisi citra, printing) dan entitas real-life
yang terlibat (seperti pasien, modalitas citra).
Gambar 2.4. DICOM mengkomposisikan kebutuhan model informasi IOD
DICOM menspesifikasikan suatu Information Object Definition (IOD) untuk
memodelkan semua informasi yang terkait dan merupakan bagian dari proses pencitraan, seperti
IOD citra CT untuk komputasi tomography, dan IOD citra MR untuk pencitraan resonansi
magnetik. IOD berisi entitas informasi, yaitu entitas Patient dan entitas Study, yang keduanya
memiliki modalitas independen dan berisi data tentang pasien (seperti nama, umur, dll) dan
pemeriksaan (seperti nama pemeriksa – physician, deskripsi).
Entitas Series, yang membentuk grup logika, berisi sekumpulan citra, dan secara logika
didefinisikan dan dibuat oleh 2 entitas informasi, yaitu entitas Frame of Reference, yang
menjamin relasi spasial dari citra dalam suatu urutan, dan entitas Equipment, yang menyimpan
informasi tentang modalitas pencitraan (seperti nama manufaktur alat, nomor revisi software).
Terakhir, data citra itu sendiri disimpan dalam beberapa entitas citra terelasi, yang sebagian
memiliki modalitas dependen dan sebagian lagi independen.
Standar DICOM 3.0 memungkinkan integrasi antar alat pencitraan dengan modilitas
yang sama ataupun berbeda, serta integrasi dengan RIS (Radiology Information System), HIS
(Hospital Information System), PACS (Picture Archiving and Communication System). Juga
memungkinkan dalam pertukaran data lewat removable media, seperti Magneto-Optical disk,
dan melalui koneksi fisik DICOM 50-pin point-to-point. Berdasarkan pada cetakan NEMA 1993,
standar DICOM 3.0 mendukung sedikitnya 5 modalitas citra diagnosa, seperti CT, MRI, Nuclear
Medicine, Ultrasound, dan Digital/Computed Radiography.
2.4. Teleradiologi
ACR (American College of Radiology) menggambarkan teleradiologi sebagai
“...transmisi elektronik gambar radiologi dari satu lokasi ke lokasi lain untuk tujuan interpretasi
dan atau konsultasi” (ACR Technical Standard For Teleradiology, 2003). Teleradiologi
memungkinkan lebih banyak waktu untuk interpretasi gambar radiologi dan memberikan akses
yang lebih besar untuk konsultasi sekunder serta untuk meningkatkan pembelajaran yang
berkelanjutan. Pengguna di beberapa lokasi yang berbeda dapat melihat gambar radiologi secara
simultan. Pemanfaatan teleradiologi secara tepat dapat meningkatkan akses untuk interpretasi
radiologi yang tentunya akan meningkatkan pelayanan terhadap pasien secara signifikan.
Teleradiologi merupakan sebuah perkembangan teknologi. Tujuan baru akan terus
muncul seiring dengan perkembangan yang ada. Menurut ACR (American College of Radiology)
Tujuan teleradiologi saat ini menurut meliputi:
1.
Menyediakan layanan interpretasi dan konsultasi radiologi.
2.
Membuat layanan konsultasi radiologi tersedia pada fasilitas medis tanpa
mengharuskan kehadiran fisik ahli radiologi.
3.
Menyediakan gambar radiologi dan interpretasi gambar secara tepat waktu pada
layanan klinis gawat darurat maupun layanan klinis biasa.
4.
Memfasilitasi interpretasi radiologi saat ada panggilan mendadak.
5.
Menyediakan dukungan subspesialisasi radiologi sesuai kebutuhan.
6.
Meningkatkan kesempatan pembelajaran untuk berlatih radiologi.
7.
Mendorong efisiensi dan peningkatan kualitas.
8.
Menyediakan
gambar
yang telah
diinterpretasikan kepada pihak
yang
memberikan referensi.
9.
Mendukung telemedisin.
10.
Menyediakan pengawasan studi pencitraan dari jarak jauh.
Proses-proses dalam teleradiologi (Mehta, The Internet for radiology practice, 2003):
1.
Digitalisasi gambar
Untuk mengirim gambar radiologi melalui sistem telekomunikasi, gambar harus
dikonversi menjadi format digital. Banyak modalitas menghasilkan gambar yang secara
digital, termasuk CT, MRI, USG, computer radiography (CR), and digital radiography
(DR). Jika gambar dihasilkan pada hardcopy film, itu juga dapat ditrasmisikan menjadi
format digital.
Format gambar yang sesuai dengan Digital Image Communication in Medicine (DICOM)
standar menyediakan hasil yang memungkinkan untuk diprediksi. Sistem yang sesuai
dengan DICOM 3.0 akan menghasilkan gambar digital dari perangkat akuisisi tanpa
kehilangan 12-bit dataset (2,056 gray scale). Hal ini menjamin tidak ada degradasi
gambar dan kemampuan penuh dari radiolog menerima gambar untuk menyesuaikan
gambar melalui pengaturan window dan level. Karena banyak peralatan yang lebih tua
saat ini digunakan di teleradiologi tidak memenuhi standar DICOM, solusi alternative
telah dicari.
Metode yang paling umum digunakan untuk melakukan tugas ini telah menjadi solusi
pemindai. Renderisasi digital terbentuk dari salinan film melalui digitalisasi gambar
dengan menggunakan laser atau dengan menggunakan CCD digitizer. Solusi sebelumnya
menggunakan penangkap bingkai video, yang mengubah sinyal keluaran video dari suatu
modalitas, seperti konsol CT, ke bentuk digital, menghasilkan gambar.
2.
Ukuran file
Ada beberapa faktor yang membutuhkan keseimbangan agar teleradiologi menjadi
teknologi yang tepat guna. Biasanya, ukuran file gambar digital yang sangat besar,mulai
dari ratusan kilobyte untuk 40-50 megabyte. Ini membutuhkan waktu berjam-jam untuk
mengirimkan file besar ini menggunakan saluran telepon standar. Faktor yang komplek
pada praktek teleradiologi ada dua : peningkatan jumlah studi ketika mereka sedang
dievaluasi untuk penyakit tunggal, dan modalitas yang baru seperti multislice CT, yang
dapat menghasilkan lebih dari 1000 gambar per studi.
Faktor-faktor ini menyebabkan volume informasi yang perlu di transmisikan mengalami
peningkatan yang besar. Meskipun satu gambar dari studi CT tidak membutuhkan waktu
yang lama untuk dikirim dari satu lokasi ke lokasi lainnya, namun potongan tunggal
merupakan alat yang terbatas agar ahli radiologi dapat melakukan interpretasi studi
pasien. Oleh karena itu, dengan menggunakan jaringan konvensional metode transmisi
menjadi mahal dan tidak praktis. Untungnya, sejak tahun 1990 terjadi sebuah revolusi
dalam penggunaan teknologi informasi, dengan cepat terjadi peningkatan ketersediaan
bandwidth dan jumlah informasi yang dapat dikirim per satuan waktu. Peningkatan besar
ini membantu meringankan masalah, namun untuk melakukan teleradiologi yang
memadai masih terasa tidak praktis. Dengan demikian, solusi yang dicari bagaimana
membuat gambar dengan ukuran yang lebih kecil, namun mempertahankan semua data
radiologis yang relevan.
3.
Kompresi gambar
Teleradiologi hampir secara eksklusif telah menggunakan format kompresi JPEG atau
wavelet kompresi, yang terbukti praktis dan kuat. Kedua format ini dapat digunakan baik
dalam modus lossy atau lossless dan dapat dimanipulasi oleh ahli radiologi. Standar
JPEG saat ini adalah satu-satunya format yang didukung oleh standar DICOM, tetapi,
dengan revisi standar, algoritma kompresi yang lebih baru kemungkinan akan
dieksplorasi.
4.
Transmisi gambar
Saat ini ada beberapa jenis jalur data yang dapat digunakan dalam implementasi sistem
teleradiologi. Antara lain dial-up, layanan broadband seperti modem kabel, dan DSL,
ISDN, T1, T3, dan ATM. Pada prakteknya banyak teleradiologi dengan volume kecil
menggunakan ISDN atau T1 dan menyediakan pelayanan yang prima. Rasio Kompresi
yang digunakan paling tidak 8-10:1 mencapai ukuran file yang memungkinkan untuk
ditransmisikan. Pilihan jalur data yang digunakan akan bervariasi sesuai dengan jenis
teleradiologi.
5.
Interpretasi gambar
Interpretasi sebuah gambar yang diterima dari sistem teleradiologi biasanya telah
dilakukan pada workstation sebagai bagian dari PACS atau pada komputer rumah
berdasarkan panggilan radiolog. Jika sistem teleradiologi diintegrasikan ke dalam PACS,
informasi gambar dapat dikirim melalui LAN ke beberapa workstation atau dapat
didasarkan pada layanan subspesialisasi. Gambar ini kemudian dapat diarsipkan atau
disimpan sesuai dengan waktu yang tercantum dalam perjanjian teleradiologi.
6.
Penghasil Laporan
Laporan yang dihasilkan sangat penting bagi referring clinician atau radiolog untuk
mengirimkan gambar melalui sistem teleradiologi. Internet telah memberikan banyak
cara-cara baru untuk mengirim laporan yang dihasilkan oleh sistem konvensional,
termasuk e-mail, faks, dan teks-to-speech melalui telepon. Otomatisasi ini dapat
mempersingkat waktu pembuatan laporan.
7.
Keamanan
Sistem teleradiologi harus dapat menyediakan perangkat lunak serta jaringan yang aman
untuk melindungi kerahasiaan data identifikasi dan data pencitraan milik pasien. Sistem
harus dapat menjamin kerahasiaan, integritas, serta ketersediaan data pasien.
2.5. JPEG2000 dan Standar DICOM Supplement 61
Ketika pertama kali diperkenalkan, DICOM memiliki dukungan terhadap pemrosesan
kompresi lossy dan lossless yang sudah didefinisikan didalam standar asli JPEG yaitu ISO109181. Walaupun standar JPEG/ISO 10918-1 memiliki berbagai macam metode pemrosesan, hanya
pemrosesan JPEG yang berbasis atas blok sekuensial dengan pengkodean DCT Huffman Entropy
(yang diperuntukkan untuk lossy compression) dan predictive coding dengan Huffman entropy
coding (untuk lossless compression) yang dinilai cukup layak dalam operasionalitas medis.
Dikarenakan banyak keterbatasan dan kekurangan dalam penggunaan JPEG untuk citra
medis, kelompok internal didalam NEMA yang disebut sebagai Working Group 4 yang terdiri
atas institusi medis lintas negara dan pihak pabrikan, mulai mencari alternatif. Working Group 4
(WG4) ini adalah salah satu bagian dari DICOM Committee, seperti yang dijelaskan pada gambar
dibawah.
