ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗΣ ΚΑΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΕΙΚΟΝΑΣusers.uoa.gr/~ioandrou/Επεξεργασία εικόνας/Metaptyxiako-PACS.pdf · ΙΑΤΡΙΚΗ

23/11/2015

1

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗΣΚΑΙΜΕΤΑΦΟΡΑΣΕΙΚΟΝΑΣΠ. ΑΣΒΕΣΤΑΣΕπ. ΚαθηγητήςΤμήμα Μηχανικών Βιοϊατρικής ΤεχνολογίαςΤΕΙ ΑθήναςEmail: [email protected]Διαθέσιμο: http://medisp.bme.teiath.gr/pydio/data/public/a7a8ca

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

• Συστήματα Αποθήκευσης και Μεταφοράς Εικόνας (PACS)

• Ψηφιακή Απεικόνιση και Επικοινωνίες στην Ιατρική (DICOM)

• DICOM και ακτινοθεραπεία

• Επικοινωνία DICOM

2

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ

ΑΚΤΙΝΟΦΥΣΙΚΗ

23/11/2015

2

ΔΙΑΚΟΜΙΣΤΗΣ PACS

ΑΞΟΝΙΚΟΣ ΤΟΜΟΓΡΑΦΟΣ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟΣ

ΤΟΜΟΓΡΑΦΟΣ

ΓΡΑΜΜΑΤΕΙΑ

ΣΤΑΘΜΟΣ ΑΝΑΓΝΩΣΗΣ

ΜΕΤΑΓΩΓΕΑΣ (SWITCH)

ΣΤΑΘΜΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΑΚΤΙΝΟΘΕΡΑΠΕΙΑΣ

ΑΚΤΙΝΟΦΥΣΙΚΟΣ

Αποθήκευση Δεδομένων σε PACS

3

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ



• Ένα σύστημα PACS (Picture Archiving and Communication System)αποθηκεύει ιατρικές εικόνες από τα διάφορα απεικονιστικάσυστήματα καθώς και δεδομένα που αφορούν τους ασθενείς (π.χ.δημογραφικά στοιχεία, ιστορικό κ.α.) με χρήση βάσεωνδεδομένων.

• Βάση δεδομένων ‐ ΒΔ (database): μία ολοκληρωμένη καιδομημένη συλλογή από δεδομένα στην οποία μπορούν να έχουνπρόσβαση σε αυτή εξ αποστάσεως πολλοί χρήστες ταυτόχρονα.

4

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


23/11/2015

3


• Συνήθως, τα συστήματα PACS στηρίζονται στο μοντέλοπελάτη/διακομιστή (client/server).

• Κάθε υπολογιστικό στείλει σύστημα το οποίο στέλνει γιααποθήκευση ή αιτείται την ανάκτηση δεδομένων σε ένα σύστημαPACS ονομάζεται πελάτης (client).

• Ο διακομιστής (server) είναι ένας υπολογιστής με ειδικόλογισμικό (software) και υλικό (hardware).

• Tο λογισμικό ενός διακομιστή PACS είναι υπεύθυνο μεταξύ άλλωνγια την:

• Αποδοχή και αποτελεσματική αποθήκευση δεδομένων

• Αναζήτηση και ανάκτηση δεδομένων με χρήση κριτηρίων

• Διαχείριση χρηστών και δικαιωμάτων πρόσβασης

• Δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας

5

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ



• Οι “πελάτες” (clients) συνδέονται μέσω δικτύου με τονδιακομιστή του συστήματος PACS και υποβάλλουν ερωτήματα(queries) για την αλληλεπίδραση με τη βάση δεδομένων τουσυστήματος PACS.

• Παραδείγματα ερωτημάτων:

• αποθήκευση εικόνων/δεδομένων ασθενή

• ανάκτηση εικόνων συγκεκριμένου ασθενή

• ανάκτηση εικόνων από εξέταση που έγινε συγκεκριμένη ημερομηνία

• ανάκτηση εικόνων συγκεκριμένης απεικονιστικής τεχνικής

• Ο διακομιστής παραλαμβάνει τα “ερωτήματα”, τα επεξεργάζεταικαι τα εκτελεί.

• Τα αποτελέσματα που προκύπτουν από την εκτέλεση τωνερωτημάτων αποστέλλονται από τον διακομιστή στους “πελάτες”.

6

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


23/11/2015

4


• Παράδειγμα ιατρικής βάσης αναζήτησης σε ιατρική βάσηδεδομένων.

• Αναζήτηση με κριτήριο το όνομα του ασθενή.

7

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ




• Αναζήτηση με κριτήριο την απεικονιστική τεχνική.

8

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


23/11/2015

5



• Αναζήτηση με κριτήριο την ημερομηνία εξέτασης.

9

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


DICOM ‐ Εισαγωγή

• Τα απεικονιστικά συστήματα παράγουν εικόνες που είναι συμβατές μετο πρότυπο DICOM (Digital Imaging and CΟmmunications in Medicine).

• Το DICOM είναι ένα σύνολο κανόνων (πρότυπο) για:

• αποθήκευση

• εκτύπωση

• και μεταφορά

• ιατρικών εικόνων

• Οι κανόνες καθορίζουν:

• τη μορφή του αρχείου (file format) για την αποθήκευση μιας ιατρικήςεικόνας

• το πρωτόκολλο επικοινωνίας μεταξύ συστημάτων που είναι συμβατά μετο πρότυπο DICOM

• Η συμμόρφωση (compliance) με τους κανόνες αυτούς εξασφαλίζει τηνεπικοινωνία απεικονιστικών συστημάτων από διαφορετικούςκατασκευαστές.

