Was ist DICOM? - johner.org

johner.org

Was ist DICOM? - johner.org

DICOM

Kapitel 1

Einführung, Datenformat, Datentypen


PACS

Befundungs-

Arbeitsplatz

DVD, CD

Drucker

DICOM Netzwerk

Teleradiologie

Kernspin CT Ultraschall RIS

DICOM Welt

HL7 Netzwerk

HL7 Welt

KIS

LIS

PDMS

Abrechnung

2


Was ist DICOM?

DICOM

– steht für Digital Imaging and

COmmunication in Medicine

– spezifiziert viele Dienste und Formate (zum

Austausch von Bildern und anderer

medizinischer Daten zwischen Computern)

– ermöglicht den hersteller-übergreifenden

Datenaustausch („offene Systeme“)

ist KEIN funktionales Produkt

3


Historie des DICOM Standards

1970er Jahre: Digitale Bildgebung entsteht (v.a. CT)

1982: Gründung einer Arbeitsgruppe des

American College of Radiology (ACR) und der

National Electrical Manufacturers Association (NEMA)

1985: 1. Version des ACR/NEMA Standards

1988: 2. Version des ACR/NEMA Standards

1992: 3. Version als DICOM 3.0

Regelmäßig weitere Revisionen

mit Jahreszahl, z.B. „DICOM 2008“

1970 1980 1990 2000 2010

Tipps

- Digitale Version unter http://medical.nema.org verfügbar

- Kurzreferenz für z.B. Part 16 in DICOM 2008: PS 3.16 – 2008

4


Part 14

Grayscale

Standard Display

Function

Part 16

Content Mapping

Resource

DICOM Conformance

Statement Document

(Part 2)

Part 1

Introduction

and Overview

Part 6

Data Dictionary

Part 5

Data Structure

and Semantics

Part 3

Information

Object Definitions

Implementation

Model

Part 9

Obsolete

Part 10

Media Application

Profile

Part 4

Service Class

Specification

SOP Classes,

Roles

and Transfer

Syntax

Part 13

Obsolete

Part 7

Message

Exchange

Part 16

Content Mapping

Resource

Part 12

Media Formats &

Physical Media for

Data Interchange

Part 11

Media Storage &

File Format for

Data Interchange

Physical Media

Part 17

Explanatory

Information

Part 15

Security Profiles

Part 8

Network

Communication s

Support

Communication

Stack

Part 18

Web Access to

DICOM Persistent

Objects

Security

Measures

5


Wann bin ich „DICOM-konform“ ?

• Produkte implementieren Teilmengen davon

• „DICOM-konform“ bedeutet keine absolute Funktionalität,

sondern der Hersteller veröffentlicht im DICOM Conformance

Statement DCS, was er unterstützt:

• Der Standard beschreibt in Part 2 das DCS

6


Part 5, Part 6

DICOM Filesets («Dateien»)

STATISCHE SICHT (TEIL 1)

7


Digitale Bilddaten auf CD

• Spezifikation

DICOMDIR

– Keine Dateiendung

– File-Sets


Übung

9


Binärdaten

Tag

Datentyp

DEZ HEX

001 001

002 002

...

009 009

010 00A

011 00B

012 00C

013 00D

014 00E

015 00F

016 010

017 011

018 012

Länge

Wert

10


Datenstruktur

Data Set

Data Element

(Attribut)

Data Element

(Attribut)


Data Element

(Attribut)

Tag

Datentyp

Länge

Wert

Data Element (Attribut)

11


http://www.dclunie.com/pixelmed/software/webstart/DicomImageViewer.jnlp


Part 14

Grayscale

Standard Display

Function

Part 16

Content Mapping

Resource

DICOM Conformance

Statement Document

(Part 2)

Part 1

Introduction

and Overview

Part 6

Data Dictionary

Part 5

Data Structure

and Semantics

Part 3

Information

Object Definitions

Implementation

Model

Part 9

Obsolete

Part 10

Media Application

Profile

Part 4

Service Class

Specification

SOP Classes,

Roles

and Transfer

Syntax

Part 13

Obsolete

Part 7

Message

Exchange

Part 16

Content Mapping

Resource

Part 12

Media Formats &

Physical Media for

Data Interchange

Part 11

Media Storage &

File Format for

Data Interchange

Physical Media

Part 17

Explanatory

Information

Part 15

Security Profiles

Part 8

Network

Communication s

Support

Communication

Stack

Part 18

Web Access to

DICOM Persistent

Objects

Security

Measures

13


Part 6: Data Dictionary

Value Representation VR

(Datentyp)