Tabel 2.1. DICOM Commitee
Adapun institusi dan perusahaan yang berkolaborasi didalam Working Group 4 didalam
usaha untuk mencari alternatif tersebut, dapat dilihat pada tabel dibawah
Tabel 2.2. Working Group 4
Setelah WG4 melakukan penelitian yang mendalam dan mengambil langkah bahwa
tidak ada standar yang cukup compliance dengan kebutuhan dari pencitraan medis, WG4 sempat
berinisiatif untuk membuat standar format file dan kompresi sendiri, hingga pada akhirnya
datang masukan dari pihak ISO/IEC, JTC1/SC29/WG1 yang mengusulkan untuk menggunakan
standar JPEG2000 (ISO15444-1) yang saat itu baru dikeluarkan. Pada akhirnya oleh DICOM
Committee diputuskan bahwa seluruh riset difokuskan kepada JPEG2000 untuk menjamin
kelayakannya dalam implementasi di bidang citra medis. Dimana dari usaha tersebut dihasilkan
DICOM Standard Supplement :61.
2.6. JPEG2000 Image Compression
Sesuai dengan DICOM 3.0 Supplement 61 : Annex A, dimana dijelaskan bahwa standard
JPEG biasa yang didukung oleh DICOM adalah standard JPEG Part 1 dan 14 , dimana
ditekankan bahwa yang digunakan adalah tipe lossless, sehingga kompresi yang dihasilkan
sangat kurang untuk keperluan teleradiologi. Sedangkan dengan diaplikasinya standar JPEG2000
oleh DICOM, yaitu ISO 15444-1, maka dimungkinkan untuk menggunakan kompresi JPEG2000
baik lossless (reversible – bisa dikembalikan ke kualitas citra asli) maupun lossy (irreversible –
tidak bisa dikembalikan kekualitas setara asli), dikarenakan JPEG200 memiliki fitur-fitur yang
mampu mempertahankan kelayakan kualitas citra medis.
Telah banyak studi dilakukan untuk meneliti tingkat kompresi yang dinilai layak dengan
menggunakan JPEG2000 lossy compression. Didalam tabel dibawah ditunjukkan data spesifik
mengenai jenis citra medis, tingkat kompresi JPEG2000 yang disarankan serta studi kasus yang
mendasarinya. (Cavaro-Menard dkk, 2008)
Tabel 2.3. Komparasi antar Tipe Citra Medis dan Tingkat Kompresi yang dapat Diterima (Cavaro-Menard dkk,
2008)
Tipe Citra Medis
Tingkat Kompresi yang disarankan
DR Chest (dada/thorax)
20:1 (sehingga lesi dapat dideteksi)
Mammography
20:1 (sehingga lesi dapat dideteksi)
CT Lung (Paru paru)
10:1 (sehingga pengukuran nodule masih dapat dilakukan)
Ultrasound (USG)
12:1
Coronary Angiogram
30:1 (dengan optimasi gambar)
(Angio Pembuluh Jantung)
BAB III
ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
3.1. Analisa Permasalahan
PACS sistem merupakan bagian integral dari apa yang disebut sebagai radiologi digital,
tanpa keberadaan PACS , rumah sakit akan memperlakukan peralatan pencitraan (modalitas)
digital sebagaimana modalitas analog, dengan mengharuskannya pencetakan film.
Oleh karena itu penerapan PACS sistem pada saat ini di Indonesia telah diwajibkan bagi
rumah sakit pusat rujukan (kelas A) sesuai dengan peraturan Menteri Kesehatan RI No.
1014/MENKES/SK/XI/2008. Namun timbul permasalahan baru, seperti yang penyusun jelaskan
dalam latar belakang, seperti kurangnya tenaga ahli radiologi (dokter spesialis radiologi) ,
terpusatnya dokter spesialis di kota kota besar, dan tingginya tingkat mobilitas dokter antar
instansi medis/rumah sakit, yang kesemuanya menurunkan tingkat ketersediaan pelayanan
spesialis dan juga sub spesialis seperti pembacaan MRI/PET-CT. Oleh karenanya dibutuhkan
sebuah sistem teleradiologi yang dintegrasikan di dalam PACS sistem yang mampu mengatasi
kurangnya ketersediaan dan tingginya mobilitas dokter spesialis radiologi tersebut.
Namun dalam penerapan teleradiologi ini terdapat beberapa hal yang harus
diperhatikan, khususnya di Indonesia, yakni :
1. Kondisi koneksi internet di Indonesia yang sangat kurang, terutama di daerah, yang
justru daerah yang paling membutuhkan pelayanan spesialis. Oleh karenanya penggunaan
bandwith harus dirancang seefisien mungkin. Hal ini menjadi kendala yang cukup besar,
dikarenakan ukuran citra medis DICOM yang relatif besar (mis: 1 study CT Scan bisa
mencapai 1,2Gb)
27
2. Penerapan teleradiologi harus dirancang secara terputus, dimana pihak pengirim harus
tetap dapat mengirimkan data tanpa harus menunggu penerima dalam kondisi aktif,
dikarenakan banyak instansi medis di daerah tidak memiliki sarana dan prasarana yang
memadai.
3. Pengiriman citra medis tetap harus dilakukan dalam format DICOM, demi menjamin
validitas hasil pembacaan dan jika dilakukan kompresi harus dalam batasan dan
standarisasi DICOM.
4. Sistem harus dapat memberikan fasilitas pembatasan hak akses, misal seorang dokter
tidak dapat melihat gambar yang memang tidak diperuntukkan olehnya
5. Terdapat report delivery system yang dintegrasikan dan sesuai dengan DICOM
Standard, sehingga memudahkan dokter dalam mengirimkan hasil pembacaan kembali ke
instansi medis pemohon.
3.2. Desain Rancangan Implementasi Sistem
Berikut adalah Rancangan desain sistem teleradiologi berbasis Cloud Computing
dengan prinsip data-as-a service, dimana alur bermula dari Proses pencitraan medis pada
modalitas (alat radiologi) yang menghasilkan citra medis radiologi, yang kemudian diarsipkan
oleh PACS Server, data dari PACS Server inilah yang nantinya akan dikirimkan melalui
Teleradiologi, yang lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar dibawah. Setelah data masuk ke
dalam Cloud, Dokter dapat mengunduh data yang dialamatkan kepadanya melalui aplikasi
MEDVIEW Lite pada Laptop dan mengembalikan hasil pembacaan kepada Rumah Sakit melalui
jalur yang sama.
Akuisisi Citra Medis
MEDVIEW
CLOUD
Firewall Router
Otorisasi
Pengguna
MEDVIEW
Server
MEDVIEW
LITE
Gambar 3.1. Desain Rancangan Implementasi Sistem
Sebelum melalui proses pengiriman ke cloud melalui jaringan internet, tentunya citra
medis akan dikompresi sesuai dengan standar kompresi dari DICOM untuk mengoptimalkan
kecepatan pengiriman data tanpa mengurangi kelayakan dari citra medis tersebut untuk
digunakan dalam proses pembacaan oleh dokter.
3.3. Perancangan Blok Diagram
Blok diagram dipecah menjadi beberapa bagian yang menggambarkan proses proses
utama dari aplikasi. Melalui diagram dibawah dapat dilihat bahwa masukan utama dari sistem ini
adalah Data Citra Medis pasien dalam format DICOM, yang dihasilkan oleh modalitas dan telah
terarsipkan didalam PACS Server dan dapat diakses melalui Local Patient List dari PACS
Server. Data citra medis tersebut akan melewati serangkaian proses, mulai dari penentuan tujuan
pengiriman, kompresi, proses upload ke dalam cloud, proses download oleh dokter spesialis,
proses pembacaan oleh dokter, pembuatan report oleh dokter, hingga pengiriman kembali dan
penyimpanan dan atau pencetakan laporan hasil pembacaan yang merupakan keluaran utama dari
sistem ini, untuk diberikan kepada pasien.
Blok Diagram Penentuan Tujuan Pengiriman Citra Medis
Input
Local Patient
List
Data Local
Patient List
yang dipilih
(Study/
Series/
Instance)
Proses
Output
Proses Pemilihan
Study/Series/
Instance
Data Study/
Series/
Instance
yang dipilih
Tambah data di
tabel Upload List
Data diantrikan
didalam Tabel
Upload List
dengan status
Waiting
Data User Cloud
(Dokter tujuan
Pengiriman)
Remark
(opsional)
Gambar 3.2. Blok Diagram dari Proses Penentuan Tujuan Pengiriman Citra Medis
Dalam blok diagram pada gambar 3.2 dijelaskan bahwa inputan awal adalah informasi
citra medis pasien yang tertampil didalam Local Patient List, yang kemudian dipilih oleh staff
radiologi untuk dikirimkan dengan memberikan data tujuan pengiriman (yang berasal dari daftar
user Cloud yang terkoneksi) serta remark apabila dibutuhkan mengenai data yang akan
dikirimkan. Selanjutnya data akan masuk didalam antrian upload list.
Blok Diagram Upload Image ke Cloud
Input
Proses
Compression
Level
(Default 80)
DICOM File
fisik
Output
Proses Upload
Proses Konversi dan
Kompresi ke
JPEG2000
Proses zip
DICOM Cloud
Storage
DICOM Tags dari
tabel DCMFile
Data Upload List
Update Progress dan
Status
Display Progress dan
status
Gambar 3.3.
Blok Diagram dari Proses Upload Citra Medis
Setelah melalui proses penentuan tujuan dan data yang akan dikirim masuk ke dalam
Upload List, Proses selanjutnya adalah proses upload ke dalam cloud storage. Dalam blok
diagram pada gambar 3.3 dijelaskan bahwa inputan awal adalah data Upload List yang sudah
diantrikan. Selain itu, sistem juga membutuhkan data quality factor (secara default bernilai 80).
Berdasarkan data upload list, sistem akan memproses file fisik DICOM dan informasi yang
berkaitan dari Tabel DCMFile. Proses tersebut adalah kompresi, package zip dan proses upload
melalui protokol FTP. Selain itu selama proses berjalan, sistem juga meng-update tampilan
progress dan status sebagai informasi bagi user (staff radiologi.
Blok Diagram Proses Download Citra Medis dari Cloud
Input
Proses
Output
Data DICOM
pada Cloud
Storage
Sinkronisasi
Download List
Display Data
Download List
Dokter (Lite)
Data
Application
ID LITE
(Laptop
Dokter)
Proses Donwload
Input Data kedalam
Local Patient List
Dokter
Data UID
tersimpan
didalam Local
Patient List
Dokter (lite)
Data yang
dipilih dokter
dari
Download
List
Ekstraksi zip
Simpan file fisik
DICOM kedalam
NETDICOMDIR
Data DICOM
tersimpan didalam
NETDICOMDIR
Gambar 3.4.
Blok Diagram dari proses Download Citra Medis dari Cloud
Dokter, dengan hak akses yang berdasarkan Application ID (data lisensi) dapat
mengakses data yang dialamatkan kepadanya dengan proses awal adalah melakukan
sinkronisasi. Dengan ini dokter bisa mengetahui data download list yang bisa untuk di-download.
Setelah dokter memberikan inputan pilihan data citra medis yang akan di-download, proses yang
terjadi adalah kebalikan dari proses upload citra medis. Setelah selesai, data akan tersimpan
dengan file fisik DICOM masuk ke dalam folder NETDICOMDIR. Sedangkan informasi citra
medis pasien tersebut akan masuk ke dalam Local patient List. (Gambar 3.4)
Proses Interpretasi Citra Medis Pasien Oleh Dokter
Input
Proses
Output
Data Local
Patient List
Load Data kedalam
DICOM Viewer
Tampilkan Citra
Medis di DICOM
Viewer
Data Citra
medis yang
dipilih dokter
untuk
ditampilkan
File fisik DICOM dari
NETDICOMDIR
Gambar 3.5. Blok Diagram dari Proses Interpretasi Citra Medis Pasien oleh Dokter
Dengan memilih citra medis yang akan di-review, dokter dapat menampilkan citra
medis tersebut ke dalam DICOM Viewer. Sistem akan secara otomatis mencari berdasarkan
inputan dokter, lokasi file fisik dari citra medis yang dimaksud dan menampilkannya ke viewer.
