Orvosi képformátumok, képarchiváló és kommunikációs rendszerek

Átírás

1 Orvosi képformátumok, képarchiváló és kommunikációs rendszerek Dudásné Nagy Marianna Képfeldolgozás és Számítógépes Grafika Tanszék, SZTE Február 14. Szeged Eü menedzsment, O/GY- közgazdász III. szemeszter 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 képformátumok DICOM képformátum A SZOTE-PACS felépítése Fő komponensek Felvevő állomások Szerver állomás Megjelenítő állomások IDICON szoftver csomag Program fejlesztő eszközök Bevezetés A fejlesztés 1995-ben kezdődött Célok Vizsgálatok begyűjtése Vizsgálatok archiválása (DICOM) Keresés és letöltés Alkalmazás oktatásban és kutatásban Lokális adatbázisok

3 File formats Fixed format Layout is identical Block format Header contains pointers to information Tagged formats Each item contains its own length ACR-NEMA 0000 Command 0008 Identifying 0010 Patient 0018 Acquisition 0020 Relationship 0028 Image Presentation 4000 Text E (even) Overlay 7FE0 Pixel Data Papyrus University Hospital of Geneva Based on ACR-NEMA 2.0 Interfile V3.31 Exchange of nuclear medicine image data European COST B2 American Association of Physicists in Medicine Qsh Key value pairs AAPM report #10 proposal DEFF Data Exchange File Format Ultrasound images [multi frame] Interfile Aim Nuclear Medicine Image data transfer between different systems Hardware Not a communication protocol Independent of the physical media Recommended format is MS-DOS file on floppy disk General file format 2 type of data Administrative (header) Binary (image) Key-value pairs ASCII characters patient name := Joe Doe ; comment Handle Static images Dynamic studies Gated studies Tomographic studies

4 Interfile Example I.!INTERFILE :=!imaging modality := nucmed!originating system := IDICON conversion!version of keys := 3.31 date of keys := 1993:01:01 conversion program := dcm2if program author := Marianna Dudásné Nagy, Antal Nagy program version := 0.1 program date := 2000:10:02!GENERAL DATA := original institution := SZTE, Dept. Applied Informatics, Szeged contact person := Attila Kuba data description := Converted data from DICOM NM IOD!data starting block := 0!data offset in bytes := 0 Interfile Example II.!name of data file := Dicom.img patient name := AHERN MAST.C.!patient ID := 30DR P.PORTEOUS patient dob := patient sex := F!study ID := stud001 exam type := DMSA data compression := none data encode := none!general IMAGE DATA :=!type of data := Static!total number of images := 1 study date := 2000:09:29 study time := 11:13:10 imagedata byte order := BIGENDIAN number of energy windows := 1 energy window[1] := energy window lower level[1] := energy window upper level[1] := flood corrected := N decay 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 integer number of bytes per pixel := 2

5 Interfile Example III. scaling factor (mm/pixel)[1] := e+000 scaling factor (mm/pixel)[2] := e+000 image duration (sec) := image start time := label :=!maximum pixel count := total counts := !END OF INTERFILE := History CT in 70 s Image transfer between devices 1983 joint committee American College of Radiology (ACR) National Electrical Manufacturers Association (NEMA) Promote communication Aid development and expansion of the PACS Allow the creation of diagnostic information data bases 1985 version revisions 1988 version 2.0 Included the 2 revisions Command support Hierarchy Scheme identify an image Add data elements

6 DICOM szabvány ACR-NEMA Szabvány képtárolás, kommunikáció (TCP/IP) Objektum orientált Egységes kapcsolódási felület DICOM?! Példa egy DICOM Objektumra CT Információs Objektum Definíció Adatok Beteg Vizsgálat Sorozat Referencia Készülék Kép Műveletek C-STORE C-SEND C-GET C-FIND C-MOVE C-ECHO

