RANCANG BANGUN APLIKASI ELEKTROKARDIOGRAM (EKG)
VIEWER YANG TERINTEGRASI DENGAN PICTURE ARCHIVING AND COMMUNICATION SYSTEM (PACS) STUDI KASUS RUMAH SAKIT NATIONAL HOSPITAL
TUGAS AKHIR
Program Studi
S1 Sistem Informasi
Oleh:
FREDY PRIYAMBODO
10.41010.0200
FAKULTAS TEKNOLOGI DAN INFORMATIKA
ix
KATA PENGANTAR ... vii
DAFTAR ISI...ix
DAFTAR GAMBAR ... xii
DAFTAR TABEL ... 16
BAB IPENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang Masalah ... 1
1.2 Perumusan Masalah ... 3
1.3 Pembatasan Masalah ... 4
1.4 Tujuan ... 4
1.5 Sistematika Penulisan ... 4
BAB IILANDASAN TEORI ... 6
2.1 Picture Archiving and Communication System (PACS)...6
2.2 Elektrokardiogram (EKG) ... 8
2.3 Lead EKG ... 9
2.4 Kertas EKG ... 12
2.5 Digital Imaging And Communication In Medicine (DICOM) ... 15
2.6 Ruang Lingkup DICOM ... 16
2.7 Struktur Data,Semantik DICOM ... 16
x
2.9 DICOM 3.0 SUPLEMEN 30 ... 19
2.10 Extensible Markup Language (XML) ... 22
2.11 CharruaSoft ... 24
BAB III METODE PENELITIAN... 25
3.1 Metode Penelitian ... 25
3.2 Studi Literatur ... 25
3.3 Akuisisi kebutuhan ... 26
3.3.1.Wawancara ... 27
3.3.2.Investigasi Hard data ... 28
3.4 Analisis Kebutuhan ... 28
3.5 Desain ... 32
3.5.1 Desain sistem (alur sistem) ... 32
3.5.2 Desain antar muka (user interface). ... 45
3.5.3 Desain database ... 53
3.6 Coding ... 87
3.7 Testing ... 87
3.7.1 Black Box ... 88
3.8 Analisis Hasil Uji Joba ... 89
3.9 Pelaporan ... 89
BAB IVTESTING DAN IMPLEMENTASI ... 90
xi
4.3 Kebutuhan Software (Perangkat Lunak) ... 91
4.4 Implementasi Sistem dan Hasil Testing Sistem ... 91
4.4.1 Implementasi dan testing terhadap proses konversi data XML dari modalityResting EKG menjadi data dalam standar DICOM 3.0...92
4.4.2 Implementasi dan testing terhadap proses penerimaan data standar DICOM 3.0 dari modality USG dan treadmill ke Medview® PACS. 102 4.4.3 Implementasi dan testing terhadap aplikasi EKG viewer dapat menampilkan data dalam standar DICOM 3.0 ... 105
4.4.4 Implementasi dan testing terhadap fungsi 6 fitur pada aplikasi EKG viewer. ... 108
4.5 Analisis Hasil Testing ... 127
BAB V PENUTUP ... 128
5.1 Kesimpulan ... 128
5.2 Saran ... 128
DAFTAR PUSTAKA ... 130
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Permasalahan pada R.S National Hospital pada bagian kardiologi .... 2
Gambar 2.1 jenis 12 sudut jantung…...9
Gambar 2.2 The standard (bipolar) leads and their axes ... 10
Gambar 2.3 The augmented (unipolar) leads and their axes ... 11
Gambar 2.4 Placement of standard prekordial electrodes ... 11
Gambar 2.5 Kertas EKG Sumber : Waslaludin, S (2010)... 12
Gambar 2.6 Gelombang T, U, P, QRS, ST, PR, dan QT...13
Gambar 2.7 Struktur file DICOM Sumber : NEMA, 2004:20 ... 17
Gambar 3.1 Metode penelitian pada aplikasi EKG viewer…... 25
Gambar 3.2 Mekanisme Pemodelan EKG viewer yang dintegrasikan dengan Medview® PACS...32
Gambar 3.3 Mekanisme pengelompokkan nilai data waveform ke tiap waveform channels dan samples...39
Gambar 3. 4 Lead I...44
Gambar 3.5 Lead II...44
Gambar 3.6 Lead III...44
Gambar 3.7 Tampilan awal aplikasi EKG Viewer...45
Gambar 3.8 Fitur menu EKG Viewer...46
Gambar 3.9 Desain menu Lead Format...47
Gambar 3.10 Desain menu gain...48
Gambar 3.11 Desain menu grid type...49
Gambar 3.12 Desain menu color...50
xiii
Gambar 3.16 Blok diagram proses menerima data XML pada XML broker ... 54
Gambar 3.17 Blok Diagram Proses Mengkonversi Data dari format XML menjadi data dalam standard DICOM 3.0 ... 55
Gambar 3.18 Blok Diagram Proses menampilkan data dalam standar DICOM 3.0 menjadi grafik ... 56
Gambar 3.19 Domain Model EKG viewer yang terintegrasi dengan PACS ... 58
Gambar 3.20 Usecase Read Data Aplikasi EKG viewer yang dintegrasikan dengan Medview® PACS ... 61
Gambar 3.21 Robustness Diagram PACS Login ... 63
Gambar 3.22 Robustness Diagram Local Patient Lis...64
Gambar 3.23 Robustness Diagram EKG Viewer ... 65
Gambar 3.24 Robustness Diagram Menerima data DICOM...66
Gambar 3.25 Robustness Diagram Menerima data DICOM...67
Gambar 3.26 Sequential Diagram Pacs Login ... 68
Gambar 3.27 Sequential Diagram Local Patient List... 68
xiv
Gambar 4.1 Mengubah data XML menjadi data standar DICOM 3.0…...92
Gambar 4.2 Isi data XML Name ... 93
Gambar 4.3 Isi Tag data DICOM Patient’s Name ... 93
Gambar 4.4 Isi Tag data DICOM Patient ID ... 94
Gambar 4.5 Isi Tag data XML PID ... 94
Gambar 4.6 Isi Tag data XML BirthDateTime ... 95
Gambar 4.7 Isi Tag data DICOM Patient’s Birth Date ... 95
Gambar 4.8 Isi Tag data DICOM Patient’s Sex ... 96
Gambar 4.9 Isi Tag data XML Gender ... 96
Gambar 4.10 Isi Tag data XML Weight ... 97
Gambar 4.11 Isi Tag data DICOM Patient’s Weight ... 97
Gambar 4.12 Isi Tag data XML ObservationDateTime...98
Gambar 4.13 Isi Tag data DICOM Study Date ... 98
Gambar 4.14 Isi Tag data XML MedianSamples ... 99
Gambar 4.15 Isi Tag data DICOM waveform Sequence ... 99
Gambar 4.16 Fitur server setting pada aplikasi Medview® PACS ... 103
Gambar 4.17 Fitur Remote AET pada aplikasi Medview® PACS ... 103
Gambar 4.18 Notifikasi update data sukses di Medview® PACS ... 104
Gambar 4.19 Nama pasien Linda pada fitur local patien list ... 106
Gambar 4.20 Nama Pasien Linda pada aplikasi CharruaSoft...106
Gambar 4.21 Tampilan waveform pada aplikasi EKG viewer ... 107
Gambar 4.22 Tampilan aplikasi CharruaSoft... 107
Gambar 4.23 Tampilan fitur reguler ... 109
xv
Gambar 4.27 Tampilan fitur lead Format 6x2 ... 111
Gambar 4.28 Tampilan fitur Gain 5 mm ... 114
Gambar 4.29 Tampilan fitur Gain 10 mm ... 114
Gambar 4.30 Tampilan fitur Gain 20 mm ... 115
Gambar 4.31 Tampilan fitur Gain 40 mm ... 115
Gambar 4.32 Tampilan fitur Grid Type None ... 117
Gambar 4.33 Tampilan fitur Grid Type 1 mm ... 117
Gambar 4. 34 Tampilan fitur Grid Type 5 mm ... 118
Gambar 4.35 Tampilan fitur Color Red/Black ... 119
Gambar 4.36 Tampilan fitur Color Blue/Black ... 120
Gambar 4.37 Tampilan fitur Colorgreen /Black ... 120
Gambar 4.38 Tampilan fitur Color Gray/Green ... 121
Gambar 4.39 Tampilan fitur Caliper duration ... 123
Gambar 4.40 Tampilan fitur Caliper + uV ... 124
Gambar 4.41 Tampilan fitur Zoom In ... 125
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Pengelompokan Entitas Informasi ... ...18
Tabel 3.1 Mapping data XML ke DICOM…...34
Tabel 3.2 pengelompokan array 1 dimensi menjadi array 2 dimensi ... ...41
