Klik på billedet for at zoome

DICOM er en standard for Digital Imaging and Communications in Medicine. DICOM-standarden specificerer en række forskellige oplysninger om patienter, billeddannelsesudstyr, procedurer og billeder. DICOM er hierarkisk struktureret og har en klient-server-arkitektur. Den har følgende dele:

• Fil/dataformat
• Dataudvekslingsprotokol
• Netværksprotokolarkitektur

Grundlæggende viden om DICOM-protokollen

I sin simpleste form er DICOM en protokol til håndtering af medicinske billeder (røntgenbilleder, MRT’er osv.). Hvis du skal dykke ned i DICOM, er der et par ting, du bør vide fra starten, som vil gøre dit liv meget lettere. Jeg vil skitsere nogle af disse grundlæggende fakta her, og derefter grave dybere senere i indlægget:

1. DICOM-filer har typisk en .dcm-udvidelse, og data indeholder både patientdata og billed-/pixeldata.Patientdataene kommer fra EMR/EHR/HIS-systemerne som HL7-data, som kobles tæt sammen med udstyr, procedurer og billed/pixeldata, der oprettes af radiologiske medicinske billeddannelsesapparater som DICOM-data.
2. DICOM-protokollen er en binær Upper Level Protocol (ULP) over TCP/IP. De velkendte porte, der anvendes af DICOM, er 104, 2761, 2762 og 11112. Den bruges til at behandle DICOM-data, transmittere, søge/afspørge, integrere, distribuere, udskrive, dele, gemme, vise medicinske billeder og patientdata fra radiologiske arkiverings-/lagringssystemer (PACS, RIS) til arbejdsstationen, så radiologen kan skrive rapporter.
3. DICOM-netværksprotokolarkitekturen ser nogenlunde sådan her ud: Netværk ⇒ TCP/IP ⇒ DICOM ULP for TCP/IP ⇒ UL Service boundary ⇒ DICOM Message Exchange ⇒ Medical Imaging Application.

Hvorfor er DICOM vigtigt?

Medical imaging er det hurtigst voksende og mest indbringende segment inden for sundhedsvæsenet. DICOM har et stadigt stigende behov for netværksbåndbredde, systemydelse og understøttelse af mange forskellige medicinske enheder.

I øjeblikket er der begrænsede værktøjer til rådighed til at diagnosticere problemer med patientdata, DICOM- og netværksprotokoller. ExtraHop kan hjælpe!

Hvordan kan ExtraHop hjælpe med DICOM-overvågning?

DICOM, HL7-data og netværk er afgørende for sundhedsindustrien. Fra og med version 5.2.2 har ExtraHop tilføjet understøttelse af DICOM. ExtraHop havde allerede understøttelse af HL7 og mange af netværksprotokollerne i tidligere versioner.

ExtraHop har den store fordel at have mulighed for at udtrække meningsfuld indsigt fra HL7, dvs. patientdata, DICOM og andre netværksmeddelelser i realtid!

Nu får vi mulighed for at udforske mange aspekter af DICOM-arbejdsgange og overvåge DICOM. Vi ønsker at se, hvordan vi kan hjælpe de forskellige afdelinger i sundhedssektoren som radiologi, IT, support osv. med at identificere de underliggende problemer med DICOM fra flere vinkler.

DICOM’s historie

DICOM er en standard udviklet af American College of Radiology (ACR) og National Electrical Manufacturers Association (NEMA). Den startede i 1980’erne, og i 1988 blev den anden version frigivet. Den første storstilede anvendelse af ACR/NEMA-teknologien blev foretaget i 1992 af den amerikanske hær og det amerikanske luftvåben. Loral Aerospace og Siemens Medical Systems stod i spidsen for et konsortium af virksomheder, der implementerede det første amerikanske militære PACS-system (Picture Archiving and Communications System). I 1993 blev den tredje version af standarden udgivet. Dens navn blev derefter ændret til “DICOM”. Der blev defineret nye serviceklasser, der blev tilføjet netværksunderstøttelse, og der blev indført en overensstemmelseserklæring for at fastlægge de grundlæggende DICOM-kommunikationsprotokoller for forespørgsels- eller hentning, lagring og udskriftsklasser. Officielt er den seneste version af standarden stadig 3.0, den er løbende blevet opdateret og udvidet siden 1993.

Hvor og hvordan bruges DICOM?

