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1999; 40 : 385 - 391 DICOM 3.0 · · · · - : DICOM 3.0 MR : MR MR TCP / IP m atrix 3 DICOM : DICOM 3.0 matrix 136Kbyte, 520Kbyte, MR MR DICOM PC MR (3, 4) PACS( Picture Archiving and Com- munications DICOM( Digital Imaging and Communi ca - tions in Medicine) 3.0 PC DICOM DICOM DI COM P ACS DI COM DICOM PC DICOM 3.0 MRI(Magnetom Vision, 1. 5T, Siemens , Erlangen, PC m

PACS가도입되지 않은환경에서 개안용컴퓨터를 이용한 DICOM 3.0 ... · 2017-04-05 · 대한빙시선의학회지 1999; 40 : 385- 391 pacs가도입되지 않은환경에서

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대한빙시선의학회지 1999; 40 : 385- 391

PACS가도입되지 않은환경에서 개안용컴퓨터를 이용한 DICOM 3.0 형식 자기공명 데이터의 전송l

이선규 · 검종효2 • 김학수 · 황희영 · 검지혜 · 청효선 - 김형식

목 적 : PACS가 도입되지 않은 환경에서, D ICOM 3.0 형식의 자기공명영상 데이터를

MR 기기에서 직접 개인용 컴퓨터 (PC)로 전송이 하고, 이러한 영상의 전송 방법 및 전송된

영상의 질이 연구용으로 사용할 수 있는 지와 임상의사의 진료에 편의성을 제공할 수 있는

지를알아보고자하였다.

대상 및 방법 : 두부 빛 요추부 MR 영상 각각 3예를 MR 기기에서 Ethernet을 통해,

TCP / IP 방식으로 개인용 컴퓨터로 전송하였다. 전송된 각 영상 데이터는 matrix 크기별

로 화일의 크기, 전송 시간을 측정하였다. 영상의 질에 대한 평가는 진단방사선과 전문의 3

인이 DICOM 형식의 영상과 스캔해서 얻은 영상과 비교하여 우월한 영상을 선택하도록 하

였다.

결 과 : PACS가 도입되지 않은 환경에서 DICOM 3.0 형식을 이용한 개인용 컴퓨터로의

영상 전송은 가능하였다. 전송된 데이터의 크기 및 전송 시간은, matrix 크기가 256일 경우

는 약 136Kbyte, 평균 2.17초/슬라이스, 512일 경우는 520Kbyte, 4.37초/슬라이스 였다.

전송된 영상의 질은 두부 MR 영상의 경우, 전송된 영상이 스캐너를 통해 얻은 영상에 비해

연구자 전원이 우월하다고 했고, 요추 MR 영상의 경우는 2명이 동등, 1명이 우월하다고 했

다.

경 론 :PACS가도업되지 않은환경에서 DICOM 3.0 형식을이용한개인용컴퓨터로의

영상 전송은, 연구 빛 교육용으로 사용하기에 유용한 방법이며, 임상의사의 진료에도 도움

을줄수있는방법일것으로생각된다.

컴퓨터의 활용이 보편화되면서, 현상된 펼름을 비디오 신호

나 스캐너를 이용하여 디지털화한 후 개인용 컴퓨터(이하 PC

로 약함)에 저장하거나(1, 2) , 컴퓨터 단층 촬영(이하 CT로 약

함) 또는 자기공명영상(야하 MR 영상으로로 약함)과 같。1 디

지털 기초 자료( raw data)를 가지는 경우는 필름을 거치지 않

고 영상 화일을 PC에 직접 전송한 연구들이 (3, 4) 최근에 국내 외에서 보고되고있다. PACS( Picture Archiving and Com­

munications System)를 도업한 병원들이 늘어나면서, 의료

영상 뿐 아니라 그 정보까지 모두 포함하고 있는 현재의 영상전

송 표준안인 DICOM( Digital Imaging and Communica­

tions in Medicine) 3.0 형식의 화일을 PC 로 저장하여 원격

진료에 사용한 연구(5)가 보고된 바 있다. 그러나, DICOM 형

식의 화일을 PACS망이 설치되지 않은 환경에서 PC로 전송하

여 진료 및 연구에 이용하였다는 보고는 찾아보기 힘들다.

l 가천의과대학부속길병원 방사선과, 2서울대학교의과대학 진단방사선과학교실 이 논문은 서울대학교명왼 엄상 연구비 (01 -1 995-120-0)의 일부 지원을 받은것임 이 논문은 1998년 8월 14일 접수하여 1998년 11월 1 3일에 채택되었음

한편, 현재 각 병원에서 사용되고 있는 대부분의 디지털 영상

기기들은 DICOM 송출 모률(export module)을 가지고 있고,

PC에서 DICOM 영상을 해석할 수 있는 다양한 영상 해석 프

로그램들은 인터넷 상에서 무료로 공개되어 었다.

따라서, 저자들은, PACS 망이 구축되지 않은 환경에서도,

DICOM 3.0으로 구성된 영상의 기초 자료를 적절한 DICOM

수신 프로그램을 사용함으로써 디지털 촬영 기기에서 직접 PC

로 전송하여 저장할 수 있도록 하고, 전송된 영상 데이터 화일

의 크기, 영상 전송에 걸리는 시간, 영상의 질 등을 평가하여,

이 영상 전송 방법 및 전송된 영상의 질이 디지털 영상을 이용

한 연구 및 임상의사의 진료에 편의성을 제공할 수 있는 지를

알아보고자하였다.

