YANG TERINTEGRASI DENGAN PACS
Oleh:
Nama : Wira Syahputra
NIM : 06.41010.0298
Program : S1 (Strata Satu) Jurusan : Sistem Informasi
SEKOLAH TINGGI
MANAJEMEN INFORMATIKA & TEKNIK KOMPUTER SURABAYA
vi
Pengelolaan pustaka film konvensional yang memiliki kendala seperti mahalnya harga
film, mulai berganti dengan pengelolaan data secara elektronik. Pengelolaan data secara
elektronik dapat mengurangi penggunaan kertas film yang membutuhkan biaya dalam proses
pencetakan maupun harga kertas filmnya. Sistem yang mengatur penyimpanan dan transmisi
citra secara elektronik disebut PACS (Picture Archiving and Communication System).
Dalam sistem PACS terdapat komponen yang berfungsi sebagai penampil citra-citra
medis disebut DICOM Viewer. DICOM Viewer yang benar mampu menampilkan citra yang
memiliki besaran pixel berbeda tergantung dari tingkat keberagaman preferensi personal (Dreyer,
2006). DICOM Viewer juga memiliki kompleksitas tinggi, karena melibatkan banyak fitur yang
harus dijadikan pertimbangan, antara lain kompatibilitas format citra dari berbagai modality
(seperti Computed Tomography, Magnetic Resonance, Ultrasound, XRay Angiography), seleksi
dan pengaturan citra pemrosesan citra, dan anotasi citra (Kim, dkk, 1991).
Berdasarkan pada permasalahan di atas, maka perlu adanya satu aplikasi DICOM Viewer
yang bersifat universal, yang mampu menampilkan berbagai tipe citra berstandar DICOM,
seperti XA atau MR. DICOM Viewer juga harus memiliki fitur–fitur standar pengolahan citra.
Hasil dari uji coba yang telah dilakukan, telah dibuat DICOM Viewer yang dapat
menampilkan citra, membuat fitur – fitur untuk memenuhi kebutuhan ahli radiologi yang
beragam, dan terintegrasi dengan PACS MedInfo Server.
ix
ABSTRAK ... vi
KATA PENGANTAR ... vii
DAFTAR ISI ... ix
DAFTARTABEL ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR LAMPIRAN ... xix
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang Masalah ... 1
1.2 Perumusan Masalah ... 3
1.3 Batasan Masalah ... 3
1.4 Tujuan ... 4
1.5 Sistematika Penulisan ... 4
BAB II LANDASAN TEORI ... 7
2.1 PACS ... 7
2.2 DICOM ... 9
2.3 Display Workstations... 24
2.4 Leadtools Medical Imaging 17 ... 27
2.5 Microsoft .Net Framework 4.0 ... 30
2.6 Erwin ... 31
BAB III PERANCANGAN SISTEM ... 33
3.1 Identifikasi Permasalahan dan Analisa Kebutuhan Sistem ... 33
x
3.5 Desain Uji Coba Sistem... 77
BAB IV IMPLEMENTASI DAN EVALUASI ... 79
4.1 Kebutuhan Sistem... 79
4.2 Implementasi Sistem... 80
4.3 Uji Fitur Aplikasi ... 89
4.4 Uji Integrasi PACS Serverd dan DICOM Viewer... 124
4.5 Uji Error Handling dan Thread pada DICOM Viewer ... 133
4.6 Uji Fitur reporting ... 136
4.7 Evaluasi Sistem... 143
BAB V PENUTUP ... 145
5.1 Kesimpulan ... 145
5.2 Saran ... 145
DAFTAR PUSTAKA ... 147
1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Seiring dengan semakin kompleknya prosedur-prosedur medis, dan meningkatnya
tekanan-tekanan finansial agar rawat tinggal di rumah sakit dapat dipersingkat dan
efisiensi penanganan kasus-kasus pasien dapat ditingkatkan, membuat kelemahan
sistem-sistem manajemen citra-citra medis berbasis film yang ada saat ini makin terlihat jelas.
Pengelolaan pustaka film menuntut banyak tenaga kerja dan membutuhkan ruang yang
besar. Mahalnya harga film membuat terbatasnya jumlah salinan per film per pasien,
umumnya hanya 1 salinan per film per pasien yang digunakan untuk pemeriksaan
radiologi, sehingga berpotensi terhadap terjadi masalah yang akan memakan waktu dan
biaya bila ada kehilangan atau salah penempatan. Hal-hal ini akan membuat ahli radiologi
menjadi sulit untuk menyelesaikan diagnosa dalam waktu yang singkat.
Sistem penyimpanan dan transmisi citra secara elektronik, yang lebih dikenal
dengan Picture Archiving and Communication System (PACS), merupakan solusi dari
masalah ini. Banyak salinan citra yang dapat dihadirkan dan dilihat secara simultan tanpa
adanya konflik. Kehilangan citra dapat dieliminasi, demikian pula biaya film. Kebutuhan
akan besarnya ruang penyimpanan dapat banyak dikurangi. Pemrosesan citra dapat
digunakan untuk menampilkan kelainan-kelainan tertentu pada citra-citra, atau
memperbaiki kualitas tampilan citra. Komparasi multi studi radiologis dapat dilakukan
dengan sangat mudah. Referensi-referensi on-line interaktif, baik berisi teks atau citra,
Diantara banyak komponen PACS yang ada, workstation yang berfungsi sebagai
penampil citra-citra medis, dan biasa juga disebut sebagai DICOM Viewer, adalah
komponen utama yang berinteraksi secara langsung dengan ahli radiologi dan dokter
terkait. Oleh sebab itu, salah satu kunci kesuksesan PACS adalah bergantung pada
kesuksesan implementasi DICOM Viewer. Permasalahan utama dalam pembuatan
DICOM Viewer adalah menampilkan citra yang memiliki besaran pixel berbeda
tergantung dari tingkat keberagaman preferensi personal (Dreyer, 2006). Tingkat
keberagaman preferensi personal ini menjadikan pembuatan DICOM Viewer memiliki
kompleksitas tinggi, karena melibatkan banyak fitur yang harus dijadikan pertimbangan,
antara lain kompatibilitas format citra dari berbagai modality (seperti Computed
Tomography, Magnetic Resonance, Positron Emission Tomography, Nuclear Medicine,
Radio Fluoroscopy, Ultrasound, XRay Angiography), seleksi dan pengaturan citra
(seperti studies, series, images, dan frames), pemrosesan citra, dan anotasi citra (Kim,
dkk, 1991). Setiap alat pencitraan atau modaliti memiliki DICOM Viewer sendiri, hal ini
menyebabkan membesarnya biaya operasional rumah sakit.
Berdasarkan pada permasalahan di atas, maka pada Tugas Akhir ini akan dibuat
DICOM Viewer yang dapat menampilkan citra, membuat fitur – fitur untuk memenuhi
kebutuhan ahli radiologi yang beragam, dan terintegrasi dengan PACS MedInfo Server.
Dengan adanya DICOM Viewer yang terintegrasi ini, diharapkan dapat menambah nilai
guna dari PACS MedInfo Server, terutama bagi ahli radiologi untuk dapat menampilkan
1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan di atas, maka dapat dirumuskan
permasalahan dalam pembuatan modul aplikasi DICOM viewer yang terintegrasi dengan
PACS ini, yaitu:
1. Bagaimana membuat DICOM Viewer yang memiliki kompatibilitas terhadap
format-format citra medis yang ada, meliputi MRI, CT, X-Ray, PET, dan digital
ultrasound.
2. Bagaimana membuat seleksi dan pengaturan citra medis yang tersimpan di PACS
Server untuk ditampilkan pada DICOM Viewer.