(Gambar 3.5.)
Proses Pembuatan Laporan Hasil Pembacaan Radiologi oleh Dokter
Input
Proses
Attached
Image dari
DICOM
Viewer
Create Report Data
Output
Simpan Report
Data didalam
Report List
Hasil Analisa
Dokter
Gambar 3.6.
Blok Diagram dari Proses Pembuatan Laporan hasil Pembacaan Radiologi
Dalam proses pembuatan report, dokter menyertakan citra medis yang telah dipilih
dalam proses reviewing di DICOM Viewer serta menuliskan hasil analisa terhadap citra medis
pasien tersebut, indikasi dan konklusinya. Sistem akan menyimpan data report pembacaan
tersebut didalam Report List.
Blok Diagram Penentuan Tujuan Pengiriman Report oleh Dokter
Input
Report List
Proses
Proses Pemilihan
Report
Data Report
List yang
dipilih
Tambah data di
tabel Upload List
Data diantrikan
didalam Tabel
Upload List
dengan status
Waiting
Data Report
List yang
dipilih
Data User Cloud
(Rumah Sakit
tujuan
Pengiriman)
Output
Remark
(opsional)
Gambar
3.7. Blok Diagram dari Proses Penentuan Tujuan Pengiriman Report
Proses penentuan tujuan report pada gambar 3.7. menunjukkan proses penentuan tujuan
pengiriman report dikarenakan seringkali dokter spesialis radiologi bekerja di lebih dari satu
rumah sakit. Selain data report yang dipilih, dokter juga bisa memasukkan Remark yang bersifat
opsional.
Blok Diagram Upload Report
Input
Report List
Data Upload List
Proses
Proses Zip
Output
Proses Upload
Update Progress dan
Status
DICOM Cloud
Storage
Display Progress dan
status
Gambar 3.8.
Blok Diagram dari Proses Upload Report
Pada gambar 3.8, menunjukkan proses Upload Report dimana data report yang sudah
diantrikan dan siap untuk di upload mengalami proses zip dan upload ke dalama Cloud Storage.
Tentunya sistem akan mengupdate status dan progress ke dalam field yang disediakan.
Blok Diagram Proses Download Report dari Cloud
Input
Data Report
pada Cloud
Storage
Proses
Output
Sinkronisasi
Download List
Display Data
Download List PACS
Data
Application
ID PACS
(Lisensi
Server
Rumah Sakit)
Proses Download
Input Data kedalam
Report List PACS
Data Report
tersimpan
didalam Report
List PACS
Data yang
dipilih staff
Radiologi
dari
Download
List
Ekstraksi zip
Gambar 3.9.
Blok Diagram dari Proses Download Report
Staff Radiologi di rumah sakit juga memiliki download list yang berisi Report kiriman
dari dokter yang menggunakan fasilitas teleradiologi. Setelah melalui proses download, data
akan tersimpan ke dalam Report List didalam PACS Server. (Gambar 3.9)
Setelah data tersimpan didalam Report List , staff radiologi dapat melakukan
penyimpanan data dalam bentuk PDF, dan atau melakukan pencetakan (printing) dan tentunya
juga menampilkan data laporan hasil pembacaan tersebut (gambar 3.10).
Blok Diagram Proses Review/Save/Print Report
Input
Proses
Output
Report List
Proses pemilihan
Report oleh Staff
Radiologi
Report yang
dipilih
Data Report
yang dipilih
View didalam
Report Viewer
Save as PDF
Cetak Report
Tampil didalam
Report Viewer
Report
tersimpan
dalam
format PDF
Dokumen Report
Tercetak
Data Printer/
koneksi
Gambar 3.10. Blok Diagram dari Proses Review/Print/Save Report di PACS
3.4.Perancangan Domain Model
class PACS Domain Model
DICOM Database
Manager
Login Manager
User
Account
PACS Core
DICOM Listener
DICOM Serv ice
Oobj ect Pair
Files Sending
Manager
Remote Query
Retriev e Manager
DICOM Request
Cloud File Studies
Cloud File Item
Cloud File Series
Cloud File Images
Priv ileges
Gambar 3.11. Domain Model MEDVIEW PACS
Domain model akan menjelaskan gambaran besar dari sistem yang akan dibuat. Pada
domain model akan muncul obyek – obyek dan bagaimana mereka berelasi satu dengan yang lain
dengan hubungan aggregation dan generalization (has-a and is-a relationship). Dari desain
rancangan implementasi sistem yang telah dijabarkan di atas, dapat digambarkan domain model
menjadi 3 (tiga), dimana satu merupakan aplikasi yang terdapat pada rumah sakit (MEDVIEW
Server) , satu merupakan domain model dari aplikasi yang digunakan oleh Dokter Spesialis
Radiologi dan satu lagi adalah aplikasi yang digunakan oleh Admin Cloud untuk mengatur
manajemen data yang terdapat di Cloud Storage.
class Lite Domain Model
Lite DB Manager
Cloud File Studies
Cloud File Series
Login Manager
Client Lite Core
Dow nload List
Cloud File Item
Cloud File Images
User
Local Patient List
DICOM File Item
Account
DICOM View er
Gambar 3.12. Domain Model MEDVIEW Lite (Doctor)
class DB Panel Domain Model
FTP Manager
CloudDBv 2
Manager
Cloud Access
Manager
DBPanel Core
Login
License Manager
Cloud Connection
Manager
Cloud File Studies
Cloud File Item
Cloud File
Manager
Cloud Log
Cloud File Series
Cloud File Images
Gambar 3.13. Domain Model Cloud DB Panel
3.5.Perancangan dan Deskripsi Antarmuka Pengguna
3.6.1. Rancangan antarmuka aplikasi MEDVIEW Server
Aplikasi MEDVIEW Server berfungsi sebagai PACS, dan dioperasikan oleh Staff
Radiologi yang berada di rumah sakit ataupun instansi medis lainnya dimana data citra medis
disimpan. Adapun modul tambahan Teleradiologi diintegrasikan ke dalam PACS untuk
menambahkan fungsi pengiriman dan penerimaan data citra medis (teleradiologi) serta
pembuatan dan pengiriman laporan hasil pembacaan radiologi yang sebelumnya tidak ada
didalam PACS.
Gambar 3.14. Rancangan form Login MEDVIEW PACS
3.6.1.1. Rancangan Form Login
Halaman login merupakan form yang berguna untuk membatasi akses terhadap
pengguna yang tidak terotorisasi. Sebelum masuk ke halaman utama aplikasi, pengguna
diarahakan menuju ke form login. Pada form login terdapat inputan berupa username dan
password.
3.6.1.2. Rancangan Form Local Patient List
Form ini dapat diakses setelah Staff radiologi melewati proses Login dan memilih menu
Local Patient List. Melalui perantara menu ini, Staff radiologi dapat memilih citra medis pasien
mana yang mau dikirimkan melalui proses Teleradiologi. Data citra medis pasien disini di bagi
berdasarkan tingkatan struktur hirearki yang ada, yaitu instance , atau citra medis itu sendiri,
dimana kumpulan dari instance akan membentuk series, yang biasanya diklasifikasikan
berdasarkan jenis pemeriksaan, dan kumpulan dari series tersebut akan membentuk Study
berdasarkan nama pasien secara individual. Adapun data yang dapat dikirimkan melalui proses
teleradiologi nantinya dapat berupa study, series ataupun instance dengan cara meng-klik kanan
pada citra medis yang dipilih dan memilih opsi ’Send Cloud’
Gambar 3.15. Rancangan form Local Patient List MEDVIEW PACS
3.6.1.3. Rancangan Form Send Cloud
Form ini hanya dapat diakses setelah data pasien yang diinginkan telah dipilih dari
Local Patient List melalui menu drop down. Disini Staff radiologi dapat memilih dokter /
Radiologist tujuan dari teleradiologi dari tabel Address Book. Selain itu juga dapat diberikan
Remark tambahan apabila perlu (semisal jika data citra medis tersebut milik pasien ER/Urgent).
Tombol Upload digunakan untuk memasukkan data ke dalam Upload List untuk dilakukan
proses Upload.
Gambar 3.16. Rancangan form Upload Cloud MEDVIEW PACS
3.6.1.4. Rancangan Form Upload List
Form ini menampung data antrian yang siap untuk di-upload. Pada halaman ini
ditampilkan juga status dari proses upload nantinya. Tombol Start Upload digunakan untuk
memulai proses Upload. Sedangkan tombol Refresh digunakan untuk me-load ulang list upload
ke dalam tabel Upload List.
Gambar 3.17. Rancangan form Upload List MEDVIEW PACS
3.6.1.5.
Rancangan Form Download List
Form ini menampung data antrian yang siap untuk di-download. Pada halaman ini
ditampilkan juga status dari proses download nantinya. Berbeda dari form upload list, proses
download disini dilakukan secara individual dengan memilih pada data yang ingin di-download,
meng-klik kanan dan memilih opsi download dari menu drop down yang muncul. Untuk
menghapus data yang telah di-download maupun data yang salah bisa dengan melakukan klik
kanan yang sama, dan memilih opsi delete. Tombol Synchronize digunakan untuk me-load ulang
isi tabel Download List. Adapun data yang telah disimpan ke dalam PACS adalah data laporan
hasil pembacaan citra medis pasien.
Gambar 3.18. Rancangan form Download List MEDVIEW PACS
3.6.1.6.
Rancangan Form Manage User Cloud
Form ini Staff radiologi dapat melihat User Teleradiologi yang telah terkoneksi ke
PACS. Tombol Add User Cloud akan membuka form Add User Cloud untuk mendaftarkan
Application ID/License dari Aplikasi MEDVIEW LITE yang ada di komputer dokter/radiologist.
Sedangkan tombol Refresh digunakan untuk me-load ulang tampilan dan data Koneksi yang
telah dibuat beserta status yang berkaitan.
Gambar 3.19. Rancangan form Manage User CLoud MEDVIEW PACS
3.6.1.7.
Rancangan Form Add User Cloud
Form ini Staff radiologi dapat menambahkan User Cloud baru (Dokter Spesialis
Radiologi yang nantinya dapat menerima data citra medis pasien melalui teleradiologi). Cloud
Application ID adalah License yang didapat setelah Administrator melisensikan Aplikasi
MEDINFO LITE yang terdapat di komputer dokter atau Radiologist. User Cloud name adalah
user account windows yang digunakan di komputer dokter. Remark adalah isian identitas (nama
dokter/radiologist) atau informasi lain yang spesifik mendeskripsikan pengguna baru tersebut.
