DICOM: Standards für medizinische Bilddaten

DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) ist der internationale Standard für die Darstellung, Speicherung und den Austausch medizinischer Bilder zusammen mit den zugehörigen Daten. Es definiert sowohl ein Dateiformat, das Pixeldaten mit beschreibenden Metadaten verknüpft, als auch eine Reihe von Netzwerkdiensten für die Übertragung von Bildern und die Verwaltung des Bildgebungs-Workflows zwischen Modalitäten, Archiven und Betrachtungssystemen.

Definition

DICOM ist ein Standard, der medizinische Bildpixeldaten in einem strukturierten Informationsobjekt kapselt, das standardisierte Metadaten – Patienten-, Studien-, Serien- und Akquisitionsattribute – enthält, und Netzwerkdienste zum Speichern, Abfragen und Abrufen dieser Objekte definiert, sodass Bildgebungsgeräte und -systeme verschiedener Hersteller interoperieren können.

Scope

Dieser Eintrag behandelt das DICOM-Datenmodell (das Informationsobjekt und seine Attribute), die DICOM-Netzwerkdienste für Speicherung, Abfrage und Abruf sowie die Rolle von DICOM in Bildarchivierungs- und Kommunikationssystemen und im Radiologie-Workflow. Er behandelt DICOM als Interoperabilitätsstandard und methodisches Thema; er gibt keine Anleitungen zu Bildgebungsprotokollen, Akquisition oder klinischer Interpretation.

Core questions

• Wie bindet DICOM Bildpixeldaten an beschreibende Metadaten in einem einzigen Objekt?
• Was ist die Informationshierarchie Patient–Studie–Serie–Bild?
• Welche Netzwerkdienste verschieben Bilder zwischen Modalitäten, Archiven und Betrachtern?
• Wie verhält sich DICOM zu PACS und zu Radiologie-Informationssystemen?

Key concepts

• Information Object Definition (IOD) und Attribute
• Patienten–Studien–Serien–Bild-Hierarchie
• Service-Object Pair (SOP)-Klassen
• Unique Identifiers (UIDs)
• DICOM-Netzwerkdienste (C-STORE, C-FIND, C-MOVE)
• Modalitäts-Arbeitsliste
• Picture Archiving and Communication Systems (PACS)

Mechanisms

Ein DICOM-Objekt kombiniert die Bildpixeldaten mit einem Satz standardisierter Attribute, die den Patienten, die Studie, die Serie und die Akquisition beschreiben, organisiert in einer vierstufigen Informationshierarchie und identifiziert durch global eindeutige Identifikatoren. Das Verhalten, das auf ein Objekt angewendet wird, wird durch eine Service-Object Pair-Klasse definiert, die ein Informationsobjekt mit einem Dienst wie der Speicherung koppelt. DICOM-Netzwerkdienste verschieben und verwalten diese Objekte dann: Die Speicherung überträgt Bilder in ein Archiv, Abfrage- und Abrufdienste lokalisieren und ziehen frühere Studien, und die Modalitäts-Arbeitsliste versorgt Akquisitionsgeräte mit geplanten Patienten- und Studieninformationen. Zusammen ermöglichen diese Elemente Bildgebungsmodalitäten, Bildarchivierungs- und Kommunikationssystemen sowie Betrachtungs-Workstations verschiedener Anbieter, innerhalb des Radiologie-Workflows zu interoperieren.

Clinical relevance

DICOM untermauert die Speicherung und den Austausch praktisch aller schnittbildgebenden und digitalen medizinischen Bilder und ermöglicht die Archivierung, den Abruf und die Überprüfung von Bildern über Systeme und Standorte hinweg. Dieser Eintrag beschreibt, wie DICOM Bilddaten strukturiert und transportiert; es handelt sich um Referenzmaterial über den Standard und ist keine Anleitung zur Akquisition, Verarbeitung oder Interpretation medizinischer Bilder.

Evidence & guidelines

DICOM wird vom DICOM Standards Committee (unter der National Electrical Manufacturers Association) als kontinuierlich aktualisierter Standard gepflegt und ist die Grundlage für die Bildgebungs-Konformität und die Profile von Integrating the Healthcare Enterprise. Mildenberger, Eichelberg und Martin (2002) bieten eine maßgebliche Einführung in die Struktur und Dienste des Standards, und das Lehrbuch von Benson und Grieve ordnet die Bildgebungs-Interoperabilität in die breitere Landschaft der Standards ein.

History

DICOM entstand aus den ACR-NEMA-Standards, die in den 1980er Jahren vom American College of Radiology und der National Electrical Manufacturers Association entwickelt wurden, um Bildgebungsgeräte verschiedener Hersteller zu verbinden. Die Veröffentlichung von 1993 führte den Namen DICOM, das objektorientierte Informationsmodell und Netzwerkdienste ein, und der Standard wurde seitdem kontinuierlich gepflegt und erweitert, um neue Modalitäten und Workflow-Anforderungen abzudecken, wodurch er zur universellen Grundlage für den digitalen Bildaustausch wurde.

Key figures

• Peter Mildenberger
• Marco Eichelberg
• Oleg Pianykh
• Steven Horii

Seminal works

• mildenberger-2002

Frequently asked questions

Enthält eine DICOM-Datei nur das Bild?

Nein. Ein DICOM-Objekt bindet die Bildpixeldaten zusammen mit standardisierten Metadaten – Patienten-, Studien-, Serien- und Akquisitionsattribute – in einem einzigen strukturierten Objekt, was einen Teil dessen ausmacht, was den herstellerübergreifenden Bildaustausch ermöglicht.

Was ist der Unterschied zwischen DICOM und einem PACS?

DICOM ist der Standard für die Bildobjekte und die Netzwerkdienste, die sie bewegen; ein Picture Archiving and Communication System (PACS) ist das System, das Bilder speichert, verteilt und anzeigt, wobei es DICOM zur Interoperabilität mit Modalitäten und Betrachtern verwendet.