3. Bagaimana melengkapi DICOM Viewer dengan pemrosesan citra dan anotasi citra
yang dibutuhkan untuk diagnosis citra medis.
4. Bagaimana membuat modul pelaporan hasil diagnosis citra medis.
5. Bagaimana mengintegrasikan keseluruhan modul yang ada ke dalam PACS
MedInfo Server.
1.3 Batasan Masalah
Dalam pembuatan Tugas Akhir Rancang Bangun Aplikasi DICOM viewer ini,
ruang lingkup permasalahan dibatasi pada :
1. Aplikasi radiologi 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 MedInfo Storage Server.
3. Bahasa pemrograman yang dipakai adalah Basic dengan menggunakan Visual Studio
2010.
4. Sistem basis data yang digunakan adalah Microsoft SQL Server 2008.
5. Format citra medis berstandar DICOM 3.0.
6. Format citra yang diujicobakan meliputi MRI, CT, X-Ray, PET, dan digital
ultrasound.
7. Pembuatan sistem ini tidak membahas mengenai perangkat keras yang digunakan.
1.4 Tujuan
Dengan mengacu pada perumusan masalah maka tujuan yang hendak dicapai
dalam penyusunan Tugas Akhir ini yaitu :
1. Membuat aplikasi DICOM Viewer yang kompatible terhadap format – format citra
medis seperti MRI, CT, X-Ray, PET, dan digital ultrasound.
2. Membuat aplikasi DICOM Viewer yang dapat menampilkan citra medis sesuai
perintah seleksi dari PACS
3. Membuat aplikasi DICOM Viewer yang memiliki fitur manipulasi citra dan
pembuatan serta penyimpanan annotasi citra medis
4. Membuat aplikasi DICOM Viewer yang memiliki modul pembuatan laporan medis.
5. Membuat sebuah modul aplikasi DICOM viewer yang terintegrasi dengan PACS.
1.5 Sistematika Penulisan
Sistematika yang digunakan dalam penulisan Tugas Akhir ini dibagi menjadi
BAB I : PENDAHULUAN
Bab ini mengutamakan perumusan dan penjelasan masalah umum
dari DICOM Viewer, sehingga dapat diperoleh gambaran umum
mengenai seluruh penelitian yang dilakukan oleh penulis. Bab ini
menyangkut beberapa masalah yang meliputi : Latar Belakang
Masalah, Tujuan, Identifikasi Permasalahan Ruang Lingkup
Permasalahan, dan dilanjutkan dengan Sistematika penulisan
Tugas Akhir.
BAB II : LANDASAN TEORI
Bab ini memberikan uraian tentang teori yang digunakan dalam
penyusunan tugas akhir. Menjelaskan tentang standard DICOM,
PACS Server, tipe workstation, dan kebutuhan standard dari
DICOM Viewer. serta beberapa teori yang berkaitan dengan
DICOM Viewer yang menjadi fokus utama penyusunan tugas akhir
ini.
BAB III : METODE PENELITIAN / PERANCANGAN SISTEM
Berisi tentang permasalahan yang ada dan solusi yang diajukan
dalam pembuatan DICOM Viewer. Dalam bab ini juga membahas
blok diagram sistem, DFD, ERD, desain I/O, dan desain uji coba
DICOM Viewer.
Menjelaskan tentang spesifikasi kebutuhan dari DICOM Viewer,
implementasi DICOM Viewer, uji coba dan analisis hasil uji coba
dari implementasi DICOM Viewer.
BAB V : PENUTUP
Pada bab ini merupakan bab yang berisi tentang kesimpulan dan
7
LANDASAN TEORI
1.1 PACS
PACS (Picture Archiving and Communication System) adalah filmless dan
metode komputerisasi komunikasi dan menyimpan data gambar medis seperti
computed radiographic, digital radiographic, computed tomographic, ultrasound,
fluoroscopic, magnetic resonance dan foto X-ray (Tong, dkk, 2009). Selama lebih dari
100 tahun, effisiensi praktek radiologi telah dibatasi oleh film dan kegiatan
penanganan film, dengan adanya PACS memungkinkan gambar radiologi dapat
dilihat secara virtual atau elektronik dimanapun pada computer server ataupun
computer personal biasa (Dreyer, dkk, 2006).
Akusisi citra adalah titik awal data citra masuk ke PACS dari hasil
pemeriksaan citra yang dilakukan oleh berbagai modalitas citra digital (seperti CT -
Computed Tomography, MR - Magnetic Resonance, PET - Positron Emission
Tomography, 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
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 wokstation
Workstation diagnostik adalah tipe wokstation 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).
1.2 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
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.
2.2.1 Sejarah DICOM
DICOM terlahir dari perkumpulan anggota American College Of Cardiology
(ACC), American College Of Radiology (ACR), American Society of
Echocardiography (ASE), European Society of Cardiology (ESC), dan American
Society of Nuclear Cardiology (ASNC) bersama dengan perusahaan yang membuat
peralatan medis (anggota dari National Electrical Manufacturer’s Association –
NEMA). Percobaan pertama DICOM sebenarnya dimulai pada tahun 1984, dan secara
resmi disebut sebagai standar ACR/NEMA. Sekarang, DICOM telah diperkenalkan
oleh organisasi standar dunia diluar Cardiologi dan Radiologi. Contohnya, DICOM
telah diadopsi oleh Committee European de Normalization (CEN TC 251) dibawah
nama MEDICOM dan oleh Asosiasi Japan Industry and Radiation Apparatus (JIRA).
Dalam usahanya untuk mengembangkan sebuah standar yang berarti
pengguna peralatan citra medis (seperti tomography, magnetic resonance imaging,
nuckear medicine, dan ultrasound) dapat menjembatani tampilan atau peralatan lain
dengan mesin ini, ACR dan NEMA membentuk sebuah komite bersama pada awal
tahun 1983. misi dari group ini, NEMA, adalah untuk mencari atau mengembangkan
antarmuka antara peralatan citra medis dan apapun yang ingin dikoneksikan oleh
usesr. Untuk mengkoneksikan perangkat keras dan standar yang akan dikembangkan
maka diikutkan sebuah daftar data elemen yang digunakan untuk pencitraan dan
Setelah 2 tahun kerja, versi pertama dari standar, ACR-NEMA 300-1985
(yang juga disebut ACR-NEMA Versi 1.0) didistribusikan pada tahun 1985 pada
pertemuan tahunan RSNA dan dipublikasikan oleh NEMA. Sebagaimana halnya
terbitan pertama, banyak kesalahan ditemukan dan perbaikan banyak diusulkan.
Komite menunjuk Working Group (WG) VI untuk memperbaiki standar setelah awal
diluncurkan. WG ini menjawab banyak pertanyaan dari developer terkenal dan mulai
bekerja pada perubahan untuk memperbaiki standar. Pada 1998, ACR-NEMA
300-1988 (atau ACR-NEMA Versi 2.0) diluncurkan. Standar ini secara substansial masih
menggunakan spesifikasi perangkat keras yang tidak jauh berbeda dari versi
sebelumnya, namun ditambahkan banyak data elemen dan perbaikan sejumlah
kerusakan dan ketidak konsistenan.
Sementara versi 2.0 yang diluncurkan pada tahun 1988 dan menciptakan
istilah, struktur informasi, pengkodean file yang standar masih belum mencapai
sesuatu yang memuaskan hingga versi 3.0 diluncurkan pada tahun 1993. pada versi
3.0 terjadi perubahan nama menjadi DICOM dan beberapa pengembangan yang
mengantarkan standar ini menjadi bahasa komunikasi standar yang digunakan hingga
saat ini (NEMA, 2007).