Tombol ’Send Request’ digunakan untuk mengirimkan permintaan konfirmasi kepada komputer
dokter/radiolo
BERBASIS CLOUD COMPUTING DENGAN PRINSIP DATA
AS A SERVICE
TUGAS AKHIR
Program Studi
S1 Sistem Informasi
Oleh:
RAHMAD RAMADHAN
06.41010.0165
SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA &
TEKNIK KOMPUTER SURABAYA
2014
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
Perkembangan teknologi telah membawa dampak pada peningkatan kualitas pelayanan
medis. Tidak terkecuali dalam bidang radiologi, yang merupakan salah satu bagian vital dalam
pelayanan medis di sebuah rumah sakit. Tingkat ketersediaan peralatan radiologi mutakhir
semacam CT-Scan multislice atau perangkat MRI mutakhir adalah hal yang jamak di rumah sakit
kota-kota besar saat ini.
Layanan rumah sakit sebagai sarana kesehatan masyarakat dituntut untuk dapat
memberikan pelayanan yang maksimal kepada pasien, sekalipun di tengah malam, bahkan juga
di hari libur, yang cenderung meningkat (Saketkhoo, dkk, 2004). Tidak terkecuali departemen
radiologi, yang memicu munculnya bentuk pelayanan teleradiologi.
Terdapat tiga hal positif bagi pemberian layanan radiologi yang memungkinkan untuk
dicapai dengan penerapan teleradiologi (Pradikta, 2009) yaitu :
1. Teleradiologi memberikan kemampuan untuk menyediakan konsultasi subspesialis pada area-area yang tidak memiliki kemampuan ini. Penggunan
infrastruktur teleradiologi akan memungkinkan untuk menerapkan layanan subspesialis terpusat, sehingga dapat mengatasi masalah kurangnya sumber daya
ahli radiologi untuk tetap dapat memberikan dukungan layanan radiologi bagi
layanan-layanan medis lainnya.
2
2. Teleradiologi akan memungkinkan pemeriksaan secara interaktif, seperti
pemeriksaan ultrasound, untuk dilakukan di pusat kesehatan secara jarak jauh
dibawah supervisi seorang ahli radiologi.
3. Teleradiologi akan memungkinkan konsultasi ahli radiologi pada departemen
gawat darurat dalam basis waktu 24 jam sehari, 7 hari seminggu. Pada praktik
dengan volume yang tinggi, teleradiologi akan memungkinkan penggunaan
sumber daya ahli radiologi eksternal yang berada jauh secara geografis, dengan
memanfaatkan perbedaan zona waktu dibeberapa negara atau dunia, sehingga
dapat menangani masalah ketersediaan layanan radiologi di malam hari.
Menimbang pada faktor faktor diatas, maka Pradikta (2009) mengusulkan suatu bentuk
teleradiologi berbasis web yang memungkinkan untuk diakses melalui intranet dan internet.
Namun pada aplikasinya, menemui banyak kendala, terutama dari segi kecepatan, kualitas dan
keamanan data. Khususnya Indonesia, yang berada di peringkat 144 dunia untuk kecepatan
download data dan peringkat 139 dunia untuk kecepatan upload (menurut data NetIndex Mei
2011), akses data citra medis dengan kualitas tinggi dengan menggunakan format DICOM
merupakan suatu tantangan tersendiri. Alternatif format citra medis untuk teleradiologi, seperti
JPEG tentunya akan mengurangi kualitas gambar secara keseluruhan, padahal akurasi
pembacaan citra medis adalah suatu keharusan. Kemungkinan terburuk yang dapat terjadi,
kesalahan pembacaan citra medis dapat menyebabkan kesalahan diagnosa, malpraktik, bahkan
kematian pasien.
Cloud Computing kemudian muncul sebagai salah satu solusi IT yang menawarkan
beberapa layanan yang mengubah paradigma penggunaan sumberdaya TI. Cloud Computing
sendiri memiliki berbagai jenis layanan, seperti Software as a Service (Salesforce.com, Office
Live) yang menawarkan paket aplikasi lengkap yang dapat langsung berjalan via web, Platform
as a Service (Microsoft Azure) yang menawarkan kemampuan develop aplikasi via Cloud,
Infrastructure as a Service (Amazon EC2) yang menyediakan computing resources secara virtual
sehingga sering disebut sebagai virtual servers, dan yang baru-baru ini populer yaitu Data as a
Service.
Sesuai dengan namanya, layanan Data as a Service dalam Cloud Computing
menitikberatkan layanan pertukaran data melalui medium Cloud, sehingga sangat sesuai dengan
kebutuhan Teleradiologi dimana pertukaran data citra medis relatif sangat besar. Layanan Data
as a service biasanya ditawarkan bersamaan dengan Infrastruktur as a Service, seperti Amazon
EC2 yang menawarkan Amazon S3 sebagai solusi Data as a Service-nya. Pemilihan Cloud
Computing berbasis Data as a Service ini untuk layanan teleradiologi didasarkan atas beberapa
pertimbangan berikut :
1. Proses reviewing data citra medis seperti pengaturan window level dan 3D viewing
membutuhkan alokasi computational resource yang cukup besar sehingga sulit
mengaplikasikan proses teleradiologi melalui layanan Software as a service, apalagi
menggunakan aplikasi web.
2. Penggunaan Data as a service mengeliminiasi keperluan untuk melakukan backup data di
tingkat client, karena data telah di simpan didalam Cloud Server. Berbeda dengan
kebanyakan pengguna Software as a Service yang membutuhkan backup dan penanganan
data secara teratur. Selain itu juga relatif aman dari virus dan malware.
3. Penggunaan Data as Service memudahkan dalam memberikan tarif penggunaan kepada
pelanggan. Semisal penggunaan volume based maupun data type based kedepannya.
PT. MEDIXSOFT sebagai salah satu penyedia layanan teknologi informasi di Indonesia
membaca kebutuhan ini. Sebelumnya PT. Medixsoft telah mengembangkan sistem PACS yang
bernama MEDVIEW Server yang telah dapat men-digitalisasikan data citra medis, sehingga
dapat dipergunakan untuk keperluan teleradiologi. Bentuk teleradiologi yang muncul pertama
kali adalah teleradiologi berbasis web, dimana pengolahan dilakukan dalam format JPEG.
Namun, hasil citra medis memiliki distorsi yang tidak layak untuk dipergunakan dalam analisa
medis. Selain itu, penggunaan web server sebagai sarana teleradiologi membutuhkan koneksi
internet dedicated dan tentunya tenaga ahli untuk me-maintenance web server. Hal ini sulit
diimplementasikan, terutama konsumen di Indonesia yang sensitif dengan masalah pembiayaan
dan keterbatasan infrasrtuktur yang ada. Dibutuhkan suatu solusi yang dapat mengatasi
keterbatasan di atas agar implementasi teleradiologi dapat dirasakan manfaatnya oleh masyarakat
secara meluas.
Berdasarkan pada uraian permasalahan di atas, maka pada Tugas Akhir ini akan dibuat
sebuah modul teleradiologi menggunakan cloud computing berbasis Data as a Service yang
diintegrasikan dengan PACS yang telah ada. Diharapkan dengan keberadaan modul ini, akan
dapat memungkinkan bagi Rumah Sakit yang telah menggunakan PACS ini untuk menerapkan
teleradiologi tanpa harus dibebani dengan biaya yang tinggi, baik untuk implementasi,
maintenance maupun operasional nantinya. Penerapan teknologi Cloud Computing berbasis Data
as a Service tentunya juga akan mengatasi permasalahan sumber daya dengan solusi yang
feasible dan reliable.
1.2. Perumusan Masalah
Bagaimana membuat sebuah modul aplikasi teleradiologi berbasis cloud computing yang
dintegrasikan dengan PACS menggunakan metode DAAS (Data as a Service)
1.3. Pembatasan Masalah
Dalam pembuatan Tugas Akhir Rancang Bangun Aplikasi Teleradiologi ini, ruang
lingkup permasalahan hanya akan dibatasi pada :
1. Aplikasi teleradiologi berbasis cloud computing yang dibangun merupakan modul
tambahan yang tidak dapat berdiri sendiri dan hanya di rancang untuk diintegrasikan
dengan PACS yang dikembangkan oleh PT. Medix-Soft, yaitu MEDVIEW Server.
2. Standar citra medis yang digunakan adalah DICOM 3.0/DICOM Standard Supplement
:61 (untuk JPEG2000)
3. Bahasa pemrograman yang dipakai adalah Visual Basic .NET 4.0 (2010)
4. Sistem basis data yang digunakan adalah Microsoft SQL Server 2008 R2.
5. Pembuatan sistem ini tidak membahas mengenai perangkat keras yang digunakan. Baik
modalitas maupun server.
6. Aplikasi ini dirancang dengan menerapkan prinsip Data-as-a-service
7. Aplikasi ini dirancang untuk mampu dijalankan dengan dukungan koneksi internet
berbasis dial-up-connection di sisi client (dokter).
8. Data citra medis yang ditransmisikan melalui jaringan teleradiologi tetap dalam bentuk
DICOM format (*.dcm)
9. Mencakup mulai dari proses pengiriman citra medis dari rumah sakit hingga penerimaan
data hasil laporan pembacaan radiologi oleh staff radiologi.
1.4. Tujuan
Dengan mengacu pada perumusan masalah maka tujuan yang hendak dicapai dalam
penyusunan Tugas Akhir ini yaitu membuat sebuah aplikasi teleradiologi berbasis cloud
computing yang dintegrasikan dengan PACS menggunakan DAAS (Data as a Service).
1.5. Sistematika Penulisan
Laporan Tugas Akhir (TA) ini ditulis dengan sistematika penulisan sebagai berikut :
Bab I : Pendahuluan
Bab ini berisi tentang latar belakang diambilnya topik TA, rumusan masalah dari topik
TA, batasan masalah atau ruang lingkup pekerjaan TA dan tujuan dari TA ini.
Bab II : Landasan Teori
Bab ini menjelaskan tentang gambaran umum mengenai sistem yang akan
dikembangkan yaitu Picture Archiving and Communication System (PACS), teknologi
yang akan digunakan yakni Cloud Computing dan prinsip Data-as-a-Storage, serta
standarisasi DICOM 3.0 dan DICOM Compression yang digunakan didalam
pembahasan TA ini.
Bab III: Analisis dan Perancangan Sistem
Bab ini berisi penjelasan tentang tahap-tahap yang dikerjakan dalam penyelesaian TA
yang terdiri dari analisis permasalahan, perancangan Blok Diagram , Domain Model ,
Desain User Interface, Pemodelan Use Case, Deskripsi Use Case, Robustness Diagram
,Sequential Diagram, serta Class diagram.
Bab IV: Testing , Implementasi dan Evaluasi
Bab ini yang berisi penjelasan tentang implementasi sistem dan testing serta hasil
analisis dari testing yang telah dilakukan
Bab V : Kesimpulan
Bab ini berisi kesimpulan. Dari hasil testing dan analisis yang dilakukan pada Bab IV.
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1. Cloud Computing
Dari mana nama cloud computing berasal? Menurut Anthony T. Velte dalam bukunya
Cloud Computing: A Practical Approach , istilah cloud pertama kali digunakan untuk
menggambarkan jaringan internet. Dalam diagram jaringan komputer, seringkali memang
internet digambarkan dengan simbol awan.
Gambar 2.1. Contoh Diagram Jaringan Komputer
Sehingga pemaknaan secara kasar dari cloud computing adalah komputasi
menggunakan internet. Hal ini tidak salah, memang benar Cloud Computing memang
memanfaatkan jaringan internet, namun pengertian yang sesungguhnya jauh lebih kompleks.
