Kliknij obraz, aby powiększyć

DICOM to standard cyfrowego obrazowania i komunikacji w medycynie. Standard DICOM określa różnorodny zestaw informacji o pacjentach, sprzęcie do obrazowania, procedurach i obrazach. DICOM ma strukturę hierarchiczną i architekturę klient-serwer. Składa się z następujących części:

• Format pliku/danych
• Protokół wymiany danych
• Architektura protokołu sieciowego

Podstawowa wiedza o protokole DICOM

W najprostszym ujęciu, DICOM jest protokołem do obsługi obrazów medycznych (zdjęcia rentgenowskie, MRI, itp.). Jeśli chcesz rozpocząć pracę z DICOM, jest kilka rzeczy, które powinieneś wiedzieć od samego początku, a które sprawią, że twoje życie będzie o wiele łatwiejsze. Przedstawię niektóre z tych podstawowych faktów tutaj, a następnie wykopię głębiej w dalszej części postu:

1. Pliki DICOM zazwyczaj mają rozszerzenie .dcm, a dane zawierają zarówno dane pacjenta, jak i dane obrazu/piksela.Dane pacjenta pochodzą z systemów EMR/EHR/HIS jako dane HL7, które są ściśle powiązane z urządzeniami, procedurami i danymi obrazów/pikseli tworzonymi przez medyczne urządzenia obrazowania radiologicznego jako dane DICOM.
2. Protokół DICOM jest binarnym protokołem górnego poziomu (ULP) przez TCP/IP. Dobrze znane porty używane przez DICOM to 104, 2761, 2762 i 11112. Jest on używany do przetwarzania danych DICOM, transmisji, wyszukiwania/zapytania, integracji, dystrybucji, drukowania, udostępniania, przechowywania, wyświetlania obrazów medycznych i danych pacjenta z radiologicznych systemów archiwizacji/przechowywania (PACS, RIS) do stacji roboczej dla radiologa w celu pisania raportów.
3. Architektura protokołu sieciowego DICOM wygląda mniej więcej tak: Network ⇒ TCP/IP ⇒ DICOM ULP for TCP/IP ⇒ UL Service boundary ⇒ DICOM Message Exchange ⇒ Medical Imaging Application.

Why Does DICOM Matter?

Medical imaging is the fastest growing and most profitable segment of healthcare. DICOM ma coraz większe zapotrzebowanie na przepustowość sieci, wydajność systemu i wsparcie dla wielu różnych urządzeń medycznych.

Obecnie dostępne są ograniczone narzędzia do diagnozowania danych pacjenta, DICOM i problemów z protokołem sieciowym. ExtraHop może pomóc!

Jak ExtraHop może pomóc w monitorowaniu DICOM?

DICOM, dane HL7 i sieć są kluczowe dla przemysłu opieki zdrowotnej. Począwszy od wersji 5.2.2 ExtraHop dodał wsparcie dla DICOM. ExtraHop miał już wsparcie dla HL7 i wielu protokołów sieciowych w poprzednich wersjach.

ExtraHop ma ogromną zaletę posiadania zdolności do wydobywania znaczących wglądów z HL7 tj. danych pacjenta, DICOM i innych wiadomości sieciowych w czasie rzeczywistym!

Teraz mamy możliwość zbadania wielu aspektów przepływów pracy DICOM i monitorowania DICOM. Chcemy zobaczyć, jak możemy pomóc różnym działom w służbie zdrowia, takim jak radiologia, IT, wsparcie techniczne itp. w określaniu podstawowych problemów z DICOM pod wieloma kątami.

Historia DICOM

DICOM jest standardem opracowanym przez American College of Radiology (ACR) i National Electrical Manufacturers Association (NEMA). Jego rozwój rozpoczął się w latach 80. ubiegłego wieku, a w 1988 roku wydano jego drugą wersję. Pierwsze wdrożenie na dużą skalę technologii ACR/NEMA zostało dokonane w 1992 r. przez armię i siły powietrzne Stanów Zjednoczonych. Loral Aerospace i Siemens Medical Systems przewodziły konsorcjum firm, które wdrożyły pierwszy amerykański wojskowy system PACS (Picture Archiving and Communications System). W 1993 roku ukazała się trzecia wersja standardu. Jego nazwa została wówczas zmieniona na “DICOM”. Zdefiniowano nowe klasy usług, dodano obsługę sieci oraz wprowadzono Conformance Statement w celu ustalenia podstawowych protokołów komunikacyjnych DICOM dla klas zapytań lub wyszukiwania, przechowywania i drukowania. Oficjalnie najnowsza wersja standardu to wciąż 3.0, jest on stale aktualizowany i rozszerzany od 1993 roku.

Gdzie i jak wykorzystywany jest DICOM?

