Une introduction à DICOM (imagerie numérique et communications en médecine)

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Le flux d’une demande à travers le système informatique d’un service de radiologie, y compris les transactions HL7, DICOM et PACS/RIS.

DICOM est une norme pour l’imagerie numérique et les communications en médecine. La norme DICOM spécifie un ensemble diversifié d’informations sur les patients, les équipements d’imagerie, les procédures et les images. DICOM est structuré hiérarchiquement et possède une architecture client-serveur. Elle comporte les parties suivantes :

  • Format de fichier/données
  • Protocole d’échange de données
  • Architecture de protocole réseau

Connaissances de base sur le protocole DICOM

Au plus simple, DICOM est un protocole pour traiter les images médicales (rayons X, IRM, etc). Si vous vous plongez dans le DICOM, il y a quelques choses que vous devez savoir dès le départ et qui vous faciliteront grandement la vie. Je vais présenter ici quelques-unes de ces données de base, puis je les approfondirai plus tard dans le post:

  1. Les fichiers DICOM ont généralement une extension .dcm et les données contiennent à la fois les données du patient et les données de l’image/pixel.Les données du patient proviennent des systèmes EMR/EHR/HIS en tant que données HL7 qui se retrouvent étroitement couplées avec l’équipement, les procédures et les données image/pixel créées par les appareils d’imagerie médicale de radiologie en tant que données DICOM.
  2. Le protocole DICOM est un protocole de niveau supérieur (ULP) binaire sur TCP/IP. Les ports bien connus utilisés par DICOM sont 104, 2761, 2762 et 11112. Il est utilisé pour traiter les données DICOM, transmettre, rechercher/rechercher, intégrer, distribuer, imprimer, partager, stocker, afficher les images médicales et les données des patients à partir des systèmes d’archivage/stockage de radiologie (PACS, RIS) vers la station de travail pour que le radiologue puisse rédiger des rapports.
  3. L’architecture du protocole réseau DICOM ressemble à quelque chose comme ceci : Réseau ⇒ TCP/IP ⇒ DICOM ULP pour TCP/IP ⇒ Frontière de service UL ⇒ Échange de messages DICOM ⇒ Application d’imagerie médicale.

Pourquoi DICOM est-il important ?

L’imagerie médicale est le segment des soins de santé qui connaît la croissance la plus rapide et la plus rentable. DICOM a un besoin toujours croissant de bande passante de réseau, de performance de système et de support pour de nombreux dispositifs médicaux divers.

À l’heure actuelle, il existe des outils limités pour diagnostiquer les données des patients, DICOM et les problèmes de protocole de réseau. ExtraHop peut aider!

Comment ExtraHop peut aider avec la surveillance DICOM?

DICOM, les données HL7 et le réseau sont cruciaux pour l’industrie des soins de santé. À partir de la version 5.2.2, ExtraHop a ajouté le support de DICOM. ExtraHop avait déjà le support de HL7 et de nombreux protocoles de réseau dans les versions précédentes.

ExtraHop a l’énorme avantage d’avoir la capacité d’extraire des aperçus significatifs de HL7 c’est-à-dire des données de patients, de DICOM et d’autres messages de réseau en temps réel !

Maintenant, nous pouvons explorer de nombreux aspects des flux de travail DICOM et surveiller DICOM. Nous voulons voir comment nous pouvons aider les différents départements de soins de santé comme la radiologie, l’informatique, le support, etc. à identifier les problèmes sous-jacents de DICOM sous plusieurs angles.

L’histoire de DICOM

DICOM est une norme développée par l’American College of Radiology (ACR) et la National Electrical Manufacturers Association (NEMA). Elle a débuté dans les années 1980 et en 1988, la deuxième version a été publiée. Le premier déploiement à grande échelle de la technologie ACR/NEMA a été effectué en 1992 par l’armée et l’armée de l’air américaines. Loral Aerospace et Siemens Medical Systems ont dirigé un consortium de sociétés pour déployer le premier PACS (Picture Archiving and Communications System) militaire américain. En 1993, la troisième version de la norme a été publiée. Son nom a alors été changé en “DICOM”. De nouvelles classes de services ont été définies, le support réseau a été ajouté et la déclaration de conformité a été introduite pour établir les protocoles de communication DICOM de base pour les classes de requête ou de récupération, de stockage et d’impression. Officiellement, la dernière version de la norme est encore la 3.0, elle a été constamment mise à jour et étendue depuis 1993.

Où et comment est utilisé DICOM ?