Value Multiplicity

(Kardinalität)

Long String

Code String

14


Part 14

Grayscale

Standard Display

Function

Part 16

Content Mapping

Resource

DICOM Conformance

Statement Document

(Part 2)

Part 1

Introduction

and Overview

Part 6

Data Dictionary

Part 5

Data Structure

and Semantics

Part 3

Information

Object Definitions

Implementation

Model

Part 9

Obsolete

Part 10

Media Application

Profile

Part 4

Service Class

Specification

SOP Classes,

Roles

and Transfer

Syntax

Part 13

Obsolete

Part 7

Message

Exchange

Part 16

Content Mapping

Resource

Part 12

Media Formats &

Physical Media for

Data Interchange

Part 11

Media Storage &

File Format for

Data Interchange

Physical Media

Part 17

Explanatory

Information

Part 15

Security Profiles

Part 8

Network

Communication s

Support

Communication

Stack

Part 18

Web Access to

DICOM Persistent

Objects

Security

Measures

15


Part 5: Datentypen

16


Datentyp PN (Person Name)

17


Datentyp PN (Forts.)

• „Adams^John Robert Quincy^^Rev.^B.A.M.Div.“

– [Ein Familienname; drei Vornamen;

kein Mittelname; ein Präfix; zwei Suffixe.]

• „Ewing^John Ross^^^“

– [Ein Familienname; zwei Vornamen;

kein Mittelname; kein Präfix; kein Suffix.]

• „Ewing^John Ross“

– [Ein Familienname; zwei Vornamen;

kein Mittelname; kein Präfix; kein Suffix.]

• „ABC Farms^Running On Water“

– [Pferd namens „Running On Water“,

das der Organisation „ABC Farms“ gehört]

18


Datentyp Sequence SQ

19


Sequence: Beispiel

20


Datenstruktur bei Sequences

Data Set

Data Element

(Attribut)

Data Element

(Attribut)


Data Element

(Attribut)

Data Element (Attribut)

Tag

Datentyp

Länge

Wert

Tag

Länge

Wert

Tag

Datentyp

Datentyp

Länge

Wert


Data Element (Attribut)

Data Element (Attribut)

21


Value Multiplicty

Value Representation VR

(Datentyp)

Value Multiplicity

(Kardinalität)

22


Multiplicity

Tag

Datentyp

Länge

Wert

Datenelement

Achtung, nicht verwechseln:

• Eine Sequence ist eine Folge mehrerer unterschiedlicher

Datenelemente (Tag, Datentyp, Länge, Wert).

• Ein Wert eines Datenelements mit VR > 1 kann mehrere

(gleichartige) Werte enthalten.

23


IODS ("BILDER", ENCPDF, SR),

TRANSFERSYNTAX,


Verzeichnisstruktur

25


Part 14

Grayscale

Standard Display

Function

Part 16

Content Mapping

Resource

DICOM Conformance

Statement Document

(Part 2)

Part 1

Introduction

and Overview

Part 6

Data Dictionary

Part 5

Data Structure

and Semantics

Part 3

Information

Object

Definitions

Implementation

Model

Part 9

Obsolete

Part 10

Media Application

Profile

Part 4

Service Class

Specification

SOP Classes,

Roles

and Transfer

Syntax

Part 13

Obsolete

Part 7

Message

Exchange

Part 16

Content Mapping

Resource

Part 12

Media Formats &

Physical Media for

Data Interchange

Part 11

Media Storage &

File Format for

Data Interchange

Physical Media

Part 17

Explanatory

Information

Part 15

Security Profiles

Part 8

Network

Communication s

Support

Communication

Stack

Part 18

Web Access to

DICOM Persistent

Objects

Security

Measures

26


Part 3: Modell der realen Welt

Quelle: PS3.3 Seite 54

27


Patient-Studie-Serie

Patient

Serie

Bild

(IOD) Bild Bild

Studie

Serie

Bild

(IOD)