대상및방법

DICOM 3.0 형식으로 변환된 영상 데이터를 외부로 송출할

수 있는 디지럴 영상 기기들 중 MRI(Magnetom Vision, 1.

5T, Siemens, Erlangen, Germany)를 사용하였다. 사용된 PC

m

ι

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이선감 오I :PACS기 도입되지 않은 환경에서 개인용 컴퓨터훌 이용한 DICOM 3.0 형식 자기공영 데이터의 전솜

는 800x600 해상도, 256 컬러 디스플레이와 16 메가 바이트의

주기억 용량(RAM : random access memory)을 가진 노트북

컴퓨터 (pentium 75MHz, Samsung) 였다. MR 기기와 PC와

의 연결은 이터넷 (Ethernet) 네트워 (network)을 사용하였으

며, 노트북 컴퓨터에는 lOMbps의 전송 속도를 가지고, 10

base-T 및 lO base-2를 모두 지원하는 PCMCIA 형식의

Ethernet PC card(PRETEC, Fremont, CA, USA)를 부착

하였다. 네트워의 접속은 윈도우 95(Windows 95, Microsoft,

USA) 환경에서 표준 통신 프로토콜언 TCP / IP(Transfer

contro1 protoco1 / Internet protocol)를 이용하였다. 본 병원

의 MR 기기의 IP 주소는 1.0.0.1 이 었으므로, PC의 IP 주소는

1.0.0.1 0으로 정하였고, 포트 번호는 104를 사용하였다.MR 기

기와 PC의 연결은 동축 케이블(lObase2, BNC)을 사용하였다

DICOM 형식의 기초 자료를 PC 로 전송하기 위해서 송출

모율과 수신 모률이 필요한데, 송출 모률은 MR 기기에 내장된

프로그램을 사용하였다. 수신 모률은 LAN을 통해 전송된

DICOM 형식의 기초 자료를 PC에서 수산하고, 저장하기 위해

필요한 것으로 서울대학교 의과대학 방사선과학 교실에서 C++

언어 (visua1 C++ 3.0, Microsoft, USA)를 이용하여 개발한 프

로그램을 사용하였다. 이 프로그램은 TCP / IP를 이용하였으

며, DICOM 형식의 데이터를 안정적이고 연결지향적인 (con­

nection oriented) 소켓으로 다루였고, 영상 기기에서 DIC­

OM 형식으로 변환된 기초 자료의 모든 정보(영상 헤더 정보

및 영상 정보)를 전혀 손실 없이 전송 받을 수 있게 하였다. 기

초 자료는 환자별로 각각 다른 데이터 폴더를 형성하면서 전송

받을 수 있을 뿐만 아니라 특정 슬라이스만 별도로 전송 받을

수있도록하였다.그러나,이 프로그램은 MR 기기에서 송출하

는 DICOM 데이터를 수신하여 PC에 저장할 수만 있었지 능

통적으로 MR 기기의 데이터를 PC로 가져오는 기능을 가지고

있지는 않았다.

PC로 전송된 DICOM 영상을 해석하기 위해, 본 연구에서

사용한 프로그램들은, 서울대학교 의과대학 방사선과학 교실에

서 개발한 윈도우형 프로그램 (이하 Dicom Viewer ), 공개된 의

학 영상 처리 프로그램인 NIH image의 IBM-PC형인 Scion

Image beta 2(Scion corporation, Mary1and, USA: http :

/ / www.scion.com) 빛 OSIRIS 3.12( OSIRIS Team, Digi ta1

Imaging Unit, University Hospita1 of Geneva, Switzer1and

: http: //expasy.hcuge.ch / www/UIN/UIN.html)이었다.

전송된 영상의 평가는, 190-173x256matrix를 사용하는 대

표적 인 검 사인 통상적 두부 MR과 230-270 x 512matrix 를

사용하는 요추부 MR 영상 각각 3예를 대상으로 하였다. 본 병

원에서 시행하고 있는 통상적 두부 MR 영상의 구성은 정 찰 영

상(scout image) 3 슬라이스, 양자밀도 영상 및 T2 강조 축상

영상 각각 15 슬라이스, T1 강조 축상 및 시상 영상 각각 15 슬

라이스로 총 63 슬라이스이고, 요추부 MR 영상의 경우는 정 찰

영상 5 슬라이스, T1 및 T2 강조 시상 영상 각각 10 슬라이스

와 T2 강조 축상 영상 15 슬라이스로 모둔 50 슬라이스로 구성

되어있다. 디지럴 영상 화일의 크기는 PC의 하드 디스크에 저

장된 DICOM 형식의 기초 자료의 크기를 보았다. 영상 전송

- 386

시간은 MR 영상의 경우, 두부 및 요추부 MR 영상을 시행한

환자의 모든 기초 자료를 전송하는데 걸리는 시간(환자 당 전

송시간)과 matrix의 크기에 따른 전송 시간을 따로 측정하였

으며, 측정은 각각 3회씩 l초 단위로 측정하였다. 전송 시간은,

MR 기기 본체에서 전송 명령을 내린 후부터 노트북 컴퓨터의

수선 모률에서 영상 데이터의 수신이 끝났을 때로 정의하였다.