Tabel 3.3 Struktur Tabel DCMFile ... 71
Tabel 3.4 Struktur Tabel Login ... 87
Tabel 4.1 Tabel Test case listener dapat berjalan pada DICOM konverter…...100
Tabel 4.2 Tabel Test case memastikan proses pemetaan data XML ke DICOM 3.0 telah berjalan dengan benar ... 100
Tabel 4.3 Tabel Test case setting pada aplikasi Medview® PACS pada modaity bagian kardiologi ... 104
Tabel 4.4 Tabel Test case setting pada aplikasi Medview® PACS pada modaity bagian kardiologi (Lanjutan) ... 105
Tabel 4.5 Tabel Test case mengkomparasi wavefrom hasil aplikasi EKG viewer dengan hasil wavefrom aplikasi yang bernama CharruaSoft ... 108
Tabel 4.6 Test case fitur lead Format ... 112
Tabel 4.7 Tabel Test case Gain ... 116
Tabel 4.8 Tabel Test case fitur Grid Type ... 118
Tabel 4.9 Tabel Test case fitur Color ... 121
Tabel 4.10 Tabel Test case fitur Color (Lanjutan) ... 121
Tabel 4.11 Tabel Test case fitur Caliper ... 124
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang Masalah
National Hospital merupakan sebuah rumah sakit yang terbilang baru di Surabaya. Didirikan tahun 2010, yang nantinya diharapkan menjadi Rumah Sakit modern bertaraf Internasional yang dilengkapi fasilitas penunjang kesehatan terpadu dan dukungan penerapan teknologi serta alat-alat kesehatan terbaru. Tujuan pendirian National Hospital adalah menjadi pelayanan pusat medis yang memiliki teknologi dan fasilitas penunjang medis yang lengkap, sehingga dapat melayani masyarakat dengan baik.
kondisi saat ini Rumah sakit National Hospital sudah memiliki Medview®
Picture Archiving And Comunication System (PACS) pada bagian radiologi. Medview® PACS tersebut dibeli dari perusahaan PT.Medix Soft. Medview® PACS adalah System yang digunakan untuk mengarsipkan dan mendistribusikan data citra medis yang menerima data dalam standar DICOM 3.0. DICOM merupakan standar industri untuk radiologi transferral dari gambar dan informasi medis lainnya antara komputer (Huang, 2004). Fungsi Medview® PACS sendiri pada National Hospital adalah agar penyimpanan data pada modality citra medis bagian radiologi dan bagian kardiologi bisa terpusat atau jadi satu. Di mana Medview® PACS pada bagian radiologi sudah bisa diintegrasikan dengan beberapa
modality medis seperti Magnetic Resonance Imaging (MRI), computerized tomography scanner (CT-Scan), Computed Radiography And Digital Radiography
2
Gambar 1.1 Permasalahan pada R.S National Hospital pada bagian kardiologi Gambar 1.1 menjelaskan bahwa selain memiliki bagian radiologi terdapat juga bagian kardiologi yang didalamnya terdapat 3 jenis modality medis seperti USG jantung, Treadmill jantung dan Resting EKG. Pada jenis modality USG jantung dan Treadmill jantung memiliki keluaran data dalam standar DICOM 3.0, Sedangkan untuk modality Resting EKG masih memiliki keluaran data dalam format XML.
Terdapat kebutuhan atau permasalahan pada rumah sakit National Hospital, agar 3 jenis modality pada bagian Kardiologi dapat dintegrasikan dengan Medview® PACS. Pada jenis modality USG jantung dan Treadmill jantung sudah bisa diintegrasikan dengan Medview® PACS karena data yang dikirim sudah dalam standar DICOM 3.0 yang keluaran datanya dalam bentuk waveform. Sedangkan pada jenis modality Resting EKG belum bisa diintegrasikan dengan Medview®
PACS karena data yang dikirim masih dalam format XML yang nantinya data tersebut memiliki keluaran dalam bentuk waveform.
Berdasarkan pada permasalahan di atas, maka dibutuhkan suatu sistem yang berfungsi untuk mengkonversi data XML menjadi standar DICOM 3.0 untuk
modality berjenis Resting EKG. Agar Medview® PACS bisa menampilkan data yang dikirim dari modality bagian kardiologi maka dibutuhkan pula penambahan fitur yaitu EKG viewer yang berfungsi bisa menampilkan data waveform dalam bentuk grafis. Karena terdapat perbedaan mekanisme proses penampilan data antara
file dalam standar DICOM 3.0 biasa yang akan digunakan di bagian radiologi,
dengan file dalam standar DICOM 3.0 bagian kardiologi. Pada file berstandar DICOM 3.0 data tersebut dalam bentuk pixel, sedangkan file berstandar DICOM 3.0 masih berupa nilai-nilai angka hasil pengukuran dan harus diolah lebih lanjut untuk dapat ditampilkan dalam bentuk grafis.
1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang permasalahan di atas, maka rumusan masalah dalam penelitian ini yaitu :
1. Bagaimana cara membuat modul yang dapat menkonversi data EKG dalam format XML menjadi standar DICOM 3.0
4
1.3 Pembatasan Masalah
Adapun batasan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Sistem yang dibahas hanya menyimpan hasil data pasien dari modalitytreadmill,
USG dan Resting EKG.
2. Membuat aplikasi EKG viewer yang dapat menampilkan proses gelombang
elektrokardiografi yang berbasis DICOM dalam bentuk grafik.
3. Pengguna yang mengakses aplikasi ini ditunjukan kepada Dokter ahli jantung. 4. DICOM yang digunakan yaitu Standar DICOM 3.0
5. Aplkasi EKG Viewer hanya dapat diintegrasikan dengan Medview® PACS milik PT.Medix Soft.
6. Modality yang digunakan adalah treadmill, USG dan Resting EKG. 7. Modality yang digunakan Resting EKG bertipe MAC 800.
1.4 Tujuan
Dengan melihat perumusan masalah di atas, maka tujuan yang hendak dicapai adalah menghasilkan rancang bangun aplikasi EKG viewer yang dintegrasikan dengan Medview® PACS pada rumah sakit National Hospital. 1.5 Sistematika Penulisan
Di dalam penyusunan laporan tugas akhir ini secara sistematis diatur dan disusun dalam lima bab, yang masing-masing terdiri dari beberapa sub bab. Adapun urutan dari bab pertama sampai bab terakhir adalah sebagai berikut:
Bab I : Pendahuluan
Bab II : Landasan Teori
Bab ini menjelaskan tentang gambaran umum Picture Archiving and Communication System (PACS), EKG Viewer, kertas EKG, serta standarisasi DICOM 3.0 yang digunakan didalam pembahasan TA ini.
Bab III: Metoda Penelitian 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 dan Implementasi
Bab ini yang berisi penjelasan tentang implementasi sistem dan testing serta hasil analisis dari testing yang telah dilakukan
Bab V : Penutup
6
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Picture Archiving and Communication System (PACS)
Picture Archiving and Communication System (PACS) 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 (Alim, 2004).