10

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


23/11/2015

6


• Ιστορικά στοιχεία:

• 1985: 1η έκδοση του προτύπου (ACR/NEMA 300) από το AmericanCollege of Radiology (ACR) και τη National Electrical ManufacturersAssociation (NEMA)

• 1988: 2η έκδοση του προτύπου (ACR/NEMA V2.0)

• 1992: 3η έκδοση του προτύπου (DICOM)

• 1992 – παρόν: ισχύει η 3η έκδοση με προσθήκες

• 1997: προσθήκη υποστήριξης ακτινοθεραπείας

• 1999: επέκταση υποστήριξης ακτινοθεραπείας

11

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ



• To πρότυπο DICOM παρέχει:

• Ένα καθολικό πρότυπο της ψηφιακής απεικόνισης: όλα τα ψηφιακάαπεικονιστικά μηχανήματα παράγουν εικόνες που είναι συμβατές μετο πρότυπο DICOM

• Εξαιρετική ποιότητα εικόνας: υποστηρίζει μέχρι 65.536 (16 bits)τόνους του γκρίζου

• Πλήρης υποστήριξη πολλών παραμέτρων συλλογής εικόνων

• Πλήρη κωδικοποίηση των ιατρικών δεδομένων: περισσότερο από2.000 τυποποιημένα χαρακτηριστικά

12

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


23/11/2015

7


• Ένα αρχείο σε μορφή DICOM εκτός από την ιατρική εικόναπεριλαμβάνει πληροφορίες που αφορούν στον ασθενή, στηνεξέταση, στο μηχάνημα, στην εικόνα αυτή κάθε αυτή κ.α.

13

Εικόνα σε αρχείο DICOM Απόσπασμα πληροφοριών DICOM

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


DICOM– Λεξικό Δεδομένων

• Το πρότυπο DICOM ακολουθεί μία αντικειμενοστραφή (object oriented)προσέγγιση για την περιγραφή των ιατρικών δεδομένων

• Όλα τα ιατρικά δεδομένα του πραγματικού κόσμου (ασθενείς, εικόνεςκ.ο.κ.) θεωρούνται ως αντικείμενα (objects) που προσδιορίζονται απόχαρακτηριστικά (attributes)

• Ένα χαρακτηριστικό είναι μία ιδιότητα που περιγράφει μία πτυχή τουαντικειμένου και περιλαμβάνει ένα όνομα και μία τιμή.

• Το πρότυπο DICOM ορίζει ένα μητρώο στο οποίο είναι καταχωρημένεςπεριγραφές των χαρακτηριστικών των αντικειμένων

• Το μητρώο αυτό είναι γνωστό ως λεξικό δεδομένων DICOM (DICOMdata dictionary) και περιλαμβάνει πάνω από 2.000 καταχωρήσεις

• Κάθε καταχώρηση στο λεξικό ονομάζεται στοιχείο δεδομένων (dataelement) 14

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


23/11/2015

8


• Τα στοιχεία δεδομένων κατηγοριοποιούνται σε ομάδες, όπουκάθε ομάδα χαρακτηρίζεται από έναν μοναδικό δεκαεξαδικόαριθμό 4 ψηφίων (π.χ. 0008, 0010 κ.λπ.), που ονομάζεταιαριθμός ομάδας (Group Number).

• Για παράδειγμα, η ομάδα με αριθμό 0010 περιλαμβάνει στοιχείαδεδομένων που αφορούν στον ασθενή (π.χ. ονοματεπώνυμο,φύλο, ημερομηνία γέννησης, βάρος, αλλεργίες, ομάδα αίματος,διεύθυνση κατοικίας κ.λπ.).

15

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ



• Κάθε στοιχείο δεδομένων σε μία ομάδα περιγράφεται με τοσυνδυασμό του αριθμού της ομάδας και ενός δεύτερουδεκαεξαδικού αριθμού, που ονομάζεται αριθμός στοιχείου(Element Number), στη μορφή (gggg,eeee), όπου gggg είναι οαριθμός ομάδας και eeee είναι ο αριθμός κάθε στοιχείου μέσαστην ομάδα

• Ο κωδικός αυτός ονομάζεται Data Element tag ή απλώς tag

• Παράδειγμα:

• Patient Name (όνομα ασθενή) έχει κωδικό (0010,0010).

• Manufacturer (κατασκευαστής) έχει κωδικό (0008,0070).

• Study Date (ημερομηνία εξέτασης) έχει κωδικό (0008,0020)

16

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


23/11/2015

9


• Κάθε στοιχείο του λεξικού έχει έναν τύπο δεδομένων.

• Υπάρχουν 27 διαφορετικοί τύποι δεδομένων με αντίστοιχεςιδιότητες.

• Στο πρότυπο DICOM, oι τύποι δεδομένων ονομάζονταιαναπαραστάσεις τιμών (value representations – VR)

• Κάθε VR έχει τη δική του συντομογραφία, η οποία αποτελείταιαπό δύο γράμματα, μία περιγραφή των επιτρεπτών τιμών και έναμήκος δεδομένων (VR length).

17

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ



• Παράδειγμα

• το tag (0010,0010) (Patient’s Name) έχει αναπαράσταση τιμής (VR)PN, το οποίο σημαίνει ότι πρόκειται για συμβολοσειρά χαρακτήρωνμε μέγιστο μήκος 64 χαρακτήρες και χρησιμοποιείται ο χαρακτήρας ^ως διαχωριστικό (π.χ. “Smith^Joe ”)

• Το tag (0008,0070) (Manufacturer) έχει έχει αναπαράσταση τιμής (VR)LO, δηλαδή συμβολοσειρά χαρακτήρων, όπου κενά στην αρχή ή στοτέλος διατηρούνται και με μέγιστο πλήθος 64 χαρακτήρων

• Το tag (0008,0020) (Study Date) έχει αναπαράσταση τιμής (VR) DA,δηλαδή πρόκειται για συμβολοσειρά 8 χαρακτήρων στη μορφήYYYYMMDD, όπου YYYY συμβολίζει το έτος, ΜΜ συμβολίζει το μήνακαι DD συμβολίζει την ημέρα (π.χ. “20050822” αντιπροσωπεύει 22Αυγούστου 2005)

18

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


23/11/2015

10


• Το μήκος δεδομένων για κάθε VR (πλήθος χαρακτήρων για VRκειμένου) πρέπει να είναι άρτιος αριθμός.

• Εάν το μήκος δεδομένων δεν είναι άρτιος αριθμόςσυμπληρώνεται κατάλληλα με ένα διάστημα στο τέλος.