7 DICOM standard Digital Imaging and COmmunication in Medicine Network environment Service Classes Semantics of commands Associated data Levels of conformance Explicit information objects Unique IDentification of the Information Objects History 1991 Parts 1 and 8 released 1992 RSNA demonstration, Part DICOM parts 1-9 approved, RSNA demonstration of all parts 1994 Part 10 Media storage and File format 1995 Parts and 13 additional supplement Scope of DICOM Standard Specifies Set of protocols Syntax and semantics of commands Information Does not specify Implementation details Overall set of features Testing/validation process Medical Informatics

8 Goals of the DICOM Standard Enable interoperability Transparent interface to the users Tools Negotiation capability Object oriented design Accommodate new services Implementation of PACS solution Not all goals of the PACS Diagnostic medical imaging Image related information exchange in a clinical environment Overview PS 3.1: Introduction and Overview PS 3.2: Conformance PS 3.3: Information Object Definitions PS 3.4: Service Class Specifications PS 3.5: Data Structure and Encoding PS 3.6: Data Dictionary PS 3.7: Message Exchange PS 3.8: Network Communication Support for Message Exchange PS 3.9: Point-to-Point Communication Support for Message Exchange PS 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 A Szegedi Tudományegyetem Orvosi Képarchiváló és -Továbbító Szoftver Rendszere Nagy Antal, Alexin Zoltán, Nyúl László, Martonossy László, Kuba Attila Alkalmazott Informatikai Tanszék Szegedi Tudományegyetem Február 14. Szeged Eü menedzsment, O/GY- közgazdász III. szemeszter

12 A SZOTE-PACS felépítése Képalkotó berendezések (CT, MR, NM, UH, X-Scanner, digital fluoroscopy, világ) TIFF, Interfile, DICOM Felvevő állomások (PC, workstation, Amiga, Macintosh) RIS adatok DICOM RIS Szerver állomás (Silicon Graphics) DICOM Megjelenítő állomások (PC, wokstation - több képernyős) SZOTE-PACS structure GE Plus4 Elite simple storage World Int ernet simple storage Helix output correct Gyrex sortdicom Acuson input output tiff2acr acr2dcm edu Scanner input output tiff2acr acr2dcm ICON sortinterfile input output Incoming Archive edu MB 9100 if2dcm Build Oracle MB 9200 sortinterfile input output MB 9300 if2dcm Diag sortinterfile input output edu if2dcm digital fluoroscopy digital fluoroscopy output digital fluoroscopy Modalities Data Collect ion Server Presentation

13 Felvevő állomások Konvertálás különböző képformátumokról Ellenőrzés DICOM szabvány Szükség esetén javítás DICOM szerkesztő, automatikusdefiniált értékek RIS kapcsolat utolsó 15 nap, keresés a RIS-ben Képtovábbítás a szerverre Automatikus átvitel vizsgálat-ris adat párosítás Naplózás Felvevő állomások

14 A szerver állomás A vizsgálatok fogadása a felvevő állomásokról Beépítés Oracle adatbázisba, vizsgálatok tárolása 15 napig Vizsgálatok ellenőrzése Szükség esetén javítás Automatika beérkező vizsgálatok beépítése Biztonság UNIX login-password Oracle login-password Naplózás Keresés különböző feltételek alapján A szerver állomás

15 Megjelenítő állomások Biztonság: Oracle login-password felhasználók, felhasználó csoportok Vizsgálatok keresése a szerveren Letöltés Megjelenítés Osiris HTML konvertálás Megjelenítő állomások

16 Keresés az adatbázisban Fejlesztő eszközök Programozási nyelvek ANSI C, SQL for Oracle 7.0, TCL/TK Adatbázis kezelés Oracle 7.1 Server, SQL Net 2.0 Listener Platformok IBM PC, UNIX, Amiga Kommunikációs protokoll TCP/IP DICOM

17 IDICON szoftver csomag Függvény gyűjtemény újra használható programozási eszközök Programok (parancssoros) szerkesztő ellenőrző, listázó, konvertáló TIFF, Interfile, ACR-NEMA -> DICOM DICOM -> 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 1995 Aims Collect images RIS connection Lossless image compression Archive series DICOM format Distribute studies Search Fetch Using it in education