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).
7
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 di mana 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 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).
2.2 Elektrokardiogram (EKG)
Menurut Klabunde, R. E (2011) jurnal yang berjudul Identifikasi kelainan Jantung Menggunakan Pola Citra Digital Elektrokardiogram, Elektrokardiogram (EKG) adalah suatu gambaran dari potensial listrik yang dihasilkan oleh aktivitas listrik otot jantung. EKG ini merupakan rekaman informasi kondisi jantung yang diambil dengan
elektrokardiograf yang ditampilkan melalui monitor atau dicetak pada kertas. Rekaman EKG ini digunakan oleh dokter ahli untuk menentukan kodisi jantung dari pasien.
9
2.3 Lead EKG
Menurut Busono (2004) dalam mesin EKG yang banyak digunakan di Indonesia, Seperti pada gambar 2.1 terdapat 12 lead: I, II, III, aVR, aVL, aVF, V1, V2, V3, V4, V5, V6. Artinya jantung dilihat dari 12 sudut pandang.
Terdapat 2 jenis lead , yaitu :
A. seperti gambar 3 Leadbipolar : merekam perbedaan potensial dari 2 elektrode. - Lead I : merekam beda potensial antara tangan kanan (RA) dengan tangan
kiri (LA) yang mana tangan kanan bermuatan (-) dan tangan kiri bermuatan (+)
- Lead II : merekam beda potensial antara tangan kanan (RA) dengan kaki kiri (LF) yang mana tangan kanan bermuatan (-) dan kaki kiri bermuatan (+)
- Lead III : merekam beda potensial antara tangan kiri (LA) dengan kaki kiri (LF) yang mana tangan kiri bermuatan (-) dan kaki kiri bermuatan (+).
B. Leadunipolar : merekam beda potensial lebih dari 2 elektode.
Dibagi 2 : lead unipolar ekstremitas dan lead unipolar prekordial Lead unipolarekstremitas.
- Lead aVR : merekam beda potensial pada tangan kanan (RA) dengan tangan kiri dan kaki kiri yang mana tangan kanan bermuatan (+)
- Lead aVL : merekam beda potensial pada tangan kiri (LA) dengan tangan kanan dan kaki kiri yang mana tangan kiri bermuatan (+).
- Lead aVF : merekam beda potensial pada kaki kiri (LF) dengan tangan kanan dan tangan kiri yang mana kaki kiri bermuatan (+) Menurut Busono (2004), Lead V1-6 adalah lead unipolar, terdiri dari sebuah
elektroda positif dan sebuah titik referensi yang terletak di pusat listrik jantung. Lead unipolar prekordial : merekam beda potensial lead di dada dengan ketiga lead ekstremitas. Yaitu V1 s/d V6. Sadapan V1, V2, dan V3 disebut sebagai sadapan prekordial kanan sedangkan V4, V5, dan V6 disebut sebagai sadapan prekordial kiri. Untuk lebih jelasnya bisa dilihat pada gambar 2.3 dan gambar 2.4 dibawah ini :
Gambar 2.2 the standard (bipolar) leads and their axes
11
Gambar 2.4 Placement of standard prekordial electrodes Sumber : Busono (2004)
2.4 Kertas EKG
Menurut Waslaludin, S (2010) seperti gambar 2.5 menjelaskan bahwa kertas EKG merupakan kertas grafik yang terdiri dari garis horisontal dan vertikal
berbentuk bujur sangkar dengan jarak 1 mm. Garis yang lebih tebal (kotak besar) terdapat pada setiap 5 mm. Garis horizontal menggambarkan waktu (detik) yang mana 1 mm (1 kotak kecil) = 0,04 detik, 5 mm (1 kotak besar) = 0,20 detik. Garis
vertical menggambarkan voltase yang mana 1 mm (1 kotak kecil) = 0,1 mV. Sinyal "kalibrasi" harus dimasukkan dalam tiap rekaman. Sinyal standar 1 mV harus menggerakkan jarum 1 cm secara vertikal, yakni 2 kotak besar di kertas EKG. Dalam mesin EKG yang banyak digunakan di Indonesia, terdapat 12 lead: I, II, III, aVR, aVL, aVF, V1, V2, V3, V4, V5, V6. Artinya jantung dilihat dari 12 sudut pandang.
Pada praktek sehari-hari perekaman dibuat dengan kecepatan 25 mm/detik. Pada awal rekaman kita harus membuat kalibrasi 1 milliVolt yaitu sebuah atau lebih yang menimbulkan defleksi 10 mm. Pada keadaan tertentu kalibrasi dapat diperbesar yang akan menimbulkan defleksi 20 mm atau diperkecil yang akan menimbulkan defleksi 5 mm. Hal ini harus dicatat pada saat perekaman EKG
13
sehingga tidak menimbulkan interpretasi yang salah bagi pembacanya. Pada gambar 2.6 akan menjelaskan bahwa setiap
1. Gelombang T
Merupakan gambaran proses repolarisasiventrikel. Umumnya gelombang T positif di lead I, II, V3 – V6 dan terbalik di aVR.
2. Gelombang U.
Adalah gelombang yang timbul setelah gelombang T dan sebelum gelombang P berikutnya.. Penyebab timbulnya gelombang U masih belum diketahui, namun diduga akibat repolarisasi lembat sistem konduksi interventrikel.
3. Gelombang QRS
Merupakan gambaran proses depolarisasi ventrikel, terdiri dari gelombang Q, gelombang R dan gelombang S. Gelombang QRS yang normal :
a. Lebar 0.06 – 0.12 detik b. Tinggi tergantung lead
Gelombang Q adalah defleksi negatif pertama pada gelombang QRS. Gelombang Q yang normal :
a. Lebar kurang dari 0.04 detik
b. Tinggi / dalamnya kurang dari 1/3 tinggi R
Gelombang R adalah defleksi positif pertama gelombang QRS. Geombang R umumnya positif di lead II, V5 dan V6. Di lead aVR , V1 dan V2 biasanya hanya kecil atau tidak ada sama sekali.
Gelombang S adalah defleksi negatif sesudah gelombang R. Di lead aVR dan V1 gelombang S terlihat dalam dan di V2 ke V6 akan terlihat makin lama makin menghilang atau berkurang dalamnya.
1. Interval PR.
Interval PR diukur dari permulaan gelombang P sampai permulaan gelombang QRS. Nilai normal berkisar antara 0.12 – 0.20 detik. Ini merupakan waktu yang dibutuhkan untuk depolarisasi atrium dan jalannya impuls melalui berkas His sampai permulaan depolarisasiventrikel.
2. Segmen ST
15
2.5 Digital Imaging And Communication In Medicine (DICOM)
DICOM (Digital Imaging And Communication In Medicine) adalah standar industri untuk radiologis transferral dari gambar dan informasi medis lainnya antara komputer dan telah menjadi standar format citra medis digital dan komunikasi secara de facto yang digunakan oleh vendor alat medis (Huang, 2004:335). Citra medis disimpan dengan menggunakan format independen, dan format yang paling umum digunakan adalah DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) (NEMA, 2007:5). 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.