• Παράδειγμα: Αν το όνομα ασθενή είναι “Smith Joe”, δηλαδήαποτελείται από 9 χαρακτήρες, στο χαρακτηριστικό με tag(0010,0010) (Patient’s Name) θα αποθηκευθεί η τιμή “Smith^Joe”, δηλαδή θα υπάρχει ένα διάστημα στο τέλος ώστε το πλήθοςτων χαρακτήρων να είναι άρτιο.

19

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ



20

Τμήμα από το DICOM λεξικό δεδομένων

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


23/11/2015

11


• Η στήλη με την επικεφαλίδα VM (Value Multiplicity) ορίζει εάν τοαντίστοιχο στοιχείο δεδομένων μπορεί να περιλαμβάνει μία ήπερισσότερες τιμές.

• Για παράδειγμα, το λεξικό δεδομένων DICOM ορίζει το OtherPatient Names (άλλα ονόματα του ασθενή) με κωδικό (0010,1001)και αναπαράσταση τιμής PN, το οποίο έχει πολλαπλότητα 1‐n,δηλαδή μπορεί να περιλαμβάνει περισσότερες από μία τιμέςτύπου PN.

• Σε περίπτωση πολλαπλών τιμών, οι τιμές αυτές πρέπει ναδιαχωρίζονται με το χαρακτήρα \

• Π.χ. “Dr^Jekyll\Mr^Hide”.

21

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ



• Έστω ένας άρρεν ασθενής με το όνομα Joe Smith, ο οποίος έχειγεννηθεί στις 6 Αυγούστου 1954

• Η περιγραφή του ασθενή περιλαμβάνει τρία χαρακτηριστικά:

• όνομα,

• φύλο

• ημερομηνία γέννησης

22

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


23/11/2015

12


• Από το DICOM λεξικό δεδομένων βρίσκουμε ότι:

• το όνομα του ασθενή έχει tag (0010,0010) με VR PN

• το φύλο έχει tag (0010,0040) με VR CS (συμβολοσειρά μέχρι 16χαρακτήρες, όπου διαστήματα στην αρχή ή στο τέλος αγνοούνται καιεπιτρεπτοί χαρακτήρες είναι κεφαλαία, 0‐9, διάστημα, κάτω παύλα(_))

• η ημερομηνία γέννησης έχει tag (0010,0030) με VR DA

• Η περιγραφή των χαρακτηριστικών του ασθενή στη “γλώσσα”DICOM θα είναι:

23

(0010,0010)Smith^Joe (0010,0030)19540806(0010,0040)M

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


DICOM– Κωδικοποίηση

• Κωδικοποίηση: δημιουργία μίας ακολουθίας από bytes για έναστοιχείο δεδομένων και της τιμής του

• Κάθε στοιχείο δεδομένων κωδικοποιείται και οι ακολουθίες τωνbytes συνενώνονται για να δημιουργήσουν το DICOM αρχείο

• Δύο βασικοί τύποι κωδικοποίησης:

• έμμεση αναπαράσταση τιμής (implicit VR)

• άμεση αναπαράσταση τιμής (explicit VR)

24

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


23/11/2015

13


• Κωδικοποίηση έμμεσης αναπαράστασης τιμής (implicit VR)

27

Tag Μήκος δεδομένων Δεδομένα

Αριθμός ομάδας

(ακέραιος χωρίς

πρόσημο 2 bytes)

Αριθμός στοιχείου

(ακέραιος χωρίς

πρόσημο 2 bytes)

Ακέραιος L 4 bytes Άρτιος αριθμός L

bytes

2 bytes 2 bytes 4 bytes L bytes

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ



• Παράδειγμα κωδικοποίησης έμμεσης αναπαράστασης τιμής(implicit VR) Little Endian

28

Byte# 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Χαρακτήρας

ASCIIDLE NUL DLE NUL LF NULNULNUL S m i t h ^ J o e (διάστημα)

Δεκαδική

αναπαράσταση16 0 16 0 10 0 0 0 83 109 105 116 104 94 74 111 101 32

Δεκαεξαδική

αναπαράσταση10 00 10 00 0Α 00 00 00 53 6D 69 74 68 5E 4A 6F 65 20

Αριθμός

Ομάδας

0010

Αριθμός

Στοιχείου

0010

Μήκος

δεδομένων

L = 10

(0x0000000A)

Δεδομένα = Smith^joe (με διάστημα στο τέλος)

tag (0010, 0010) (Patient’s Name) με τιμή “Smith^Joe ” (χωρίς τα εισαγωγικά)

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


23/11/2015

14


• Κωδικοποίηση άμεσης αναπαράστασης τιμής (explicit VR) – όλαVR εκτός από OB, OW, OF, UT και UN

29

Tag VR Μήκος

δεδομένων

Δεδομένα

Αριθμός

ομάδας

(ακέραιος

χωρίς

πρόσημο 2

bytes)

Αριθμός

στοιχείου

(ακέραιος

χωρίς

πρόσημο 2

bytes)

VR (2

χαρακτήρες)

Ακέραιος L 2

bytes

Άρτιος

αριθμός L

bytes

2 bytes 2 bytes 2 bytes 2 bytes L bytes

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ



• Παράδειγμα κωδικοποίηση άμεσης αναπαράστασης τιμής(explicit VR) Little Endian – όλα VR εκτός από OB, OW, OF, UT καιUN

30

tag (0010, 0010) (Patient’s Name) με τιμή “Smith^Joe ” (χωρίς τα εισαγωγικά)

Byte# 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Χαρακτήρας

ASCIIDLE NUL DLE NUL P N LF NUL S m i t h ^ J o e (διάστημα)

Δεκαδική

αναπαράσταση16 0 16 0 80 78 10 0 83 109 105 116 104 94 74 111 101 32

Δεκαεξαδική

αναπαράσταση10 00 10 00 50 4E 0A 00 53 6D 69 74 68 5E 4A 6F 65 20

Αριθμός

Ομάδας

0010

Αριθμός

Στοιχείου

0010

VR

Μήκος

δεδομένων

L = 10 (0x000A)

Δεδομένα = Smith^joe (με διάστημα στο τέλος)

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


23/11/2015

15


• Κωδικοποίηση άμεσης αναπαράστασης τιμής (explicit VR) – OB,OW, OF, UT και UN

31

Tag VR Μήκος

δεδομένων

Δεδομένα

Αριθμός

ομάδας

(ακέραιος

χωρίς

πρόσημο 2

bytes)

