DICOM

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání

DICOM (z anglického názvu Digital Imaging and Communications in Medicine) je standard pro zobrazování, distribuci, skladování a tisk medicínských dat pořízených snímacími metodami jako jsou CT, MRI či ultrazvuk. Byl vytvořen v roce 1993 výborem DICOM Standard Committee, autorská práva vlastní asociace National Electrical Manufacturers Association (NEMA), která má v tomto výboru své zastoupení.

Standard je velmi rozsáhlý. Dělí se na části, které spolu souvisejí, avšak jsou zpracovány samostatně. Jasně definuje způsob manipulace (například mazání, sdílení po síti) a skladování medicínských dat. DICOM je široce uplatňován v nemocnicích. Umožňuje skenerům, serverům, tiskárnám a dalším zařízením integraci do systému PACS (Picture Archiving and Communication System). Různá medicínská zařízení jasně deklarují, které části DICOM formátu podporují (jedná se o takzvaný conformance statement).

Standard je znám pod označením NEMA PS3 a ISO standard 12052:2006 "Health informatics -- Digital imaging and communication in medicine (DICOM) including workflow and data management".

Základní části standardu DICOM[editovat | editovat zdroj]

Historie[editovat | editovat zdroj]

Se zavedením počítačové tomografie (CT) a dalších modalit digitálního diagnostického zobrazování v 70. letech vyvstala potřeba pro vytvoření standardní metody pro přenos snímků a přidružených informací mezi zařízeními vyrobenými různými dodavateli. Tato zařízení produkují škálu různých obrazových formátů. Instituce American College of Radiology a National Electrical Manufacturers Association (NEMA) se v roce 1983 rozhodli vytvořit společný výbor pro tvorbu standardu. Základními myšlenkami byly:

  • podporovat komunikaci digitální obrazové informace, bez ohledu na výrobce zařízení
  • vývoj skladovacího a komunikačního systému schopného mimo jiné komunikovat s ostatními systémy v nemocničních zařízeních
  • umoženění vzniku databází diagnostických informací s možností širokého sdílení

Jejich první standard, ACR/NEMA 300, byl uvolněn v roce 1985. Brzy se však zjistilo, že text není úplně jasný a obsahuje určité vnitřní rozpory. Druhá verze ARC/NEMA 2.0 nabídla navíc podporu příkazů pro zobrazovací zařízení, uvedla nové schéma k identifikaci obrazu a nové prvky pro zlepšení popisu obrazu.

Standard v současné době známý jako DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) je verzí 3.0 s novým pojmenováním. Poprvé byl zveřejněný výborem DICOM Standard Committee v roce 1993, od té doby je jak standard, tak výbor stále rozšiřován. Ve skutečnosti se jedná o verzi 3.0, avšak označení aktualizací se nyní řídí podle roku vydání, jako například DICOM Standard 2011. Ztělesňuje řadu významných vylepšení předchozích verzí ACR-NEMA standardu:

  • aplikovatelný v síťovém prostředí - podporuje běh v síťovém prostředí prostřednictvím standardního síťového protokolu TCP/IP
  • aplikovatelný na off-line médiích - fyzických nosičích (například CD-R) nebo logických souborových systémech jako jsou ISO 9660 a počítačový souborový systém (FAT16).
  • specifikuje příkazy a způsob výměny dat mezi přístroji prostřednictvím konceptu tříd a sémantických příkazů

Souborový formát DICOM[editovat | editovat zdroj]

V DICOM souboru je kromě obrazových dat obsažena také hlavička s dodatečnými informacemi popisujícími nejenom samotný snímek (z hlediska grafiky), ale i informace o pacientovi, typu vyšetření atp. Díky tomuto způsobu nemohou být informace ohledně pacientů a jejich vyšetřeních omylem zaměněna. Podobný příklad můžeme nalézt třeba u známějšího formátu JPEG, jež může také uchovávat dodatečné popisné atributy.

Prvních 128 bytů souboru je obvykle prázdných, další 4 obsahují DICOM prefix ‘DICM’. Pokračujeme hlavičkou s meta-informacemi uloženými podle následujícího schématu. Každá informace je charakterizována dvojicí hexadecimálních čísel (skupina, prvek), následuje dvoubytová VR (Value Representation – popisuje typ a formát dat), dále délka dat v bytech (informace zabírá taktéž 2 byty) a nakonec data. Příkladem mohu uvést třeba prvek (0028,0010) udávající počet řádků pixelů, typem se jedná o US (unsigned short), délka čísla jsou 2 byty a jeho hodnota záleží na velikosti obrázku. Podrobnější popis meta-informací nabízí část 3.5.7 DICOM standardu.

V každém souboru existuje pouze jeden datový objekt (atribut pro data) obsahující samotné pixely, avšak je třeba si uvědomit, že tento objekt může odpovídat jednomu snímku nebo obsahovat celou sérii snímků jednoho pacienta. Obraz může být uložen bez komprese nebo pomocí formátů JPEG, JPEG Lossless, JPEG 2000 a Run-length encoding (RLE).

Základní služby standardu DICOM[editovat | editovat zdroj]

Storage (Skladování)[editovat | editovat zdroj]

Slouží k zaslání DICOM souborů (snímků nebo i strukturovaných zpráv) do skladovacího systému PACS a na pracovní stanici.

Storage Confirmation (Potvrzení o uložení)[editovat | editovat zdroj]

Potvrzuje trvalé uskladnění souboru na pevný disk (CD a další). Klienti a jiná zařízení se tak mohou ujistit, že místní data lze smazat.

Query/Retrieve (Dotaz a načtení)[editovat | editovat zdroj]

První služba postupně vyhledá určený snímek či seznamy snímků a druhá je načte z úložiště PACS.

Worklist (Seznam vyšetření)[editovat | editovat zdroj]

Snímací zařízení (modalita) s touto službou získává schopnost obdržet detaily o vyšetřeních pacienta a díky tomu plánovat další vyšetření. Přitom využívá již načtených informací a eliminuje možnost chyb vzniklých neustálým přepisováním stejných dat. Její doplňková služba je schopná odesílat průběžné zprávy již během probíhajícího vyšetření.

Print (Tisk)[editovat | editovat zdroj]

Obyčejně slouží pro tisk na způsob „rentgenových“ snímků. Pro tiskárny a monitory existuje standardní kalibrace (část DICOM 3.14) k zajištění správného zobrazení.

Off-line média (DICOM soubory)[editovat | editovat zdroj]

Odpovídá části 3.10 standardu a popisuje způsob uložení souborů na vyměnitelných médiích.

DICOM protokol TCP/IP[editovat | editovat zdroj]

Asociace Internet Assigned Numbers Authority (IANA) vyhradila pro přenos přes TCP a UDP následující čísla portů:

  • port 104, systémy UNIXového typu vyžadují použití s privilegii správce počítače
  • registrovaný port 2761 používající Integrated Secure Communication Layer (ISCL)
  • registrovaný port 2762 používající Transport Layer Security (TLS)
  • registrovaný port 11112 používající standardní, otevřenou komunikaci přes TCP či UDP

Standard doporučuje používání těchto portů, ale striktně jej nevyžaduje.

Reference[editovat | editovat zdroj]

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]

Logo Wikimedia Commons
Wikimedia Commons nabízí obrázky, zvuky či videa k tématu