2.2.2 Ruang Lingkup DICOM
DICOM ada untuk menciptakan dan menjaga standar internasional untuk
komunikasi medis yang menggunakan citra medis dan data yang berhubungan di
dalamnya. Tujuan dari DICOM sendiri adalah untuk mencapai kompatibilitas dan
mengembangkan efisiensi kinerja antara sistem pencitraan dan sistem informasi
lainnya pada lingkungan medis di dunia. DICOM adalah sebuah standar yang berkerja
ujicoba selama demonstrasi pada public, melalui internet dan tes secara internal.
Setiap vendor diagnostik umum citra medis di dunia telah memiliki standar yang
disatukan pada disain produknya masing-masing dan sebagian besar secara aktif
berpartisipasi pada pengembangan standar tersebut.
DICOM sekarang atau akan digunakan secara nyata pada setiap profesi medis
yang menggunakan citra medis pada dunia industri kesehatan. Hal ini termasuk
cardiology, dentistry, endoscopy, mammography, opthamology, orthopedics,
pathology, pediatrics, radiation therapy, radiology, surgery, dan lain-lain. DICOM
bahkan digunakan dalam dunia kedokteran hewan saat ini.
2.2.3 DICOM IOD
DICOM Information Object Definitions (IOD) Merupakan model data abstrak
berorientasi obyek atau class yang mengelompokkan sejumlah properti yang
berhubungan dan digunakan untuk menunjukkan informasi dari obyek yang
sesungguhnya. IOD digunakan sebagai standar pertukaran informasi dalam
Gambar 2.1. Contoh Image IOD
IOD terdiri dari kumpulan informasi yang saling berkaitan, disebut
Information Entities. Sebuah IOD mengandung sebuah data mengenai patient, seperti
Patient ID, gambar, dll (Revet, 1997). Bagian dari proses pengolahan informasi
disebut Service Class, membagi IOD menjadi 2. Yaitu, Normalized IOD, IOD yang
memiliki satu Information Entity dan Composite IOD, IOD yang berisikan kombinasi
dari Information Entity. Information Entity berisikan atribut yang menjelaskan satu
informasi, contoh : nama pasien. Atribut yang memiliki kesamaan dikelompokan
Gambar 2.2. Relasi antar IOD dan Atribut.
IOD pada satu file DICOM bergantung pada modaliti yang menghasilkannya,
Tabel 2.1 s/d table 2.5 menjelaskan tentang attribute yang terdapat dalam beberapa
tipe modaliti (Nema, 2007) :
a. DICOM IOD pada citra CT
Tabel 2.1Tabel IOD citra CT
Informasi Entity Modul Usage
Patient Patient M
Clinical Trial Subject U
Study General Study M
Patient Study U
Clinical Trial Study U
Series General Series M
Clinical Trial Series U
Frame of Reference Frame of Reference M
Equipment General equipment M
Image General Image M
Image Plane M
Image Pixel M
Contrast/bolus C-Required if contrast media was
Tabel 2.1Tabel IOD citra CT (lanjutan)
Informasi Entity Modul Usage
Image Device U
Specimen U
CT Image M
Overlay Plane U
VOI Lut U
SOP Common M
b. DICOM IOD pada citra XA
Tabel 2.2 Tabel IOD citra XA
Informasi Entity Modul Usage
Patient Patient M
Clinical Trial Subject U
Study General Study M
Patient Study U
Clinical Trial Study U
Series General Series M
Clinical Trial Series U
Frame of Reference Frame of Reference U
Equipment General equipment M
Image General Image M
Image Pixel M
Contrast/bolus C-Required if contrast media was used in
this image
Cine C-Required if pixel data is Multiframe
cine data
Multi-Frame C-Required if pixel data is Multiframe
cine data
Frame Pointers U
Mask C-Required if the image may be
subtracted
Display Shutter U
Device U
Intervention U
Specimen U
X-Ray Image M
X-Ray Acqusition M
Tabel 2.2 Tabel IOD citra XA (lanjutan)
Informasi Entity Modul Usage
Image
X-Ray Table C-Required if image is created with table
motion, may be present otherwise
XA Positioner M
DX Detector U
Overlay Plane U
Multi-Frame Overlay C-Required if Overlay data contains
multiple frames
Modality LUT
C-Required if pixel intensity relationship is LOG
U-Optional if pixel intensity relationship is DISP
VOI LUT U
SOP Common M
Frame Extraction
C-Required if the SOP instance was created in response to a Frame-Level
retrieve request
c. DICOM IOD pada citra PT
Tabel 2.3 Tabel IOD citra PT
Informasi Entity Modul Usage
Patient Patient M
Clinical Trial Subject U
Study General Study M
Patient Study U
Clinical Trial Study U
Series General Series M
Clinical Trial Series U
PET Series M
PET Isotope M
PET Multi-gated Acqusition C-Required if series type value is
GATED
PET Patient Orientation M
Frame of Reference Frame of Reference U
Equipment General equipment M
Image General Image M
Image Plane M
Image Pixel M
Tabel 2.3 Tabel IOD citra PT (Lanjutan)
Informasi Entity Modul Usage
Image Specimen U
PET Image M
Overlay Plane U
VOI LUT U
Acqusition Context U
SOP Common M
d. DICOM IOD pada citra MR
Tabel 2.4 Tabel IOD citra MR
Informasi Entity Modul Usage
Patient Patient M
Clinical Trial Subject U
Study General Study M
Patient Study U
Clinical Trial Study U
Series General Series M
Clinical Trial Series U
Frame of Reference Frame of Reference M
Equipment General equipment M
Image General Image M
Image Plane M
Image Pixel M
Contrast/Blous C-Required if contrast media was
used in this image
Device U
Specimen U
MR Image M
Overlay Plane U
VOI LUT U
d. DICOM IOD pada citra US
Tabel 2.5 Tabel IOD citra US
Informasi Entity Modul Usage
Patient Patient M
Clinical Trial Subject U
Study General Study M
Patient Study U
Clinical Trial Study U
Series General Series M
Clinical Trial Series U
Frame of Reference Frame of Reference M
Synchronization U
Equipment General equipment M
Image General Image M
Image Image Pixel M
Contrast/Blous C-Required if contrast media was
used in this image
Device U
Specimen U
US Region Calibration U
US Image M
Overlay Plane U
VOI LUT U
SOP Common M
2.2.4 Struktur Data, Semantik
Standar tentang struktur data dan semantik dijelaskan pada DICOM standar
PS. 3.5 (NEMA, 2007). Standar ini mendefinisikan bagaimana seharusnya sebuah
aplikasi DICOM menangani sebuah Data Set yang merupakan hasil dari penggunaan
obyek informasi dan kelas layanan sebagaimana telah dijelaskan pada sub bab di atas.
Sebagaimana yang telah dijelaskan di atas, file DICOM adalah file yang
memiliki banyak bagian (multi-part) karena didalamnya terkandung banyak informasi
selain data citra medis itu sendiri, namun juga data pasien, studi, dan lain-lain. Secara
Gambar 2.3. Struktur file DICOM
Sebuah file DICOM terdiri dari 2 bagian besar yaitu header dan Pixel Citra
Medis. Sebuah header terdiri dari 128 byte file preamble dan 4 byte DICOM prefix
yang berisi ‘D’,’I’,’C’, dan ‘M’. Standar DICOM tidak memerlukan struktur untuk
ukuran pasti sebuah preamble. Tidak diperlukan juga untuk terstruktur seperti Data
Element dengan sebuah tag dan panjang di dalamnya.Hal ini sengaja dilakukan untuk
memfasilitasi akses pada citra yang tersimpan pada Data Set dan data lainnya dengan
cara menyediakan kompatibilitas dengan sejumlah format citra komputer yang telah
umum. Sedangkan prefix digunakan untuk membedakan file DICOM dengan file
lainnya.