Αριθμός

στοιχείου

(ακέραιος

χωρίς

πρόσημο 2

bytes)

VR (OB, OW,

OF, UT ή

UN)

Δεσμευμέν

α bytes

(0000)

Ακέραιος L

4 bytes

Άρτιος

αριθμός L

bytes

2 bytes 2 bytes 2 bytes 2 bytes 4 bytes L bytes

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ



• Παράδειγμα άμεσης κωδικοποίησης άμεσης αναπαράστασηςτιμής (explicit VR) Little Endian – OB, OW, OF, UT και UN

32

εικόνα μεγέθους 256×256 = 65.536 (0x00010000) pixels, όπου χρησιμοποιείται ένα byte ανά pixel. Τότε, για κάθε pixel χρησιμοποιείται ο τύπος OB, το tag είναι (7FE0,0010)Byte# 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 … 65547 65548

Χαρακτ

ήρας

ASCII

DEL DLE NUL O B NUL NUL NUL NUL SOH NUL NUL ETX NUL … LF LF

Δεκαδικ

ή

αναπαρ

άσταση

224 127 16 0 79 66 0 0 0 0 1 0 0 3 0 … 10 10

Δεκαεξα

δική

αναπαρ

άσταση

E0 7F 10 00 4F 42 00 00 00 00 01 00 00 03 00 … 0A 0A

Αριθμός Ομάδας

7FE0

Αριθμός

Στοιχείου

0010

VR ΔεσμευμέναΜήκος δεδομένων

L=0x00010000Δεδομένα (1byte/pixel, L bytes)

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


23/11/2015

16


Άσκηση

Να γραφτούν οι implicit VR και explicit VR κωδικοποιήσεις για ταακόλουθα στοιχεία δεδομένων:

1. (0008,0070) (Manufacturer) (VR: LO) με τιμή “LG”

2. (0008,0020) (Study Date) (VR: DA) με τιμή “20050822”

3. (0008,0060) (Modality) (VR: CS) με τιμή “CT”

33

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


DICOM– Τύπος στοιχείων δεδομένων

• Το πρότυπο DICOM ορίζει πέντε τύπου στοιχείων δεδομένων,ανάλογα με τον εάν είναι υποχρεωτική ή όχι η παρουσία τους:• Τύπος 1: στοιχεία δεδομένων που θα πρέπει υποχρεωτικά ναεμφανίζονται σε ένα αντικείμενο. Τα στοιχεία αυτά δεν μπορεί ναείναι κενά και θα πρέπει να έχουν μία έγκυρη τιμή ανάλογα με το VR.Απουσία έγκυρης τιμής σημαίνει παραβίαση του προτύπου DICOM.Για παράδειγμα, το στοιχείο δεδομένων (0010,0020) “Patiend Id”(κωδικός ασθενή) πρέπει υποχρεωτικά να εμφανίζεται πάντα και ναέχει κενή τιμή και άρα είναι τύπου 1.

• Τύπος 1C: τα στοιχεία δεδομένων της κατηγορίας αυτής θα πρέπει νασυμπεριλαμβάνονται σε ένα αντικείμενο υπό ορισμένες συνθήκες.Εάν πρέπει να υπάρχουν θα πρέπει να λαμβάνουν μία έγκυρη τιμήσύμφωνα με το VR. Για παράδειγμα, το στοιχείο δεδομένων(0028,2110) “Image Lossy Compression” (συμπίεση εικόνας μεαπώλειας) αφορά εικόνες που έχουν υποστεί συμπίεση και επομένωςείναι τύπου 1C.

34

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


23/11/2015

17


• Το πρότυπο DICOM ορίζει πέντε τύπου στοιχείων δεδομένων, ανάλογαμε τον εάν είναι υποχρεωτική ή όχι η παρουσία τους:

• Τύπος 2: αφορά στοιχεία δεδομένων που θα πρέπει να εμφανίζονται σεένα αντικείμενο, αλλά μπορεί να μην έχουν τιμή. Για παράδειγμα, τοστοιχείο δεδομένων (0010,0010) “Patient Name” πρέπει να εμφανίζεταιαλλά μπορεί να είναι κενό και άρα είναι τύπου 2.

• Τύπος 2C: τα στοιχεία δεδομένων αυτού του τύπου θα πρέπει νασυμπεριλαμβάνονται σε ένα αντικείμενο υπό συνθήκες. Εάνσυμπεριλαμβάνονται, μπορεί να είναι κενά. Για παράδειγμα το στοιχείοδεδομένων (0018,0082) “Inversion Time” (χρόνος αντιστροφής)απαιτείται μόνο όταν το στοιχείο δεδομένων (0018,0020) “ScanningSequence” (ακολουθία σάρωσης) έχει την τιμή “IR”, διαφορετικά δεναπαιτείται η παρουσία του.

• Τύπος 3: αφορά σε προαιρετικά στοιχεία δεδομένων. Δεν είναιυποχρεωτική η παρουσία τους και ακόμα και εάν είναι παρόντα μπορείνα μην έχουν τιμή. 35

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ



• Οι πέντε τύποι συνοψίζονται στον πίνακα

36

ΤύποςΥποχρεωτική

Παρουσία

Τιμή Υποχρεωτικά

Μη Κενή

1 NAI NAI

1C ΥΠΟ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΝΑΙ

2 ΝΑΙ ΟΧΙ

2C ΥΠΟ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΟΧΙ

3 ΟΧΙ ΟΧΙ

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


23/11/2015

18

DICOM ‐ Μοναδικά Αναγνωριστικά

• Πολλές φορές στην κλινική πράξη, μία εικόνα ενός ασθενήπαραλλάσσεται δημιουργώντας ένα ή περισσότερα αντίγραφα

• αντίγραφο μίας εικόνας στο οποίο ο ιατρός έχει σημειώσει ένακλινικό εύρημα.

• συμπιεσμένη έκδοση μίας εικόνας με σκοπό τη μετάδοσής στοπλαίσιο μίας εφαρμογής τηλεϊατρικής.

