Apakah Kompresi Citra Medik Diperlukan?

Apakah kompresi citra medik diperlukan? Ini adalah sebuah pertanyaan yang menggelitik di hati saya belakangan ini, meskipun saya memiliki pendapat tentang pertanyaan ini. Semua bermula dari kunjungan tamu dari Pakistan beberapa waktu yang lalu ke lab kami. Rombongan pertama berasal dari Aga Khan University, dan sewaktu saya presentasikan mengenai algoritma scalable fuzzy vector quantization (SFVQ) sekaligus dengan aplikasinya di PDA, mereka sangat berminat. Bahkan mereka meminta publikasi terkait dengan algoritma tersebut. Rombongan kedua datang beberapa hari kemudian, dan berasal dari Karachi University. Sewaktu saya menjelaskan hal yang serupa pada rombongan pertama, mereka justru tidak terlalu tertarik. Sebab selama ini mereka tidak memiliki masalah dengan bandwidth komunikasi, sehingga citra medik dikirimkan tanpa dikompres terlebih dahulu atau dikompres secara tidak merugi (lossless). Selain itu rombongan kedua tidak menggunakan asumsi yang digunakan dalam pengembangan algoritma SFVQ, yaitu pencermatan ahli medis terhadap suatu citra medik hanya berkisar pada bagian tertentu dari citra medik tersebut. Jadi pencermatan tidak dilakukan pada keseluruhan citra medik tersebut.

Menarik sekali pendapat kedua rombongan tersebut. Satu rombongan tertarik dan bahkan sedang bekerja dengan kompresi citra medik, sedangkan rombongan kedua tidak terlalu tertarik dengan kompresi citra medik. Pihak yang merasa perlu adalah pihak yang melihat potensi hambatan dari kapasitas penyimpanan dan lebar kanal komunikasi. Faktanya adalah ukuran citra medik itu besar, berkisar antara 3 hingga 10 MB atau mungkin juga lebih. Pihak yang merasa tidak perlu melihat bahwa harga media penyimpanan sudah semakin murah dengan orde kapasitas hingga ratusan GB bahkan hingga 1 TB. Sedangkan teknologi jaringan terkini sudah menyediakan lebar kanal yang besar dengan harga yang terjangkau, misalnya layanan speedy dari Telkom dengan harga 220.000 untuk 1 GB data per bulan dengan lebar kanal hingga 1 Mbps.

Baiklah kita coba kaji kedua pendapat tadi. Pendapat kedua (yang tidak memerlukan kompresi) cukup beralasan, namun bagaimana jika sebuah sistem melibatkan volume citra medik yang besar. Mari kita asumsikan untuk penyimpanan nasional secara terpusat, jika penduduk Indonesia adalah 250 juta dan masing2 memiliki 1 buah citra medik dan masing-masing citra medik berukuran 5 MB, maka diperlukan kapasitas penyimpanan sebesar kurang lebih 1.2 juta TB. Sebuah angka yang sangat besar. Baiklah bagaimana kalau sistemnya terdistribusi? OK … katakanlah penduduk kota Bandung adalah 2.5 juta (?) dan 10% nya berobat di sebuah rumah sakit.. Keperluan kapasitas media penyimpanannya akan menjadi 1220 TB. Angka-angka yang sangat besar. Bukan berarti tidak bisa dicapai, tapi berapa uang yang harus dikeluarkan. Jika 1 TB bisa dibeli dengan 3 juta, maka kita membutuhkan sekitar 3.6 milyar rupiah. Bagimana kalau kita harus menyediakan media penyimpanan dengan performansi yang tinggi, misalnya dengan mengimplementasikan RAID 0+1 dan SAN server? Jumlahnya akan berlipat beberapa kalinya. Belum lagi berbicara harga sistemnya. Sebuah rumah sakit mungkin lebih tertarik ke pengembangan jumlah tempat tidur, karena langsung berkorelasi dengan aliran dana masuk.

Untuk kanal komunikasi, pendapat kedua menyatakan bahwa lebar kanal komunikasi saat ini sudah mampu mentransmisikan citra medik dalam waktu yang singkat. Sebagai contoh kalau kita menggunakan teknologi fast ethernet (100 Mbps), kita dapat mentransmisikan sebuah citra medik berukuran 3.7 MB hanya dalam waktu 1.7 detik. Permasalahan mungkin akan timbul jika kita melakukan kegiatan telemedicine. Oh … tidak ada masalah, karena bisa menggunakan komunikasi satelit dan fiber optik (FO).. Tidak masalah dari sisi lebar kanal, tapi bermasalah dengan tarif. Berapa tarif untuk menyediakan komunikasi satelit atau FO? Di Indonesia masih dirasakan mahal, karena di Indonesia masih dikenakan tarif bisnis, dan bukannya tarif khusus. Belum lagi kalau berbicara tentang telemedicine dengan daerah rural. Selain satelit, hanya beberapa teknologi dengan lebar kanal terbatas saja yang bisa mencapai daerah rural, diantaranya adalah PSTN (56 Kbps) dan celular (115 Kbps – 384 Kbps). Beberapa daerah di Indonesia memang telah dilalui infrastruktur FO, tetapi daerah lainnya tidakdemikian terutama di Indonesia bagian Timur (lihat gambar 1). Kemungkinan masalah lebar kanal komunikasi dapat diselesaikan jika infrastruktur PALAPA RING berhasil diwujudkan (lihat gambar 2.

Gambar 1. Kondisi jaringan fiber optik saat ini

Gambar 2. infrastruktur PALAPA RING

Menurut hemat saya (termasuk anggota dari kelompok pertama ), kompresi citra medik itu masih diperlukan, terutama untuk negara kita Indonesia. Dan jika menyangkut volume citra medik yang besar. Kompresi citra medik SFVQ yang selama ini telah dikembangkan berhasil mengkompres citra medik hingga 16 kalinya bahkan bisa dipaksa hingga 64 kalinya. Sehingga kebutuhan media penyimpanan dan lebar kanal komunikasi bisa dihemat sebesar itu juga. Tentu saja dengan asumsi bahwa bagain yang akan diamati pada sebuah citra medik bukanlah keseluruhan bagian, tetapi hanya bagian-bagian tertentu saja.

Memang terdapat sebuah pertentangan, bahwa jika kita ingin mendapatkan rasio kompresi yang tinggi, maka terdapat beberapa informasi yang hilang dan sebaliknya. Jika kita menginginkan tidak ada informasi yang hilang, maka rasio kompresi yang kita dapatkan hanya kecil. Kita tidak bisa mendapatkan sebuah sistem kompresi dengan rasio kompresi yang tinggi, namun (hampir) tidak ada informasi yang hilang. Hal yang mungkin dapat dilakukan untuk menyatukan dua buah kubu pertentangan ini adalah dengan mengembangkan skema pengkodean yang scalable atau progresif.

Pertentangan tersebut diakibatkan oleh adanya dinding diantara keduanya, yang disebut sebagai teorema shanon/nyquist, dan sebagai bahan renungan: mungkinkah dalam waktu dekat ini kita bisa membuat sistem pengkodean citra medik dengan rasio kompresi yang tinggi ( > 16 kali) dan hasil rekonstruksi citranya (hampir) sama dengan citra aslinya? BISA …. kalau saja dinding shanon/nyquist dapat dihancurkan. MUNGKINKAH ????