2.6 Ruang Lingkup DICOM
DICOM ada untuk 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 sama. Konektifitas dapat berjalan karena verdor mau untuk bekerja sama selama masa 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. 2.7 Struktur Data, Semantik DICOM
17
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 umum struktur file DICOM dapat digambarkan sebagai berikut :
Gambar 2.7 Struktur file DICOM Sumber : NEMA, 2004:20
Sebuah file DICOM terdiri dari 2 bagian besar yaitu header dan Pixel Citra Medis. Sebuah header terdiri dari 128 byte filepreamble 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
Semua informasi mengenai gambar, pasien, studi dan sebagainya disimpan pada header. Dalam istilah DICOM, file gambar DICOM disebut sebagai Data Set. Sebuah Data Set terdiri dari :
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 2.1. Pengelompokan Entitas Informasi Grup Entitas Informasi
Grup 2 Informasi Meta File
Grup 8 Informasi Seri Grup 10 Info Pasien
19
2.8 DICOM 3.0
DICOM standar versi 3.0 diluncurkan pada tahun 1993. standar ini menspesifikasikan secara khusus protokol jaringan dengan menggunakan TCP/IP, mendefinisikan operasi dari Service Class dibelakang pertukaran data dan menciptakan mekanisme untuk mengindentifikasi Information Object secara unik. DICOM juga distrukturisasi sebagai multi-port document dengan tujuan untuk memfasilitasi perluasan pada standar.
Sebagai tambahan, DICOM mendefinisikan Information Object tidak hanya untuk citra medis namun juga pasien studi, laporan, dan pengelompokan data lainnya. Dengan pengembangan yang dibuat pada DICOM versi 3.0, standar ini telah siap memfasilitasi perkembangan dari PACS, menjadi antarmuka dari sistem informasi kesehatan, dan juga memungkinkan untuk membuat sistem teleradiologi. Dalam standar DICOM 3.0 ada beberapa aspek yang dijadikan patokan dalam pembuatan sebuah aplikasi DICOM.
2.9 DICOM 3.0 SUPLEMEN 30
Menurut Rosslyn (2000) jurnal yang berjudul Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM) Supplement 30: Waveform Interchange.
DICOM 3.0 suplemen 30 adalah Data yang digunakan untuk menyimpan EKG dalam bentuk waveform (gelombang).
Tambahan ini mengikuti pendekatan umum kemampuan, tapi memungkinkan untuk kebutuhan spesifik dari gelombang.
Obyek informasi gelombang adalah generalisasi dari kelas DICOM gambar komposit informasi objek. Struktur hirarki kasus pasien / studi / seri / object, di wakili DICOM gambar model informasi. Perubahan Bagian 3 Standar DICOM termasuk modifikasi Informasi Image Composite Model untuk memasukkan bentuk gelombang serta data pixel, dan lampiran informatif menggambarkan model data gelombang. Pada saat membuka file DICOM 3.0 suplemen 30 maka akan terdapat beberapa jenis tag data :
a. 12-Lead EKG IOD Deskripsi
The 12-Lead Electrocardiogram (12-Lead EKG) IOD adalah spesifikasi sinyal listrik digital dari sistem konduksi jantung pasien dikumpulkan pada permukaan tubuh, yang telah diakuisisi oleh modalitas EKG atau oleh EKG fungsi akuisisi dalam suatu modalitas pencitraan.
b. Acquisition Modality
Nilai Modalitas pada EKG harus (0008,0060) c. Waveform Sequence
Jumlah gelombang urutan (5400,0100) Produk antara 1 dan 5. d. Number Of Waveform Channels
21
e. Number Of Waveform Samples
Nilai Jumlah Sampel (003A,0010) di setiap gelombang Urutan Barang harus kurang dari atau sama dengan 16384 .
f. Sampling Frequency
Nilai Frekuensi Sampling (003A,001A) di setiap gelombang Urutan Barang harus antara 200 dan 1000
g. Channel Source
Baseline Konteks ID untuk Channel (003A,0208) di setiap saluran Definition Urutan Barang harus CID 3001.
h. Waveform Sample Interpretation
Nilai Interpretasi gelombang Sample (5400,1006) di setiap gelombang Urutan Barang harus SS .
i. Waveform Annotation Module
Konteks ID Ditetapkan untuk Concept Nama Kode urutan (0040, A043) di gelombang Anotasi Urutan (0040, B020) harus CID 3335. Kelompok Konteks ini mendukung anotasi yang ditekan pada alat pacu jantung dalam bentuk gelombang ECG.
j. Context Module
k. Waveform Data
Pengkodean data sampel - channel (5400,1010).
2.10 Extensible Markup Language (XML)
Menurut john plerce (2006) jurnal yang berjudul XML by example.
Extensible Markup Language (XML) adalah cara yang fleksibel untuk menciptakan format informasi umum dan berbagi baik format dan data pada
World Wide Web, intranet, dan di tempat lain. Misalnya, pembuat komputer mungkin setuju pada cara standar atau yang umum untuk menggambarkan informasi tentang produk komputer (kecepatan prosesor, ukuran memori, dan sebagainya) dan kemudian menggambarkan format informasi dengan XML. Seperti cara mendeskripsikan data akan memungkinkan pengguna untuk mengirim (program) ke situs Web masing-masing komputer, mengumpulkan data, dan kemudian membuat perbandingan yang valid. XML dapat digunakan oleh setiap individu atau kelompok perusahaan yang ingin berbagi informasi dengan cara yang konsisten.
XML, rekomendasi resmi dari World Wide WebConsortium (W3C), mirip dengan bahasa halaman Web saat ini, Hypertext Markup Language (HTML). Kedua XML dan HTML berisi simbol markup untuk menggambarkan isi dari halaman atau file. HTML, bagaimanapun, menggambarkan isi dari suatu halaman web (terutama teks dan gambar grafis) hanya dalam hal tampil
23
2.11 CharruaSoft
Pada aplikasi CharruaSoft berfungsi sebagai viewer yang nantinya data EKG dapat ditampilkan dalam bentuk grafik. Aplikasi CharruaSoft dapat dilihat pada situs http://www.charruasoft.com/products/ecgv/index.php. Berikut tampilan dari aplikasi CharruaSoft dapat dilihat pada gambar 2.8
25
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Metode Penelitian
Pada bagian ini dijelaskan mengenai metode penelitian yang digunakan untuk membahas penyelesaian permasalahan-permasalahan dalam tugas akhir. Tahapan proses yang dilakukan dapat dilihat pada gambar 3.1.
3.2 Studi Literatur
Proses studi literatur yang dilakukan dengan mengumpulkan dan mempelajari konsep, teori serta materi dari buku dan literatur yang mengarah pada pemecahan masalah.
a. PACS (Picture Archiving and Communication System)
Sebagai referensi untuk mempelajari desain dan cara kerja Medview® PACS server.
b. DICOM (Digital Imaging And Communication In Medicine)
Sebagai referensi untuk mempelajari standar DICOM yang digunakan dalam Medview® PACS server.
c. DICOM Wavefrom
Sebagai referensi data yang mengacu standar DICOM 3.0 suplement 30 yang digunakan untuk menyimpan EKG.
d. EKG (Elektrokardiogram)
Sebagai referensi untuk mempelajari desain dan cara kerja EKG viewer.
e. Sistem Analysis and Design
Sebagai referensi untuk mempelajari konsep, analisis dan desain suatu sistem.
3.3 Akuisisi kebutuhan
27
3.3.1 Wawancara
Terdapat 1 informan kunci yang diwawancarai dan dianggap oleh peneliti layak untuk dapat mewakili kebutuhan, yaitu dokter ahli jantung pada bagian kardiologi. Berdasarkan hasil wawancara penulis dengan dokter ahli jantung sebagaimana terlampir pada lampiran 1, didapatkan informasi bahwa :
a. Pada bagian kardiologi terdapat 3 jenis modality yaitu alat Resting EKG,
Treadmill dan USG.
b. Ketiga jenis alat di atas memiliki tipe test yang berbeda, yaitu : 1.Tipe rest test pada alat USG dan Resting EKG.
2.Tipe stress test pada alat Treadmill.
c. Ketiga jenis alat pada bagian kardiologi memiliki jenis format data yang berbeda, yaitu :
1.Data dalam standar DICOM 3.0 yang dimiliki oleh alat USG dan
Treadmill.