전송된 영상의 질은 레이저 프린터로 현상된 필름을 flat bed

형식의 스캐너 (ScanJet 4C / T , Hew1ett Packard Company,

CA, USA)를 사용하여 디지털화한 영상과 비교하여 OSIRIS

프로그램을 사용하여 평가하였다. 스캐너를 이용한 영상의 업

력에 있어 결정해 주어야할항목중에서 중요한것으로스캐닝

을 해야 할 범위, DPI(dots per inch) , 스캐녕 프로토콜 등이

있으며, 이러한 항목들에 의해 스캐너를 이용하여 얻은 영상 자

료의 크기 (화일 크기 )가 결정된다. 본 연구에서 사용한 스캐너

의 경우 업력된 영상 화일은 TIFF 형식으로 저장되므로, 먼저

Ethernet을 통해 전송된 DICOM 형식의 파일을 OSIRIS 프

로그램를 이용하여 TIFF 형식의 파일로 바꾸어, PC 내에서 저

장되는 파일 크기를 알아보았다. 이 후, 필름을 스캐녕 할 때,

이 파일의 크기와 같은 크기를 갖도록 스캐닝하였다. 두부 빛

요추부 MR 모두에서 스캐닝 조건은 다음과 같았다. 비교하고

자 하는 슬라이스 전체를 스캐닝 범위로 했으며, 175dpi x 175

dpi로 스캔 하였고, 프로토콜은 ‘sharp b1ack and white

photo'로 하였다. 영상의 비교를 위해 노트북 컴퓨터에 저창된

기초 자료를 1024x768 해상도를 지원하는 모니터를 가진 컴퓨

터로 Ethernet 을 통해 전송하였다. 비교할 두 영상이 각각 어

떤 방식으로 얻어진 것인지 모르는, 방사선과 전문의 3인이 독

립적으로 두부 MR 영상과 요추부 MR 영상 각각 2 슬라이스

를 평가하였고, 두 영상 중에서 선호하는 영상을 선택하도록 하

였다.

뻐 깨 때 빼 때 때 빼 때 때 때 때 때 삐 뻐 뼈

聊聊聊mw

聊뼈 聊聊聊聊聊聊째빼 聊뼈

빼쩨 째뼈 m빼 뼈 뼈뼈 뼈빼 뼈씨 뼈뼈 뼈때 뼈때 뼈때 뼈빼 鋼찌빼 쩨

뿔 뿔 뿔 뿔 뿔 뿔 魔

鍵뼈 職爛뼈 職職뼈 뼈 職뼈 職職職

₩ 細

4낌

없 -

뼈 뿔 빼 뼈 빼 빼 빼 뼈 땐

퍼 샘 폈 깨

-

-(매 -

띠 당 뀐 때때-팩--표-뾰 웹짧 -

Fig. 1. Structures of fj이der names and file names of tran­smitted DICOM 3.0 format raw data are shown. The fo1-der name (1) and file name (2) is automatically given and composed of patients identification number date mr and patient’s identification number date time mr.

slice number, respective1y. The file size of transmitted data (3) is a1so demonstrated.

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Table 1. File Size and Transmission Time of DICOM Format Raw Data

Study Raw Matrix header Matrix File Size* Time

Brain MRI Total 63 slices 8300 2 min 18 sec

Scout 128 X 256 256X 256 135

TlWI 202X 256 256 X 256 136 2.18 sec/slice

T2WI 190X256 256 X 256 136 2.15 sec/slice

Lumbar MRI Total 39 slices 18200 2 min 24 sec

Scout 128X256 256X 256 135

TlWI 230 X 512 512 X5 12 520 4.28 sec/slice

T2WI 270 X 512 512X512 520 4.46 sec/slice

대한방사선의학호|지 1999; 40: 385-391

결 과

모든 MR 영상은 Ethernet 과 수신 프로그램을 이용하여

DICOM 형식의 기초 자료 상태로 성공적으로 PC에 전송되었

다. 수신된 기초 자료들은 각각 환자별로 다른 데이터 폴더를

형성하며 PC에 저장되었고, 해당 폴더 속에 영상 및 헤더 정보

가 담긴 화일들이 저장되어 있었다. 각 환자의 폴더 이름은 촬

영시 업력한 환자의 등록번호, 촬영 년 0월 0일, 촬영 시간과

촬영 기기 (자기공명영상이므로 MR 로 표시됨 )가 순서대로 나

열되어 있었고, 각각은 밑줄 문자(- )로 연결되어 있었다. 기초

자료의 구성은 등록번호, 촬영 촬영 년 0월 0일, 촬영번호, 촬

영기기 (MR) 및 영상번호의 순서로 나열되어있었으며, 촬영기

기까지는 밑줄 문자로 연결되어있고, 영상번호와는 점으로 연

결되어 있었다(Fig.1).