• αντίγραφο της εικόνας το οποίο να αποθηκευθεί για ασφάλεια σε ένααποθετήριο εικόνων.

37

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ



38Παραλλαγές μίας εικόνας. Κάθε εικόνα χρειάζεται διαφορετικό αναγνωριστικό

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


23/11/2015

19


• η αρχική εικόνα και κάθε παραλλαγή της πρέπει να λάβουν απόένα μοναδικό αναγνωριστικό (Unique Identifier ‐ UID)

• Τα μοναδικά χαρακτηριστικά δεν χρησιμοποιούνται μόνο γιαμεμονωμένες εικόνες αλλά και για σειρές εικόνων, εξετάσεις σεπρωτόκολλα ανταλλαγής δεδομένων κ.α.

• Κάθε μοναδικό αναγνωριστικό είναι μία συμβολοσειρά πουπεριλαμβάνει αριθμούς και τελείες και είναι σύμφωνο με VR UI(π.χ. “1.2.840.10008.1.2”)

39

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


DICOM ‐ Ιεράρχηση πληροφοριών

• Το πρότυπο DICOM χρησιμοποιεί ένα ιεραρχικό μοντέλο για τηδόμηση των πληροφοριών που αφορούν σε έναν ασθενή και στιςεξετάσεις τους

• Ένας ασθενής κάνει μία ή περισσότερες εξετάσεις

• Κάθε εξέταση περιλαμβάνει μία ή περισσότερες σειρές εικόνων

• Κάθε σειρά εικόνων περιλαμβάνει μία ή περισσότερες εικόνες

40

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


23/11/2015

20


41

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ



• Σε κάθε ένα από τα τέσσερα επίπεδα της ιεραρχίας (ασθενής,εξέταση, σειρά εικόνων, εικόνα) ανατίθεται ένα αναγνωριστικόπου προσδιορίζει το επίπεδο με μοναδικό τρόπο:

• Στο επίπεδο του ασθενή, το αναγνωριστικό αυτό είναι ο κωδικόςασθενή Patient ID (0010,0020)

• Στο επίπεδο της εξέτασης κάθε εξέταση έχει ένα μοναδικόαναγνωριστικό που είναι στο tag (0020,000D) Study Instance UID

• Κάθε σειρά εικόνων έχει το αναγνωριστικό (0020,000Ε) SeriesInstance UID

• Κάθε εικόνα έχει το αναγνωριστικό (0008,0018) “Image SOP InstanceUID

42

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


23/11/2015

21

DICOM

• Σύστημα συντεταγμένων ως προς τον ασθενή

52

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


DICOM


53

Right

Anterior

Posterior

Left

Αξονική (axial) ή εγκάρσια (transverse)

x

y

i

j

Σύστημα συντεταγμένων εικόνας

Σύστημα συντεταγμένων ασθενή

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


23/11/2015

22

DICOM


54

Right Left

Head

Foot

Στεφανιαία(Coronal)

23/11/2015 54

x

-z

i

j



∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


DICOM


55

Anterior Posterior

Head

Foot

Οβελιαία(Sagittal)

23/11/2015 5523/11/2015 55

y

-z

i

j



∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


23/11/2015

23

DICOM

• Μετατροπή από θέση pixel σε συντεταγμένες ως προς τον ασθενή

• Χρήσιμα πεδία DICOM

• ImagePositionPatient (0020,0032): Συντεταγμένες πάνω αριστερά pixel(3 αριθμοί)

• PixelSpacing (0028,0030): κατακόρυφη και οριζόντια απόσταση (σε mm)μεταξύ pixels (δύο αριθμοί)

• ImageOrientationPatient (0020,0037): εσωτερικό γινόμενο αξόνων στοεπίπεδο της εικόνα με άξονες στο σύστημα συντεταγμένων ως προςασθενή (6 αριθμοί)

56

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


DICOM


57

ImagePositionPatient

PixelSpacing(1)

PixelSpacing(2)

ImageOrientationPatient(1:3)

ImageOrientationPatient(4:6)

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


23/11/2015

24

DICOM


• Η απεικόνιση της θέσης ενός pixel (j,i) στο σύστημα συντεταγμένωντου ασθενή γίνεται με βάση τον μετασχηματισμό:

(j, i): θέση pixel (το j υποδηλώνει τη γραμμή και το i τη στήλη)

(Px, Py, Pz): οι συντεταγμένες στο σύστημα συντεταγμένων του ασθενή

(Sx, Sy, Sz): ImagePositionPatient

(Δj, Δi): PixelSpacing

(Xx, Xy, Xz, Yx, Yy, Yz): ImageOrientationPatient 58

0

0

0 0 0

0 0 0 1 1 11

x x x x

y y y y

z z zz

P X i Y j S i i

P X i Y j S j j

X i Y j SP

M

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


DICOM


• Για εγκάρσια τομή:

• Ο άξονας στο σύστημα συντεταγμένων εικόνας αντιστοιχεί στον άξοναστο σύστημα συντεταγμένων ασθενή , , 1,0,0


• Δ

• jΔj

•

59

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


23/11/2015

25

DICOM


• Για στεφανιαία τομή:


• Ο άξονας στο σύστημα συντεταγμένων εικόνας αντιστοιχεί στον άξοναστο σύστημα συντεταγμένων ασθενή , , 0,0, 1

• Δ

•

• jΔj

60

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


DICOM


• Για οβελιαία τομή:


• Ο άξονας στο σύστημα συντεταγμένων εικόνας αντιστοιχεί στον άξοναστο σύστημα συντεταγμένων ασθενή , , 0,0, 1

•

• Δ

• jΔj

61

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


23/11/2015

26

DICOM

• Παράδειγμα υπολογισμού συντεταγμένων

• Για μία τομή ισχύουν τα ακόλουθα:

• το πάνω αριστερά pixel έχει συντεταγμένες (0mm, ‐140mm, 140mm)(πεδίο ImagePositionPatient)

• Η απόσταση μεταξύ των pixels είναι (1,0938mm, 1,0938mm) (πεδίοPixelSpacing)

• Τα συνημίτονα κατεύθυνσης (πεδίο ImageOrientationPatient) για τονοριζόντιο και κατακόρυφο άξονα της εικόνας είναι (0,1,0) και (0,0,‐1),αντίστοιχα

• Τι είδους τομή είναι (αξονική, οβελιαία, στεφανιαία);

• Να υπολογιστούν οι συντεταγμένες του pixel (100,50) στο χώρο

62

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


DICOM

• Παράδειγμα υπολογισμού συντεταγμένων

• Από τα συνημίτονα κατεύθυνσης προκύπτει ότι ο οριζόντιος άξοναςτης εικόνας συμπίπτει με τον άξονα y και ο κατακόρυφος άξονας μετον άξονα –z. Συνεπώς, πρόκειται για οβελιαία τομή.