2.Data dalam format XML yang dimiliki oleh alat Resting EKG. d. Pada alat Resting EKG belum dapat berintegrasi dengan Medview®
PACS karena komunikasi tidak mendukung standar DICOM 3.0,sedangkan untuk alat Treadmill dan USG sudah dapat berintegrasi dengan Medview® PACS karena mendukung standar DICOM 3.0
3.3.2 Investigasi Hard data
Proses ini dilakukan dengan cara melakukan penyesuaian kebutuhan data setelah melakukan wawancara. Penyesuaian ini dilakukan dengan cara melakukan permintaan dokumen, foto atau pun file yang terkait dengan hasil wawancara sebelumnya sebagai penambahan referensi wawancara terkait kebutuhan dokumen penelitian (Kendall, 2011). Berikut investigasi hard data yang penulis dapatkan :
a. Data dalam format XML (lampiran 2)
b. Data dalam standar DICOM 3.0 suplement 30 (lampiran 3) c. Kertas EKG dari alat Resting EKG (lampiran 4)
3.4 Analisis Kebutuhan
Pada proses analisis kebutuhan dilakukan pengecekan ulang terhadap hasil proses akuisisi kebutuhan untuk memastikan data yang dikumpulkan sudah mencakup kebutuhan secara keseluruhan atau terjadi pengurangan kebutuhan sesuai dengan hasil akuisisi kebutuhan yang telah dilakukan. Kebutuhan aplikasi EKG viewer yang terintegrasi dengan Medview® PACS secara keseluruhan berdasarkan akuisisi kebutuhan dapat dideskripsikan sebagai berikut:
Rumah Sakit National Hospital sebagai studi kasus Tugas Akhir ini sudah menggunakan produk dari PT.Medix Soft yang bernama Medview® PACS. Selain memiliki bagian radiologi terdapat juga bagian kardiologi yang memiliki 3 jenis
modality pencitraan medis, yaitu USG jantung yang bertipe rest test, Treadmill
jantung yang bertipe stress test dan Resting EKG yang bertipe rest test.
Terdapat permasalahan agar 3 jenis modality pada bagian kardiologi dapat diintegrasikan dengan Medview® PACS. Jenis modality USG dan Treadmill
29
berarti, karena kedua jenis modality ini memiliki standar DICOM 3.0. Sedangkan
modality Resting EKG belum dapat diintegrasikan dengan Medview® PACS, karena tidak berstandar DICOM 3.0.
Pada jenis modality USG jantung dan Treadmill jantung memiliki keluaran data dalam standar DICOM wavefrom sesuai standar DICOM 3.0 suplemen 30. Sedangkan untuk modality Resting EKG masih memiliki keluaran data dalam format XML. Terdapat perbedaan proses penampilan dalam standar DICOM 3.0 biasa yang digunakan di bagian radiologi, dengan file dalam standar DICOM 3.0 suplemen 30 bagian kardiologi. Pada file standar DICOM 3.0, data dalam bentuk
pixel yang ditempatkan pada tag (7FE0,0010), sedangkan file standar DICOM 3.0 suplemen 30 masih berupa nilai-nilai angka hasil pengukuran, yang disebut data
waveform yang ditempatkan pada tag (5400,1010), dan harus diolah lebih lanjut untuk dapat ditampilkan dalam bentuk grafis. Agar Medview® PACS bisa menampilkan data yang dikirim dari modality bagian kardiologi maka dibutuhkan pula penambahan fitur yaitu EKG viewer yang berfungsi menampilkan data
waveform dalam bentuk grafis.
1. Zoom citra
Fitur Zoom digunakan untuk memperbesar gambar grafik waveform. 2. Grid Type
Fitur grid type digunakan untuk memberikan background grid pada grafik atau tidak memakai background grid bila dipilih none. Terdapat 2 pilihan grid tpye, selain none, yaitu 1 mm dan 5 mm, dimana pilihan ini akan mempengaruhi besar ukuran satuan kotak grid yang ditampilkan, yaitu 1 mm x 1 mm dan 5 mm x 5 mm.
3. Lead Format
Fungsi dari fitur lead format untuk mengatur jumlah grafik detak jantung yang dapat menampilkan lead dasar yang terdiri dari lead I, lead II,
lead III. Lead Augmented yang terdiri dari aVR, aVL, aVF dan Lead Prekordial terdiri dari 6 lead yaitu V1, V2, V3, V4, V5 dan V6.
Terdapat 5 pilihan lead format, yaitu (1) reguler, (2) 3x4, (3) 3x4+1, (4) 3x4+3 dan (5) 6x2. Lead format reguler adalah fitur tampilan awal grafik detak jantung yang terdiri dari 12 lead, yaitu lead I, lead II, lead III, aVR, aVL, aVF, V1, V2, V3, V4, V5 dan V6. Lead format 3x4adalah tampilan 12 lead dalam format 3 baris dan 4 kolom. Dimana baris pertama berisi lead
I, lead aVR, lead V1 dan lead V4. Baris kedua berisi lead II, lead aVL, lead
V2 dan lead V5. Baris ketiga berisi lead III, lead aVF, lead V3 dan lead V6.
31
atas namun terdapat tambahan 3 lead yang menunjukan sampel lanjutan dari
lead II, lead V2 dan lead V3 yang terletak pada pusat jantung dan bertujuan menilai ada tidaknya aritmia. Lead format 6x2 adalah tampilan 12 lead
dalam format 6 baris dan 2 kolom dimana baris pertama berisi lead I dan
lead V1, baris kedua berisi lead II dan lead V2, baris ketiga berisi lead III dan lead V3, baris keempat berisi lead aVR dan lead V4, baris kelima berisi
lead aVL dan lead V5, baris keenam berisi lead aVF dan lead V6. 4. Gain
Fungsi dari fitur gain adalah untuk menguatkan parameter amplitudo. Terdapat pilihan untuk gain yang bisa diterapkan, yaitu (1) 5 mm, (2) 10 mm, (3) 20 mm, dan (4) 40 mm
5. Caliper
Fitur caliper digunakan untuk melakukan perhitungan waktu gelombang waveform dengan satuan millisecond (ms) terhadap area tertentu yang ditentukan oleh user. Terdapat 2 pilihan pada fitur caliper, yaitu
duration dan duration + uV.
6. Color
Fitur color digunakan untuk mengatur warna grafik dan warna
background grid. Terdapat 4 pilihan warna, yaitu (1) Red/Black, (2)
Blue/Black (3) Green/Black dan (4) Gray/Green. Sebagai contoh bila dipilih color green/black maka grafik akan ditampilkan dengan warna hitam/black
3.5 Desain
Pada proses desain dilakukan representasi dari hasil analisis kebutuhan ke dalam bentuk desain. Terdapat beberapa desain yang terkait dengan penelitian Tugas Akhir, yaitu :
3.5.1 Desain sistem (alur sistem)
Terdapat 3 alur mekanisme pemodelan EKG viewer yang dintegrasikan dengan Medview® PACS pada gambar 3.2, yaitu :
a. Alur komunikasi EKG viewer yang dintegrasikan dengan Medview® PACS b. Alur konversi data XML menjadi data dalam standar DICOM 3.0
c. Alur pembacaan data standar DICOM 3.0 suplement 30 sehingga menampilkan
dalam bentuk waveform.
33
3.5.1.1 Alur komunikasi EKG viewer yang diintegrasikan dengan Medview® PACS
Pada saat ini modality USG dan Treadmill jantung sudah diintergrasikan dengan Medview® PACS tanpa ada kendala yang berarti, karena kedua jenis
modality ini sudah berstandar DICOM 3.0 sehingga cukup melakukan setting 3 parameter yaitu AE title, Port number dan IP address pada Medview® PACS.