PC에서 두부 MR 영상의 경우 전송된 영상 데이터 화일의

크기는 190x 256matrix의 T2 강조영상(TR/TE=3800/22) ,

202x256matrix의 T1 강조영상(TR / TE = 500 / 14) 및 173 x

256matrix의 T1 강조영상(TR/TE=500/14)은 모두 영상

전송 과정에서 동일하게 256 x 256matrix로 획일화 되었고,

136 Kilo byte (이하 Kbyte로 약함)의 크기를 가졌다. 요추 MR

영상의 경우는 230x512matrix의 T1 강조영상(TR/TE=50

0/14) 및 270 x 512 marix의 T2 강조영상(TR/TE=4500/11

2)은 모두 512 x 512matrix로 획일화 되었고, 520 Kbyte의 크

기를 가졌다. 각 부위의 MR 영상을 얻기 위한 정 찰 영상

(scout image)은 128x256matrix 이고 전송된 영상의 matrix

크기는 256x256으로 획일화 되었으며, 그 크기는 135Kbyte

였다. 두부 MR 영상의 경우 본 병원에서 통상적으로 얻는 63

슬라이스 모두의 크기는 8.3Megabyte(야하 Mbyte로 약함)였

고, 요추 MR의 경우는 총 39 슬라이스에 18.2Mbyte였다. 두

부 MR 영상의 경우 63 슬라이스 모두를 전송하는데 걸리는 시

간은 평균 2분 18초, 요추 MR 영상은 총 39 슬라이스에 평균 2

분 24초였다. Matrix 크기별로 측정해본 전송 시간을 보면, 두

부 MR 영상에서 190x256matrix의 T2 강조영상 15 슬라이스

와 173 x 256matrix의 T1 강조영상 15 슬라이스의 전송 시간

이 각각 평균 32.3초 32.8초로 측정되어, 256matrix를 사용한

경우에는 1 슬라이스의 기초 자료를 전송하는데 약 2.15-2.18

초가 걸혔다. 요추 MR의 경우는 230 x 512matrix의 T1 강조

영상 10 슬라이스와 270 x 512matrix의 T2 강조영상 10 슬라

이스에서 각각 평균 44.6초, 42.8초로 측정되어, 512matrix를

사용한 경우 1 슬라이스의 기초 자료를 전송하는데 약 4.46-4.

28초의 시간이 결랬q(Table 1).

전송된 영상은 DicomViewer, Scion Image, OSIRIS 모두

로 볼 수 있었다. 각 프로그램에서 모두 기초 자료의 헤더 정보

를 열람할 수 있었으며, BMP(bitmaps)나 TIFF(Tagged 1m

age File Format) 형식의 그래팩 화일로 변환할 수 있었다.

136Kbyte의 두부 MR 영상을 TIFF 형식으로 변환하면 66

Kbyte로 크기가 줄어들었고, 따라서 66Kbyte의 크기를 가지

도록 175 x 175 dpi (dots per inch)로 스캔한 영상과 비교하였

다(Fig. 2). 요추부 MR 영상의 경우는 520 Kbyte에서 258

Kbyte로 그 크기가 줄었으며, 역시 같은 방법으로 스캔한 영상

과 비교하였다(Fig. 3). 두부 영상의 경우는 3명의 방사선과 전

문의 전원이 DICOM 형식에서 변환된 영상이 우월하다고 하

였고, 요추부 영상의 경우는 2명의 방사선과 전문의는 두 영상

의 질이 비슷하다고 하였으며, 나머지 1명은 DICOM에서 변환

된 영상이 우월하다고답하였다.

고 찰

방사선학적 영상의 저장 및 보관은 연구, 진료 및 교육을 위

한 기초 자료를 획득뺨 첫 단계이며, 이를 위한 현재까지의

방법들은 RPC 필름을 이용한 슬라이드를 만들거나, 복사본 또

는 원본 필름을 별도의 필름 보관함에 보관하는 것이 일반적인

것이었다. 비디오 신호나 스캐너를 이용한 디지털 영상 보관에

File Size*: kilobytes, DICOM : Digital Imaging and Communications in Medicine T1 WI : T1 weighted image, T2WI: T2 weighted image, min: minutes, sec : seconds raw Matrix : Matrix number at acquisition header Matrix : matrix number estimated on DICOM 3.0 data header

@ 1 j

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이선뮤 오I : PACS가 도입되지 않은 환경에서 개인용 킴퓨터를 이용한 DICOM 3.0 형식 자기공멍 데이터의 전솜

A B

A B

대한 연구들(1 , 2 )은 원본 영상과 약간 차이가 나고, 영상 혹은

스캔에 관한 정보들을 직접 기록해야 하며, 디지럴 영상의 질을

높이려면 고가의 장비를 구입해야 하는 단점이 있었다. FTP

(file transfer protocol)를 이용하여 디지털 영상 기기에서 직

접 PC로 기초 자료를 전송한 연구들(3, 4)에서는 영상 및 영상

헤더의 정보를 해석하기 위해서 Macro를 이용한 프로그래밍

작엽이 추가 되어야 했거나( 3 ) , 영상 기기의 하드 디스크에 저

장된 16bit의 기초 자료를 이용하지 않고, 레이저 카에라로 보

내기 전 상태의 8bit 영상 데이터를 이용함으로써 (4) 실제 기

초 자료의 정보를 상당량 잃어 버리는 점 등이 문제일 것으로

생각된다. 반면에, PACS망이 구축된 환경에서는 DICOM 형

Fig. 2. Axial T2 weighted brain MR

images are demonstrated. The tran­smitted slice (A) shows more bright and sharp image than scanned slice (8). Both of the image’s file format is TIFF (tagged image file forma t) and the file size is identical(66 Kbyte). Post-processing of the imag­es (inc!uding ad justing window width /leveL edge enhancing etc .) are not applied to both images

