DICOM：医用画像データ標準

DICOM（Digital Imaging and Communications in Medicine）は、医用画像を関連データとともに表現、保存、交換するための国際標準です。これは、ピクセルデータを記述的なメタデータに結合するファイル形式と、モダリティ、アーカイブ、表示システム間で画像を転送し、画像ワークフローを管理するための一連のネットワークサービスの両方を定義しています。

Definition

DICOMは、医用画像のピクセルデータを、患者、検査、シリーズ、取得属性といった標準化されたメタデータを運ぶ構造化された情報オブジェクト内にカプセル化し、これらのオブジェクトを保存、クエリ、検索するためのネットワークサービスを定義する標準です。これにより、異なるメーカーの画像装置やシステムが相互運用できるようになります。

Scope

この項目では、DICOMデータモデル（情報オブジェクトとその属性）、保存、クエリ、検索のためのDICOMネットワークサービス、および医用画像保管伝送システム（PACS）と放射線科ワークフローにおけるDICOMの役割について扱います。DICOMを相互運用性標準および方法論的トピックとして扱っており、画像プロトコル、取得、または臨床解釈のガイダンスは提供していません。

Core questions

• DICOMは、画像ピクセルデータを記述的なメタデータとどのように単一のオブジェクトに結合するのですか？
• 患者–検査–シリーズ–画像の情報階層とは何ですか？
• モダリティ、アーカイブ、ビューア間で画像を移動させるネットワークサービスは何ですか？
• DICOMはPACSや放射線情報システムとどのように関連していますか？

Key concepts

• 情報オブジェクト定義（IOD）と属性
• 患者–検査–シリーズ–画像階層
• サービスオブジェクトペア（SOP）クラス
• 一意な識別子（UID）
• DICOMネットワークサービス（C-STORE、C-FIND、C-MOVE）
• モダリティワークリスト
• 医用画像保管伝送システム（PACS）

Mechanisms

DICOMオブジェクトは、画像ピクセルデータと、患者、検査、シリーズ、取得を記述する一連の標準化された属性を組み合わせたもので、4レベルの情報階層で組織され、グローバルに一意な識別子によって識別されます。オブジェクトに適用される動作は、情報オブジェクトと保存などのサービスを組み合わせたサービスオブジェクトペアクラスによって定義されます。DICOMネットワークサービスは、これらのオブジェクトを移動および管理します。保存は画像をアーカイブに転送し、クエリおよび検索サービスは以前の検査を特定して取得し、モダリティワークリストは取得装置にスケジュールされた患者および検査情報を提供します。これらの要素が連携することで、異なるベンダーの画像モダリティ、医用画像保管伝送システム（PACS）、および表示ワークステーションが放射線科ワークフロー内で相互運用できるようになります。

Clinical relevance

DICOMは、基本的にすべての断層撮影およびデジタル医用画像の保存と交換を支えており、システムや施設間で画像をアーカイブ、検索、レビューすることを可能にしています。この項目では、DICOMが画像データをどのように構造化し、転送するかを記述しており、標準に関する参考資料であり、医用画像の取得、処理、または解釈のためのガイダンスではありません。

Evidence & guidelines

DICOMは、DICOM標準委員会（米国電機工業会（NEMA）の下）によって継続的に更新される標準として維持されており、画像適合性およびIntegrating the Healthcare Enterpriseプロファイルの基礎となっています。Mildenberger, Eichelberg, and Martin (2002) は、この標準の構造とサービスに関する権威ある入門書を提供しており、Benson and Grieveの教科書は、より広範な標準の状況の中で画像の相互運用性を位置づけています。

History

DICOMは、1980年代に米国放射線医学会（ACR）と米国電機工業会（NEMA）によって、異なるメーカーの画像機器を接続するために開発されたACR-NEMA標準から発展しました。1993年のリリースでは、DICOMの名称、オブジェクト指向情報モデル、およびネットワークサービスが導入され、それ以来、新しいモダリティやワークフローのニーズに対応するために標準は継続的に維持・拡張され、デジタル画像交換の普遍的な基盤となっています。

Key figures

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

Seminal works

• mildenberger-2002

Frequently asked questions

DICOMファイルには画像のみが含まれていますか？

いいえ。DICOMオブジェクトは、画像ピクセルデータと、患者、検査、シリーズ、取得属性といった標準化されたメタデータを単一の構造化されたオブジェクトに結合します。これが、異なるベンダー間の画像交換を可能にする要因の一つです。

DICOMとPACSの違いは何ですか？

DICOMは画像オブジェクトとそれらを移動させるネットワークサービスの標準であり、医用画像保管伝送システム（PACS）は、DICOMを使用してモダリティやビューアと相互運用しながら画像を保存、配信、表示するシステムです。