Sedangkan jenis modalityResting EKG belum dapat diintegrasikan dengan Medview® PACS, karena komunikasi tidak berstandar DICOM 3.0, demikian juga data yang di hasilkan, melainkan masih berbentuk data yang berformat XML. Perangkat resting EKG kemudian akan mengirimkan data XML tersebut untuk diarsipkan ke dalam GE Cardiosoft, yang bertindak sebagai XML Broker. Fungsi dari XML Broker adalah suatu media perantara data XML yang nantinya data tersebut akan disimpan ke dalam IP Address dan share folder tempat penyimpanan data XML. Sehingga jika ditemukan data XML baru dari IP Address dan share folder tempat penyimpanan data XML, maka file watcher secara otomatis akan mengambil data XML yang kemudian akan diubah oleh DICOM konverter menjadi data berstandar DICOM 3.0
3.5.1.2 Alur konversi data XML menjadi data dalam DICOM 3.0
Alur konversi data XML dari modalityResting EKG menjadi data dalam standar DICOM 3.0 berawal dari :
1. Data XML dari modality Resting EKG.
2. Membuat file DICOM 3.0yang masih kosong dengan menggunakan aplikasi Medview® PACS.
3. Melakukan mapping dan memasukan value data XML yang sama ke dalam DICOM tag. Pada langkah ini dapat diliat pada tabel 3.1. 4. Jika selesai melakukan mapping data tag XML maka output dari
mapping adalah DICOM 3.0 file yang sudah dipetakan. 5. Data DICOM 3.0 tersimpan di dalam aplikasi PACS.
PACS akan menampilkan data DICOM dalam bentuk grafik dengan menggunakan fungsi utama dari sistem pembacaan citra digital (gambar bentuk
waveform) yaitu aplikasi EKG Viewer.
<PID>000000</PID> (0010,0020) Patient ID
<BirthDateTime>
<Day>4</Day> <Month>5</Month> <Year>1952</Year> </BirthDateTime>
(0010,0030) Patient’s Birth Date
<Gender>MALE</Gender> (0010,0040) Patient’s Sex
<Weight units="KILOGRAMS">78.0</Weight> (0010,1030) Patient’s Weight
<Height units="CENTIMETERS">172</Height> (0010,1020) Patient’s Height
<ObservationDateTime> <Hour>13</Hour> <Minute>4</Minute>
35
XML File DICOM File Tag
<Day>8</Day>
<Month>1</Month> <Year>2013</Year> </ObservationDateTime> <MedianSamples>
(5400,0100) Wavefrom sequence
XML File DICOM File Tag
37
3.5.1.3 Alur pembacaan DICOM 3.0 suplement 30 sehingga menampilkan
dalam bentuk waveform
Pada saat ini alat resting EKG memiliki keluaran data dalam format XML. Perangkat resting EKG kemudian mengirimkan data XML ke XML broker dan data tersebut akan disimpan di dalam share folder. Data yang tersimpan di dalam share folder akan diambil secara otomatis dengan menggunakan file watcher yang kemudian akan dikonversi menjadi data berstandar DICOM 3.0.
Setelah menjadi data berstandar DICOM 3.0, maka data tersebut akan ditampilkan dalam bentuk wavefrom. Di dalam aplikasi Medview® PACS memiliki beberapa proses agar data waveform standar DICOM 3.0 Suplemen 30 dapat ditampilkan pada EKG viewer dengan cara :
a. Menentukan nilai minimal dari waveform.
b. Menentukan nilai maksimal dari waveform + 1
c. Menentukan nilai tengah dari data waveform dengan cara nilai minimal + (Nilai maksimal+1) – nilai minimal / 2.
Setelah nilai minimal, nilai maksimal+1 dan nilai tengah dari data
waveform didapatkan, berikutnya nilai tiap data waveform disesuaikan dengan aturan, sebagai berikut:
a. Jika nilai data (saat ini) > nilai tengah maka nilai data disesuaikan dengan rumus : nilai data (baru) = nilai data (saat ini) – (nilai maksimal+1).
39
Sesudah melakukan pengecekan nilai data waveform, proses selanjutnya mengelompokan nilai waveform ke dalam array 2 dimensi berdasarkan waveform chanel dan waveform samples. Mekanisme pengelompokan nilai data waveform ini dapat digambarkan dalam bentuk flowchart seperti pada gambar 3.3 :
Gambar 3.3 menjelaskan mekanisme pengelompokkan nilai data
waveform ke tiap waveform channels dan samples. Dimulai dari :
C = Variabel literasi wavefrom channels, dengan nilai awal C = 1 Start
S = Variabel literasi wavefrom samples, dengan nilai awal S = 1
Y = Jumlah wavefrom data yang dihitung dari DICOM tag (5400,1010) M = Jumlah wavefrom channels yang didapat dari DICOM tag
(003A,0005)
N = Jumlah wavefrom samples yang didapat dari DICOM tag(003A,0010) Y = M x N
X = Indeks array
D (X) = Variabel array 1 dimensi, yang berisi waveform data ke X yang didapat dari DICOM tag (5400,1010)
T (C,S) = Variabel array 2 dimensi, yang berisi waveform data channels
ke C samples ke S.
Mekanisme pengelompokan data waveform ketiap channels dan samples
dimulai dengan menetapkan nilai C yang mewakili variabel iterasi waveform channels dengan nilai awal C = 1, menetapkan nilai S yang mewakili variabel iterasi
waveform channels dengan nilai awal S = 1, dan menetapkan X yang mewakili indeks array dari data waveform array 1 dimensi yang didapat dari DICOM tag (5400,1010). Bila nilai X > nilai Y dimana nilai Y didapat dari jumlah total banyaknya waveform data yang dihitung dari DICOM tag (5400,1010), maka proses pengelompokan nilai waveform diakhiri dan proses pengecekan data
waveform bila nilai X < nilai Y.
41
Terdapat data waveform array 1 dimensi (1,2,3,4,5,6,7,8,9,0), diketahui M yang mewakili jumlah waveform channels yang didapat dari DICOM tag (003A,0005) adalah 2 dan N yang mewakili jumlah waveform samples yang didapat dari DICOM tag (003A,0010) adalah 5. Maka pengelompokan array 1 dimensi menjadi array 2 dimensi adalah
Berdasarkan penjelasan contoh mekanisme pengelompokan nilai data
waveform diatas, nilai data waveform 1 dimensi yang diwakili oleh nilai D [X] akan dikelompokan terhadap channels terlebih hadulu, yaitu saat nilai C mewakili iterasi
channels < nilai M mewakili total channels. Pada saat pengelompokam ini akan dilakukan proses filtering, dimana bila nilai data waveform array 1 dimensi ke-X yang diwakili oleh D [X] > nilai tengah, maka nilai variabel array 2 dimensi diwakili oleh T [C,S] akan dirubah menjadi D [X]-(nilai maksimal+1) = T [C,S]. Namun bila nilai D [X] < nilai tengah, maka nilai T [C,S] = D [X]. Tiap kali iterasi nilai X akan ditambah 1, demikian juga terhadap nilai C. Bila nilai C > nilai M maka nilai C direset kembali menjadi 1 dan nilai S ditambah 1, demikian seterusnya hingga nilai X > Y.
Contoh penjelasan : Diketahui :
1. (5400,1010) Waveform data = 12 2. (003A,0005) Number waveformChannels = 3 3. (003A,0010) Number waveformSamples = 4
Tabel 3.2 pengelompokan array 1 dimensi menjadi array 2 dimensi
1 3 5 7 9
4. D [Y] = 1 Dimensi 5. D [C,S] = 2 Dimensi
C = Channels S = Samples
6. M = Jumlah Data Channels 7. S = Jumlah Data Samples Jawab :
Waveform data :
8 7 20 40 21 25 15 11 44 35 38 16
1. Nilai minimal = 7
2. Nilai Maximal = 44 + 1 = 45
3. Nilai Tengah = nilai minimal + ((nilai maximal+1)-nilai minimal) = 7 + (45-7) = 26
4. Menyesuaikan nilai-nilai DICOM waveform data D [C,S] :
8 ≥ 26 40 ≥ 26 15 ≥ 26 35 ≥ 26
7 ≥ 26 21 ≥ 26 11 ≥ 26 38 ≥ 26
20 ≥ 26 25 ≥ 26 44 ≥ 26 16 ≥ 26
Bila nilai D [C,S] ≥ nilai tengah, maka D [C,S]baru = D [C,S]lama –
(nilai max + 1).
