Orvosi képformátumok, képarchiváló és kommunikációs rendszerek Dudásné Nagy Marianna Képfeldolgozás és Számítógépes Grafika Tanszék, SZTE
2003. Február 14. Szeged
Eü menedzsment, O/GY- közgazdász III. szemeszter
Referencia
Nagy Antal, Alexin Zoltán, Nyúl László, Martonossy László, Kuba Attila: A Szegedi Tudományegyetem Orvosi Képarchiváló és -Továbbító Szoftver Rendszere Antal Nagy (Dept. of Applied Informatics, University of Szeged): DICOM training I. Kuba Attila, Alexin Zoltán, Nagy Antal, Nyúl László, Csernay László: KÉPARCHIVÁLÓ ÉS -TOVÁBBÍTÓ RENDSZER SZOFTVERÉNEK FEJLESZTÉSE (SZOTE-PACS), Informatika a Felsõoktatásban’96 Networkshop ‘96
1
Tartalom
Orvosi képformátumok DICOM képformátum A SZOTE-PACS felépítése Fő komponensek
IDICON szoftver csomag Program fejlesztő eszközök
Felvevő állomások Szerver állomás Megjelenítő állomások
Bevezetés A fejlesztés 1995-ben kezdődött Célok
Vizsgálatok begyűjtése Vizsgálatok archiválása (DICOM) Keresés és letöltés Alkalmazás oktatásban és kutatásban Lokális adatbázisok
2
File formats Ê Ê
Ê
Ê
Fixed format Ê Layout is identical Block format Ê Header contains pointers to information Tagged formats Ê Each item contains its own length ACR-NEMA Ê 0000 Command 0008 Identifying 0010 Patient 0018 Acquisition 0020 Relationship 0028 Image Presentation 4000 Text 6000-601E (even) Overlay 7FE0 Pixel Data
Ê
Ê
Ê
Ê
Papyrus Ê University Hospital of Geneva Ê Based on ACR-NEMA 2.0 Interfile V3.31 Ê Exchange of nuclear medicine image data Ê European COST B2 Ê American Association of Physicists in Medicine Qsh Ê Key – value pairs Ê AAPM report #10 proposal DEFF Ê Data Exchange File Format Ê Ultrasound images [multi frame]
Interfile Ê
Aim Ê
Ê
Ê
Ê
Nuclear Medicine Image data transfer between different systems
Ê
Hardware Ê Ê Ê
Not a communication protocol Independent of the physical media Recommended format is MS-DOS file on floppy disk
General file format
Ê
Ê
2 type of data Ê Administrative (header) Ê Binary (image) Key-value pairs Ê ASCII characters Ê patient name := Joe Doe ; comment
Handle Ê Ê Ê Ê Ê
Static images Dynamic studies Gated studies Tomographic studies …
3
Interfile Example I. !INTERFILE := !imaging modality := nucmed !originating system := IDICON conversion !version of keys := 3.31 date of keys := 1993:01:01 conversion program := dcm2if program author := Marianna Dudásné Nagy, Antal Nagy program version := 0.1 program date := 2000:10:02 !GENERAL DATA := original institution := SZTE, Dept. Applied Informatics, Szeged contact person := Attila Kuba data description := Converted data from DICOM NM IOD !data starting block := 0 !data offset in bytes := 0
Interfile Example II. !name of data file := Dicom.img patient name := AHERN MAST.C. !patient ID := 30DR P.PORTEOUS patient dob := patient sex := F !study ID := stud001 exam type := DMSA data compression := none data encode := none !GENERAL IMAGE DATA := !type of data := Static !total number of images := 1 study date := 2000:09:29 study time := 11:13:10 imagedata byte order := BIGENDIAN
number of energy windows := 1 energy window[1] := energy window lower level[1] := energy window upper level[1] := flood corrected := N decay corrected := N !STATIC STUDY (general) := number of images/energy window := 1 !Static Study (each frame) := !image number := 1 !matrix size[1] := 256 !matrix size[2] := 256 !number format := signed integer number of bytes per pixel := 2
4
Interfile Example III. scaling factor (mm/pixel)[1] := +2.260000e+000 scaling factor (mm/pixel)[2] := +2.260000e+000 image duration (sec) := image start time := label := !maximum pixel count := 32767 total counts := 36126025 !END OF INTERFILE :=
History Ê Ê Ê
CT in 70’s Image transfer between devices 1983 joint committee Ê Ê
American College of Radiology (ACR) National Electrical Manufacturers Association (NEMA) Ê Promote communication Ê Aid development and expansion of the PACS Ê Allow the creation of diagnostic information data bases
Ê
1985 version 1.0 Ê
Ê
2 revisions
1988 version 2.0 Ê Ê Ê
Included the 2 revisions Command support Hierarchy Scheme Ê identify an image Ê Add data elements
5
DICOM szabvány
ACR-NEMA Szabvány
DICOM?!
