1

2003. Február 14. Szeged Eü menedzsment, O/GY- közgazdász III. szemeszter

Orvosi képformátumok, képarchiválóés kommunikációs rendszerek

Dudásné Nagy MariannaKépfeldolgozás és Számítógépes Grafika Tanszék,

SZTE

Referencia

Nagy Antal, Alexin Zoltán, Nyúl László, Martonossy László, Kuba Attila:A Szegedi Tudományegyetem Orvosi Képarchiváló és -Továbbító Szoftver Rendszere

Antal Nagy (Dept. of Applied Informatics, University of Szeged):DICOM training I.

Kuba Attila, Alexin Zoltán, Nagy Antal, Nyúl László, Csernay László: KÉPARCHIVÁLÓ ÉS -TOVÁBBÍTÓ RENDSZER SZOFTVERÉNEK FEJLESZTÉSE (SZOTE-PACS), Informatika a Felsõoktatásban’96 -Networkshop ‘96

2

Tartalom

Orvosi képformátumokDICOM képformátumA SZOTE-PACS felépítéseFő komponensek

Felvevő állomásokSzerver állomásMegjelenítő állomások

IDICON szoftver csomagProgram fejlesztő eszközök

Bevezetés

A fejlesztés 1995-ben kezdődöttCélok

Vizsgálatok begyűjtéseVizsgálatok archiválása (DICOM)Keresés és letöltésAlkalmazás oktatásban és kutatásban

Lokális adatbázisok

3

File formatsFixed format

Layout is identicalBlock format

Header contains pointers to information

Tagged formatsEach item contains its own length

ACR-NEMA0000 Command 0008 Identifying 0010 Patient 0018 Acquisition 0020 Relationship 0028 Image Presentation 4000 Text 6000-601E (even) Overlay 7FE0 Pixel Data

PapyrusUniversity Hospital of GenevaBased on ACR-NEMA 2.0

Interfile V3.31Exchange of nuclear medicine image dataEuropean COST B2American Association of Physicists in Medicine

QshKey – value pairsAAPM report #10 proposal

DEFFData Exchange File FormatUltrasound images [multi frame]

InterfileAim

Nuclear Medicine Image data transfer between different systems

HardwareNot a communication protocolIndependent of the physical mediaRecommended format is MS-DOS file on floppy disk

General file format2 type of data

Administrative (header)Binary (image)

Key-value pairsASCII characterspatient name := Joe Doe

; commentHandle

Static imagesDynamic studiesGated studiesTomographic studies…

4

Interfile Example I.

!INTERFILE := !imaging modality := nucmed!originating system := IDICON conversion!version of keys := 3.31date of keys := 1993:01:01conversion program := dcm2ifprogram author := Marianna Dudásné Nagy, Antal Nagyprogram version := 0.1program date := 2000:10:02!GENERAL DATA := original institution := SZTE, Dept. Applied Informatics, Szegedcontact person := Attila Kubadata description := Converted data from DICOM NM IOD!data starting block := 0!data offset in bytes := 0

Interfile Example II.!name of data file := Dicom.imgpatient name := AHERN MAST.C. !patient ID := 30DR P.PORTEOUSpatient dob := patient sex := F!study ID := stud001exam type := DMSAdata compression := nonedata encode := none!GENERAL IMAGE DATA := !type of data := Static!total number of images := 1study date := 2000:09:29study time := 11:13:10imagedata byte order := BIGENDIAN

number of energy windows := 1energy window[1] := energy window lower level[1] := energy window upper level[1] := flood corrected := Ndecay corrected := N!STATIC STUDY (general) :=number of images/energy window := 1!Static Study (each frame) :=!image number := 1!matrix size[1] := 256!matrix size[2] := 256!number format := signed integernumber of bytes per pixel := 2

5

Interfile Example III.scaling factor (mm/pixel)[1] := +2.260000e+000scaling factor (mm/pixel)[2] := +2.260000e+000image duration (sec) := image start time := label := !maximum pixel count := 32767total counts := 36126025!END OF INTERFILE :=

HistoryCT in 70’s Image transfer between devices1983 joint committee

American College of Radiology (ACR)National Electrical Manufacturers Association (NEMA)

Promote communicationAid development and expansion of the PACSAllow the creation of diagnostic information data bases

1985 version 1.02 revisions

1988 version 2.0Included the 2 revisionsCommand supportHierarchy Scheme

identify an imageAdd data elements

6

DICOM szabvány

ACR-NEMASzabvány

képtárolás,kommunikáció(TCP/IP)

Objektum orientáltEgységes kapcsolódási felület

DICOM?!