DICOM est largement utilisé pour l’imagerie médicale dans les hôpitaux. Il est utilisé dans les processus de diagnostic et de traitement des patients, de suivi des résultats des patients et de planification des procédures, de codage ICD-10, de facturation et de téléradiologie pour transmettre les images radiologiques des patients, comme les radiographies, les CTs et les IRMs, ce sont les différentes modalités, d’un endroit à l’autre dans le but de partager les études avec d’autres radiologues et médecins.

Un numéro d’examen est généré avant l’imagerie lors de la création de l’ordre pour synchroniser le transfert d’images vers le PACS en utilisant l’ID PACS et/ou le RIS en utilisant un numéro d’accession qui relie les rapports radiologiques à une étude d’image spécifique. Le numéro d’accession est généralement attribué par le système HIS/RIS et peut être répétitif ou unique selon le système.

La gestion de la liste de travail de la modalité est un processus utilisé pour réduire les erreurs de saisie manuelle des données et augmenter la fidélité des informations du patient dans la console d’imagerie PACS/RIS.

Structures et concepts de base dans DICOM

  1. Les objets DICOM sont connus sous le nom de définitions d’objets d’information (IOD). Toutes les données du monde réel comme les patients, les études, les dispositifs médicaux, les images, la liste des horaires des patients, une file d’attente à envoyer à une imprimante sont des objets avec des modèles définis. Ce sont des définitions des informations à échanger entre un utilisateur de classe de service (SCU) – client et un fournisseur de classe de service (SCP) – serveur.
  2. Une modalité DICOM est une propriété/attribut de l’objet de données DICOM, par exemple CT, IRM, rayons X etc. sont les modalités
  3. Un message DICOM est composé d’un ensemble de commandes suivi d’un ensemble de données conditionnelles.
  4. Les ensembles de commandes et de données sont constitués d’éléments.
  5. Les éléments ont une étiquette, une longueur et une valeur.
  6. Les étiquettes ont une étiquette de groupe et une étiquette d’élément.
  7. Les applications DICOM fournissent les services nécessaires à l’échange de données.
  8. Les éléments de service DICOM (DIMSE) sont utilisés par les entités d’application (AE).
  9. Il existe deux types de services DIMSE, le DIMSE-C composite et le DIMSE-N normalisé. Ceux-ci prennent en charge les opérations et les notifications comme le stockage, la récupération, l’impression, etc. sur les instances SOP.
  10. Les AE ont des titres (AET). AE a une adresse IP attribuée. Les AET sont sensibles à la casse et uniques.
  11. Les paires d’objets de service (SOPs) ont un ID unique (UID). Les classes SOP sont l’unité fondamentale de l’interopérabilité DICOM.

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Diagramme de la partie commande d’un message DICOM.

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Diagramme de la partie dataset d’un message DICOM.

Comment se déroule la transaction DICOM ?

  1. AE de SCU – Client utilise DIMSE pour négocier une classe SOP avec l’AE de SCP – Serveur en utilisant son DIMSE. Il existe des protocoles DIMSE définissant les procédures et les règles d’encodage pour construire les messages.
  2. Les transactions de messages entre les deux dispositifs utilisant DICOM commencent par un établissement d’association. Les deux dispositifs négocient les structures d’information qui seront échangées, les services qui seront invoqués, l’ordre des octets et la méthode de compression des données.
  3. DICOM ULP se compose de sept unités de données de protocole (PDU). Chaque PDU a une longueur maximale. Les PDU sont les formats de message échangés entre les entités homologues au sein d’une couche, sur la base des messages DICOM de demande et de réponse.

DICOM est un protocole très complexe avec de nombreux documents écrits par NEMA définissant la norme DICOM. ExtraHop a récemment ajouté le support de DICOM dans la version 5.2.2 qui ouvre de nombreuses possibilités différentes.

Je suis très enthousiaste à ce sujet puisque DICOM nous fournit une pièce de plus des flux de travail complexes de soins de santé donnant un aperçu profond des données de soins de santé et des problèmes de réseau.

En ce moment, nous sommes dans un mode exploratoire pour comprendre encore plus d’aperçus significatifs que nous pouvons obtenir des données DICOM en utilisant ExtraHop. Les possibilités sont infinies, d’autant plus que nous pouvons corréler les données DICOM avec les données HL7 et les protocoles réseau pour obtenir une image complète de cette partie cruciale et rentable de l’environnement technologique des soins de santé.

Rester à l’écoute pour d’autres blogs sur DICOM à l’avenir. Pour l’instant, consultez Six façons dont ExtraHop permet des systèmes de santé en temps réel

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