Eric A. Marks dan Bob Lozano dalam bukunya yang berjudul Executive’s Guide to
Cloud Computing mencantumkan definisi Cloud Computing sebagaimana yang disampaikan
Foley dalam Information Week : “A Definition of Cloud Computing” ; sebagai akses yang
dilakukan berdasarkan kebutuhan terhadap sumberdaya teknologi informasi yang tervirtualisasikan, dimana sumberdaya tersebut terletak diluar pusat data organisasi, dimana sumber
9
daya tersebut dapat dibagi-pakai, mudah dalam penggunaan, menggunakan sistem pembayaran
dengan berlangganan dan diakses melalui Web.
Lebih jauh lagi, sebuah team dari National Institue of Standards and Technology
(NIST) mendefinisikan Cloud Computing sebagai :
“Cloud computing is a model for enabling convenient, on-demand
network access to a shared pool of configurable computing resources (e.g.,
networks, servers, storage, applications, and services) that can be rapidly
provisioned and released with minimal management effort or service provider
interaction.”
Dimana dapat diartikan bahwa Cloud Computing adalah sebuah pemodelan yang
memungkinkan dilakukannya akses jaringan terhadap kumpulan sumberdaya komputasi yang
dapat dikonfigurasi (seperti jaringan, server, media penyimpanan, aplikasi dan layanan) yang
dapat ditetapkan dan dilepaskan dengan interaksi atau upaya yang seminimal mungkin dari
manajemen maupun penyedia layanan.
Dari referensi diatas maka dapat disimpulkan bahwa Cloud Computing adalah sebuah
jenis komputasi yang menyediakan cara yang mudah dalam melakukan akses berdasarkan
kebutuhan terhadap sekumpulan sumberdaya komputasi yang bersifat fleksibel. Sumber daya
tersebut disediakan sebagai layanan melalui jaringan (service over a network) – yang seringkali
berupa internet – yang sekarang telah mungkin dilakukan karena disebabkan oleh serangkaian
inovasi dalam bidang teknologi komputasi, operasi dan pemodelan bisnis. Cloud Computing
memungkinkan pengguna teknologi untuk melakukan komputasi tanpa batas, dengan biaya yang
minimal dan dapat diandalkan, dan mengabaikan bagaimana sumberdaya komputasi tersebut
dibangun, dioperasikan maupun dimana sumberdaya tersebut berada.
Dalam pengertian yang singkat, Cloud Computing adalah cara komputasi dimana
sumberdaya komputasi mudah didapatkan dan diakses, mudah digunakan, murah dalam
pembiayaan dan bekerja dengan nyaris tanpa cela.
Cloud Computing memiliki beberapa layanan (ditandai dengan akhiran ‘as-a-Service’)
yang semuanya mewakili sumber daya komputasi yang dibutuhkan. Layanan-layanan tersebut
membentuk struktur layer yang menyusun Cloud Computing itu sendiri. Untuk lebih jelasnya
dapat dilihat dalam diagram Cloud Computing Layer dibawah.
Gambar 2.2. Diagram Cloud Computing Layer
Dari diagram diatas didapatkan 5 layer utama dari Cloud Computing yaitu Cloud
Applications (Software as a Service – SaaS) , Cloud Software Environment (Platform as a
Service – PaaS), Cloud Software Infrastructure (Infrastructure as a Service – IaaS , Data as a
Service – DaaS, Communication as a Service – CaaS) dimana kesemuanya berlandaskan kepada
Software Kernel dan Hardware/Firmware (Hardware as a Service).
Software as a Service di jelaskan oleh Anthony T. Velte, Toby J. Velte dan Robert
Elsenpeter sebagai aplikasi yang diletakkan didalam sebuah remote server dan diakses melalui
internet. Lebih jauh dalam bukunya Management Strategies for the Cloud Revolution, Charles
Babcock menjelaskan Software as a Service sebagai bentuk dari cloud computing yang
memungkinkan sebuah aplikasi tersedia dari sebuah pusat data online. Banyak pengguna dapat
mengakses aplikasi tersebut di saat bersamaan. Salah satu pioner dalam SaaS adalah
Salesforce.com.
Gambar 2.3. Diagram Software as a Service
Platform as a Service, menurut Borko Furht dan Armando Escalante dalam bukunya
Handbook of Cloud Computing menjelaskan Platform as a Service sebagai sistem Cloud yang
menyediakan environtment untuk eksekusi aplikasi dimana application service dapat berjalan.
Environtment tersebut tidak hanya berupa operating system yang sudah di-instal sebelumnya,
tetapi juga diintegrasikan dengan platform yang mendukung programming-language-level,
dimana user nantinya dapat menggunakannya untuk membangun aplikasi di platform tersebut.
Beberapa contoh PAAS diantaranya adalah Google App Engine, Microsoft Azure dan Force.com.
Cloud Software Infrastructure, yang terdiri atas Infrastructure as a Service, Data as a
Service dan Communication as a service. Cloud Software Infrastructure merujuk pada
penyediaan sumberdaya komputasi berupa virtual server dengan dua atau lebih prosesor yang
biasanya juga didukung dengan layanan komunikasi (CaaS) dan storage (DaaS). (Rajkumar
Buyya, James Broberg, Andrzej Goscinski – Cloud Computing : Principles and Paradigm).
Namun layanan-layanan tersebut dapat juga berlaku sebagai layanan yang independen.
Data as a Service menurut Hong-Linh Truong and Schahram Dustdar dari Vienna
University of Technology memiliki satu prinsip dasar yang membedakannya dengan jenis
layanan Cloud Computing. Data as a Service lebih mementingkan kemampuan CRUD (Create,
Read, Update, Delete) dibandingkan kemampuan komputasi terhadap data itu sendiri. DaaS
menawarkan kemampuan fungsionalitas yang memungkinkan konsumer untuk mengakses data,
baik kemampuan tersebut ditawarkan secara gratis atau komersial. Selain itu terdapat juga jenis
dari layanan DaaS yang menawarkan kemampuan lebih dalam menangani Relational Database
dan memiliki management layer yang berfungsi dalam memonitoring dan konfigurasi serta
optimalisasi sumber daya cloud yang disebut DbaaS (Database as a Service).
2.2. PACS
PACS (Picture Archiving and Communication System) adalah filmless system dalam
metode komputerisasi komunikasi dan menyimpan data gambar medis seperti computed
radiographic, digital radiographic, computed tomographic, ultrasound, fluoroscopic, magnetic
resonance dan foto X-ray (Tong, 2009).
Akusisi citra adalah titik awal data citra masuk ke PACS dari hasil pemeriksaan citra
yang dilakukan oleh berbagai modalitas citra digital (seperti BI - Biomagnetic Imaging, CT Computed Tomography, CR - Computed Radiography, MG - Mammography, MR - Magnetic
Resonance, NM - Nuclear Medicine, PET - Positron Emission Tomography, RF - Radio
Fluoroscopy, US - Ultrasound, XA - XRay Angiography, dll).
Terdapat 2 metode untuk melakukan akusisi citra digital, yaitu direct capture, dan
frame grabbing. Dengan metode direct capture, antarmuka direct digital akan menangkap dan
mentransmisikan data citra dari modalitas berupa data spasial dan bit atau gray scale dengan
resolusi penuh, dan ditampilkan ke monitor. Pada metode frame-grabbing, seperti pada proses
cetak citra ke film, kualitas citra dibatasi oleh proses hanya sampai pada resolusi 8 bits (atau 256
gray values). Sebagaimana telah disebutkan di atas, akusisi citra dapat dilakukan dengan CT atau
DR.
Saat citra telah diakusisi, PACS akan mengelolanya dengan tepat untuk memastikan
penyimpanan, pengambilan, dan pengiriman seluruh citra dapat dilakukan tanpa kesalahan.
Selain itu PACS akan menjamin penyimpanan data citra jangka panjang, dan dapat digunakan
kapan saja saat dibutuhkan, secara real time, terutama untuk interpretasi citra. Inti PACS terdiri
dari: sistem manajemen database relasional (seperti Oracle, MS-SQL, Sybase), media penyimpan
(seperti RAID, Jukebox), software pengendali (image manager), dan antarmuka RIS.
Sistem manajemen database adalah jantung dari PACS. Relasi antara citra dan lokasi
penyimpanan disimpan dan dikelola di dalam database, berikut dengan semua data terkait yang
dibutuhkan untuk pemanfaatan citra. Sistem manajemen database harus dapat menyediakan data
citra berdasarkan pada pencarian pasien atau pemeriksaan tertentu saat diminta (to be queried)
oleh RIS atau sistem lainnya.
Untuk menjamin kompatibilitas komunikasi antar sistem yang berbeda ini, digunakan
standar komunikasi yang didefinisikan oleh standar Digital Imaging and Coomunications in
Medicine (DICOM). Selain itu, dibutuhkan pula upaya untuk dapat mengelola penyimpanan data
citra dalam ukuran yang besar (biasanya menggunakan teknologi RAID), dan menjamin
penyimpanan data citra dalam jangka waktu yang lama sesuai dengan regulasi penyimpanan
serta pengembalian data saat terjadi bencana (disaster recovery).
Workstation adalah tempat dimana fisikawan dan praktisi klinis melihat citra dan
informasi hasil pemeriksaan yang telah dilakukan. Terdapat 2 klasifikasi workstation, yaitu
diagnostik dan review. Perbedaan antara 2 klasifikasi workstation ini ada pada resolusi dan
fungsionalitas.
Workstation diagnostik adalah tipe workstation yang digunakan oleh ahli radiologi
untuk melakukan interpretasi pemeriksaan secara primer. Workstation tipe ini memiliki resolusi
dan brightness tertinggi dan berisi tingkat fungsionalitas tertinggi. Secara historis, mereka
didedikasikan untuk tugas dengan aplikasi yang dijalankan secara lokal.
Tipe workstation berikutnya adalah workstation klinikal review yang digunakan oleh
praktisi klinis untuk melakukan review citra. Workstation ini tidak sebagus workstation
diagnostik, baik dari segi hardware (resolusi) ataupun fungsionalitas. Area ini mendapatkan
keuntungan terbanyak dari pemanfaatan workstation yang berbasis web, sehingga akses ke citra
dapat didistribusikan lebih luas (bahkan dari luar lingkungan praktik).
2.3. DICOM
DICOM (Digital Imaging And Communication In Medicine) adalah standar industri
untuk radiologis transferral dari gambar dan informasi medis lainnya antara komputer (Huang,
2004). Setelah menggunakan pola sistem terbuka Interconnection of International Standar
Organization, DICOM memungkinkan komunikasi digital antara peralatan diagnostik dan
terapeutik dan sistem dari berbagai produsen.
Dengan standar internasional ini, para vendor dan para praktisi medis akan lebih mudah
dalam melakukan pertukaran informasi dalam hal medis tanpa mengalami kendala bahasa.
Beberapa keuntungan yang didapat dari pemanfaatan DICOM antara lain :
1.
Mengurangi kesulitan koneksi dengan berbagai peralatan.
2.
Karena DICOM adalah standar yang berlaku secara internasional, maka tidak diperlukan
lagi standar yang berbeda untuk tiap peralatan medis.
3.
Manajemen pasien yang lebih baik.
4.
Citra medis pasien dapat diproses dengan menggunakan piranti lunak yang banyak
tersedia.
5.
Adanya kemudahan untuk pengarsipan citra medis.