• Για το pixel (100,50), όπου i = 50 και j = 100 θα είναι:

• χ = 0mm

• y = ‐140mm + 50*1,0938mm =‐85,31mm

• z = 140mm ‐ 100*1,0938mm = 30,62mm

63

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


23/11/2015

27

DICOM ΣΤΗΝ ΑΚΤΙΝΟΘΕΡΑΠΕΙΑ

• Το πρότυπο DICOM έχει επεκταθεί ώστε να υποστηρίζει όλα ταστάδια της ακτινοθεραπείας (radiation therapy):

• προθεραπευτική απεικόνιση (εικόνες CT)

• καθορισμός όγκων και κρίσιμων οργάνων (GTV, CTV, PTV, OAR)

• σχεδιασμός θεραπείας (Κατανομή δόσης, πεδίο, παραγωγή DRR)

• εξομοίωση‐ εκτίμηση πλάνου θεραπείας (συμβατική ή εικονικήεξομοίωση)

• ακινητοποίηση ασθενούς

• ποιοτικός έλεγχος και επαλήθευση (λήψη EPI)

• χορήγηση θεραπείας

64

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


DICOM ΣΤΗΝ ΑΚΤΙΝΟΘΕΡΑΠΕΙΑ

• H επέκταση DICOM για την ακτινοθεραπεία ονομάζεται DICOM‐RT και περιλαμβάνει τα ακόλουθα αντικείμενα:

• RT Structure Set: ορίζει το σύνολο των περιοχών ενδιαφέροντος (GTV,CTV, PTV, OAR).

• RT Plan: πληροφορία σε μορφή κειμένου του σχεδιασμού τηςθεραπείας.

• RT Dose: περιγράφει την κατανομή της δόσης με ισοδοσιακέςγραμμές εκφρασμένες σε ποσοστό ή μονάδες δόσης (grays).

• RT Image: περιγράφει μία εικόνα και περιλαμβάνει επιπλέονπληροφορίες που αφορούν στην ακτινοθεραπεία (π.χ. θέσηισοκέντρου, τη θέση του τραπεζιού κ.λπ.)

• RT Treatment Record: πληροφορίες σε μορφή αναφοράς για μίασυνεδρία (π.χ. ημερομηνία και ώρα συνεδρίας, λεπτομέρειεςεξωτερικής δέσμης κ.λπ.)

65

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


23/11/2015

28

Figure 5. CT scan with superimposed color coding shows an RT Structure Set, which includes tumor volume (outlined in red), OARs (femoral heads [green and pink], rectum [purple], bladder [blue]), and body contour.

RadioGraphics, http://pubs.rsna.org/doi/abs/10.1148/rg.293075172Published in: Maria Y. Y. Law; Brent Liu; RadioGraphics 2009, 29, 655-667.DOI: 10.1148/rg.293075172© RSNA, 2009One PowerPoint slide of each figure may be downloaded and used for educational, non-promotional purposes by an author for slide presentations only. The RSNA citation line must appear in at least 10-point type on all figures in all presentations. Pharmaceutical and Medical Education companies must request permission to download and use slides, and authors and/or publishing companies using the slides for new article creations for books or journals must apply for permission. For permission requests, please contact the publisher at [email protected]

DICOM‐RT Structure Set

66

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


Figure 6a. RT Plan. (a) Chart illustrates an RT Plan. Coll = collimator rotation, fr = fraction, ID = identification, I.L. = isodose level, IMRT = intensity-modulated radiation therapy, LA = linear accelerator, MU = monitor unit, RT = radiation therapy, SSD = source-skin distance, X and Y = collimator leaves in the x and y directions.

RadioGraphics, http://pubs.rsna.org/doi/abs/10.1148/rg.293075172

Published in: Maria Y. Y. Law; Brent Liu; RadioGraphics 2009, 29, 655-667.DOI: 10.1148/rg.293075172© RSNA, 2009

One PowerPoint slide of each figure may be downloaded and used for educational, non-promotional purposes by an author for slide presentations only. The RSNA citation line must appear in at least 10-point type on all figures in all presentations. Pharmaceutical and Medical Education companies must request permission to download and use slides, and authors and/or publishing companies using the slides for new article creations for books or journals must apply for permission. For permission requests, please contact the publisher at [email protected]

DICOM‐RT Plan

67

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


23/11/2015

29

Figure 6b. Information from RT Plan superimposed on RT Structure Set and a CT scan. Nine radiation beams (attribute of RT Plan) are each indicated by a red label and three yellow lines.




DICOM‐RT Plan

68

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


Figure 7a. RT Dose. (a) CT scan with superimposed color coding shows radiation dose data from a TPS. Isodose curves are shown in yellow, pink, green, magenta, and blue. Red shaded area indicates tumor volume (RT Structure Set). RadioGraphics, http://pubs.rsna.org/doi/abs/10.1148/rg.293075172



DICOM‐RT Dose

69

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


23/11/2015

30

Figure 7b. RT Dose. (b) A dose-volume histogram (which also belongs to the RT Dose object) is used for evaluation of a treatment plan. Such evaluation is key in determining whether a proper radiation dose is being applied to the target tumor while limiting the dose to surrounding critical healthy tissue and organs. Red line indicates that most of the tumor volume is receiving over 7500 cGy of radiation. Orange, green, magenta, and yellow lines show the dose received by the rectum, right femoral head, left femoral head, and bladder, respectively (OARs). Max = maximum, Min = minimum, Std Dev = standard deviation.




