Standardy przechowywania i przekazywania zobrazowań medycznych

Pierwsza wersja opublikowana została w roku 1985. Standardowo pliki z systemów zobrazowania medycznego zawierają obrazy (w postaci oryginalnej lub skompresowanej), dane identyfikacyjne i demograficzne pacjenta oraz informacje natury technicznej związane z samym badaniem. Początkowo poszczególni producenci aparatury medycznej (General Electric, Siemens, Philips, Picker, Hitachi, Shimadzu, Toshiba, Elscint, Imatron) stosowali własne formaty zapisu plików (a czasem również niestandardowe nośniki), często różne dla różnych typów obrazów. Jednak w związku z rozwojem systemów PACS działających nie tylko w obrębie jednego szpitala, ale również z wykorzystaniem sieci rozległych WAN (ang. Wide Area Networks) konieczna stała się standaryzacja. Pierwszym liczącym się standardowym formatem przechowywania i transmisji obrazów stał się ACR/NEMA 1.0 i 2.0 opracowany przez American College of Radiologists (ACR) oraz National Electrical Manufacturers Association (NEMA). Pierwsza wersja opublikowana została w roku 1985. Z formatu ACR/NEMA po licznych modyfikacjach, jednak z zachowaniem zgodności wstecz, wywodzi się powszechnie obecnie przyjęty standard DICOM 3

Omówimy to teraz szczegółowiej

Na tle ogólnego rozwoju Inżynierii Biomedycznej szczególnie szybko i burzliwie rozwijają się systemy archiwizacji i transmisji obrazów (Picture Archiving and Communication Systems - PACS)

System PACS łączy ze sobą elementy będące źródłem obrazów medycznych, bazy danych gromadzące te obrazy, systemy łączności pozwalające na ich przesyłanie gdziekolwiek są potrzebne oraz stacje robocze, z pomocą których lekarze przeglądają te obrazy w celach diagnostycznych i dla kontroli postępów terapii.

Architektura systemów PACS bywa bardzo rozbudowana

Natomiast dla wygody lekarzy obsługa musi być dziecinnie prosta

Do prezentacji obrazów w systemie PACS używa się specjalnych monitorów o dużych gabarytach i szczególnie dużej rozdzielczości

Tematyka PACS prezentowana jest na szeregu konferencji (m. in Tematyka PACS prezentowana jest na szeregu konferencji (m.in. Radiological Society of North America oraz European Congress of Radiology).

Ze względu na rosnące zainteresowanie PACS organizuje się ostatnio także serie tematycznych spotkań o zasięgu ogólnoświatowym pod nazwą EUROPACS.

Pierwsza wersja opublikowana została w roku 1985. Standardowo pliki z systemów zobrazowania medycznego zawierają obrazy (w postaci oryginalnej lub skompresowanej), dane identyfikacyjne i demograficzne pacjenta oraz informacje natury technicznej związane z samym badaniem. Początkowo poszczególni producenci aparatury medycznej (General Electric, Siemens, Philips, Picker, Hitachi, Shimadzu, Toshiba, Elscint, Imatron) stosowali własne formaty zapisu plików (a czasem również niestandardowe nośniki), często różne dla różnych typów obrazów. Jednak w związku z rozwojem systemów PACS działających nie tylko w obrębie jednego szpitala, ale również z wykorzystaniem sieci rozległych WAN (ang. Wide Area Networks) konieczna stała się standaryzacja. Pierwszym liczącym się standardowym formatem przechowywania i transmisji obrazów stał się ACR/NEMA 1.0 i 2.0 opracowany przez American College of Radiologists (ACR) oraz National Electrical Manufacturers Association (NEMA). Pierwsza wersja opublikowana została w roku 1985. Z formatu ACR/NEMA po licznych modyfikacjach, jednak z zachowaniem zgodności wstecz, wywodzi się powszechnie obecnie przyjęty standard DICOM 3

Poniżej przedstawiony jest fragment słownika w standardzie ACR/NEMA

Przykład zapisu obszaru danych w tym standardzie

ACR/NEMA nie był jedyną propozycją powszechnego standardu ACR/NEMA nie był jedyną propozycją powszechnego standardu. Jednak inne, np. Papyrus, Interfile V3.3, Qsh, DEFF nie zdobyły większej popularności. Powszechnie obowiązującym standardem stał się natomiast ACR/NEMA, w kolejnej wersji funkcjonujący pod nazwą DICOM 3 (Digital Imaging and Communications in Medicine).

DICOM 3 jest standardem stale ewoluującym, jednak wprowadzane zmiany muszą zachowywać zgodność z wcześniejszymi wersjami. Najnowsza oficjalnie opublikowana wersja DICOMu nosi oznaczenie PS 3-2004 W porównaniu ze standardem ACR/NEMA w DICOM 3 wprowadzono szereg rozszerzeń. Zdefiniowano między innymi: – sposób komunikacji w środowisku sieciowym TCP/IP (ACR/NEMA definiował tylko protokół komunikacji w środowisku punkt-punkt), – metody przechowywania danych (rodzaje mediów fizycznych i logicznych systemów plików), – tryb wymiany danych i składnię poleceń przesyłanych między urządzeniami (m.in. wprowadzając pojęcie klas serwisów), – pojęcie obiektu informacyjnego (ang. information object) dla różnego typu danych.

Architektura sieciowa protokołu DICOM

Format zapisu obrazu w standardzie DICOM

Stosowane mogą być algorytmy bezstratne, jak również stratne. Dane obrazowe (7FE0,0010) mogą być zapisane w postaci oryginalnej lub spakowane w sposób zdefiniowany poza standardem DICOM (np. skompresowane). DICOM wspiera kilka spośród standardów kompresji obrazu: JPEG, JPEG-LS, JPEG 2000, RLE, a także MPEG2 MP@ML. Stosowane mogą być algorytmy bezstratne, jak również stratne. Zastosowanie kompresji stratnej w przypadku obrazów medycznych jest jednak zagadnieniem kontrowersyjnym (w niektórych krajach w przypadku obrazów wykorzystywanych w diagnostyce medycznej jest zabronione).