Klikněte na obrázek pro zvětšení

DICOM je standard pro digitální zobrazování a komunikaci v medicíně. Standard DICOM specifikuje rozmanitý soubor informací o pacientech, zobrazovacích zařízeních, postupech a snímcích. DICOM je hierarchicky strukturovaný a má architekturu klient-server. Má následující části:

• Formát souborů/dat
• Protokol výměny dat
• Architektura síťového protokolu

Základní poznatky o protokolu DICOM

Nejjednodušeji řečeno, DICOM je protokol pro práci s lékařskými snímky (rentgenové snímky, magnetická rezonance atd.). Pokud se do protokolu DICOM noříte, měli byste hned na začátku vědět několik věcí, které vám značně usnadní život. Některé z těchto základních faktů zde nastíním a později v příspěvku se jimi budu zabývat hlouběji:

1. Soubory DICOM mají obvykle příponu .dcm a data obsahují jak údaje o pacientovi, tak data o snímku/pixelu.Údaje o pacientovi přicházejí ze systémů EMR/EHR/HIS jako data HL7, která se těsně spojí se zařízením, postupy a obrazovými/pixelovými daty vytvořenými radiologickými lékařskými zobrazovacími zařízeními jako data DICOM.
2. Protokol DICOM je binární protokol vyšší úrovně (ULP) přes TCP/IP. Známé porty používané protokolem DICOM jsou 104, 2761, 2762 a 11112. Používá se ke zpracování dat DICOM, přenosu, vyhledávání/dotazování, integraci, distribuci, tisku, sdílení, ukládání, zobrazování lékařských snímků a dat pacientů z radiologických archivních/úložných systémů (PACS, RIS) na pracovní stanici pro radiologa k psaní zpráv.
3. Architektura síťového protokolu DICOM vypadá přibližně takto: Síť ⇒ TCP/IP ⇒ DICOM ULP pro TCP/IP ⇒ UL Service boundary ⇒ DICOM Message Exchange ⇒ Medical Imaging Application.

Proč je DICOM důležitý?

Medicínské zobrazování je nejrychleji rostoucí a nejvýnosnější segment zdravotní péče. DICOM má stále větší potřebu šířky pásma sítě, výkonu systému a podpory mnoha různých lékařských zařízení.

V současné době jsou k dispozici jen omezené nástroje pro diagnostiku problémů s daty pacientů, DICOM a síťovými protokoly. ExtraHop může pomoci!

Jak může ExtraHop pomoci s monitorováním DICOM?

DICOM, data HL7 a síť jsou pro zdravotnictví klíčové. Od verze 5.2.2 ExtraHop přidal podporu pro DICOM. ExtraHop měl podporu HL7 a mnoha síťových protokolů již v předchozích verzích.

ExtraHop má obrovskou výhodu v tom, že má možnost získávat smysluplné poznatky z HL7, tj. z dat pacientů, DICOM a dalších síťových zpráv v reálném čase!

Nyní můžeme zkoumat mnoho aspektů pracovních postupů DICOM a monitorovat DICOM. Chceme zjistit, jak můžeme pomoci různým oddělením ve zdravotnictví, jako je radiologie, IT, podpora atd. při určování základních problémů s DICOM z mnoha úhlů pohledu.

Historie DICOM

DICOM je standard vyvinutý American College of Radiology (ACR) a National Electrical Manufacturers Association (NEMA). Vznikl v 80. letech 20. století a v roce 1988 byla vydána jeho druhá verze. První rozsáhlé nasazení technologie ACR/NEMA bylo provedeno v roce 1992 americkou armádou a letectvem. Loral Aerospace a Siemens Medical Systems vedly konsorcium společností při nasazení prvního amerického vojenského systému PACS (Picture Archiving and Communications System). V roce 1993 byla vydána třetí verze standardu. Její název byl tehdy změněn na “DICOM”. Byly definovány nové třídy služeb, přidána síťová podpora a zavedeno prohlášení o shodě, které stanovilo základní komunikační protokoly DICOM pro dotazování nebo vyhledávání, ukládání a třídy tisku. Oficiálně je poslední verzí standardu stále verze 3.0, od roku 1993 je neustále aktualizován a rozšiřován.

Kde a jak se DICOM používá?