Standar DICOM 3.0, yang saat ini digunakan, memodelkan pemrosesan data citra medis
melalui sekumpulan entitas informasi yang saling berkaitan. Tiap entitas berisi data yang
mencakup aspek tertentu dari proses aktual (seperti akusisi citra, printing) dan entitas real-life
yang terlibat (seperti pasien, modalitas citra).
Gambar 2.4. DICOM mengkomposisikan kebutuhan model informasi IOD
DICOM menspesifikasikan suatu Information Object Definition (IOD) untuk
memodelkan semua informasi yang terkait dan merupakan bagian dari proses pencitraan, seperti
IOD citra CT untuk komputasi tomography, dan IOD citra MR untuk pencitraan resonansi
magnetik. IOD berisi entitas informasi, yaitu entitas Patient dan entitas Study, yang keduanya
memiliki modalitas independen dan berisi data tentang pasien (seperti nama, umur, dll) dan
pemeriksaan (seperti nama pemeriksa – physician, deskripsi).
Entitas Series, yang membentuk grup logika, berisi sekumpulan citra, dan secara logika
didefinisikan dan dibuat oleh 2 entitas informasi, yaitu entitas Frame of Reference, yang
menjamin relasi spasial dari citra dalam suatu urutan, dan entitas Equipment, yang menyimpan
informasi tentang modalitas pencitraan (seperti nama manufaktur alat, nomor revisi software).
Terakhir, data citra itu sendiri disimpan dalam beberapa entitas citra terelasi, yang sebagian
memiliki modalitas dependen dan sebagian lagi independen.
Standar DICOM 3.0 memungkinkan integrasi antar alat pencitraan dengan modilitas
yang sama ataupun berbeda, serta integrasi dengan RIS (Radiology Information System), HIS
(Hospital Information System), PACS (Picture Archiving and Communication System). Juga
memungkinkan dalam pertukaran data lewat removable media, seperti Magneto-Optical disk,
dan melalui koneksi fisik DICOM 50-pin point-to-point. Berdasarkan pada cetakan NEMA 1993,
standar DICOM 3.0 mendukung sedikitnya 5 modalitas citra diagnosa, seperti CT, MRI, Nuclear
Medicine, Ultrasound, dan Digital/Computed Radiography.
2.4. Teleradiologi
ACR (American College of Radiology) menggambarkan teleradiologi sebagai
“...transmisi elektronik gambar radiologi dari satu lokasi ke lokasi lain untuk tujuan interpretasi
dan atau konsultasi” (ACR Technical Standard For Teleradiology, 2003). Teleradiologi
memungkinkan lebih banyak waktu untuk interpretasi gambar radiologi dan memberikan akses
yang lebih besar untuk konsultasi sekunder serta untuk meningkatkan pembelajaran yang
berkelanjutan. Pengguna di beberapa lokasi yang berbeda dapat melihat gambar radiologi secara
simultan. Pemanfaatan teleradiologi secara tepat dapat meningkatkan akses untuk interpretasi
radiologi yang tentunya akan meningkatkan pelayanan terhadap pasien secara signifikan.
Teleradiologi merupakan sebuah perkembangan teknologi. Tujuan baru akan terus
muncul seiring dengan perkembangan yang ada. Menurut ACR (American College of Radiology)
Tujuan teleradiologi saat ini menurut meliputi:
1.
Menyediakan layanan interpretasi dan konsultasi radiologi.
2.
Membuat layanan konsultasi radiologi tersedia pada fasilitas medis tanpa
mengharuskan kehadiran fisik ahli radiologi.
3.
Menyediakan gambar radiologi dan interpretasi gambar secara tepat waktu pada
layanan klinis gawat darurat maupun layanan klinis biasa.
4.
Memfasilitasi interpretasi radiologi saat ada panggilan mendadak.
5.
Menyediakan dukungan subspesialisasi radiologi sesuai kebutuhan.
6.
Meningkatkan kesempatan pembelajaran untuk berlatih radiologi.
7.
Mendorong efisiensi dan peningkatan kualitas.
8.
Menyediakan
gambar
yang telah
diinterpretasikan kepada pihak
yang
memberikan referensi.
9.
Mendukung telemedisin.
10.
Menyediakan pengawasan studi pencitraan dari jarak jauh.
Proses-proses dalam teleradiologi (Mehta, The Internet for radiology practice, 2003):
1.
Digitalisasi gambar
Untuk mengirim gambar radiologi melalui sistem telekomunikasi, gambar harus
dikonversi menjadi format digital. Banyak modalitas menghasilkan gambar yang secara
digital, termasuk CT, MRI, USG, computer radiography (CR), and digital radiography
(DR). Jika gambar dihasilkan pada hardcopy film, itu juga dapat ditrasmisikan menjadi
format digital.
Format gambar yang sesuai dengan Digital Image Communication in Medicine (DICOM)
standar menyediakan hasil yang memungkinkan untuk diprediksi. Sistem yang sesuai
dengan DICOM 3.0 akan menghasilkan gambar digital dari perangkat akuisisi tanpa
kehilangan 12-bit dataset (2,056 gray scale). Hal ini menjamin tidak ada degradasi
gambar dan kemampuan penuh dari radiolog menerima gambar untuk menyesuaikan
gambar melalui pengaturan window dan level. Karena banyak peralatan yang lebih tua
saat ini digunakan di teleradiologi tidak memenuhi standar DICOM, solusi alternative
telah dicari.
Metode yang paling umum digunakan untuk melakukan tugas ini telah menjadi solusi
pemindai. Renderisasi digital terbentuk dari salinan film melalui digitalisasi gambar
dengan menggunakan laser atau dengan menggunakan CCD digitizer. Solusi sebelumnya
menggunakan penangkap bingkai video, yang mengubah sinyal keluaran video dari suatu
modalitas, seperti konsol CT, ke bentuk digital, menghasilkan gambar.
2.
Ukuran file
Ada beberapa faktor yang membutuhkan keseimbangan agar teleradiologi menjadi
teknologi yang tepat guna. Biasanya, ukuran file gambar digital yang sangat besar,mulai
dari ratusan kilobyte untuk 40-50 megabyte. Ini membutuhkan waktu berjam-jam untuk
mengirimkan file besar ini menggunakan saluran telepon standar. Faktor yang komplek
pada praktek teleradiologi ada dua : peningkatan jumlah studi ketika mereka sedang
dievaluasi untuk penyakit tunggal, dan modalitas yang baru seperti multislice CT, yang
dapat menghasilkan lebih dari 1000 gambar per studi.
Faktor-faktor ini menyebabkan volume informasi yang perlu di transmisikan mengalami
peningkatan yang besar. Meskipun satu gambar dari studi CT tidak membutuhkan waktu
yang lama untuk dikirim dari satu lokasi ke lokasi lainnya, namun potongan tunggal
merupakan alat yang terbatas agar ahli radiologi dapat melakukan interpretasi studi
pasien. Oleh karena itu, dengan menggunakan jaringan konvensional metode transmisi
menjadi mahal dan tidak praktis. Untungnya, sejak tahun 1990 terjadi sebuah revolusi
dalam penggunaan teknologi informasi, dengan cepat terjadi peningkatan ketersediaan
bandwidth dan jumlah informasi yang dapat dikirim per satuan waktu. Peningkatan besar
ini membantu meringankan masalah, namun untuk melakukan teleradiologi yang
memadai masih terasa tidak praktis. Dengan demikian, solusi yang dicari bagaimana
membuat gambar dengan ukuran yang lebih kecil, namun mempertahankan semua data
radiologis yang relevan.
3.
Kompresi gambar
Teleradiologi hampir secara eksklusif telah menggunakan format kompresi JPEG atau
wavelet kompresi, yang terbukti praktis dan kuat. Kedua format ini dapat digunakan baik
dalam modus lossy atau lossless dan dapat dimanipulasi oleh ahli radiologi. Standar
JPEG saat ini adalah satu-satunya format yang didukung oleh standar DICOM, tetapi,
dengan revisi standar, algoritma kompresi yang lebih baru kemungkinan akan
dieksplorasi.
4.
Transmisi gambar
Saat ini ada beberapa jenis jalur data yang dapat digunakan dalam implementasi sistem
teleradiologi. Antara lain dial-up, layanan broadband seperti modem kabel, dan DSL,
ISDN, T1, T3, dan ATM. Pada prakteknya banyak teleradiologi dengan volume kecil
menggunakan ISDN atau T1 dan menyediakan pelayanan yang prima. Rasio Kompresi
yang digunakan paling tidak 8-10:1 mencapai ukuran file yang memungkinkan untuk
ditransmisikan. Pilihan jalur data yang digunakan akan bervariasi sesuai dengan jenis
teleradiologi.
5.
Interpretasi gambar
Interpretasi sebuah gambar yang diterima dari sistem teleradiologi biasanya telah
dilakukan pada workstation sebagai bagian dari PACS atau pada komputer rumah
berdasarkan panggilan radiolog. Jika sistem teleradiologi diintegrasikan ke dalam PACS,
informasi gambar dapat dikirim melalui LAN ke beberapa workstation atau dapat
didasarkan pada layanan subspesialisasi. Gambar ini kemudian dapat diarsipkan atau
disimpan sesuai dengan waktu yang tercantum dalam perjanjian teleradiologi.
6.
Penghasil Laporan
Laporan yang dihasilkan sangat penting bagi referring clinician atau radiolog untuk
mengirimkan gambar melalui sistem teleradiologi. Internet telah memberikan banyak
cara-cara baru untuk mengirim laporan yang dihasilkan oleh sistem konvensional,
termasuk e-mail, faks, dan teks-to-speech melalui telepon. Otomatisasi ini dapat
mempersingkat waktu pembuatan laporan.
7.
Keamanan
Sistem teleradiologi harus dapat menyediakan perangkat lunak serta jaringan yang aman
untuk melindungi kerahasiaan data identifikasi dan data pencitraan milik pasien. Sistem
harus dapat menjamin kerahasiaan, integritas, serta ketersediaan data pasien.
2.5. JPEG2000 dan Standar DICOM Supplement 61
Ketika pertama kali diperkenalkan, DICOM memiliki dukungan terhadap pemrosesan
kompresi lossy dan lossless yang sudah didefinisikan didalam standar asli JPEG yaitu ISO109181. Walaupun standar JPEG/ISO 10918-1 memiliki berbagai macam metode pemrosesan, hanya
pemrosesan JPEG yang berbasis atas blok sekuensial dengan pengkodean DCT Huffman Entropy
(yang diperuntukkan untuk lossy compression) dan predictive coding dengan Huffman entropy
coding (untuk lossless compression) yang dinilai cukup layak dalam operasionalitas medis.
Dikarenakan banyak keterbatasan dan kekurangan dalam penggunaan JPEG untuk citra
medis, kelompok internal didalam NEMA yang disebut sebagai Working Group 4 yang terdiri
atas institusi medis lintas negara dan pihak pabrikan, mulai mencari alternatif. Working Group 4
(WG4) ini adalah salah satu bagian dari DICOM Committee, seperti yang dijelaskan pada gambar
dibawah.