Semua informasi mengenai gambar, pasien, studi dan sebagainya disimpan
pada header. Dalam istilah DICOM, file gambar DICOM disebut sebagai Data Set.
A. Data Elemen Tag. Dapat dianggap juga sebagai informasi. Sebuah data elemen tag
adalah kombinasi dari grup dan elemen. Contohnya tag(0010,0020). 0010 adalah
grup dan 0020 adalah elemennya. Sebuah grup menyatakan sebuah kelompok dan
sebuah elemen menunjukkan informasi secara khusus dari kelompok tersebut.
Pada contoh diatas grup 0010 menyatakan kelompok data pasien dan elemen 0020
menyatakan data pasien yang berupa nama pasien. Berikut ini adalah tabel yang
menyatakan grup dan informasi yang terkandung di dalamnya.
Tabel 2.6. Pengelompokan Entitas Informasi
Grup Entitas Informasi
Grup 2 Informasi Meta File
Grup 8 Informasi Seri
Grup 10 Info Pasien
Grup 29 Informasi Umum Studi
Grup 28 Informasi gambar
Grup 7F Pixel Data
B. Value Representation (VR) yaitu nilai yang menunjukkan tipe data. VR sendiri
terbagi menjadi 2 jenis yaitu Implicit VR dan Explicit VR. Jika eksplisit, tipe data
harus disebutkan, namun jika implisit, maka tipe data tidak akan ditemukan.
Contohnya sebuah data gambar, VR akan bertipe Other Bytes (OB) atau Other
Words (OW). VR ini sendiri telah didefinisikan pada sebuah Data Dictionary yang
dimasukkan dalam standar DICOM. Ketika menggunakan Explicit VR, elemen
data akan dibangun dari 4 field. Data Element Tag, VR, Value Length, dan Value
bertipe OB, OW, SQ dan UN maka akan dipesan 2 bytes yang tidak boleh
digunakan. VL-nya akan bernilai 32 bit unsigned integer. Nilai Value Length akan
bernilai sebesar nilai yang diisikan value field.
Tabel 2.7. Struktur Elemen Data dengan Explicit VR
Data elemen yang menggunakan VR secara implisit akan dibangun dari 3 field
saja.
Tabel 2.8. Struktur Elemen Data dengan Implicit VR
C. Value Length (VL) yang menunjukkan panjang nilai. VL akan menempati 4 bytes
yang menyatakan panjang dari sebuah data. Misalkan jika nilai dari tag patient
namebernilai ‘listya’, maka VL-nya seharusnya bernilai 6.
D. Value Field adalah field dimana sebuah informasi disimpan.
2.2.5Pencitraan medis DICOM
Dalam proses pencitraan DICOM terdapat istilah window center dan window
width atau yang lebih dikenal dengan brightness dan contrast. Nilai center dan width
sangat penting terutama bagi jenis scanner X-ray/CT/PET sehingga intensitasnya bisa
kita tentukan secara spesifik. Pasangan center dan width (C:W) dengan nilai 400:2000
mungkin bagus untuk menampilkan susunan tulang, sementara nilai 50:350 mungkin
untuk tiap scanner memiliki perbedaan maka niai C:W akan berbeda-beda untuk tiap
jenis scanner yang berbeda.
Gambar 2.4 Pengaplikasian width dan center
Gambar 2.4 mengilustrasikan konsep dari window center dan window width.
Di baris atas dapat dilihat tiga tampilan dari citra yang sama dengan nilai C:W yang
berbeda. Dan baris yang bawah mengilustrasikan pemetaan warna untuk tiap citra
(dengan sumbu vertikal menunjukkan nilai brightness dan sumbu horizontal
menunjukkan intensitas citra). Misalnya terdapat citra dengan intensitas antara 0
sampai dengan 170, maka awal estimasi yang cocok untuk pencitraan adalah dengan
memilih nilai tengah (85) sebagai intensitasnya.
Untuk mempermudah dalam pemilihan standar pengaturan width dan center
pada pencitraan medis, maka sebuah presentation state dibuat. Presentation state
mewakili sebuah citra medis yang dianggap memiliki nilai width dan center yang
cocok. Nilai C:W dari presentation state inilah yang kemudian akan digunakan dalam
citra yang diproduksi dari scanner yang sama. Namun demikian pemanfaatan
presentation state ini bukanlah sebuah keharusan karena sifatnya adalah sebagai alat
bantu untuk meningkatkan efisiensi kinerja dan waktu. File DICOM memiliki dua tipe
yaitu single-frame dan multi-frame. Dengan dukungan DICOM untuk menampilkan
jenis citra bertipe multi-frame, maka analisa terhadap suatu masalah medis dapat
dilakukan dengan lebih akurat.
2.2.6 DICOM Compression
Untuk mengurangi besarnya data DICOM yang akan digunakan sebagai
dokumentasi, maka diperlukan kompresi terhadap data tersebut. Hasil kompresi akan
menghasilkan data yang membutuhkan kapasitas penyimpanan yang lebih kecil dari
data sebenarnya (Branstetter, 2009).
Terdapat 2 model kompresi yaitu (1) Loosless Compression : model kompresi
yang mengumpulkan data terlebih dahulu sebelum proses kompresi dilaksanakan,
proses ini menyebabkan tidak ada informasi yang hilang dan (2) LoosyCompression :
model kompresi yang menghilangkan sebagian datanya pada saat proses kompresi.
Format JPEG adalah contoh model kompresi Loosless Compression, JPEG2000
2 Gambar 2.5 Perbedaan Gambar hasil kompresi JPEG dan JPEG2000 (J2K)
1.3 Display Workstations
Display Workstations atau yang sering disebut dengan DICOM Viewer adalah
sub sistem dari PACS yang berguna untuk menampilkan gambar dan data patient pada
file DICOM (Huang, 2004). Display Workstations dibagi menjadi 6 tipe yaitu :
1. DiagnosticWorkstations
Diagnostic Workstations digunakan oleh seorang ahli radiologi dalam membuat
diagnosa primer. Tipe workstation ini membutuhkan peralatan dengan kualitas
terbaik, untuk menampilkan citra yang berkualitas, sehingga dapat memperkecil
2. ReviewWorkstations
Review Workstations digunakan oleh seorang ahli radiologi maupun dokter dari
pasien untuk melakukan review terhadap hasil diagnosa primer.
3. Analysis Workstations
Analysis Workstations, berbeda dari Diagnostic Workstations dan Review
Workstations, yang digunakan utnuk mengestrak parameter – parameter yang
berguna dari citra. Analysis Workstations membutuhkan kinerja processor dan
software yang lebih dari Diagnostic Workstations dan Review Workstations, karena
beberapa ekstraksi parameter membutuhkan perhitungan komputasi yang intensif,
seperti 3-D renderring.
4. Digitizingand Printing Workstation
Digitizing and Printing Workstation digunakan oleh staf department radiologi dan
pustakawan radiologi, yang mengubah film menjadi citra digital. Workstation ini
juga digunakan untuk mencetak citra digital menjadi film dan membuat hard copy.
5. Interactive Teaching Workstation
Interactive Teaching Workstation digunakan untuk pembelajaran citra medis secara
interaktif.
6. Desktop Workstations
Desktop Workstations digunakan oleh ahli radiologi maupun dokter untuk
membuat slides pembelajaran citra yang berasal dari data pada PACS database.
Desktop Workstation menggunakan spesifikasi komputer standard, dalam
melakukan analisa harian. Desktop Workstation juga bisa digunakan sebagai web
yang berasal dari PACS. Desktop Workstation dapat melihat electronic patient
record pada citra yang terkait.