DICOM se široce používá pro lékařské zobrazování v nemocnicích. Používá se v procesech diagnostiky a léčby pacientů, sledování výsledků pacientů a plánování procedur, kódování ICD-10, fakturace a teleradiologie k přenosu radiologických snímků pacientů, jako jsou rentgenové snímky, CT a MRI, což jsou různé modality, z jednoho místa na druhé za účelem sdílení studií s ostatními radiology a lékaři.

Číslo vyšetření se generuje před zobrazením, když se vytváří objednávka pro synchronizaci přenosu snímků do PACS pomocí PACS ID a/nebo RIS pomocí přístupového čísla, které spojuje radiologické zprávy s konkrétní obrazovou studií. Přístupové číslo je obvykle přiděleno systémem HIS/RIS a může být opakující se nebo jedinečné v závislosti na systému.

Správa pracovního seznamu modalit je proces používaný ke snížení chyb při ručním zadávání dat a zvýšení věrnosti informací o pacientovi do zobrazovací konzoly PACS/RIS.

Základní struktury a koncepty v DICOM

1. Objekty DICOM jsou známy jako definice informačních objektů (IOD). Všechna data reálného světa, jako jsou pacienti, studie, lékařské přístroje, snímky, seznam plánů pacientů, fronta k odeslání na tiskárnu, jsou objekty s definovanými šablonami. Jedná se o definice informací, které mají být vyměňovány mezi uživatelem třídy služeb (SCU) – klientem a poskytovatelem třídy služeb (SCP) – serverem.
2. Modalita DICOM je vlastnost/atribut datového objektu DICOM, např. modality jsou CT, MRI, rentgenové snímky atd.
3. Zpráva DICOM se skládá ze sady příkazů, za kterou následuje podmíněná sada dat.
4. Příkazové a datové sady se skládají z prvků.
5. Prvky mají značku, délku a hodnotu.
6. Značky mají značku skupiny a značku prvku.
7. Aplikace DICOM poskytují služby potřebné pro výměnu dat.
8. Prvky služeb DICOM (DIMSE) jsou používány aplikačními entitami (AE).
9. Existují dva typy služeb DIMSE, složené DIMSE-C a normalizované DIMSE-N. Ty podporují operace a oznámení, jako je ukládání, vyhledávání, tisk atd. na instancích SOP.
10. AE mají tituly (AET). AE má přiřazenou IP adresu. AET rozlišují malá a velká písmena a jsou jedinečné.
11. Páry objektů služeb (SOP) mají jedinečné ID (UID). Třídy SOP jsou základní jednotkou interoperability DICOM.

Klikněte na obrázek pro zvětšení

Klikněte na obrázek pro zvětšení

Jak probíhá transakce DICOM?

1. AE SCU – Client používá DIMSE k vyjednání třídy SOP s AE SCP – Server pomocí svého DIMSE. Existují protokoly DIMSE definující postupy a pravidla kódování pro konstrukci zpráv.
2. Transakce zpráv mezi dvěma zařízeními používajícími DICOM začínají navázáním asociace. Obě zařízení vyjednávají informační struktury, které budou vyměňovány, služby, které budou vyvolávány, pořadí bajtů a způsob komprese dat.
3. DICOM ULP se skládá ze sedmi datových jednotek protokolu (PDU). Každá PDU má maximální délku. Jednotky PDU jsou formáty zpráv vyměňovaných mezi rovnocennými entitami v rámci vrstvy, které jsou založeny na požadavku a odpovědi zpráv DICOM.

DICOM je velmi složitý protokol s mnoha dokumenty napsanými organizací NEMA, které definují standard DICOM. Společnost ExtraHop nedávno přidala podporu pro DICOM ve verzi 5.2.2, což otevírá mnoho různých možností.

Jsem z toho velmi nadšený, protože DICOM nám poskytuje další část složitých pracovních postupů ve zdravotnictví, které poskytují hluboký vhled do zdravotnických dat a síťových problémů.

V současné době jsme v průzkumném režimu, abychom zjistili ještě více smysluplných poznatků, které můžeme získat z dat DICOM pomocí ExtraHop. Možnosti jsou nekonečné, zejména proto, že můžeme korelovat data DICOM s daty HL7 a síťovými protokoly a získat tak kompletní obraz o této klíčové a výnosné části prostředí zdravotnických technologií.

Zůstaňte naladěni na další blogy o DICOM v budoucnosti. Prozatím se podívejte na článek Šest způsobů, jak společnost ExtraHop umožňuje provozovat zdravotnické systémy v reálném čase

.