DICOM‐RT Dose

70

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


Figure 8a. RT Image. Projectional simulator image.RadioGraphics, http://pubs.rsna.org/doi/abs/10.1148/rg.293075172



DICOM‐RT Image

71

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


23/11/2015

31

Figure 8b. RT Image. DRR from a CT. Multileaf collimators are seen on the DRR (blue lines) and are an attribute of RT Image.




DICOM‐RT Image

72

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


Figure 8c. RT Image. Portal image acquired at a linear accelerator. Portal images verify the accuracy of the placement of the treatment portal; oftentimes only the irradiated portal will be exposed. Portal images should be compared with reference images from the simulator or with the DRRs.




DICOM‐RT Image

73

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


23/11/2015

32

Figure 9. An RT Beams Treatment Record is used to record the dose (in monitor units [MU]) delivered to each of the radiation fields (top row) at each treatment session (dates shown in first column). The last four columns (radiation fields 12–15) show a second phase of treatment involving only four radiation fields.




DICOM – RT TREATMENT RECORD

74

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


DICOM‐RT

75

1. Συλλογή δεδομένων

2. Σχεδιασμός πεδίου

3. Παραγωγή DRR

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


23/11/2015

33

DICOM‐RT

76

4. Εξαγωγή πλάνου θεραπείας

5. Προγραμματισμός συνεδριών

7. Χορήγηση δόσης

Portal εικόνα από Linac

6. Σύγκριση με DRR

Διόρθωση θέσης

Αναφορά θεραπείας

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


DICOM Επικοινωνία ‐ Γενικά

• Το πρότυπο DICOM δεν καθορίζει μόνο τον μορφότυπο (format)ενός αρχείου που περιέχει μία ιατρική εικόνα, αλλά περιλαμβάνεικανόνες για τη μετάδοση ιατρικών εικόνων μεταξύ διαφόρωνσυσκευών.

• Οι συσκευές που μπορούν να συμμετέχουν στη μετάδοσηεικόνων είναι:

• Συσκευές συλλογή εικόνων, δηλαδή τα απεικονιστικά μηχανήματα.

• Διακομιστές, όπου αποθηκεύονται κεντρικά οι εικόνες.

• Σταθμοί εργασίας όπου γίνεται η διάγνωση.

• Συσκευές που εκτυπώνουν εικόνες σε φιλμ.

78

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


23/11/2015

34


• Κάθε συσκευή έχει μία ή περισσότερες κάρτες δικτύου στις οποίες έχειαποδοθεί IP διεύθυνση.

• Κάθε συσκευή έχει μία εφαρμογή (ή και περισσότερες) η οποία έχει τηδυνατότητα να αποστέλλει ή/και να δέχεται DICOM εικόνες. Οιεφαρμογές αυτές ονομάζονται Application Entities (AE).

• Κάθε εφαρμογή έχει ένα συγκεκριμένο τίτλο, ο οποίος ονομάζεταιApplication Entity Title (AET).

• Ένα ΑΕΤ έχει τύπο δεδομένων (VR) ΑΕ, ο οποίος είναι συμβολοσειράχαρακτήρων (μέγιστου μήκους 16 χαρακτήρων), όπου κενά στην αρχή ήστο τέλος αγνοούνται.

• Συνήθως, η τιμή ενός AET είναι με κεφαλαία γράμματα χωρίς κενά ήσημεία στίξης και υποδηλώνει είτε το όνομα της εφαρμογής (π.χ.PACSSERVER) ή τη θέση του υπολογιστή (π.χ. DRBOBOFFICE).

79

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ



• Η DICOM επικοινωνία βασίζεται στη χρήση του πρωτοκόλλου TCP(Transfer Control Protocol), το οποίο απαιτεί τη χρήση ενός αριθμούθύρας (port number) για να προσδιορίσει μία εφαρμογή στο δίκτυο(π.χ. για διαχείριση ιστοσελίδων ο αριθμός θύρας είναι 80, γιαδιαχείριση ηλεκτρονικής αλληλογραφίας είναι 25 κ.λπ.).

• Συνήθως, για τις εφαρμογές που διαχειρίζονται DICOM εικόνες, οαριθμός θύρας είναι 104, ο οποίος μπορεί να αλλάξει.

• Οι μόνοι περιορισμοί είναι ο αριθμός θύρας να μην χρησιμοποιείταικάπου αλλού (π.χ. δεν έχει νόημα να αλλάξει σε 80) και όλες οιεφαρμογές στο δίκτυο που δέχονται ή αποστέλλουν DICOM δεδομένανα χρησιμοποιούν τον ίδιο αριθμό θύρας.

• Αρκετά συχνά, μία εφαρμογή έχει 2 αριθμούς θύρας, έναν για τηναποστολή και έναν για τη λήψη DICOM εικόνων.

80

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


23/11/2015

35


• Συνεπώς, για να μπορέσει μία DICOM εφαρμογή Χ να στείλειεικόνες σε μία εφαρμογή Y, η Χ πρέπει να “ξέρει” τα ακόλουθαστοιχεία της Y:

• Την ΙP διεύθυνση του υπολογιστή στον οποίο είναι εγκατεστημένη ηεφαρμογή Υ.

• Το ΑΕΤ της Υ.

• Τον αριθμό θύρας που χρησιμοποιεί η Y.

• Πολλές φορές, είναι χρήσιμο να ρυθμίζεται η εφαρμογή Υ με ταστοιχεία της εφαρμογής Χ, ακόμα και αν η Υ δεν πρόκειται ναστείλει ποτέ δεδομένα στη Χ.

81

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


DICOM Επικοινωνία ‐ Υπηρεσίες

• Η επικοινωνία DICOM στηρίζεται στη παροχή υπηρεσιών μίαςDICOM εφαρμογής σε άλλη. Με άλλα λόγια, μία DICOMεφαρμογή Χ αιτείται μία υπηρεσία (π.χ. αποθήκευση εικόνας,ανάκτηση εικόνας, εκτύπωση, λίστα εξετάσεων) από μία άλληεφαρμογή Υ και η Υ παρέχει την υπηρεσία αυτή στη Χ.

• Στην ορολογία DICOM, η εφαρμογή που αιτείται την υπηρεσίαονομάζεται SCU (Service Class User).