Weitere

Studien

Serie

Bild

(IOD) Bild

Bild Bild

Neue Serie bei

• neuer Modalität

• neuer Position

(Kopf, Abdomen, …)

• Geänderten Aufnahmeparametern

(Kontrastmittel,

T1/T2-Gewichtung, …)

28


Ihre Bilder

Achtung: Die Verzeichnisstruktur muss nicht der

Hierarchie Patient-Studie-Serie entsprechen

29


DICOMDIR

30


IOD CT Bild

• 1: Mandatory - Always Present with a Value

• 2: Mandatory - But allowed to be Empty

• 1C, 2C: Conditional - Type 1 and 2

• 3: Optional - also allowed to be Empty

M: Mandatory

C: Conditional

U: User Option

31


Pixel

32


IODs und IEs

Bild: IOD (Information Object Definition)

SOP

Patient

Studie

Serie

Equipment

Bilddaten

Class ID Name ID

ID

Hersteller

Instance- ID ID

Datum Nummer Institution System spez Bildpixel

Geburtstag Zeit

Modalität

Parameter #Bits

Geschlecht Arzt

Position Pixeldaten

Allgemein

Bildnummer

Bildtyp

VOI

Bildnummer


Module

IE Information Entities

Merke

Eine IOD besteht aus Information Entities (Patient, Studie, ..)

Eine IE besteht aus einem oder mehreren Modulen

Ein Modul besteht aus mehreren Attributen

33


Übung

34


Vom Bild zum Befund

Befund

Untersuchender Arzt

?

Radiologe

Patient

Patient

35

Quelle: Dr. Rainer Röhrig, Uniklinik Gießen


Encapsulated PDF IOD

Auszug aus Part 3, Anhang 45

36


Werkzeugunterstützung

Tipp

Mit dem Tool-Set dcm4che (Pdf2Dcm.bat) können Sie selbst

encapsulated PDF-Dateien erstellen.

37


Structured Report IOD

Part 3, Anhang 35

38


Beispiel für ein Structured Report

39


Beispiel für Structured Report

40


Zeichenkodierung

Transfersyntax

SPEZIALTHEMEN

41


Zeichensätze

42


Beispiel PN

43


Transfersyntax

Data Set

Data Element

(Attribut)

Data Element

(Attribut)


Data Element

(Attribut)

Tag

Daten-

typ

Länge

Wert

Explizit: Datentyp ist mit angegeben

Implizit: Datentyp ist nicht mit angegeben

44


Transfersyntax II

Big

endian

Little

endian

42

45


Transfersyntax III

Big Endian

Little Endian

Explizit

Implizit

In Verwendung,

heute üblich

Nicht in

Verwendung

In Verwendung

In Verwendung

46


Eine erste Zusammenfassung

• Hierarchie der Objekte

– Patient

– Studie

– Serie

– Bild IOD Information

Object Definition

– IE Information Entity

– Modul

– Attribut

• Attribut

– Tag

– Datentyp

– Länge

– Wert

• Spezifikation

– Part 3: Aufbau IODs

– Part 5: Kodierung,

Datentypen

– Part 6: Data dictionary

47


Austausch und Verarbeitung von Daten

DYNAMISCHE SICHT

48


Quelle: Dr. Rainer Röhrig, Uniklinik Gießen


Austausch von IOs

Bisher: Statische Sicht

• Medien, Datenträger

• (Bild-)Daten

• Definition von Formaten

• Struktur

• Information

Jetzt: Dynamische Sicht

• Verarbeiten der Information

– Speichern

– Drucken

– Suchen, …

• Austausch der Information

• Kommunikation

50


Mögliche Fragen (und Antworten)

Kann mein CT seine Bilder an

meine Workstation schicken?

Wir unterstützen die CT Image

Storage SOP Class als SCU

Kann sich die

Modalität mit

meinem RIS

verbinden?

Wir unterstützen die

DICOM Worklist

Garantiert

DICOM

Plug and Play?

SOP?

SCU?

Worklist?

Wir sind DICOMkonform!