DICOM jest szeroko wykorzystywany w obrazowaniu medycznym w szpitalach. Jest wykorzystywany w procesach diagnozowania i leczenia pacjentów, śledzenia wyników pacjentów i planowania procedur, kodowania ICD-10, fakturowania i teleradiologii do przesyłania radiologicznych obrazów pacjentów, takich jak zdjęcia rentgenowskie, tomografia komputerowa i rezonans magnetyczny, które są różnymi metodami, z jednej lokalizacji do innej w celu udostępniania badań innym radiologom i lekarzom.

Numer badania jest generowany przed obrazowaniem, gdy zamówienie jest tworzone w celu zsynchronizowania przesyłania obrazów do PACS przy użyciu PACS ID i/lub RIS przy użyciu numeru akcesyjnego, który łączy raporty radiologiczne z określonym badaniem obrazu. Numer akcesyjny jest zwykle przypisywany przez system HIS/RIS i może być powtarzalny lub unikatowy w zależności od systemu.

Zarządzanie listą roboczą modalności to proces stosowany w celu ograniczenia błędów ręcznego wprowadzania danych i zwiększenia wierności informacji o pacjencie w konsoli obrazowania PACS/RIS.

Podstawowe struktury i koncepcje w systemie DICOM

1. Obiekty DICOM są znane jako definicje obiektów informacyjnych (Information Object Definitions, IOD). Wszystkie dane ze świata rzeczywistego, takie jak pacjenci, badania, urządzenia medyczne, obrazy, listy pacjentów, kolejki do wysłania do drukarki są obiektami ze zdefiniowanymi szablonami. Są to definicje informacji, które mają być wymieniane pomiędzy użytkownikiem klasy usług (SCU) – klientem a dostawcą klasy usług (SCP) – serwerem.
2. Modalność DICOM jest właściwością/atrybutem obiektu danych DICOM, np. CT, MRI, zdjęcia rentgenowskie itp. są modalnościami
3. Przesłanie DICOM składa się z zestawu poleceń, po którym następuje warunkowy zestaw danych.
4. Zestawy poleceń i danych składają się z elementów.
5. Elementy mają znacznik, długość i wartość.
6. Tagi mają znacznik grupy i znacznik elementu.
7. Aplikacje DICOM zapewniają usługi wymagane do wymiany danych.
8. DICOM Service Element (DIMSE) są używane przez Application Entities (AE).
9. Istnieją dwa typy usług DIMSE, Composite DIMSE-C i Normalized DIMSE-N. Obsługują one operacje i powiadomienia, takie jak przechowywanie, pobieranie, drukowanie itp. na instancjach SOP.
10. AEs have Titles (AET). AE ma przypisany adres IP. AET rozróżniają wielkość liter i są unikalne.
11. Pary obiektów usługowych (SOP) posiadają unikalny identyfikator (UID). Klasy SOP są podstawową jednostką interoperacyjności DICOM.

Kliknij obraz, aby powiększyć

Click image to zoom

How does the DICOM transaction happen?

1. AE of SCU – Client uses DIMSE to negotiate a SOP Class with the AE of SCP – Server using its’s DIMSE. Istnieją protokoły DIMSE definiujące procedury i zasady kodowania do konstruowania wiadomości.
2. Transakcje wiadomości pomiędzy dwoma urządzeniami wykorzystującymi DICOM rozpoczynają się od ustanowienia Asocjacji. Oba urządzenia negocjują struktury informacji, które będą wymieniane, usługi, które będą wywoływane, kolejność bajtów i metodę kompresji danych.
3. DICOM ULP składa się z siedmiu jednostek danych protokołu (PDU). Każdy PDU ma określoną maksymalną długość. PDU są formatami komunikatów wymienianych pomiędzy jednostkami równorzędnymi w ramach warstwy, opartymi na żądaniu i odpowiedzi komunikatów DICOM.

DICOM jest bardzo złożonym protokołem z wieloma dokumentami napisanymi przez NEMA definiującymi standard DICOM. ExtraHop niedawno dodał wsparcie dla DICOM w wersji 5.2.2, co otwiera wiele różnych możliwości.

Jestem tym bardzo podekscytowany, ponieważ DICOM zapewnia nam jeszcze jeden element złożonych przepływów pracy w służbie zdrowia, dając głęboki wgląd w dane opieki zdrowotnej i problemy sieciowe.

Obecnie jesteśmy w trybie eksploracji, aby dowiedzieć się jeszcze więcej znaczących informacji, które możemy uzyskać z danych DICOM za pomocą ExtraHop. Możliwości są nieograniczone, zwłaszcza, że możemy skorelować dane DICOM z danymi HL7 i protokołami sieciowymi, aby uzyskać pełny obraz tej kluczowej, dochodowej części środowiska technologii opieki zdrowotnej.

Zobacz więcej blogów na temat DICOM w przyszłości. Na razie sprawdź sześć sposobów, w jaki ExtraHop umożliwia działanie systemów opieki zdrowotnej w czasie rzeczywistym

.