Tabel 2.1. DICOM Commitee
Adapun institusi dan perusahaan yang berkolaborasi didalam Working Group 4 didalam
usaha untuk mencari alternatif tersebut, dapat dilihat pada tabel dibawah
Tabel 2.2. Working Group 4
Setelah WG4 melakukan penelitian yang mendalam dan mengambil langkah bahwa
tidak ada standar yang cukup compliance dengan kebutuhan dari pencitraan medis, WG4 sempat
berinisiatif untuk membuat standar format file dan kompresi sendiri, hingga pada akhirnya
datang masukan dari pihak ISO/IEC, JTC1/SC29/WG1 yang mengusulkan untuk menggunakan
standar JPEG2000 (ISO15444-1) yang saat itu baru dikeluarkan. Pada akhirnya oleh DICOM
Committee diputuskan bahwa seluruh riset difokuskan kepada JPEG2000 untuk menjamin
kelayakannya dalam implementasi di bidang citra medis. Dimana dari usaha tersebut dihasilkan
DICOM Standard Supplement :61.
2.6. JPEG2000 Image Compression
Sesuai dengan DICOM 3.0 Supplement 61 : Annex A, dimana dijelaskan bahwa standard
JPEG biasa yang didukung oleh DICOM adalah standard JPEG Part 1 dan 14 , dimana
ditekankan bahwa yang digunakan adalah tipe lossless, sehingga kompresi yang dihasilkan
sangat kurang untuk keperluan teleradiologi. Sedangkan dengan diaplikasinya standar JPEG2000
oleh DICOM, yaitu ISO 15444-1, maka dimungkinkan untuk menggunakan kompresi JPEG2000
baik lossless (reversible – bisa dikembalikan ke kualitas citra asli) maupun lossy (irreversible –
tidak bisa dikembalikan kekualitas setara asli), dikarenakan JPEG200 memiliki fitur-fitur yang
mampu mempertahankan kelayakan kualitas citra medis.
Telah banyak studi dilakukan untuk meneliti tingkat kompresi yang dinilai layak dengan
menggunakan JPEG2000 lossy compression. Didalam tabel dibawah ditunjukkan data spesifik
mengenai jenis citra medis, tingkat kompresi JPEG2000 yang disarankan serta studi kasus yang
mendasarinya. (Cavaro-Menard dkk, 2008)
Tabel 2.3. Komparasi antar Tipe Citra Medis dan Tingkat Kompresi yang dapat Diterima (Cavaro-Menard dkk,
2008)
Tipe Citra Medis
Tingkat Kompresi yang disarankan
DR Chest (dada/thorax)
20:1 (sehingga lesi dapat dideteksi)
Mammography
20:1 (sehingga lesi dapat dideteksi)
CT Lung (Paru paru)
10:1 (sehingga pengukuran nodule masih dapat dilakukan)
Ultrasound (USG)
12:1
Coronary Angiogram
30:1 (dengan optimasi gambar)
(Angio Pembuluh Jantung)
BAB III
ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
3.1. Analisa Permasalahan
PACS sistem merupakan bagian integral dari apa yang disebut sebagai radiologi digital,
tanpa keberadaan PACS , rumah sakit akan memperlakukan peralatan pencitraan (modalitas)
digital sebagaimana modalitas analog, dengan mengharuskannya pencetakan film.
Oleh karena itu penerapan PACS sistem pada saat ini di Indonesia telah diwajibkan bagi
rumah sakit pusat rujukan (kelas A) sesuai dengan peraturan Menteri Kesehatan RI No.
1014/MENKES/SK/XI/2008. Namun timbul permasalahan baru, seperti yang penyusun jelaskan
dalam latar belakang, seperti kurangnya tenaga ahli radiologi (dokter spesialis radiologi) ,
terpusatnya dokter spesialis di kota kota besar, dan tingginya tingkat mobilitas dokter antar
instansi medis/rumah sakit, yang kesemuanya menurunkan tingkat ketersediaan pelayanan
spesialis dan juga sub spesialis seperti pembacaan MRI/PET-CT. Oleh karenanya dibutuhkan
sebuah sistem teleradiologi yang dintegrasikan di dalam PACS sistem yang mampu mengatasi
kurangnya ketersediaan dan tingginya mobilitas dokter spesialis radiologi tersebut.
Namun dalam penerapan teleradiologi ini terdapat beberapa hal yang harus
diperhatikan, khususnya di Indonesia, yakni :
1. Kondisi koneksi internet di Indonesia yang sangat kurang, terutama di daerah, yang
justru daerah yang paling membutuhkan pelayanan spesialis. Oleh karenanya penggunaan
bandwith harus dirancang seefisien mungkin. Hal ini menjadi kendala yang cukup besar,
dikarenakan ukuran citra medis DICOM yang relatif besar (mis: 1 study CT Scan bisa
mencapai 1,2Gb)
27
2. Penerapan teleradiologi harus dirancang secara terputus, dimana pihak pengirim harus
tetap dapat mengirimkan data tanpa harus menunggu penerima dalam kondisi aktif,
dikarenakan banyak instansi medis di daerah tidak memiliki sarana dan prasarana yang
memadai.
3. Pengiriman citra medis tetap harus dilakukan dalam format DICOM, demi menjamin
validitas hasil pembacaan dan jika dilakukan kompresi harus dalam batasan dan
standarisasi DICOM.
4. Sistem harus dapat memberikan fasilitas pembatasan hak akses, misal seorang dokter
tidak dapat melihat gambar yang memang tidak diperuntukkan olehnya
5. Terdapat report delivery system yang dintegrasikan dan sesuai dengan DICOM
Standard, sehingga memudahkan dokter dalam mengirimkan hasil pembacaan kembali ke
instansi medis pemohon.
3.2. Desain Rancangan Implementasi Sistem
Berikut adalah Rancangan desain sistem teleradiologi berbasis Cloud Computing
dengan prinsip data-as-a service, dimana alur bermula dari Proses pencitraan medis pada
modalitas (alat radiologi) yang menghasilkan citra medis radiologi, yang kemudian diarsipkan
oleh PACS Server, data dari PACS Server inilah yang nantinya akan dikirimkan melalui
Teleradiologi, yang lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar dibawah. Setelah data masuk ke
dalam Cloud, Dokter dapat mengunduh data yang dialamatkan kepadanya melalui aplikasi
MEDVIEW Lite pada Laptop dan mengembalikan hasil pembacaan kepada Rumah Sakit melalui
jalur yang sama.
Akuisisi Citra Medis
MEDVIEW
CLOUD
Firewall Router
Otorisasi
Pengguna
MEDVIEW
Server
MEDVIEW
LITE
Gambar 3.1. Desain Rancangan Implementasi Sistem
Sebelum melalui proses pengiriman ke cloud melalui jaringan internet, tentunya citra
medis akan dikompresi sesuai dengan standar kompresi dari DICOM untuk mengoptimalkan
kecepatan pengiriman data tanpa mengurangi kelayakan dari citra medis tersebut untuk
digunakan dalam proses pembacaan oleh dokter.
3.3. Perancangan Blok Diagram
Blok diagram dipecah menjadi beberapa bagian yang menggambarkan proses proses
utama dari aplikasi. Melalui diagram dibawah dapat dilihat bahwa masukan utama dari sistem ini
adalah Data Citra Medis pasien dalam format DICOM, yang dihasilkan oleh modalitas dan telah
terarsipkan didalam PACS Server dan dapat diakses melalui Local Patient List dari PACS
Server. Data citra medis tersebut akan melewati serangkaian proses, mulai dari penentuan tujuan
pengiriman, kompresi, proses upload ke dalam cloud, proses download oleh dokter spesialis,
proses pembacaan oleh dokter, pembuatan report oleh dokter, hingga pengiriman kembali dan
penyimpanan dan atau pencetakan laporan hasil pembacaan yang merupakan keluaran utama dari
sistem ini, untuk diberikan kepada pasien.
Blok Diagram Penentuan Tujuan Pengiriman Citra Medis
Input
Local Patient
List
Data Local
Patient List
yang dipilih
(Study/
Series/
Instance)
Proses
Output
Proses Pemilihan
Study/Series/
Instance
Data Study/
Series/
Instance
yang dipilih
Tambah data di
tabel Upload List
Data diantrikan
didalam Tabel
Upload List
dengan status
Waiting
Data User Cloud
(Dokter tujuan
Pengiriman)
Remark
(opsional)
Gambar 3.2. Blok Diagram dari Proses Penentuan Tujuan Pengiriman Citra Medis
Dalam blok diagram pada gambar 3.2 dijelaskan bahwa inputan awal adalah informasi
citra medis pasien yang tertampil didalam Local Patient List, yang kemudian dipilih oleh staff
radiologi untuk dikirimkan dengan memberikan data tujuan pengiriman (yang berasal dari daftar
user Cloud yang terkoneksi) serta remark apabila dibutuhkan mengenai data yang akan
dikirimkan. Selanjutnya data akan masuk didalam antrian upload list.
Blok Diagram Upload Image ke Cloud
Input
Proses
Compression
Level
(Default 80)
DICOM File
fisik
Output
Proses Upload
Proses Konversi dan
Kompresi ke
JPEG2000
Proses zip
DICOM Cloud
Storage
DICOM Tags dari
tabel DCMFile
Data Upload List
Update Progress dan
Status
Display Progress dan
status
Gambar 3.3.
Blok Diagram dari Proses Upload Citra Medis
Setelah melalui proses penentuan tujuan dan data yang akan dikirim masuk ke dalam
Upload List, Proses selanjutnya adalah proses upload ke dalam cloud storage. Dalam blok
diagram pada gambar 3.3 dijelaskan bahwa inputan awal adalah data Upload List yang sudah
diantrikan. Selain itu, sistem juga membutuhkan data quality factor (secara default bernilai 80).
Berdasarkan data upload list, sistem akan memproses file fisik DICOM dan informasi yang
berkaitan dari Tabel DCMFile. Proses tersebut adalah kompresi, package zip dan proses upload
melalui protokol FTP. Selain itu selama proses berjalan, sistem juga meng-update tampilan
progress dan status sebagai informasi bagi user (staff radiologi.
Blok Diagram Proses Download Citra Medis dari Cloud
Input
Proses
Output
Data DICOM
pada Cloud
Storage
Sinkronisasi
Download List
Display Data
Download List
Dokter (Lite)
Data
Application
ID LITE
(Laptop
Dokter)
Proses Donwload
Input Data kedalam
Local Patient List
Dokter
Data UID
tersimpan
didalam Local
Patient List
Dokter (lite)
Data yang
dipilih dokter
dari
Download
List
Ekstraksi zip
Simpan file fisik
DICOM kedalam
NETDICOMDIR
Data DICOM
tersimpan didalam
NETDICOMDIR
Gambar 3.4.
Blok Diagram dari proses Download Citra Medis dari Cloud
Dokter, dengan hak akses yang berdasarkan Application ID (data lisensi) dapat
mengakses data yang dialamatkan kepadanya dengan proses awal adalah melakukan
sinkronisasi. Dengan ini dokter bisa mengetahui data download list yang bisa untuk di-download.