DICOM bruges i vid udstrækning til medicinsk billeddannelse på hospitaler. Det bruges i forbindelse med diagnosticering og behandling af patienter, sporing af patientresultater og planlægning af procedurer, ICD-10-kodning, fakturering og teleradiologi til at overføre radiologiske patientbilleder, f.eks. røntgenbilleder, CT’er og MRI’er, det er de forskellige modaliteter, fra et sted til et andet med henblik på at dele undersøgelser med andre radiologer og læger.

Et undersøgelsesnummer genereres forud for billeddannelsen, når ordren oprettes for at synkronisere billedoverførsel til PACS ved hjælp af PACS ID og/eller RIS ved hjælp af et accession-nummer, som knytter radiologirapporterne til en specifik billedundersøgelse. Accessionsnummeret tildeles normalt af HIS/RIS-systemet og kan være gentagende eller unikt afhængigt af systemet.

Håndtering af modalitetsarbejdslisten er en proces, der bruges til at reducere manuelle dataindtastningsfejl og øge troværdigheden af patientoplysninger i PACS/RIS-billedkonsollen.

Grundlæggende strukturer og koncepter i DICOM

1. DICOM-objekter er kendt som Information Object Definitions (IOD). Alle data fra den virkelige verden, f.eks. patienter, undersøgelser, medicinsk udstyr, billeder, en liste over patientplaner, en kø, der skal sendes til en printer, er objekter med definerede skabeloner. Det er definitioner af de oplysninger, der skal udveksles mellem en Service Class User (SCU) – klient og Service Class Provider (SCP) – server.
2. En DICOM-modalitet er en egenskab/attribut af DICOM-dataobjektet, f.eks. CT, MRI, røntgenstråler osv. er modaliteterne.
3. En DICOM-meddelelse består af et kommandosæt efterfulgt af et betinget datasæt.
4. Kommandosæt og datasæt består af elementer.
5. Elementer har et tag, en længde og en værdi.
6. Tags har et gruppetag og et elementtag.
7. DICOM-applikationer leverer de tjenester, der er nødvendige for dataudvekslingen.
8. DICOM Service Element (DIMSE) anvendes af Application Entities (AE).
9. Der findes to typer DIMSE-tjenester, Composite DIMSE-C og Normalized DIMSE-N. Disse understøtter operationer og meddelelser som f.eks. lagring, hentning, udskrivning osv. på SOP-instanserne.
10. AE’er har titler (AET). AE har fået tildelt en IP-adresse. AET er stregfølsomme og unikke.
11. Service Object Pairs (SOP’er) har et unikt ID (UID). SOP-klasser er den grundlæggende enhed for DICOM-interoperabilitet.

Klik på billedet for at zoome

Klik på billedet for at zoome

Hvordan foregår DICOM-transaktionen?

1. AE for SCU – Client bruger DIMSE til at forhandle en SOP-klasse med AE for SCP – Server ved hjælp af sin DIMSE. Der findes DIMSE-protokoller, som definerer de procedurer og kodningsregler, der skal anvendes til at konstruere meddelelser.
2. Meddelelsestransaktioner mellem de to enheder, der anvender DICOM, begynder med en associationsetablering. Begge enheder forhandler de informationsstrukturer, der skal udveksles, de tjenester, der skal påberåbes, byteorden og datakomprimeringsmetode.
3. DICOM ULP består af syv Protocol Data Units (PDU’er). Hver PDU har en maksimal længde. PDU’er er de meddelelsesformater, der udveksles mellem peer-enheder inden for et lag, baseret på DICOM-meddelelser om anmodning og svar.

DICOM er en meget kompleks protokol med en masse dokumenter skrevet af NEMA, der definerer DICOM-standarden. ExtraHop har for nylig tilføjet understøttelse af DICOM i version 5.2.2, hvilket åbner op for mange forskellige muligheder.

Jeg er meget begejstret for det, da DICOM giver os endnu en del af de komplekse arbejdsgange i sundhedssektoren, der giver os dyb indsigt i sundhedsdata og netværksproblemer.

I øjeblikket er vi i en udforskende tilstand for at finde ud af endnu mere meningsfuld indsigt, som vi kan få fra DICOM-data ved hjælp af ExtraHop. Mulighederne er uendelige, især fordi vi kan korrelere DICOM-data med HL7-data og netværksprotokoller for at få et komplet billede af denne afgørende og rentable del af det teknologiske miljø i sundhedssektoren.

Samlæs med os om flere blogs om DICOM i fremtiden. Indtil videre kan du læse seks måder, hvorpå ExtraHop muliggør realtidssundhedssystemer