40 – 45 = -5 35 – 45 = -10 44 – 45 = -1 38 – 45 = -7 5. array 2 dimensi D [C,S]
8 7 20 -5 21 25 15 11 -1 -10 -7 16
2
43
6. Ploting data D [C,S] ke grafis EKG, dimana akan terdapat C grafis EKG dan tiap grafis EKG akan memiliki S data, dengan sumbu X adalah waktu dalam milidetik dan sumbu Y adalah nilai S. Penggambaran dalam bentuk grafik :
8 -5 15 -10 7 21 11 -7 20 25 -1 16
Lead 1
-10
45
3.5.2 Desain antar muka (user interface).
Pada proses desain antar muka, terdapat beberapa desain yang terkait dengan penelitian Tugas Akhir, yaitu:
a. Rancangan Desain Form EKG Viewer
Form pada gambar 3.7 merupakan tampilan awal dari menu EKG
viewer. Pada tampilan awal EKG viewer dokter dapat melihar beberapa informasi, seperti (1) pojok kiri atas memberikan informasi data pasien, (2) pojok tengah memberikan informasi 12 lead EKG viewer, (3) pojok kiri bawah memberikan informasi pemerikasaan data pasien. Dimana 1 pasien bisa memiliki lebih dari 1 pemeriksaan.
b. Rancangan Desain Form menu awal EKG Viewer
Form pada gambar 3.8 merupakan tampilan fitur menu EKG viewer. Pada tampilan fitur EKG viewer, terdapat 6 pilihan fitur yang dapat digunakan oleh dokter. Fitur tersebut terdiri dari : (1) Lead Format, (2)
47
c. Rancangan Desain Form menu Lead Format
Form pada gambar 3.9 digunakan untuk mengatur jumlah grafik detak jantung yang dapat menampilkan lead dasar terdiri dari lead I,
lead II, lead III. lead Augmented terdiri dari aVR, aVL, aVF. Lead Prekordial terdiri dari 6 lead yaitu V1, V2, V3, V4, V5 dan V6. Dalam form Lead Format terdapat 5 pilihan menu, yaitu : (1) Regular, (2) 3x4,(3) 3x4+1,(4), 3x4+3 dan (5) 6x2.
d. Rancangan Desain Form menu Gain
Form pada gambar 3.10digunakan untuk mengatur tampilan grafik detak jantung supaya tampak lebih jelas. Maksud dari terlihat lebih jelas adalah dapat mengatur rentang antara lead I dengan lead dibawahnya. Dalam form Gain terdiri dari 4 pilihan menu, yaitu : (1) 40 mm/mV,(2) 20 mm/mV,(3) 10 mm/mV,(4) 5 mm/mV.
49
e. Rancangan Desain Form menu Grid Type
Form pada gambar 3.11 memiliki fungsi untuk menampilkan garis
horisontal dan vertikal berbentuk bujur sangkar dengan jarak 1 mm yang terdiri dari 1 kotak besar di dalamnya terdapat 5 kotak kecil dan garis lebih tebal 5 mm yang terdiri dari 1 kotak besar. Dokter juga dapat menghapus garis tersebut dengan memilih menu None.
View
Patient Name Patient Sex Series Description Study Date EKG Data
f. Rancangan Desain Form menu color
Form pada gambar 3.12digunakan untuk mengatur tampilan warna yang meliputi backgroundcolor dan grafik color. Dokter dapat memilih 4 tampilan warna yang terdiri dari : (1) Red/Black, (2) Blue/Black, (3)
Green/Black dan (4) Gray/Green.
51
g. Rancangan Desain Form menu caliper
Form pada gambar 3.13 digunakan untuk menghitung dan
Patient Name Patient Sex Series Description Study Date
EKG Data
h. Rancangan Desain Form menu Zoom
Form pada gambar 3.14 digunakan dokter dalam mengatur tampilan besar kecilnya grafik detak jantung yang ditampilkan dan dapat diatur sesuai dengan kebutuhan. Dalam form Zoom terdiri dari 2 pilihan menu, yaitu : (1) Zoom Out, (2) Zoom in.
Patient Name Patient Sex Series Description Study Date EKG Data
53
3.5.3 Desain database
3.5.3.1 Perancangan Blok Diagram
Pemodelan blok diagram digunakan dalam proses identifikasi untuk menjelaskan secara terstruktur proses-proses inputan yang terdapat dalam perancangan aplikasi EKG viewer yang terintegrasi dengan Medview® PACS. Berdasarkan hasil analisis permasalahan dibutuhkan identifikasi (input
-proses-output) untuk mendukung fitur yang terdapat pada aplikasi EKG viewer yang terintegrasi dengan Medview® PACS. Terdapat 4 blok diagram, yaitu :
1. Menerima data DICOM pada Medview® PACS 2. Mengirim data XML pada XML broker
3. Mengkonversi data dalam format XML menjadi data dalam standar DICOM 3.0.
4. Menampilkan data dalam standar DICOM 3.0 menjadi grafik a. Menerima data DICOM pada Medview® PACS
Proses menerima data DICOM pada Medview® PACS
INPUT PROSES OUTPUT
Gambar 3.15 menggambarkan data DICOM dari modality menjadi inputan awal blok diagram proses menerima data DICOM. Modality tersebut terdiri USG jantung dan Treadmill jantung. Proses yang dilakukan adalah menerima data DICOM dari modality, kemudian data yang sudah diterima akan disimpan dalam Medview® PACS.
b. Mengirim data XML pada XML broker
Gambar 3.16 menggambarkan data XML dari Resting EKG menjadi inputan awal blok diagram proses menerima data XML pada XML broker. Proses yang dilakukan adalah menerima data XML dari Resting EKG, kemudian data yang sudah diterima akan disimpan dalam XML broker.
Proses menerima data XML pada XML broker
INPUT PROSES OUTPUT
55
c. Mengkonversi data dalam format XML menjadi data dalam standar DICOM 3.0
Tahap selanjutnya setelah proses menerima data XML pada XML broker
adalah melakukan proses konversi data dari format XML menjadi standar DICOM, yang ditunjukan pada Gambar 3.17. Proses diawali data XML yang nantinya data tersebut diambil value tagnya. Proses selanjutnya adalah melakukan mapping tag XML ke dalam tag file DICOM yang sesuai. Kemudian hasil file DICOM yang sudah dimapping akan disimpan dalam Medview® PACS.
Proses mengkonversi data dari format XML menjadi format DICOM
INPUT PROSES OUTPUT
tag XML yang sesuai dengan DICOM tag Data XML Mengambil value tag data
XML
d. Menampilkan data dalam standar DICOM 3.0 menjadi grafik Proses menampilkan data dalam format DICOM menjadi grafik
INPUT PROSES OUTPUT maksimal dari waveform +
1
Menentukan nilai tengah dari data waveform dengan cara nilai minimal + ((Nilai maksimal+1)-nilai
57
Inputan dari gambar 3.18 diawali dari mencari data DICOM pasien yang sudah disimpan dalam aplikasi Medview® PACS. Proses yang dilakukan adalah mengambil data tag wavefrom. Dalam melakukan proses menampilkan data dalam standar DICOM 3.0 menjadi grafik dapat dilihat pada sub bab 3.5.1.3 yang menjelasakan tentang alur pembacaan DICOM 3.0 suplement 30 sehingga
menampilkan dalam bentuk waveform.