• Ο πάροχος της υπηρεσίας ονομάζεται SCP (Service ClassProvider).

• Για παράδειγμα, εάν ο υπολογιστής Α είναι ένας κεντρικόςδιακομιστής στον οποίο αποθηκεύονται οι εικόνες. Στηνπερίπτωση που ένας υπολογιστής Β αποστέλλει εικόνες γιααποθήκευση στον Α, τότε ο Α είναι το SCP και ο Β το SCU.

82

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


23/11/2015

36


• Η επικοινωνία μεταξύ δύο εφαρμογών για τη χρήση μίαςυπηρεσίας επιτυγχάνεται με ανταλλαγή κατάλληλων μηνυμάτων.

• Κάθε φορά που μία εφαρμογή αποστέλλει ένα μήνυμα σε μίαάλλη εφαρμογή αιτούμενη μία υπηρεσία, υπάρχει αντίστοιχηαποστολή απάντησης από την άλλη εφαρμογή.

• Όπως και με τα δεδομένα, κάθε μήνυμα αποτελείται απόχαρακτηριστικά.

• Η κωδικοποίηση των χαρακτηριστικών αυτών γίνεται ακριβώς μετον ίδιο τρόπο που κωδικοποιούνται και τα χαρακτηριστικά τωνδεδομένων.

83

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ



• Ως αριθμός ομάδας για τα χαρακτηριστικά που απαρτίζουν ταμηνύματα χρησιμοποιείται το 0000.

• Υπάρχει ένα ειδικό χαρακτηριστικό που ονομάζεται Data Set Typeμε tag (0000,0800), το οποίο καθορίζει εάν το μήνυμα μεταφέρεικάποια δεδομένα (π.χ. μία εικόνα).

• Εάν η τιμή για το χαρακτηριστικό αυτό είναι 0101 (στοδεκαεξαδικό σύστημα), τότε δεν υπάρχει μεταφορά δεδομένων.

• Οποιαδήποτε άλλη τιμή, σημαίνει ότι ακολουθούν δεδομένα μαζίμε το μήνυμα.

84

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


23/11/2015

37


• Συνήθως, το όνομα μίας υπηρεσίας ξεκινάει με C‐.

• Για παράδειγμα, η υπηρεσία για αποθήκευση μίας εικόναςονομάζεται C‐Store.

• Επίσης, το αίτημα χρήσης μίας υπηρεσίας από ένα SCU φέρνειτην κατάληξη –Rq.

• Επομένως, μία εφαρμογή που αιτείται την αποθήκευση μίαςεικόνας θα στείλει ένα μήνυμα C‐Store‐Rq.

• Αντίστοιχα, η απάντηση στο αίτημα φέρνει την κατάληξη–Rsp και το μήνυμα ονομάζεται C‐Store‐Rsp.

85

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


DICOM ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ ‐ Υπηρεσία C‐Store

• C‐STORE: αποστολή εικόνων σε άλλο σταθμό εργασίας ή σεβάση δεδομένων (PACS).

86

C‐Store SCP(Βάση δεδομένων)

C‐Store SCU(Απεικονιστικό μηχάνημα)

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


23/11/2015

38

DICOM ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ ‐ Υπηρεσία C‐Find

• C‐Find: αναζήτηση με κριτήρια σε επίπεδο ασθενή ή εξέτασηςή σειράς εικόνων ή εικόνας.

87

C‐Find SCP(Βάση δεδομένων)

C‐Find SCU(Σταθμός Εργασίας)

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


DICOM ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ ‐ Υπηρεσία Modality Worklist

• MODALITY WORKLIST (MWL): δίνει τη δυνατότητα σεαπεικονιστική μονάδα να λάβει λίστα προγραμματισμένωνεξετάσεων.

88

Πληροφοριακό Σύστημα Ακτινολογικού (RIS)

MWL SCU(Απεικονιστικό μηχάνημα)

MWL SCP(Διακομιστής DICOM)

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


23/11/2015

39

DICOM ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ ‐ Υπηρεσία C‐Get

• C‐Get: Ανάκτηση εικόνων από βάση δεδομένων (PACS).

89

C‐GET SCU & C‐Store SCP(Σταθμός Εργασίας)

C‐Get SCP & C‐Store SCU(Βάση δεδομένων)

.

.

. ∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


DICOM ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ ‐ Υπηρεσία C‐Move

• C‐Move:Μετακίνηση εικόνων από βάση δεδομένων (PACS) σεάλλον σταθμό εργασίας.

90

C‐Move SCU(Σταθμός Εργασίας 1 ) C‐Move SCP & C‐Store SCU

(Βάση δεδομένων)

C‐Store SCP(Σταθμός Εργασίας 2 )

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


23/11/2015

40

DICOM Επικοινωνία – Υπηρεσία C‐Echo• Η πιο απλή υπηρεσία είναι αυτή που έχει να κάνει με τηνεπιβεβαίωση της επικοινωνίας δύο εφαρμογών.

• Το ότι δύο υπολογιστές είναι συνδεδεμένοι στο δίκτυο καιμπορούν να ανταλλάσουν δεδομένα γενικά, δεν σημαίνειαπαραίτητα ότι είναι εφικτή η αποστολή μίας DICOM εικόνας απότη μία εφαρμογή στην άλλη, γιατί για παράδειγμα δεν έχουνρυθμιστεί σωστά τα AET.

• Η επιβεβαίωση της DICOM επικοινωνίας γίνεται με χρήση τηςυπηρεσίας C‐Echo.

• Στην περίπτωση αυτή, η μία εφαρμογή αποστέλλει ένα αίτημα C‐Echo‐Rq.

• Εάν η άλλη εφαρμογή απαντήσει με μήνυμα C‐Echo‐Rsp, τότευπάρχει επικοινωνία σε επίπεδο DICOM.

91

∆∆ΠΜΣ

ΙΑΤΡΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ


Documents

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗΣ ΚΑΙ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΕΙΚΟΝΑΣusers.uoa.gr/~ioandrou/Επεξεργασία εικόνας/Metaptyxiako-PACS.pdf · ΙΑΤΡΙΚΗ