Példa egy DICOM Objektumra

CT Információs Objektum Definíció

AdatokBetegVizsgálatSorozatReferenciaKészülékKép

MűveletekC-STOREC-SENDC-GETC-FINDC-MOVEC-ECHO

7

DICOM standard

Digital Imaging and COmmunication inMedicine

Network environmentService Classes

Semantics of commandsAssociated data

Levels of conformanceExplicit information objectsUnique IDentification of the Information Objects

History1991 Parts 1 and 8 released1992 RSNA demonstration, Part 81993 DICOM parts 1-9 approved, RSNA demonstration of all parts1994 Part 10 Media storage and File format1995 Parts 11-12 and 13 additional supplement

Scope of DICOM StandardSpecifies

Set of protocolsSyntax and semantics of commandsInformation

Does not specifyImplementation detailsOverall set of featuresTesting/validation process

Medical Informatics

8

Goals of the DICOM Standard

Enable interoperabilityTransparent interface to the usersTools

Negotiation capabilityObject oriented design

Accommodate new servicesImplementation of PACS solution

Not all goals of the PACS

Diagnostic medical imagingImage related information exchange in a clinical environment

OverviewPS 3.1: Introduction and OverviewPS 3.2: ConformancePS 3.3: Information Object DefinitionsPS 3.4: Service Class SpecificationsPS 3.5: Data Structure and EncodingPS 3.6: Data DictionaryPS 3.7: Message ExchangePS 3.8: Network Communication Support for Message ExchangePS 3.9: Point-to-Point Communication Support for Message ExchangePS 3.10 Media Storage and File Format for Data Interchange…

9

CR DICOM kép

CT DICOM kép

10

MR DICOM kép

NM DICOM kép

11

OT DICOM kép

2003. Február 14. Szeged Eü menedzsment, O/GY- közgazdász III. szemeszter

A Szegedi TudományegyetemOrvosi Képarchiváló és -Továbbító

Szoftver Rendszere

Nagy Antal, Alexin Zoltán,Nyúl László, Martonossy László,

Kuba AttilaAlkalmazott Informatikai Tanszék

Szegedi Tudományegyetem

12

A SZOTE-PACS felépítése

Képalkotóberendezések

(CT, MR, NM,UH, X-Scanner,

digital fluoroscopy,világ)

Felvevőállomások

(PC, workstation,Amiga, Macintosh)

Megjelenítőállomások

(PC, wokstation -több képernyős)

Szerver állomás(Silicon Graphics)

TIFF, Interfile, DICOM

DICOM

DICOM

RISRIS

adatok

SZOTE-PACS structure

Incoming Archive

Build OracleMB 9100

MB 9200

MB 9300

input output

if2dcm

sortinterfile

Scanner input output

acr2dcmtiff2acr

Gyrex sortdicom

output correct

edu

edu

edu

Modalit ie s Dat a Colle ct ion Se rve r Pre sen t a t ion

simplestorage

W orldIn t e rn e tPlus4

Elite

Helix

simplestorage

ICON sortinterfile input output

if2dcm

Diag sortinterfile input output

if2dcm

Acuson input output

acr2dcmtiff2acr

digital fluoroscopy

outputdigital fluoroscopy

digital fluoroscopy

GE

13

Felvevő állomások

Konvertáláskülönböző képformátumokról

EllenőrzésDICOM szabvány

Szükség esetén javításDICOM szerkesztő,automatikus-definiált értékek

RIS kapcsolatutolsó 15 nap,keresés a RIS-ben

Képtovábbítás a szerverreAutomatikus átvitel

vizsgálat-RIS adat párosítás

Naplózás

Felvevő állomások

14

A szerver állomás

A vizsgálatok fogadása a felvevő állomásokrólBeépítés

Oracle adatbázisba,vizsgálatok tárolása15 napig

Vizsgálatok ellenőrzése Szükség esetén javítás

Automatikabeérkező vizsgálatok beépítése

BiztonságUNIX login-passwordOracle login-passwordNaplózás

Kereséskülönböző feltételek alapján

A szerver állomás

15

Megjelenítő állomások

Biztonság:Oracle login-password

felhasználók,felhasználó csoportok

Vizsgálatok keresése a szerverenLetöltésMegjelenítés

Osiris

HTML konvertálás

Megjelenítő állomások

16

Keresés az adatbázisban

Fejlesztő eszközök

Programozási nyelvekANSI C,SQL for Oracle 7.0,TCL/TK

Adatbázis kezelésOracle 7.1 Server,SQL Net 2.0 Listener

PlatformokIBM PC,UNIX,Amiga

Kommunikációs protokoll

TCP/IPDICOM

17

IDICON szoftver csomag

Függvény gyűjteményújra használható programozási eszközök

Programok (parancssoros)szerkesztőellenőrző,listázó,konvertáló

TIFF, Interfile, ACR-NEMA -> DICOMDICOM -> GIF, PNG

Fejlesztési tervek

Vizsgálatok veszteségmentes tömörítése.Juke-box:

Archivált adatok CD-ROM-on,Oracle adatbázis.

Teljes DICOM implementálás:kommunikációs protokoll.

A rendszer összekapcsolása a HIS-sel....

18

SZOTE-PACS

Started in 1995Aims

Collect imagesRIS connectionLossless image compression

Archive seriesDICOM format

Distribute studiesSearchFetch

Using it in education