51


DICOM Vokabeln

Bekannt

• Information Object

Definition (IOD)

• Transfer Syntax

• Information Entity (IE)

DICOM Conformance

Statement

Neu

• Service Class User (SCU)

• Service Class Provider (SCP)

• Service Object Pair (SOP)

• DIMSE Service

• Unique Identifier (UID)

• Application Entity Title (AET)

52


Deutsch DICOM

Ich möchte ein CT-

Bild speichern

Ich möchte einen

Structured Report

drucken

Information Object

Dienst (DIMSE)

Ich möchte die

MRT-Bilder von

Patient Maier

haben

Ich möchte ein

Röntgen-Bild

verschieben

53


DICOM Befehle: DIMSE

DICOM Message Service Element (DIMSE)

• Services

– DIMSE-C Services:

C-STORE, C-ECHO, C-FIND, C-GET, C-MOVE

– DIMSE-N Services:

N-ACTION, N-EVENT-REPORT, N-CREATE,

N-DELETE, N-GET, N-SET

54


SCP, SCU und SOP

Service Class User (SCU)

CT Image Storage SOP Class

Service Class Provider (SCP)

CT Image Storage SOP Class

C-Store

Information Object + DICOM Service (Befehl)

CT IOD

+ C-STORE

Service Object Pair (SOP)

55


Application Entity Title (AET)

Storage

SCU

C-Store

Storage

SCP

DICOM Application

(z.B. CT)

DICOM Application

(z.B. PACS)

Quelle: SIEMENS, DCS für Somatom syngo CT

56


Beispiel 2 für SOPs: Query / Retrieve

57


Sprachkurs DICOM

DICOM

Wir unterstützen die CT Image Storage

SOP Class als SCU

Wir unterstützen die CT Image Storage

SOP Class als SCP

Wir unterstützen die Modality Worklist

Management als ein SCU

Deutsch

Das Produkt sendet DICOM Bilder, um sie

speichern zu lassen

Das Produkt empfängt DICOM CT Bilder

und speichert sie

58


Part 14

Grayscale

Standard Display

Function

Part 16

Content Mapping

Resource

DICOM Conformance

Statement Document

(Part 2)

Part 1

Introduction

and Overview

Part 6

Data Dictionary

Part 5

Data Structure

and Semantics

Part 3

Information

Object Definitions

Implementation

Model

Part 9

Obsolete

Part 10

Media Application

Profile

Part 4

Service Class

Specification

SOP Classes,

Roles

and Transfer

Syntax

Part 13

Obsolete

Part 7

Message

Exchange

Part 16

Content Mapping

Resource

Part 12

Media Formats &

Physical Media for

Data Interchange

Part 11

Media Storage &

File Format for

Data Interchange

Physical Media

Part 17

Explanatory

Information

Part 15

Security Profiles

Part 8

Network

Communication s

Support

Communication

Stack

Part 18

Web Access to

DICOM Persistent

Objects

Security

Measures

59


Verhandlung, OSI

NETZWERK

60


Demo: Netzwerkkommunikation

61


Netzverbindung

Aus Part 8

62


Verbindung

Aus Part 7

63


Verhandlung

Aus Part 7

64


Übung 2: Query/Retrieve

• Bilden Sie Paare (PCs)

• Wählen Sie je eine Rollen als SCU oder SCP

• Suchen Sie Bilder mit JDICOM

– SCU: QueryRetrieveSCU

– SCP: ImageServer

Zum Experimentieren:

Erhöhen Sie den Verbose-Level in der Konfiguration

Übungsblatt: ./Unterlagen/Übungen/QueryRetrieve.pdf

65


Austausch und Verarbeitung von Daten

DYNAMISCHE SICHT

66


Beispiel 3 für SOPs: Worklists

Service Class User (SCU)

CT

Service Class Provider (SCP)

RIS

C-Find

Gib mir meine Aufgabenliste (Worklist)

67


Worklist Query

68


Beispiel 4 für SOPs:

Performed Procedure Step PPS

Aus Part 4

69


Szenarien

Modalität

RIS

Ergebnisse

Worklist

drucken

speichern

speichern

drucken

speichern

Drucker

Workstation

abfragen

empfangen

Archiv

Weitere Magazine dieses Users
Ähnliche Magazine