2.3.1 Image Display
Display Workstation, khususnya workstation yang bertipe Diagnostic
Workstation, memiliki fitur maupun kebutuhan standar dalam menampilkan serta
mengolah citra medis (Kim, dkk, 1991). Fitur dan kebutuhan itu adalah :
1. Image Arrangement
Workstation mengatur citra pilihan ahli radiologi yang akan ditampilkan pada
viewer, citra yang ditampilkan adalah seluruh citra dalam satu Image Series yang
disusun secara stack. Citra yang tampil pada viewer harus dapat dirubah letak
lokasinya secara bebas dalam Viewer range.
2. Image Processing
Workstation memiliki kemampuan pengolahan citra, yaitu :
a. Window and Level Adjustment
Fitur ini berfungsi untuk mengubah tingkat keabu – abu yang akan ditampilkan
pada monitor. Nilai yang diubah adalah nilai window center dan window width.
b. Magnification
Fitur ini berfungsi untuk melakukan Zoom citra yang tampil.
c. Image Reorientations
Fitur untuk merubah orientasi citra, seperti flip dan rotate citra.
d. Digital Magnifying glass
e. Image Mensuration
Fitur untuk menghitung jarak antar suatu point secara otomatis. Serta dapat
menghitung sudut antar point tersebut.
f. Image Annotation
Fitur untuk menandai gambar, membuat pointer dan catatan, dan menyimpan
penjelasan seperti overlay.
1.4 Leadtools Medical Imaging 17
LEADTOOLS adalah component terbaik dalam pencitraan toolkit untuk
pengembang yang bekerja dengan teknologi Microsoft terbaru (Leadtools, 2009).
Leadtools v17 merupakan versi terbaru dari Leadtools.
Leadtools v17 memiliki modul Medical Imaging toolkit yang dikhususkan
untuk pengembangan aplikasi medis. Menangani semua aspek end-to-end
pengembangan aplikasi medis, termasuk menangkap, pengolahan, penekanan,
menampilkan dan mencetak. Mendukung semua Information Object Definitions
(IODs) standar DICOM 3.0 yang memungkinkan aplikasi untuk melakukan
pertukaran informasi digital multi-vendor peralatan pencitraan medis dan
sistem-sistem lain dalam pengarsipan gambar serta komunikasi DICOM (PACS).
Fitur utama dalam Leadtools Medical Imaging toolkit antara lain :
1. DICOM Features
Standard DICOM memfasilitasi interoperabilitas dari sistem pencitraan medis,
gambar yang terkait, dan informasi terkait. Mendefinisikan protokol untuk
pertukaran informasi digital antara peralatan pencitraan medis (seperti CT dan
untuk protokol-protokol standar industri pencitraan medis, memberikan akses ke
gambar medis diambil dari berbagai modalitas digital imaging.
Fitur yang terdapat dalam DICOM Features Leadtools meliputi:
a. Mendukung standard DICOM 3.0, termasuk :
Mampu secara otomatis mengenali tipe file DICOM, termasuk
Little-Endian/Big-Endian, implisit / eksplisit VR, dan lain-lain.
Mendukung semua kelas IOD standar dan berbagai modality seperti CR, CT,
MR, NM, US, RF, SC, dan VL.
Mampu membaca semua elemen tag data Standard, Nilai dari Value
Representations (VRs), termasuk nilai float string dan lain - lain.
b. Mempermudah penanganan data :
Mempermudah manipulasi DICOM dataset (Insert,update,delete)
Menyisipkan Private tag dan Private IODs
Otomatis menambahkan Delimitation Item (FFFE, E00D), dan Sequence
Delimitation Item (FFFE, E0DD).
c. Penanganan dan Pengolahan Citra
Mendukung gambar grayscale 1, 8, 10, 12, 16, 32-bit dan gambar warna
24-bit.
Encapsulated atau penyandian data asli untuk gambar tunggal atau
multi-frame
d. Mendukung fitur yang harus ada dalam workstation, diantaranya :
Membuat DICOM directory (DICOMDir)
Merubah nilai Window Level
2. Image Processing
LEADTOOLS memiliki lebih dari 200 fungsi pengolahan citra seperti mengubah,
fliters, konversi warna, dan gambar.
3. Image Compression
Leadtools memberikan beragam teknologi dalam melakukan kompresi citra.
Berbagai tipe Loosless kompresi dapat digunakan dalam mengompresi citra tanpa
menghilankan ingegritas data gambar, dimana dengan kehilangan sedikit data citra
suatu aplikasi atau sistem dapat mencapai keuntungan kinerja.
4. 3D Imaging
Leadtools menyediakan kemampuan untuk memungkinkan rendering dan melihat
serangkaian gambar medis dua dimensi dalam ruang tiga-dimensi. Sebuah tampilan
tiga-dimensisonal lebih mudah untuk menganalisis daripada gambar dua dimensi
komponen. Pengguna dapat membuat objek dalam berbagai cara dan dapat
memilih dari berbagai alat yang membuatnya lebih mudah untuk melihat,
menangani dan memanipulasi objek 3D.
Rekonstruksi 3D memberikan visualisasi tentang detail anatomi yang sulit untuk
mengevaluasi menggunakan 2D iris aksial saja. Beberapa contoh skenario di mana
teknik rekonstruksi 3D akan berguna:
Maximum Intensity Projection (MIP) : Teknik yang digunakan untuk
Minimum Intensity Projection (MinIP) : Teknik untuk meningkatkan ruang udara pada gambar, digunakan untuk memungkinkan dokter menilai struktur
paru-paru.
Multi-planar Reconstruction (MPR) : Digunakan untuk membentuk suatu citra
menjadi satu keutuhan tampilan 3D.
Volume Reconstruction Technique (VRT) : Teknik untuk menghapus anatomi
obstruktif dari tampilan 3D. Dengan VRT, dapat mengubah transparansi dari
tulang sehingga dapat terlihat lebih baik.
1.5 Microsoft .Net Framework 4.0
Microsoft .NET Framework adalah suatu teknologi kompleks yang
menyediakan infrastruktur untuk membangun, menjalankan, dan mengelola aplikasi
(Del Sole: 2010). .NET Framework diposisikan antara sistem operasi Microsoft
Windows dan aplikasi yang dibuat. .NET didefinisikan sebagai sebuah platform,
tetapi juga didefinisikan sebagai suatu teknologi karena terdiri dari beberapa bagian
seperti libraries, executable tools, serta mengintegrasikan aplikasi dengan sistem
operasi. Visual Basic 2010 adalah bahasa .NET yang mengandalkan dan dapat
membangun aplikasi untuk .NET Framework 4.0.
2.5.1 Thread
Thread adalah satu unit kerja. Pemrograman berbasis threading dapat
melakukan beberapa perintah kerja secara bersamaan sehingga suatu perintah kerja
yang besar dapat dibagi di beberapa threads. .NET Framework 4.0 Menawarkan
1.6 Erwin
ERwin Data Modeler (ERwin) adalah sebuah tool yang digunakan untuk
pemodelan data (data analisa kebutuhan, disain basis data) dari pengembangan sistem
informasi, termasuk basis data transaksional dan basis data analitikal.
