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DICOM è uno standard per il Digital Imaging and Communications in Medicine. Lo standard DICOM specifica un insieme diversificato di informazioni su pazienti, apparecchiature di imaging, procedure e immagini. DICOM è strutturato gerarchicamente e ha un’architettura Client-Server. Ha le seguenti parti:

• File/data format
• Data interchange protocol
• Network protocol architecture

Conoscenze di base sul protocollo DICOM

Nella sua forma più semplice, DICOM è un protocollo per trattare le immagini mediche (raggi X, MRI, ecc). Se ti stai tuffando in DICOM, ci sono alcune cose che dovresti sapere fin dall’inizio e che ti renderanno la vita molto più facile. Delineerò alcuni di questi fatti di base qui, per poi scavare più a fondo più avanti nel post:

1. I file DICOM hanno tipicamente un’estensione .dcm e i dati contengono sia i dati del paziente che i dati delle immagini/pixel.I dati del paziente provengono dai sistemi EMR/EHR/HIS come dati HL7 che vengono strettamente accoppiati con le apparecchiature, le procedure e i dati immagine/pixel creati dai dispositivi di imaging medico radiologico come dati DICOM.
2. Il protocollo DICOM è un protocollo binario di livello superiore (ULP) su TCP/IP. Le porte ben note utilizzate da DICOM sono 104, 2761, 2762 e 11112. Viene utilizzato per elaborare i dati DICOM, trasmettere, cercare/interrogare, integrare, distribuire, stampare, condividere, memorizzare, visualizzare le immagini mediche e i dati dei pazienti dai sistemi di archiviazione/storage di radiologia (PACS, RIS) alla workstation per il radiologo per scrivere i rapporti.
3. L’architettura del protocollo di rete DICOM è simile a questa: Rete ⇒ TCP/IP ⇒ DICOM ULP per TCP/IP ⇒ UL Service boundary ⇒ DICOM Message Exchange ⇒ Medical Imaging Application.

Perché DICOM è importante? DICOM ha un bisogno sempre crescente di larghezza di banda di rete, prestazioni di sistema e supporto per molti dispositivi medici diversi.

Attualmente ci sono strumenti limitati disponibili per diagnosticare i dati del paziente, DICOM e i problemi del protocollo di rete. ExtraHop può aiutare!

Come può ExtraHop aiutare con il monitoraggio DICOM?

DICOM, i dati HL7 e la rete sono fondamentali per il settore sanitario. A partire dalla versione 5.2.2 ExtraHop ha aggiunto il supporto per DICOM. ExtraHop aveva già il supporto per HL7 e molti dei protocolli di rete nelle versioni precedenti.

ExtraHop ha l’enorme vantaggio di avere la possibilità di estrarre intuizioni significative da HL7 cioè dai dati dei pazienti, DICOM e altri messaggi di rete in tempo reale!

Ora possiamo esplorare molti aspetti dei flussi di lavoro DICOM e monitorare DICOM. Vogliamo vedere come possiamo aiutare i diversi dipartimenti dell’assistenza sanitaria come la radiologia, l’IT, il supporto ecc. a individuare i problemi sottostanti a DICOM da più angolazioni.

La storia di DICOM

DICOM è uno standard sviluppato dall’American College of Radiology (ACR) e dalla National Electrical Manufacturers Association (NEMA). È iniziato negli anni ’80 e nel 1988 è stata rilasciata la seconda versione. La prima implementazione su larga scala della tecnologia ACR/NEMA è stata fatta nel 1992 dall’esercito e dall’aeronautica statunitensi. Loral Aerospace e Siemens Medical Systems guidarono un consorzio di aziende nell’implementazione del primo PACS (Picture Archiving and Communications System) militare statunitense. Nel 1993 fu rilasciata la terza versione dello standard. Il suo nome fu poi cambiato in “DICOM”. Furono definite nuove classi di servizio, fu aggiunto il supporto di rete e fu introdotta la dichiarazione di conformità per stabilire i protocolli di comunicazione DICOM di base per le classi di interrogazione o recupero, archiviazione e stampa. Ufficialmente, l’ultima versione dello standard è ancora la 3.0, è stata costantemente aggiornata ed estesa dal 1993.

Dove e come viene usato DICOM?