Proses menampilkan data dalam format DICOM menjadi grafik
INPUT PROSES OUTPUT jika nilai data (saat ini) > nilai
tengah maka nilai data disesuaikan dengan rumus : nilai data (baru) = nilai data (saat ini) – (nilai maksimal+1). Bila nilai data (saat ini) < nilai tengah maka nilai data (saat ini) tidak perlu dirubah atau
tetap
3.5.3.2 Perancangan Domain Model
Gambar 3.19 menjelaskan bahwa domain model aplikasi EKG viewer
diawali dari user yang memiliki account untuk melakukan login. Login sendiri berfungsi untuk masuk dalam aplikasi Medview® PACS. Medview® PACS mempunyai DICOM communication yang berfungsi untuk mengintegrasikan dengan modality. Selain Medview® PACS memiliki DICOM communication
terdapat juga menu local patient list yang memiliki aplikasi EKG viewer. EKG
viewer memiliki beberapa menu dan disetiap menu memiliki fungsi yang berbeda-beda, menu tersebut diantanya :
class aplikasi ECG v iew er yang terintegrasi dengan PACS
PACS
59
1. Zoom citra
Fitur Zoom digunakan untuk memperbesar gambar grafik waveform. 2. Grid Type
Fitur grid type digunakan untuk memberikan background grid pada grafik atau tidak memakai background grid bila dipilih none. Terdapat 2 pilihan grid tpye, selain none, yaitu 1 mm dan 5 mm, dimana pilihan ini akan mempengaruhi besar ukuran satuan kotak grid yang ditampilkan, yaitu 1 mm x 1 mm dan 5 mm x 5 mm.
3. Lead Format
Fungsi dari fitur lead format untuk mengatur jumlah grafik detak jantung yang dapat menampilkan lead dasar yang terdiri dari lead I, lead II,
lead III. Lead Augmented yang terdiri dari aVR, aVL, aVF dan Lead Prekordial terdiri dari 6 lead yaitu V1, V2, V3, V4, V5 dan V6.
Terdapat 5 pilihan lead format, yaitu (1) reguler, (2) 3x4, (3) 3x4+1, (4) 3x4+3 dan (5) 6x2. Lead format reguler adalah fitur tampilan awal grafik detak jantung yang terdiri dari 12 lead, yaitu lead I, lead II, lead III, aVR, aVL, aVF, V1, V2, V3, V4, V5 dan V6. Lead format 3x4adalah tampilan 12 lead dalam format 3 baris dan 4 kolom. Dimana baris pertama berisi lead
I, lead aVR, lead V1 dan lead V4. Baris kedua berisi lead II, lead aVL, lead
V2 dan lead V5. Baris ketiga berisi lead III, lead aVF, lead V3 dan lead V6.
atas namun terdapat tambahan 3 lead yang menunjukan sampel lanjutan dari
lead II, lead V2 dan lead V3 yang terletak pada pusat jantung dan bertujuan menilai ada tidaknya aritmia. Lead format 6x2 adalah tampilan 12 lead
dalam format 6 baris dan 2 kolom dimana baris pertama berisi lead I dan
lead V1, baris kedua berisi lead II dan lead V2, baris ketiga berisi lead III dan lead V3, baris keempat berisi lead aVR dan lead V4, baris kelima berisi
lead aVL dan lead V5, baris keenam berisi lead aVF dan lead V6. 4. Gain
Fungsi dari fitur gain adalah untuk menguatkan parameter amplitudo. Terdapat pilihan untuk gain yang bisa diterapkan, yaitu (1) 5 mm, (2) 10 mm, (3) 20 mm, dan (4) 40 mm
5. Caliper
Fitur caliper digunakan untuk melakukan perhitungan waktu gelombang waveform dengan satuan millisecond (ms) terhadap area tertentu yang ditentukan oleh user. Terdapat 2 pilihan pada fitur caliper, yaitu
duration dan duration + uV.
6. Color
Fitur color digunakan untuk mengatur warna grafik dan warna
background grid. Terdapat 4 pilihan warna, yaitu (1) Red/Black, (2)
Blue/Black (3) Green/Black dan (4) Gray/Green. Sebagai contoh bila dipilih color green/black maka grafik akan ditampilkan dengan warna hitam/black
61
3.5.3.3 Perancangan Use Case Diagram uc read data
mengatur j enis w arna
menghitung 2 j arak yang diatur oleh grafik
Gambar 3.20 menggambarkan Usecase Read Data Aplikasi EKG viewer
yang dintegrasikan dengan Medview® PACS, diawali dari dokter melakukan login dengan menginputkan username dan password, serta tombol OK untuk masuk ke aplikasi. Setelah berhasil login, dokter akan masuk ke halaman utama dengan membuka menu local patient list. Untuk memulai proses pembacaan DICOM
waveform, dokter dapat memilih dengan tombol fitur EKG view, yang selanjutnya akan masuk dalam tampilan utama dimana dokter dapat melakukan proses pembacaan data DICOM waveform. Pada proses pembacaan data DICOM
waveform terdapat 6 fitur, yaitu : mengatur muncul tidaknya grid data, mengatur jumlah grafik detak jantung, mengatur rentang antar grafik, mengatur jenis warna, menghitung 2 jarak yang diatur oleh grafik dan mengatur skala besar kecilnya grafik. Dalam melakukan pembacaan data DICOM waveform dokter dapat menggunakan fitur sesuai dengan kebutuhan yang ingin digunakan. Saat dokter sudah melakukan pembacaan data DICOM waveform, dokter melakukan pembuatan report, jika dokter tidak melakukan pembacaan data DICOM waveform
63
3.5.3.4 Perancangan Robustness Diagram a. Robustness Diagram PACS Login
Basic Path :
Dokter melakukan login dengan menginputkan username dan password
serta menekan tombol Ok untuk masuk ke aplikasi. Setelah dokter menekan tombol Ok, sistem melakukan verify username and passowrd yang di ambil dari data tabel master user.
Alternate Path :
Saat sistem menemukan ketidakcocokan username dan password yang diisikan dokter dengan yang ada di tabel master user, maka sistem menampilkan pesan kesalahan pada halaman login dan dokter tetap berada di halaman Login.
analysis Robustness Diagram PACS Login
Dokter Login form Verify username andpassword
menemukan ketidakcocokan username dan
password
Tabel user login
menginputkan username
dan passwordserta menekan
tombol Ok
b. Robustness Diagram Local Patient List
Basic Path :
Dokter membuka menu Local Patient List. System melakukan query
data pasien yang diambil dari tabel DCMfile agar dapat menampilkan data pasien pada Local Patient List. Dokter juga dapat memfilter data tertentu (data CR, data ECG dan tanggal tertentu), saat dokter menekan tombol query search pasien, system melakukan pencarian search data pasien yang diambil dari tabel DCMfile dan hasilnya akan ditampilkan Local Patient List.
analysis analysis robustnees diagram local patient list (fix)
Dokter form local patient list Tabel DCMfile
Menampilkan data pasien query data pasien
query search pasien
membuka menu Local
Patient List
65
c. Robustness Diagram EKG Viewer
Basic Path :
Dokter memilih pasien dari Local Patient List dan menekan tombol EKG Viewer. System melakukan query data pasien dari lokasi DICOMfile yang dipilih. Query data pasien diambil dari tabel DCMfile. Kemudian system
membaca data EKG di DICOMfile yang sesuai lokasi file di database. Pada saat system selesai melakukan pembacaan data EKG, System menampilkan data EKG pada EKG Viewer, sebagaimana yang telah dijelaskan pada sub bab 3.3.4 Menampilkan data DICOM dalam bentuk grafik.
analysis analysis robustnees diagram read EKG v iew er
Dokter Local Patient List Query data pasien yang dipilih (Lokasi
DICOMfile)
Membaca data EKG di DICOMfile sesuai lokasi
file didatabase Tabel DCMfile
Menggambar data EKG dan menampilkannya EKG Viewer
Memilih pasien dan menekan tombil viewer