ERwin merupakan tool yang digunakan sebagai pemodelan data untuk Entity
Relatiobship Diagram (ERD) pada Tugas Akhir ini. Berikut adalah beberapa notasi
yang ada pada ERwin untuk tipe model Logical (CDM) :
Tabel Pasien Kode_Pasien
Nama_Pasien Alamat Tgl_Lahir
Identifying Relationship
Many to Many Relationship
Non Identifying Relationship
Notasi kardinalitas untuk 1 ke 0 atau 1 atau banyak
Notasi kardinalitas untuk 1 ke 1 atau banyak
Notasi kardinalitas untuk 1 ke 0 atau 1
Nama Entity/Tabel
Primary Key
Notasi kardinalitas untuk 1 ke n (n merupakan angka yang
ditentukan, misalnya 1, 2, 3,….)
memiliki / dimiliki
P Tabel Pasien
Kode_Pasien
Nama_Pasien Alamat Tgl_Lahir
Tabel Pemeriksaan Kode_Pemeriksaan Kode_Pasien (FK)
Tgl_Pemeriksaan
Gambar 2.6 Model Relasi antar tabel pada ERwin (CDM)
Berikut adalah beberapa notasi pada ERwin untuk tipe model Physical (PDM), antara
lain:
Tabel_Pasien
Kode_Pasien: varchar(20)
Nama_Pasien: varchar(20) Alamat: varchar(20) Tgl_Lahir: datetime
Tabel_Pasien
Kode_Pasien: varchar(20)
Nama_Pasien: varchar(20) Alamat: varchar(20) Tgl_Lahir: datetime
Tabel_Pemeriksaan
Kode_Pemeriksaan: varchar(20) Kode_Pasien: varchar(20)
Tgl_Pemeriksaan: datetime
Gambar 2.7 Model Relasi antar tabel pada ERwin (PDM)
Nama Entity/Tabel
Primary Key
33
PERANCANGAN SISTEM
3.1 Identifikasi Permasalahan dan Analisa Kebutuhan Sistem
Saat ini dunia teknologi kesehatan sudah bertransformasi menjadi digital.
Pada bagian radiologi khususnya, pencitraan medis sudah berubah dari sistem
analog menjadi digital. Transformasi pencitraan kedalam bentuk digital telah
meningkatkan mutu pelayanan medis terutama dalam peningkatan kualitas,
kecepatan, komunikasi serta mempermudah peyimpanan data medis.
Perubahan sistem pencitraan pada medis mengakibatkan perubahan pada
sistem pengarsipan hasil citra. Jika pada sistem analog membutuhkan lemari
penyimpanan sebagai sarana penyimpanan, maka pada digital medis dapat
disimpan dalam HardDisk. Terdapat sistem yang mengatur citra medis tersebut,
disebut PACS. PACS mengatur secara menyeluruh mulai dari bagaimana satu
komputer PACS menerima citra dari modality / PACS lain, melakukan
pengarsipan yang benar, dan menyalurkan kembali citra tersebut dalam berbagai
bentuk(Dalam bentuk Hard Copy: citra di cetak kedalam kertas film, atau Soft
Copy: citra didistribusikan ke Workstation/ PACS lain/ disimpan pada CD/DVD).
Perubahan juga terjadi pada cara bagaimana ahli radiologi dalam
menganalisa gambar. Citra medis sudah dalam bentuk digital, apabila tetap
menggunakan sistem pembacaan yang lama(citra dicetak pada kertas film lalu
dibaca dengan disinari lampu) akan menghabiskan biaya dan waktu pengerjaan
pembacaan citra digital medis sehingga dapat mengurangi waktu dan biaya yang
dikeluarkan.
Fungsi utama dari sistem pembacaan citra digital medis / Dicom Viewer
adalah dapat menampilkan citra yang tersimpan dalam PACS. Dicom Viewer juga
membantu ahli radiologi dalam melakukan analisa /pembacaan citra, karena
terdapat tools untuk memproses citra sehingga citra lebih mudah dan jelas untuk
dibaca. Hasil dari analisa dapat disusun secara langsung karena Medical Viewer
memiliki modul pelaporan.
DICOM Viewer
Seleksi dan pengaturan Citra
Pemrosesan Citra & Anotsi
Modul Pelaporan
Integrasi PACS Kompatibilitas Citra
Gambar 3.1 Fitur dalam DICOM Viewer
3.1.1 Kompatibilitas citra
DICOM Viewer yang berfungsi sebagai penampil citra medis, harus dapat
menampilkan setiap citra yang tersimpan di dalam PACS Server secara baik dan
benar (D’Lugin, dkk, 1988). Menampilkan citra dari setiap citra yang terdapat
pada PACS Server adalah suatu permasalahan tersendiri, karena setiap citra digital
dihasilkan dari berbagai tipe alat pencitraan (modaliti) yangmemiliki karakteristik
Magnetic Resonance (MR) menghasilkan citra single frame, berbeda dengan citra
yang dihasilkan oleh XRay Angiography (XA) menghasilkan citra multi frame,
sehingga terdapat perlakuan yang berbeda agar citra tersebut dapat tampil dengan
baik.
3.1.2 Seleksi dan pengaturan citra
Ahli radiologi dapat melihat data - data hasil dari akusisi citra pada PACS
Server yang salah satu fungsinya adalah Storage Server. Data – data tersebut
berisikan data yang berhubungan dengan pasien antara lain, nama pasien, jenis
kelamin, tanggal lahir, dan citra dari akusisi citra. Ahli radiologi dapat memilih
atau menyeleksi data yang akan diteliti, dan mengirim ke dalam DICOM Viewer
untuk menampilkan citra yang terkandung serta melakukan analisa citra. Proses
yang dapat dilakukan dalam DICOM Viewer, digambarkan pada gambar 3.2.
DICOM Viewer PACS
START
Menampilkan data Pasien
Memilih Data Pasien yang akan
diteliti
END Data Pasien
yang akan diteliti
Mengatur tampilan Citra
Analisa Citra
Data hasil dari akusisi citra menghasilkan sekumpulan citra yang berkaitan
dan berseri dalam satu kali pencitraan, disebut series citra. Pada umumnya, setiap
citra mempertegas obyek yang terdapat pada citra sebelum maupun sesudah,
berdasarkan urutan dalam series, oleh karena itu, citra harus bisa ditampilkan
secara seri dalam bentuk baris dan kolom, serta dapat dilakukan pengolahan citra
lebih lanjut (Kim, dkk, 1991).
3.1.3 Pemrosesan citra dan anotasi
Citra dapat diolah oleh ahli radiologi saat melakukan diagnosa medis
untuk memperjelas objek yang sedang diamati. Pengolahan citra yang sering
dilakukan, antara lain (Kim, dkk, 1991) :
1. Merubah nilai Window & Level
Setiap citra memiliki nilai kontras yang berbeda, tergantung pada
modaliti yang digunakan, maupun pengaturan dari operator modalitinya.
Kadang kala ahli radiologi membutuhkan pengaturan kontras citra untuk
mencari atau memastikan kejanggalan yang terdapat pada citra medis, oleh
karena itu, nilai kontras citra harus dapat dirubah secara langsung.
2. Melakukan Zoom citra
Seringkali ahli radiologi perlu melihat suatu citra lebih detil, oleh
karena itu, citra harus dapat diperbesar agar lebih mudah dalam melakukan
diagnosa citra secara detil.
Diagnosa dengan melihat detil citra, bisa juga dilakukan dengan
memperbesar bagian-bagian tertentu dari citra yang diamati, tidak secara
keseluruhan dari citra, seperti layaknya menggunakan kaca pembesar.
4. Merubah Orientasi citra
Pada saat akuisisi citra dengan menggunakan modaliti X-ray
konvensional, kadang kala terjadi error, sehingga orientasi dari citra yang
dihasilkan tidak sesuai dengan yang diharapkan. Oleh karena itu, perlu
adanya fungsi untuk merubah orientasi dari citra medis.
5. Pengukuran Citra
Setelah citra diolah sedemikian rupa, sehingga citra sudah dapat
diteliti dengan baik, maka ahli radiologi mulai melakukan analisa citra.
Melakukan analisa citra adalah mengolah citra sehingga mendapat ukuran
atau keterangan tentang obyek yang diteliti (Dreyer, 2006). Contoh:
mengukur kepadatan tulang pada CT, cardiac index pada CT angiography
,atau mengukur volume tumor pada MR. Oleh karena itu, perlu adanya
fungsi untuk mengukur jarak antar pixel citra yang akurat, berdasarkan
tipe modaliti yang digunakan.
