Pada awal pengembangan departemen radiologi digital, perhatian akan lebih besar diberikan pada PACS, karena area ini memiliki cakupan sebagian besar pekerjaan radiologi dan akan mengakibatkan perubahan terbesar dalam manajemen proses operasional departemen. Oleh sebab itu, sangatlah penting untuk memahami fungsi-fungsi fundamental dan teknologi dasar PACS.

Gambar 1 Manajemen database PACS

Gambar 1 mengilustrasikan pandangan umum dari fungsi-fungsi dan keterkaitan dasar dari elemen-elemen utama PACS, yaitu akusisi citra, inti PACS, dan wokstation untuk melakukan intrepretasi.

Akusisi citra adalah titik awal data citra masuk ke PACS dari hasil pemeriksaan citra yang dilakukan oleh berbagai modalitas citra digital (seperti BI – Biomagnetic Imaging, CT – Computed Tomography, CR – Computed Radiography, MG – Mammography, MR – Magnetic Resonance, NM – Nuclear Medicine, PET – Positron Emission Tomography, RF – Radio Fluoroscopy, US – Ultrasound, XA – XRay Angiography, dll).

Terdapat 2 metode untuk melakukan akusisi citra digital, yaitu direct capture, dan frame grabbing. Dengan metode direct capture, antarmuka direct digital akan menangkap dan mentransmisikan data citra dari modalitas berupa data spasial dan bit atau gray scale dengan resolusi penuh, dan ditampilkan ke monitor. Pada metode frame-grabbing, seperti pada proses cetak citra ke film, kualitas citra dibatasi oleh proses hanya sampai pada resolusi 8 bits (atau 256 gray values). Sebagaimana telah disebutkan di atas, akusisi citra dapat dilakukan dengan CT atau DR.

Inti PACS

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). Tabel 1 menunjukan ukuran penyimpanan rata-rata yang dibutuhkan untuk 1 pemeriksaan secara umum.

Tabel 1 Ukuran umum citra medis digital

Manajemen citra (kendali alur kerja) adalah tugas dari inti PACS yang paling nyata dan mengatur fugsionalitas dari PACS. Manajemen citra / alur kerja PACS menentukan dimana dan bagaimana citra akan diarahkan di dalam sistem, untuk memastikan citra tersebut disimpan pada tempat yang telah ditentukan dengan tepat, pada saat diterima dari alat pencitraan (modalitas). Manajemen citra berfungsi juga untuk mengarahkan pemeriksaan ke lokasi yang tepat, berdasarkan pada database PACS atau RIS. Selain itu, manajemen citra berfungsi untuk mengelola penyimpanan dan distribusi citra, serta merupakan area di dalam ruang lingkup PACS yang memberikan alat bantu bagi administrator sistem untuk mengkoreksi kesalahan sistem dan data untuk memastikan integritas data.

Antarmuka RIS bertugas untuk memberi umpan informasi penjadwalan dan pemeriksaan yang sesuai ke inti PACS untuk menunjang validasi awal dari suatu pemeriksaan tertentu. PACS akan menyimpan informasi demografi / pemeriksaan yang valid ini ke dalam citra tersebut.

Keberadaan perantara bergantung pada konfigurasi dan arsitektur keterkaitan PACS-RIS, antarmuka ini dapat dikelola dengan atau tanpa perantara. Tugas perantara adalah untuk melakukan negosiasi antara PACS dan RIS terhadap data yang dibutuhkan dan konvensi format data yang mungkin dibutuhkan dalam berkomunikasi.

Arsitektur RIS-PACS

Terdapat 2 tipe arsitektur kombinasi RIS-PACS berdasarkan pada sistem mana yang sebenarnya mengendalikan alur kerja, RIS atau PACS.

Gambar 2 RIS mengatur alur kerja PACS

Tipe arsitektur pertama (gambar 2) menjadikan RIS sebagai pengendali alur kerja lingkungan, dimana daftar kerja modalitas dan daftar kerja ahli radiologi dikendalikan secara langsung oleh RIS. Sedangkan PACS, yang beraksi dalam mode pasif (sebagai repositori citra), bertugas melayani permintaan citra dari RIS.

Pada metode ini, RIS mengatur alur kerja dengan mempopulasikan daftar kerja modalitas, sehingga pengaturan kerja dapat dilakukan di tiap modalitas. Jadwal, status tiap pemeriksaan, dan perubahan pada status (dibatalkan atau diselesaikan) dikomunikasikan secara langsung dengan RIS, dan memungkinkan RIS untuk melakukan update databasenya.

Saat status selesai diterima dari modalitas, dan studi telah divalidasi (RIS dan PACS mengkomparasi informasi untuk memastikan akurasi). Hasil pemeriksaan akan dikirim dari RIS ke daftar kerja ahli radiologi.

Ahli radiologi akan mendapatkan hasil pemeriksaan yang perlu diinterpretasikan dengan menggunakan data yang disediakan oleh RIS untuk melakukan pencarian (query) ke PACS dan menampilkan citra tersebut pada workstation.

Gambar 3 PACS sebagai pengendali alur kerja

Tipe arsitektur kedua (gambar 3) sangat umum digunakan pada sistem lama dan kebanyakan PACS saat ini. Pada model ini, fungsionalitas perantara diintegrasikan ke dalam PACS, sehingga alur kerja akan dikendalikan oleh PACS, dan RIS beraksi dalam mode pasif sebagai penyedia sumber data.

Alur kerja mode ini menunjukkan bahwa saat suatu pemeriksaan dipesan, permintaan akan berjalan melalui suatu jalur ke RIS, dan kemudian dikirim ke modalitas untuk menghasilkan daftar kerja.

Saat status pemeriksaan berubah (selesai atau batal), perubahan akan dikomunikasikan ke PACS, kemudian ke RIS. Dan saat PACS dan RIS telah bertukar informasi untuk melakukan validasi pemeriksaan, daftar kerja ahli radiologi di-update. Workstation akan mencari (query) data ke PACS untuk citra terkait, dan proses berlanjut secara normal.

Workstation Interpretasi

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 ini ada pada resolusi dan fungsionalitas.

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. Tabel 2 menunjukan berbagai tingkatan resolusi berdasarkan ukuran dan tipe displai (monitor).

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).

Tabel 2 Resolusi dan Pixel Pitch Berbagai tampilan

[ROM]