DICOM è usato ampiamente per l’imaging medico negli ospedali. Viene utilizzato nei processi di diagnosi e trattamento dei pazienti, per tracciare i risultati dei pazienti e programmare le procedure, la codifica ICD-10, la fatturazione e la teleradiologia per trasmettere immagini radiologiche dei pazienti, come raggi X, TAC e risonanze magnetiche, queste sono le diverse modalità, da un luogo a un altro allo scopo di condividere gli studi con altri radiologi e medici.

Un numero di esame viene generato prima dell’imaging quando l’ordine viene creato per sincronizzare il trasferimento delle immagini al PACS utilizzando l’ID PACS e/o il RIS utilizzando un numero di adesione che collega i referti radiologici a uno specifico studio di immagini. Il numero di adesione viene solitamente assegnato dal sistema HIS/RIS e può essere ripetuto o unico a seconda del sistema.

La gestione della lista di lavoro della modalità è un processo utilizzato per ridurre gli errori di inserimento manuale dei dati e aumentare la fedeltà delle informazioni sul paziente nella console di imaging PACS/RIS.

Strutture e concetti di base in DICOM

1. Gli oggetti DICOM sono noti come Information Object Definitions (IOD). Tutti i dati del mondo reale come i pazienti, gli studi, i dispositivi medici, le immagini, l’elenco degli appuntamenti dei pazienti, una coda da inviare a una stampante sono oggetti con modelli definiti. Queste sono definizioni delle informazioni da scambiare tra un Service Class User (SCU) – Client e Service Class Provider (SCP) – Server.
2. Una modalità DICOM è una proprietà/attributo dell’oggetto dati DICOM, per esempio CT, MRI, X-rays ecc. sono le modalità
3. Un messaggio DICOM è composto da un Command Set seguito da un Data Set condizionale.
4. I set di comandi e di dati sono composti da elementi.
5. Gli elementi hanno un tag, una lunghezza e un valore.
6. I tag hanno un tag gruppo e un tag elemento.
7. Le applicazioni DICOM forniscono i servizi necessari per lo scambio di dati.
8. DICOM Service Element (DIMSE) sono usati dalle Application Entities (AE).
9. Ci sono due tipi di DIMSE Services, Composite DIMSE-C e Normalized DIMSE-N. Questi supportano operazioni e notifiche come la memorizzazione, il recupero, la stampa ecc. sulle istanze SOP.
10. Le AE hanno dei titoli (AET). AE ha un indirizzo IP assegnato. Gli AET sono sensibili alle maiuscole e unici.
11. Le coppie di oggetti di servizio (SOP) hanno un ID unico (UID). Le classi SOP sono l’unità fondamentale dell’interoperabilità DICOM.

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Come avviene la transazione DICOM?

1. AE di SCU – Client usa DIMSE per negoziare una classe SOP con AE di SCP – Server usando il suo DIMSE. Ci sono protocolli DIMSE che definiscono le procedure e le regole di codifica per costruire i messaggi.
2. Le transazioni dei messaggi tra i due dispositivi che usano DICOM iniziano con un’associazione. Entrambi i dispositivi negoziano le strutture di informazione che saranno scambiate, i servizi che saranno invocati, l’ordine dei byte e il metodo di compressione dei dati.
3. DICOM ULP consiste di sette Protocol Data Unit (PDU). Ogni PDU ha una lunghezza massima. Le PDU sono i formati dei messaggi scambiati tra entità peer all’interno di un livello, basati sulla richiesta e la risposta dei messaggi DICOM.

DICOM è un protocollo molto complesso con molti documenti scritti da NEMA che definiscono lo standard DICOM. ExtraHop ha recentemente aggiunto il supporto per DICOM nella versione 5.2.2 che apre molte possibilità diverse.

Sono molto entusiasta di questo poiché DICOM ci fornisce un ulteriore pezzo dei complessi flussi di lavoro della sanità dando una profonda visione dei dati sanitari e dei problemi della rete.

Al momento siamo in modalità esplorativa per capire ancora di più le intuizioni significative che possiamo ottenere dai dati DICOM utilizzando ExtraHop. Le possibilità sono infinite, soprattutto perché possiamo correlare i dati DICOM con i dati HL7 e i protocolli di rete per un quadro completo di questa parte cruciale e redditizia dell’ambiente tecnologico sanitario.

Stai sintonizzato per altri blog su DICOM in futuro. Per ora, date un’occhiata a Sei modi in cui ExtraHop abilita i sistemi sanitari in tempo reale

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