Fig. 3. The transmitted image of sagitta l T2 weighted lumbar spine MR (A) is somewhat superior to scanned image (8) in terms of brig­htness, sharpness and delineation of small structures. Both of the image’s file format is TlFF (tagged image file forma t) and the file size is identical (258Kbyte). Post-processing of the images (inc!uding adjusting window

사 width /leveL edge enhancing etc. ) 이 are not applied to both images.

식의 기초 자료를 영상 정보 및 환자 정보의 손실 없이 PC로

전송하는 일이 어렵지 않을 것으로 생각되며, 이를 PC로 전송

하여 의료 원격 영상 선송 시스템에 사용한 경우는 보고된 바

있다(6). 그러나, 현재 우리나라에서 PACS를 도입하여 이를

방사선과 업무에 활용하고 있는 병원은 소수에 지나지 않으므

로, PACS 망이 설치되지 않은 환경 에서 DICOM 형식의 방사

선 영상을 PC에 저장하는 일은 어려운 일로 여겨 지고 있였던

것이 사실이다.

저자들은 서울대학교병원 진단방사선과에서 개발한 DIC­

OM 수신 모률을 사용하여 성공적으로 DICOM 형식의 기초

자료를 PC로 전송하였고, 이를 해석할 수 있었다. 따라서,

- 388 -

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대한밤사선의학호|지 1999;40:385-391

PACS가설치되어있지 않은대부분의 병원에서도적절한수신

프로그램을 이용하고, 인터넷 상에 공개된 무료 프로그램을 。1

용한다면 저렴한 비용으로 16bit 영상 정보를 가진 DICOM

형식의 기초 자료를 PC에 저장하여, 이를 임상적 또는 학술적

으로 유용하게 쓸 수 있을 것으로 생각된다.

물론, 저자들이 사용한 프로그램들에도 개선해야 할 문제들

이 없는 것은 아니다. 먼저, 수신 프로그램을 보면, 수신된 환자

의 데이터는 “등록번호 촬영날자 촬영시간 M R.

영상번호”의 형식으로 저장되묘로 환자의 이름을 알 수 없으

며, 데이터의 명칭이 너무 길고 복잡하다는 것이다. 이는 원래

이 프로그램이 PACS 망 내에서 쓰이도록 개발한 것이어서, 여

러 영상 기기와 구별하고, 각 환자 별로 특정적인 화일 명을 만

들려는 목적을 가지고 있었으므로 당연한 것이라 할 수 있겠으

나, 본 연구에서와 같이 몇몇 디지럴 영상 기기에서만 제한적으

로 DICOM 영상을 얻으려는 경우에서는 상기와 같은 복잡한

화일 이름은 필요 없을 것으로 생각된다. 본 수신 프로그램은

PC에서 영상 기기 본체에 있는 데이터를 능동적으로 가져올

수 없고, 영상 기기에서 보내주는 영상만을 피동적으로 받게 되

어있어, 원하는 영상을 얻기 위해서는 번거러운 점이 있었다.

영상 해석 프로그램 중에서 DicomViewer는, 한 번에 볼 수 있

는 슬라이스의 수를 1, 2 또는 6개 중에서 선택할 수 있게 하였 고, PgDn 키나 화살표를 사용하여 다음 슬라이스로 넘어갈 수

있는 점은 가장 큰 장점으로 생각되나, DICOM 형식의 화일

외에는 해석할 수 없고, 영상의 후 처리는 창폭(window

width)이나 수준(leveI)의 조절과 영상의 반전만이 가능하며,

다른그래픽 화일 형식으로의 변환도 BMP 형식으로만가능한

것은 단점이라 할 수 있을 것이다. Scion Image는 DICOM 형

식 뿐 아니라 BMP, TIFF 형식의 화일도 볼 수 있고, BMP 및

TIFF 형식으로 저장도 가능하였으며, 다0.1'한 후 처리 기능(길

이, 각도, 연적의 측정, 경계 검출, 히스토그램 플로팅, 색조 표

현, 문자 업력 등)도 있고, 영상을 중첨하여 별도의 화일을 만들

어서 동 영상(cine image)도 구현할 수 있어, 특히 영화심장자

기공명영상(cine cardiac magnetic resonance imaging)을 그

대로 재현할 수 있었다. 그러나, 특정 환자의 데이터 폴더를 모

두 열면, 한 윈도우 화면에 특정 환자의 모든 영상의 윈도우가

나타나게 되어, 특정 환자에서 원하는 영상을 찾는 것은

DicomViewer 보다 불편하였다. OSIRIS 는 후 처리 기능에

있어서 Scion Image 보다는 떨어지나, Dicom Viewer 보다는

다양하였다. 그러나, OSIRIS 그룹에서 만든 화일 형식언 “pa­

pyrus : *. pap "가 아니면 한 윈도우 화면에 하나의 슬라이스만

을볼수있게 되어있는점이 단점이라고할수있다.따라서 저

자들은 전송 받은 환자의 기초 자료를 Dicom Viewer 로 확인

하여 필요한 슬라이스의 위치를 찾은 다음, 영상의 후 처리 및

는 약 135Kbyte, 512matrix를 사용한 경우는 520 Kbyte였다.