képtárolás, kommunikáció (TCP/IP)
Objektum orientált Egységes kapcsolódási felület
Példa egy DICOM Objektumra CT Információs Objektum Definíció Adatok Beteg Vizsgálat Sorozat Referencia Készülék Kép
Műveletek C-STORE C-SEND C-GET C-FIND C-MOVE C-ECHO
6
DICOM standard Ê
Digital Imaging and COmmunication in Medicine Ê Ê
Network environment Service Classes Ê Ê
Ê Ê Ê
Semantics of commands Associated data
Levels of conformance Explicit information objects Unique IDentification of the Information Objects
Ê
History Ê Ê Ê
Ê Ê
1991 Parts 1 and 8 released 1992 RSNA demonstration, Part 8 1993 DICOM parts 1-9 approved, RSNA demonstration of all parts 1994 Part 10 Media storage and File format 1995 Parts 11-12 and 13 additional supplement
Scope of DICOM Standard Ê
Specifies Ê Ê Ê
Ê
Does not specify Ê Ê Ê
Ê
Set of protocols Syntax and semantics of commands Information Implementation details Overall set of features Testing/validation process
Medical Informatics
7
Goals of the DICOM Standard Ê
Enable interoperability Ê Ê
Ê Ê
Transparent interface to the users Tools Ê Negotiation capability Ê Object oriented design
Ê Ê
Diagnostic medical imaging Image related information exchange in a clinical environment
Accommodate new services Implementation of PACS solution Ê
Not all goals of the PACS
Overview Ê Ê Ê Ê Ê Ê Ê Ê Ê
Ê Ê
PS 3.1: Introduction and Overview PS 3.2: Conformance PS 3.3: Information Object Definitions PS 3.4: Service Class Specifications PS 3.5: Data Structure and Encoding PS 3.6: Data Dictionary PS 3.7: Message Exchange PS 3.8: Network Communication Support for Message Exchange PS 3.9: Point-to-Point Communication Support for Message Exchange PS 3.10 Media Storage and File Format for Data Interchange …
8
CR DICOM kép
CT DICOM kép
9
MR DICOM kép
NM DICOM kép
10
OT DICOM kép
A Szegedi Tudományegyetem Orvosi Képarchiváló és -Továbbító Szoftver Rendszere Nagy Antal, Alexin Zoltán, Nyúl László, Martonossy László, Kuba Attila Alkalmazott Informatikai Tanszék Szegedi Tudományegyetem
2003. Február 14. Szeged
Eü menedzsment, O/GY- közgazdász III. szemeszter
11
A SZOTE-PACS felépítése Képalkotó berendezések (CT, MR, NM, UH, X-Scanner, digital fluoroscopy, világ)
TIFF, Interfile, DICOM
RIS RIS adatok
Felvevő állomások (PC, workstation, Amiga, Macintosh)
DICOM
Szerver állomás (Silicon Graphics) DICOM
Megjelenítő állomások (PC, wokstation több képernyős)
SZOTE-PACS structure GE
W o r ld In t e r n e t
Plus4 Elite Helix Gyrex
simple storage
simple storage
output
Acuson
input output
Scanner
input output acr2dcm
tiff2acr
sortinterfile
sortinterfile
Incoming Build
Archive
edu
Oracle
input output if2dcm
MB 9300 Diag
input output if2dcm
MB 9100 MB 9200
edu
acr2dcm
tiff2acr
ICON
correct
sortdicom
sortinterfile
edu
input output if2dcm
digital fluoroscopy digital fluoroscopy
output
digital fluoroscopy
Mo d alit ie s
Da t a Co lle ct io n
Se rve r
Pre s e n t a t io n
12
Felvevő állomások
Konvertálás
DICOM szabvány
Szükség esetén javítás DICOM szerkesztő, automatikusdefiniált értékek
RIS kapcsolat
különböző képformátumokról
Ellenőrzés
Képtovábbítás a szerverre Automatikus átvitel
utolsó 15 nap, keresés a RIS-ben
vizsgálat-RIS adat párosítás
Naplózás
Felvevő állomások
13
A szerver állomás
A vizsgálatok fogadása a felvevő állomásokról Beépítés
Oracle adatbázisba, vizsgálatok tárolása 15 napig
Vizsgálatok ellenőrzése Szükség esetén javítás
Automatika
Biztonság
beérkező vizsgálatok beépítése UNIX login-password Oracle login-password Naplózás
Keresés
különböző feltételek alapján
A szerver állomás
14
Megjelenítő állomások Biztonság: Oracle login-password felhasználók, felhasználó csoportok
Vizsgálatok keresése a szerveren Letöltés Megjelenítés Osiris
HTML konvertálás
Megjelenítő állomások
15
Keresés az adatbázisban
Fejlesztő eszközök
Programozási nyelvek
ANSI C, SQL for Oracle 7.0, TCL/TK
Adatbázis kezelés
Oracle 7.1 Server, SQL Net 2.0 Listener
Platformok
IBM PC, UNIX, Amiga
Kommunikációs protokoll
TCP/IP DICOM
16
IDICON szoftver csomag Függvény gyűjtemény újra használható programozási eszközök
Programok (parancssoros)
szerkesztő ellenőrző, listázó, konvertáló TIFF, Interfile, ACR-NEMA -> DICOM DICOM -> GIF, PNG
Fejlesztési tervek
Vizsgálatok veszteségmentes tömörítése. Juke-box:
Teljes DICOM implementálás:
Archivált adatok CD-ROM-on, Oracle adatbázis. kommunikációs protokoll.
A rendszer összekapcsolása a HIS-sel. ...
17
SZOTE-PACS Ê Ê
Started in 1995 Aims Ê
Ê Ê
Ê
Collect images Ê RIS connection Ê Lossless image compression Archive series Ê DICOM format Distribute studies Ê Search Ê Fetch Using it in education
18