6. Memberi Annotasi
Ahli radiologi juga membutuhkan alat bantu untuk memberi tanda
pada obyek yang dianalisis, agar mempermudah pembacaan obyek di
kemudian hari, serta untuk menjelaskan pada orang lain, terutama pada
dokter yang mereferensikan pasien. Annotasi yang sering digunakan
Citra yang telah diolah dan diberi annotasi akan membantu ahli radiologi dalam
melakukan diagnosa citra.
3.1.4 Modul pelaporan
Setelah melakukan diagnosa, ahli radiologi menulis laporan medis. Saat
ini penulisan laporan dilakukan secara terpisah dari PACS. Hal ini menyebabkan
laporan medis sulit untuk dikelola dan menimbulkan kerancuan dalam memahami
laporan medis.
3.1.5 Integrasi dengan PACS
Aplikasi DICOM Viewer terintegrasi dengan PACS Server, dimana data
yang ditampilkan maupun diolah adalah data yang terdapat pada PACS Server.
Oleh karena itu, perubahan terhadap data yang dilakukan pada DICOM Viewer,
harus merubah data yang sesuai pada PACS Server.
Aplikasi DICOM Viewer merupakan modul tambahan pada PACS Server,
sehingga selain integrasi data, juga terjadi integrasi proses. PACS Server memiliki
proses yang tidak dapat diganggu keaktifannya, yaitu fungsi berkomunikasi antar
PACS. Fungsi ini harus selalu aktif, karena setiap saat dapat menerima masukan
data dari PACS lain. Selain itu juga terdapat fungsi burn to DVD dan Import data
yang keaktifan prosesnya juga tidak dapat diganggu. Oleh karena itu, perlu dicari
cara agar DICOM Viewer dalam menjalankan proses-prosesnya, tanpa
mengganggu keaktifan dari proses pada PACS.
Berdasarkan pada permasalahan yang telah diuraikan di atas, maka perlu
adanya satu aplikasi DICOM Viewer yang memenuhi kriteria yang ada. Yaitu :
1. DICOM Viewer yang bersifat universal, yang mampu menampilkan berbagai
tipe citra berstandar DICOM, seperti XA atau MR, baik yang memiliki single
frame maupun multi frame.
2. DICOM Viewer yang dapat menampilkan citra hasi dari seleksi yang dilakukan
pada PACS Server dan fitur pengaturan citra yaitu, fitur untuk mengatur citra
yang tampil, berdasarkan row dan column. Pilihan pengaturan row dan column
yang dapat dipilih antara lain : 1x1 untuk menampilkan satu citra, 1x2 untuk
menampilkan 2 citra secara horisontal, 2x1 untuk menampilkan 2 citra secara
vertikal, atau custom untuk menampilkan citra dengan jumlah row dan column
yang ditentukan sendiri dengan nilai maksimum 8x8. Dengan adanya
pengaturan citra yang tampil, diharapkan dapat membantu ahli radiologi dalam
mengetahui hubungan antar citra.
3. DICOM Viewer yang dapat mengolah citra untuk mendukung analisa radiologi.
Fitur pengolahan citra yang harus ada yaitu :
a. Pengaturan nilai Window & Level
Dalam dunia medis, untuk mengubah nilai kontras citra digunakan
teknik Window dan Level. Nilai ini merubah nilai kontras berdasarkan
rentang brigthness (KPI, 2010). Perubahan nilai dilakukan secara
langsung, sehingga mempermudah menentukan besar nilai kontras yang
sesuai, sehingga dapat membantu ahli radiologi untuk memperjelas citra
medis yang dianalisis.
Fitur ini digunakan untuk memperbesar ukuran tampilan citra di layar,
sehingga dapat membantu ahli radiologi dalam melihat citra medis
dengan lebih detil. Proses memperbesar atau memperkecil citra
dilakukan secara langsung, sehingga ahli radiologi dengan mudah
menentukan besar citra yang tampil.
c. Zoom sebagian citra
Fitur ini digunakan untuk memperjelas sebagian citra, yang memiliki
fungsi seperti kaca pembesar, yaitu memperbesar 4 kali citra yang
menjadi fokus area.
d. Pengaturan orientasi citra
Fitur ini digunakan untuk merubah orientasi dari citra, teknik yang
digunakan untuk merubah orientasi adalah teknik flip. Teknik flip sama
seperti proses mirroring citra. Terdapat 2 tipe dari flip yang dapat
digunakan, yaitu flip secara horisontal dan vertikal. Dengan adanya
teknik ini diharapkan dapat memperbaiki kesalahan orientasi citra pada
saat pencitraan.
e. Pengukuran Citra
Fitur ini digunakan untuk melakukan pengukuran antar pixel yang
dimiliki citra. Terdapat 2 tipe pengukuran, yaitu ruler untuk mengukur
jarak antar pixel dan Angle untuk mengukur besar sudut antar pixel.
f. Pemberian Annotasi
Fitur ini digunakan untuk memberikan tanda bantu terhadap obyek yang
dinalasisa. Dimana obyek yang dapat diberikan antara lain : gambar
4. DICOM Viewer dilengkapi dengan modul reporting, yaitu sebuah modul untuk
menuliskan hasil analisis citra medis yang terintegrasi dengan DICOM Viewer.
Modul ini bertujuan untuk memudahkan ahli radiologi dalam mengelola
laporan hasil analisis, dan memudahkan dalam menyertakan citra-citra medis
tertentu yang dianggap penting ke dalam laporan.
5. Perubahan data yang dilakukan dalam DICOM Viewer, harus merubah data
yang sesuai pada PACS Server. DICOM Viewer dibentuk dalam thread yang
terpisah dari PACS Server, sehingga proses yang terjadi dalam DICOM Viewer
tidak akan menganggu keaktifan dari proses yang terdapat pada PACS Server,
tertutama proses listening yang berfungsi untuk dapat melayani komunikasi
dari PACS lain sewaktu-waktu.
3.2 Perancangan Sistem 3.2.1 Rancangan Sistem
Berdasar pada kebutuhan sistem pada bagian 3.2, maka rancangan sistem
DICOM Viewer sebagai berikut :
1. DICOM Viewer harus dapat menampilkan citra yang terdapat pada file
.DCM yang dimiliki oleh PACS sistem. Oleh karena itu, DICOM
Viewer membutuhkan satu variabel untuk menampung data – data
kiriman dari PACS sistem. Data yang dikirim adalah data pilihan ahli
radiologi yang akan dilakukan analisa citra.
2. Sebelum menampilkan citra berdasar data yang dimiliki, data – data
tersebut dipilah terlebih dahulu, pemilihan data berfungsi untuk
Apabila modaliti memiliki tipe US, citra ditampilkan satu persatu,
karena citra dari setiap tipe US bersifat Multiframe, Dan apabila
modaliti dari data memiliki tipe MR, maka citra dalam satu series harus
digabung, untuk mengetahui kesinambungan antar citra.
3. Citra dari modaliti MR diurutkan berdasarkan posisi dari nilai
kedalaman yang pada saat akusisi citra. Nilai kedalaman dapat diambil
pada tag Slice Location. Citra yang sudah tersusun akan ditampilkan
dengan bantuan component Leadtools. Component ini memiliki fitur –
fitur pembantu untuk melakukan analisa citra, mulai dari menampilkan,
melakukan processing, hingga merubah format citra dalam bentuk lain.
4. Component Leadtools memiliki variabel RasterImage yang merupakan
variabel untuk menampung citra dan informasi dari citra tersebut.
RasterImage memiliki fitur addPage untuk menampung citra lebih dari
satu, berguna untuk citra yang memiliki keterkaitan dengan citra lain,
contoh: citra yang memiliki tipe modaliti MR.