이는 아마도 Ernst 등(5)이 저자들과 같이 DICOM 형식의 기

초 자료를 사용하지 않았기 때문에 생기는 차이일 것으로 생각

된다. MR 기기에서 PC로 영상이 전송될 때, matrix 크기가

256 또는 512로 획일화 되었는데 이는 영상 획득시의 동일하지

않은 matrix 크기를 영상 재구성시에 빈공간(blank area)을

배경과 같은 값을 대입함으로써 (zero padding) 정형화된 자료

로 만들기 때문일 것으로 생각된다. DICOM 형식의 기초 자료

를 슬라이드에 사용하기 위해서 TIFF 형식의 화일로 변환 시

켰을 때, 256matrix를 사용한 경우는 66Kbyte, 512matrix는

258Kbyte의 크기를 보여, 흔히 사용되는 3.5연치 플로피 디스

켓 l장에 각각 21 슬라이스, 5 슬라이스를 저장할 수 있였다. 통

상적 두부 촬영의 경우 한 환자의 기초 자료 전체가 PC 내에서

차지하는 크기는 약 8.3 Mbyte 였고, 요추부 촬영의 경우는 약

18.2Mbyte였다. 따라서, 교육적 가치가 있거나 학술 연구용으

로환자의 모든기초자료를저장하고있을펼요가있는경우에

는 recordable compact disk (이하 CD-R로 약함)이나 Zip­

disk (Iomega, Utah, USA)를 사용하는 것이 좋을 것으로 생각

된다. CD-R을 이용한다면 두부 MR 영상의 경우는 CD-R 1장

(약 640 Mbyte)당 약 77명 , 요추 MR 영상의 경우는 약 35명

을 저장할 수 있고, Zip• lisk(Iomega, Utah, USA)를 사용한

다면 디스켓 1장(100 Mbyte)당 두부 MR 영상은 약 12명, 요

추 MR 영상은 약 5명을 저장할 수 있다.

CD-R을 이용한 저장은 비록 저렴한 비용으로 기놓 하지만

기록된 자료를 삭제하고, 재사용할 수 없는 단점이 있다.

CD -RW, 즉 CD re-writable 은 상기한 CD -R의 단점을 보완

하여, CD에 기록된 자료를 삭제하고 재사용할 수 있는 기능을

가지고 있다. 그러냐, CD-RW는 저장 매체의 용량은 CD-R과

같지만(약 650 Mbyte) 가격은 3-4배 비싸고, 저장 도구

(driver)의 가격도 CD recorder에 비해 20 - 30% 비싼 것이

단점이다. CD-RW로 기록된 자료는 32배속 이상의 CD-ROM

driver에서는 읽을 수 있지만, 현재까지 대부분의 일반 PC에

설치되어 있는, 24 배속 이하의 CD -ROM driver 에서는 데이

터를 읽을수없어서 자료의 호환성에도문제가있을기놓성이

높다. PC에 Magneto optical disk(이하 MOD로 약함) 드라

이버를 직접 설치하여, Ethernet으로 전송된 기초 자료를

MOD로 저장할 수도 있다. MOD는 CD-R에 비해 안정적으로

데이터를 저장할 수 있고, 그 용량도 커서, 편리하고, 안전하게

데이터를 저장할 수 있으며, 기록된 자료를 삭제하고 재사용 할

수도 있을 것으로 생각된다. 그러나, MOD는 저장 매체의 가격

이 CD-R에 비해 약 10배 정도 비싼 것이 흠이다. 한가지 덧붙

이자면, 일반적으로 PC에는 MOD 드라이버가 설치되지 않은

경우가 많으므로, PC간에 LAN이 설치된 환경이 아니라면

다른 그래픽 화일 형식으로의 저장은 Scion Image를 사용하였 MOD에 저장된 정보의 교환에도 지장이 올 수 있을 것으로 생

다. 각된다. 최근에 Zip 드라。l버를 생산하는 Iomega사에서 Jaz

Ernst 등(5)은 FTP로 전송된 영상의 슬라이스 당 기초 자 라는 대용량의 이동성 저장 매체를 출시 한 바 있는데 , 이 매체

료의 크기가 약 256Kbyte라고 보고하였으나, 본 연구에셔 PC 의 용량은 1- 2Gbyte 로써 Zip disk의 10 - 20배에 달한다. 그

에 저장되는 기초 자료의 크기는 matrix의 크기에 따라 달랐 러나, 저장 매체의 가격은 Zip disk에 비해 약 10배, 드라이버

다. 일반적으로 쓰이는 영상의 경우 256matrix를 사용한 경우 의 가격은 약 20-30% 정도 비싸며, Zip 드라이버가 PC의 병

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Page 6: PACS가도입되지 않은환경에서 개안용컴퓨터를 이용한 DICOM 3.0 ... · 2017-04-05 · 대한빙시선의학회지 1999; 40 : 385- 391 pacs가도입되지 않은환경에서

이선뮤 오I :PACS가 도밑되지 않은 환경에서 개인용 컴퓨터를 이용한 DICOM 3.0 형식 자기공명 데이터의 전솜

렬 포트로 연결할 수 있는 것에 비해, Jaz 드라이버는 반드시

8C8I 방식을 사용해야 한다는 점이 다르다.