Setelah dokter memberikan inputan pilihan data citra medis yang akan di-download, proses yang
terjadi adalah kebalikan dari proses upload citra medis. Setelah selesai, data akan tersimpan
dengan file fisik DICOM masuk ke dalam folder NETDICOMDIR. Sedangkan informasi citra
medis pasien tersebut akan masuk ke dalam Local patient List. (Gambar 3.4)
Proses Interpretasi Citra Medis Pasien Oleh Dokter
Input
Proses
Output
Data Local
Patient List
Load Data kedalam
DICOM Viewer
Tampilkan Citra
Medis di DICOM
Viewer
Data Citra
medis yang
dipilih dokter
untuk
ditampilkan
File fisik DICOM dari
NETDICOMDIR
Gambar 3.5. Blok Diagram dari Proses Interpretasi Citra Medis Pasien oleh Dokter
Dengan memilih citra medis yang akan di-review, dokter dapat menampilkan citra
medis tersebut ke dalam DICOM Viewer. Sistem akan secara otomatis mencari berdasarkan
inputan dokter, lokasi file fisik dari citra medis yang dimaksud dan menampilkannya ke viewer.
(Gambar 3.5.)
Proses Pembuatan Laporan Hasil Pembacaan Radiologi oleh Dokter
Input
Proses
Attached
Image dari
DICOM
Viewer
Create Report Data
Output
Simpan Report
Data didalam
Report List
Hasil Analisa
Dokter
Gambar 3.6.
Blok Diagram dari Proses Pembuatan Laporan hasil Pembacaan Radiologi
Dalam proses pembuatan report, dokter menyertakan citra medis yang telah dipilih
dalam proses reviewing di DICOM Viewer serta menuliskan hasil analisa terhadap citra medis
pasien tersebut, indikasi dan konklusinya. Sistem akan menyimpan data report pembacaan
tersebut didalam Report List.
Blok Diagram Penentuan Tujuan Pengiriman Report oleh Dokter
Input
Report List
Proses
Proses Pemilihan
Report
Data Report
List yang
dipilih
Tambah data di
tabel Upload List
Data diantrikan
didalam Tabel
Upload List
dengan status
Waiting
Data Report
List yang
dipilih
Data User Cloud
(Rumah Sakit
tujuan
Pengiriman)
Output
Remark
(opsional)
Gambar
3.7. Blok Diagram dari Proses Penentuan Tujuan Pengiriman Report
Proses penentuan tujuan report pada gambar 3.7. menunjukkan proses penentuan tujuan
pengiriman report dikarenakan seringkali dokter spesialis radiologi bekerja di lebih dari satu
rumah sakit. Selain data report yang dipilih, dokter juga bisa memasukkan Remark yang bersifat
opsional.
Blok Diagram Upload Report
Input
Report List
Data Upload List
Proses
Proses Zip
Output
Proses Upload
Update Progress dan
Status
DICOM Cloud
Storage
Display Progress dan
status
Gambar 3.8.
Blok Diagram dari Proses Upload Report
Pada gambar 3.8, menunjukkan proses Upload Report dimana data report yang sudah
diantrikan dan siap untuk di upload mengalami proses zip dan upload ke dalama Cloud Storage.
Tentunya sistem akan mengupdate status dan progress ke dalam field yang disediakan.
Blok Diagram Proses Download Report dari Cloud
Input
Data Report
pada Cloud
Storage
Proses
Output
Sinkronisasi
Download List
Display Data
Download List PACS
Data
Application
ID PACS
(Lisensi
Server
Rumah Sakit)
Proses Download
Input Data kedalam
Report List PACS
Data Report
tersimpan
didalam Report
List PACS
Data yang
dipilih staff
Radiologi
dari
Download
List
Ekstraksi zip
Gambar 3.9.
Blok Diagram dari Proses Download Report
Staff Radiologi di rumah sakit juga memiliki download list yang berisi Report kiriman
dari dokter yang menggunakan fasilitas teleradiologi. Setelah melalui proses download, data
akan tersimpan ke dalam Report List didalam PACS Server. (Gambar 3.9)
Setelah data tersimpan didalam Report List , staff radiologi dapat melakukan
penyimpanan data dalam bentuk PDF, dan atau melakukan pencetakan (printing) dan tentunya
juga menampilkan data laporan hasil pembacaan tersebut (gambar 3.10).
Blok Diagram Proses Review/Save/Print Report
Input
Proses
Output
Report List
Proses pemilihan
Report oleh Staff
Radiologi
Report yang
dipilih
Data Report
yang dipilih
View didalam
Report Viewer
Save as PDF
Cetak Report
Tampil didalam
Report Viewer
Report
tersimpan
dalam
format PDF
Dokumen Report
Tercetak
Data Printer/
koneksi
Gambar 3.10. Blok Diagram dari Proses Review/Print/Save Report di PACS
3.4.Perancangan Domain Model
class PACS Domain Model
DICOM Database
Manager
Login Manager
User
Account
PACS Core
DICOM Listener
DICOM Serv ice
Oobj ect Pair
Files Sending
Manager
Remote Query
Retriev e Manager
DICOM Request
Cloud File Studies
Cloud File Item
Cloud File Series
Cloud File Images
Priv ileges
Gambar 3.11. Domain Model MEDVIEW PACS
Domain model akan menjelaskan gambaran besar dari sistem yang akan dibuat. Pada
domain model akan muncul obyek – obyek dan bagaimana mereka berelasi satu dengan yang lain
dengan hubungan aggregation dan generalization (has-a and is-a relationship). Dari desain
rancangan implementasi sistem yang telah dijabarkan di atas, dapat digambarkan domain model
menjadi 3 (tiga), dimana satu merupakan aplikasi yang terdapat pada rumah sakit (MEDVIEW
Server) , satu merupakan domain model dari aplikasi yang digunakan oleh Dokter Spesialis
Radiologi dan satu lagi adalah aplikasi yang digunakan oleh Admin Cloud untuk mengatur
manajemen data yang terdapat di Cloud Storage.
class Lite Domain Model
Lite DB Manager
Cloud File Studies
Cloud File Series
Login Manager
Client Lite Core
Dow nload List
Cloud File Item
Cloud File Images
User
Local Patient List
DICOM File Item
Account
DICOM View er
Gambar 3.12. Domain Model MEDVIEW Lite (Doctor)
class DB Panel Domain Model
FTP Manager
CloudDBv 2
Manager
Cloud Access
Manager
DBPanel Core
Login
License Manager
Cloud Connection
Manager
Cloud File Studies
Cloud File Item
Cloud File
Manager
Cloud Log
Cloud File Series
Cloud File Images
Gambar 3.13. Domain Model Cloud DB Panel
3.5.Perancangan dan Deskripsi Antarmuka Pengguna
3.6.1. Rancangan antarmuka aplikasi MEDVIEW Server
Aplikasi MEDVIEW Server berfungsi sebagai PACS, dan dioperasikan oleh Staff
Radiologi yang berada di rumah sakit ataupun instansi medis lainnya dimana data citra medis
disimpan. Adapun modul tambahan Teleradiologi diintegrasikan ke dalam PACS untuk
menambahkan fungsi pengiriman dan penerimaan data citra medis (teleradiologi) serta
pembuatan dan pengiriman laporan hasil pembacaan radiologi yang sebelumnya tidak ada
didalam PACS.
Gambar 3.14. Rancangan form Login MEDVIEW PACS
3.6.1.1. Rancangan Form Login
Halaman login merupakan form yang berguna untuk membatasi akses terhadap
pengguna yang tidak terotorisasi. Sebelum masuk ke halaman utama aplikasi, pengguna
diarahakan menuju ke form login. Pada form login terdapat inputan berupa username dan
password.
3.6.1.2. Rancangan Form Local Patient List
Form ini dapat diakses setelah Staff radiologi melewati proses Login dan memilih menu
Local Patient List. Melalui perantara menu ini, Staff radiologi dapat memilih citra medis pasien
mana yang mau dikirimkan melalui proses Teleradiologi. Data citra medis pasien disini di bagi
berdasarkan tingkatan struktur hirearki yang ada, yaitu instance , atau citra medis itu sendiri,
dimana kumpulan dari instance akan membentuk series, yang biasanya diklasifikasikan
berdasarkan jenis pemeriksaan, dan kumpulan dari series tersebut akan membentuk Study
berdasarkan nama pasien secara individual. Adapun data yang dapat dikirimkan melalui proses
teleradiologi nantinya dapat berupa study, series ataupun instance dengan cara meng-klik kanan
pada citra medis yang dipilih dan memilih opsi ’Send Cloud’
Gambar 3.15. Rancangan form Local Patient List MEDVIEW PACS
3.6.1.3. Rancangan Form Send Cloud
Form ini hanya dapat diakses setelah data pasien yang diinginkan telah dipilih dari
Local Patient List melalui menu drop down. Disini Staff radiologi dapat memilih dokter /
Radiologist tujuan dari teleradiologi dari tabel Address Book. Selain itu juga dapat diberikan
Remark tambahan apabila perlu (semisal jika data citra medis tersebut milik pasien ER/Urgent).
Tombol Upload digunakan untuk memasukkan data ke dalam Upload List untuk dilakukan
proses Upload.
Gambar 3.16. Rancangan form Upload Cloud MEDVIEW PACS
3.6.1.4. Rancangan Form Upload List
Form ini menampung data antrian yang siap untuk di-upload. Pada halaman ini
ditampilkan juga status dari proses upload nantinya. Tombol Start Upload digunakan untuk
memulai proses Upload. Sedangkan tombol Refresh digunakan untuk me-load ulang list upload
ke dalam tabel Upload List.
Gambar 3.17. Rancangan form Upload List MEDVIEW PACS
3.6.1.5.
Rancangan Form Download List
Form ini menampung data antrian yang siap untuk di-download. Pada halaman ini
ditampilkan juga status dari proses download nantinya. Berbeda dari form upload list, proses
download disini dilakukan secara individual dengan memilih pada data yang ingin di-download,
meng-klik kanan dan memilih opsi download dari menu drop down yang muncul. Untuk
menghapus data yang telah di-download maupun data yang salah bisa dengan melakukan klik
kanan yang sama, dan memilih opsi delete. Tombol Synchronize digunakan untuk me-load ulang
isi tabel Download List. Adapun data yang telah disimpan ke dalam PACS adalah data laporan
hasil pembacaan citra medis pasien.
Gambar 3.18. Rancangan form Download List MEDVIEW PACS
3.6.1.6.
Rancangan Form Manage User Cloud
Form ini Staff radiologi dapat melihat User Teleradiologi yang telah terkoneksi ke
PACS. Tombol Add User Cloud akan membuka form Add User Cloud untuk mendaftarkan
Application ID/License dari Aplikasi MEDVIEW LITE yang ada di komputer dokter/radiologist.
Sedangkan tombol Refresh digunakan untuk me-load ulang tampilan dan data Koneksi yang
telah dibuat beserta status yang berkaitan.
Gambar 3.19. Rancangan form Manage User CLoud MEDVIEW PACS
3.6.1.7.
Rancangan Form Add User Cloud
Form ini Staff radiologi dapat menambahkan User Cloud baru (Dokter Spesialis
Radiologi yang nantinya dapat menerima data citra medis pasien melalui teleradiologi). Cloud
Application ID adalah License yang didapat setelah Administrator melisensikan Aplikasi
MEDINFO LITE yang terdapat di komputer dokter atau Radiologist. User Cloud name adalah
user account windows yang digunakan di komputer dokter. Remark adalah isian identitas (nama
dokter/radiologist) atau informasi lain yang spesifik mendeskripsikan pengguna baru tersebut.
Tombol ’Send Request’ digunakan untuk mengirimkan permintaan konfirmasi kepada komputer
dokter/radiolo