5. RasterImage membutuhkan controls lain dalam component Leadtools
untuk menampilkan citra yang dimilikinya. Controls tersebut adalah
MedicalViewer. Selain untuk menampilkan citra, MedicalViewer adalah
controls yang berinteraksi langsung dengan ahli radiologi. Ahli
radiologi dapat mengatur citra agar semakin mudah dianalisa.
6. MedicalViewer dapat menampilkan lebih dari satu citra dalam satu
waktu, pengaturan dilakukan pada Row dan Column dari
MedicalViewer. Hal ini sangat membantu apabila citra yang tampil
modaliti(contoh: citra yang bertipe US) atau frame yang diciptakan
secara manual(contoh: citra yang bertipe MR). Menampilkan banyak
citra dalam satu waktu dilakukan untuk mengetahui keterkaitan antar
citra.
7. Merubah nilai dari Window dan Level dapat dilakukan secara realtime
pada MedicalViewer, yaitu dengan cara mengatur event pada
MedicalViewer dan meletakkannya pada salah satu buton Mouse,
sehingga saat button itu ditekan akan merubah nilai Window Level dari
citra. Contoh Code program :
medicViewer.Cells(0).SetAction(MedicalViewerActionType.WindowLevel
,MedicalViewerMouseButtons.Left,MedicalViewerActionFlags.Active Or
MedicalViewerActionFlags.RealTime)
Selain event merubah nilai Window Level, dengan cara yang sama
seperti diatas, juga dapat dilakukan berbagai event lain. Contoh :
a. MedicalViewerActionType.Scale : event untuk melakukan Zoom pada
citra.
b. MedicalViewerActionType.AnnotationRuler : event untuk melakukan
pengukuran pada citra.
c. MedicalViewerActionType.AnnotationText : event untuk menambah
annotasi kata pada citra
8. Selain merubah nilai dari Window Level dan memberi annotasi pada
citra, ahli radiologi juga dapat merubah orientasi dari citra. Untuk
yang dilakukan adalah merubah orientasi citra sebesar 180 o . Contoh
code :
]
Dim flip As New FlipCommand
flip.Run(medicViewer.Cells(0))
9. Citra yang sedang tampil dapat diambil beserta dengan nilai Window
Level dan annotasi yang ada saat ini. Mengambil satu gambar citra
digunakan untuk mengubah citra dalam bentuk lain(contoh : jpeg,
jpeg2000, dan bmp) dan menambahkan kedalam reporting. Untuk
mengambil citra yang sedang aktif dengan menggunakan code :
cell.GetCellImage(cell.ActiveSubCell,
False,MedicalViewerCellImageFeatures.All)
Dan code untuk mencetak citra dalam format lain menggunakan code :
codecs.Save(rasterImage, nama,
RasterDialogFileTypesIndex.WindowsBitmap
, bitsPerPixel, imageFirstPage, imageLastPage, savePageNumber,
pageMode)
10. Modul pelaporan memiliki satu variabel penampung untuk menerima
citra dari Viewer. Citra ini yang akan diikut sertakan pada saat cetak
laporan. Modul laporan memiliki format sendiri, berdasar pada hasil
survey ke beberapa rumah sakit di Indonesia, laporan yang baik harus
menampilkan data rumah sakit, informasi dari pasien(contoh: Nama,
temuan dari citra. Oleh karena itu, modul laporan menyediakan field
untuk menulis laporan dan temuan, informasi dari pasien diambil dari
tag DICOM dari pasien, dan data rumah sakit diambil dari data rumah
sakit pada PACS. Modul pelaporan dapat dicetak maupun dalam bentuk
Pdf.
3.2.2 Desain Sistem
MEDINFO STORAGE SERVER
DICOM Viewer Switch
DICOM Printer Printer Client
Client
Client
PACS
Gambar 3.3 Model aplikasi DICOM Viewer yang terintegrasi dengan PACS
Secara keseluruhan sistem DICOM Viewer merupakan modul yang
terdapat pada PACS server, yaitu PACS MedInfo Server, yang berfungsi sebagai
server utama dalam sistem, dimana dapat menangani sinkronisasi data radiologi
dengan PACS server lain maupun dengan modaliti yang ada. Data yang telah ada
di PACS MedInfo Server akan digunakan oleh aplikasi DICOM Viewer sebagai
sumber data.
Berikut ini adalah Context Diagram dari Aplikasi DICOM Viewer serta
DFD level 0 dan DFD level 1 dari context diagram yang dibuat.
A. Context Diagram
Data g ambar Simpan Jpeg
Hasil DICOM dalam bentuk file Jpeg
Data Effect Pilihan Data Report Pilihan
Data User
Data Setting Report
File DICOM Anonim Laporan Radiolog i
Data Dicom Tag
Data Properties cell Data File DICOM
Data Gambar Satu Series Pilihan
Gambar berubah Otomatis Data Gambar yang ditampilkan
Hasil DICOM dalam bentuk AVI
Data DICOM dalam bentuk AVI
Data Properties Viewer
Data Sub cell
Anotasi pilihan Window Level Persistence
Data Window Level
Hasil DICOM dalam bentuk FIle Jpeg2000
Data DICOM simpan JPeg2000
Data Tag DICOM
Laporan Radiolog i
Data Laporan Radiolog i 0
DICOM Viewer
+
Ahli Radiologi PACS
Gambar 3.4 Context Diagram aplikasi DICOM Viewer
Aplikasi DICOM Viewer pada tugas akhir ini merupakan modul aplikasi
yang terintegrasi dengan modul PACS server, hal ini dapat dilihat pada context
diagram DICOM Viewer dimana sumber data berasal dari PACS server. Sehingga
apabila terjadi perubahan data pada PACS server maka data yang tersaji pada
aplikasi DICOM Viewer juga akan sama hasilnya, hal ini dilakukan untuk
B. DFD Level 0
Gambar 3.5 DFD level 0 DICOM Viewer
Setelah context diagram didekomposisikan maka akan didapat DFD level
0 (gambar 3.4). Pada DFD level 0 terdapat 5 proses yaitu:
a) Setting Aplikasi DICOM Viewer : Proses yang terjadi ketika ahli radiologi
b) Menampilkan Gambar Radiologi : Proses ini digunakan untuk
menampilkan gambar / citra yang dipilih dari PACS Server, dan
melakukan pengolahan citra sesuai keperluan ahli radiologi
c) Membuat Laporan : Proses untuk membuat laporan medis dari hasil
analisa citra yang dilakukan ahli radiologi.
d) DICOM Editor : Proses untuk merubah nilai dari tag citra
e) Mencetak Gambar : Proses untuk mencetak citra, dan mengubahnya
menjadi format lain. Seperti : Jpeg2000 atau AVI.
C. DFD Level 1 Menampilkan gambar Radiologi
Ahli radiologi dapat mengolah dan menganalisa gambar pada saat gambar
ditampilkan dilayar. Gambar dapat dirubah nilai window level, diberi notasi,
Gambar 3.6 DFD Level 1 menampilkan gambar Radiologi
E. DFD Level 1 Membuat Laporan
Setelah gambar dianalisa, ahli radiologi dapat membuat laporan dan
menambahkan citra atau gambar yang telah dianalisa. Laporan juga berisi data
pasien dari gambar yang bersangkutan. Laporan ini akan disimpan dan diatur
Gambar 3.7 DFD Level 1 Membuat Laporan
3.2.4 Entity Relationship Diagram (ERD)
Entity Relationship Diagram (ERD) yaitu alat untuk mempresentasikan
semua kebutuhan-kebutuhan sistem yang berkaitan dengan field-field yang
digunakan berupa tipe atau jenis dan atribut dari field-field tersebut, serta