현재 PAC8 망이 설치되지 않은 병원 중에서, MR 영상의 디

지럴 기초 자료의 보관을 위해 사용하고 있는 MOD media는

MR 기기에 내장되어있는 MOD driver 의 사양에 따라 다르

겠지만 보통 640Mbytes -2.6Gbyte의 용량을 가진다. 반면에,

CD-R 또는 CD-RW의 용량은 약 640Mbyte 이다. 가격만을

비교한다면, MOD media는 CD-R에 비해서는 약 10배, CD

RW에 비해서는 2배 정도로 비싸다. 그러므로, 저자들이 사용

한 MR 영상 전송 방법을 응용하여 환자들의 MR 영상을

DICOM 형식으로 CD-R 등에 저장하여 보관한다면 영상 데

이터의 저장비용을절감하는데 많은도움이 될수도있을것으

로 생각된다. 그러나, 모든 환자의 기초 영상 데이터의 저장을

CD-R로 대체하기에는 해결해야 할 많은 문제점들이 었다. 첫

째, MOD에 비해서 데이터를 저장할 때 에러 발생율이 높고,

한번 에러가 발생하면 모든 저장 과정을 처음부터 다시 시행하

여야 한다는 것이다. 따라서, 매일 발생하는 MR 영상의 수가

상대적으로 적은 중소규모의 병원에서는, 저자들이 사용한 영

상 전송 방식을 응용하여 MOD 대신 CD-R을 사용하는 것이

저렴한가격에 환자들의 기초자료를저장할수있어 영상데이

터의 저장 비용을 절감 할 수 있을 것이나, 저장 해야 할 영상

데이터의 수가 많은 대규모 병원에서는 저장할 때의 안정성을

고려한다면, MOD를 배제하기는 어려울 것으로 생각된다. 툴

째, CD -R에 저장된 데이터를 다시 MR 영상 기기로 옮기지 못

했다. 그러므로, PC에 저장된 영상 데이터를 사용하여 영상 기

기 자체에서 제공하는 분석을 다시 할 수 없었고, 필륨이 분설

또는 손상 되었을 경우 이를 다시 MR 영상 기기로 옮겨 펼름

을 얻을 수 없었다. 후자의 경우는 레이저 카메라에 PC를 위한

입력 포트를 따로 설치함으로써 해결할 수도 있을 것이나, 추가

적인 입력 포트의 설치는 많은 비용이 소요되므로 현실적으로

시행하기는 곤란할 것으로 생각된다. 세째, MOD 드라이브는

MR 영상 기기에 내장되어 있어 상대적으로 간단한 조작으로

저장할 수 있지만, 본 연구에서 사용한 영상 저장 방식은 먼저

MR 영상 기기에서 데이터를 PC로 옮기고, PC에 옮겨진 데이

터를 다시 CD-writer를 이용하여 저장하여야 하므로 상대적으

로 번거롭고 시간이 오래 걸릴 수 있다는 것이다. 저자들이 사

용한 영상 데이터의 PC로의 전송은, 영상 데이터를 PC로 전송

하는 단계에서는 MOD를 사용하는 것파 시칸적으로 차이가 없

다. 구체적으로 보면, 오퍼레이터 콘솔에서 저장 위치를 MOD

대신 PC를 선택한 후 ‘archive’ 또는 ‘copy’ 단추만 클릭하면

영상이 PC로 전송되기 때문이다. 그러나, 이를 CD-R에 저장

하는 단계에서 PC를 별도로 조작해야 동}는 점이 MOD에 데이

터를 저장하는 것에 비해 번거롭고, 시간적으로도 문제가 될 수

있을것으로생각된다.

기초 자료의 전송에 결리는 시간은 유 등(5)의 보고에 의하

면, 크기가 104 및 186Kbyte의 경우는 약 1초, 470 및 536

Kbyte 크기의 데이터는 약 3-4초가 걸렸던 것으로 보고하였

고, Ernst 등(4)은 256Kbyte의 영상 20 슬라이스를 전송하는

데 약 20초가 걸린 것으로 보고하여 1 슬라이스 당 1초 정도로

보고하였다. 저자들의 경우는 136Kbyte에서는 약 2.15초, 520

Kbyte 에서는 약 4.26초 정도로 측정되었다. 저자들이 얻은 전

송 시간과 유 등(5)의 결과가 차이가 나는 이유는, 유 등(5) 의

경우는 전송을 시행한 병원간에는 ATM(asynchronous tran

sfer mode) 망으로 연결되어 있었기 때문일 것으로 생각되며,

Ernst 등(4)과의 차이는 전송 프로토콜에 의한 차이 (Ernst 등

:FTP, 저자들 :TCP/IP) 때문일 가능성이 있다. 또 하나 가

능한 이유는, 사용된 컴퓨터의 기종이 다르다는 것이다. 상기한

두 연구는 매킨토시 컴퓨터를 사용하였고, 본 연구는 IBM 방

식의 PC 를사용하였으므로,사용된 컴퓨터의 종류의 차이에도

기언할것으로생각된다.

전송된 영상의 질에 대한 평가는 그 기준이 명확하지 않으므

로 방사선과 의사 개인의 취향에 많이 좌우될 여지가 있다. 그

러나, 최 등(6)의 보고에서 언급된 것처럼 디지털 영상을 아날

로그 영상으로 출력하고, 다λ1 이를 디지털화 동}는 과정에서 약

간의 영상 손실이 초래될 가능성이 높다. 반면에, 본 연구에서

사용한 프로그램은 기초 자료를 16bit로 전송하므로 영상의 손

실이 전혀 없다. 따라서, 디지럴 영상 기기로부터 DICOM 영

상을 직접 전송 받는 것은 방사선과 의사 개인의 영상의 질에

관한 취향을 감안하더라도 스캐너나 비디오를 이용한 영상의

입력에 비해 적절한 DICOM 해석 프로그램만 사용한다면, 영

상의 질이 우월할 것으로 생각되며, 이는 본 연구의 결과를 통

해서도잘알수있였다.

일단 PC에 저장된 영상의 기초 자료는 LAN (local area

network)을 통해 연결된 PC간에 손쉽게 옮겨 질 수 있다. 따

라서, 방사선과내 다른 PC나, 외부 진료과의 PC로 영상을 전

송함으로써 일대 일로 연결된 시험적 영상전송 시스템을 구성

할 수도 있을 것으로 생각된다. 이러한 시험적 영상 전송 시스

뱀은 임상 의사들 뿐 아니라, 방사선과 의사에게도 디지럴 영상

에 대해 익숙해 지는 계기로 활용될 수 있을 것이다. 나아가서,

이는 향후 PAC8를 도입하려는 기존 병원에서 김 등(7)의 제

안과 같이 단계적 도업을 고려할 경우, 본 연구의 결과를 응용

한 시험적 영상 전송 시스템이 그 첫 번째 단계를 대치할 수도

있을것으로생각된다.

결론적으로 적절한 수신 프로그램에 의한 DICOM 형식

MR 영상의 기초 자료를 PC로 전송할 수 있었고, 전송된 화일

의 크기, 전송 시간 및 전송된 영상의 질은 모두 만족할 만 하였

다. 또한, PC로 근원 테이터를 전송하여 영상의 저장을 경제적

으로 할 수 있는 기능성을 발견하였고, PC에서 다양한 DIC

OM 방식의 무료 영상 해석 프로그램을 이용하여 영상의 후 처

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리를 쉽게 할 수도 있으며, 디지럴 데이터와 친숙해짐으로써

PAC8 도업을 대비할 수도 있을 것으로 생각된다.

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Transmission of DICOM 3.0 Type MR Data to the Personal Computer in the Hospital Without PACS 1

Seon-Kyu Lee , M.D. , Jong Hyo Kim, M.D. 2, Hak Soo Kim , M.D. Hee Young Hwang, M.D. , Ji Hye Kim , M.D. , Hyo Sun Chung, M.D., Hyung Sik Kim , M.D.

1 Department of Radiolog)ι Gachon Medical College Gil M edical Center

2Department of Diagnostic Radiology , Seoul N at ional Universi ty College of Medicine

Purpose: To transmit DICOM data to a personal computer in the hospital without PACS, and esti­mate the usefulness of digital image management and its convenience for physicians through transmitted file size , transmission time and quality of transmitted images.

Materials and Methods: The raw data of three brain MRI and lumbar spine MRI were transmit­ted from an MR system to a personal computer via Ethernet TCP /IP connection. The file size and transmission time of transmitted images were measured according to the matrix number. Three board-certified radiologists compared the image quality of the transmitted and scanned images.

Results: The transmission of DICOM data to the personal computer was successful and the tran­smitted images and their header information were displayed by various personal computer-based DICOM viewing programs. The file size and transmission time of the 256 and 512 matrix images were 136 Kby te, 2.17 seconds /slice and 520 Kbyte, 4.37 seconds/slice, respectively . All radiologists regarded the transmitted brain MRI images as superior. One radiologist considered the transmitted lumbar spine MRI images superior, while others decided that the quality of transmitted and scanned images was the same.

Conclusion : The transmission of DICOM format image data to a personal computer through an appropriate DICOM receiving program is useful for managing digital images and convenient for physicians in the hospital without PACS .

Index words: Computers Images, processing Picture archiving and communications system(PACS)

Address rep rint requests to : Seon-Ky u Lee, M.D., Dep artme nt of Radiology , Gachon M edical College Gil M edical Center , # 1198 Kuwol-Dong, Na mdong-Ku , l ncheon , 405-760, Korea.

Tel. 82-32-460-3062 Fax. 8 2-32-460-3055 E-mail. sklee@ ghi l. com

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