DICOM: มาตรฐานข้อมูลภาพทางการแพทย์

DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) เป็นมาตรฐานสากลสำหรับการนำเสนอ การจัดเก็บ และการแลกเปลี่ยนภาพทางการแพทย์พร้อมกับข้อมูลที่เกี่ยวข้อง โดยกำหนดทั้งรูปแบบไฟล์ที่ผูกข้อมูลพิกเซลเข้ากับเมทาดาตาเชิงพรรณนา และชุดบริการเครือข่ายสำหรับการถ่ายโอนภาพและการจัดการขั้นตอนการทำงานของภาพระหว่างเครื่องมือสร้างภาพ ระบบจัดเก็บ และระบบแสดงผล

Definition

DICOM เป็นมาตรฐานที่ห่อหุ้มข้อมูลพิกเซลภาพทางการแพทย์ไว้ในวัตถุข้อมูลที่มีโครงสร้างซึ่งบรรจุเมทาดาตาที่เป็นมาตรฐาน — คุณลักษณะของผู้ป่วย การศึกษา ชุดภาพ และการได้มาซึ่งภาพ — และกำหนดบริการเครือข่ายสำหรับการจัดเก็บ การสอบถาม และการเรียกค้นวัตถุเหล่านี้ เพื่อให้อุปกรณ์และระบบสร้างภาพจากผู้ผลิตต่างกันสามารถทำงานร่วมกันได้

Scope

บทความนี้ครอบคลุมแบบจำลองข้อมูล DICOM (วัตถุข้อมูลและคุณลักษณะ) บริการเครือข่าย DICOM สำหรับการจัดเก็บ การสอบถาม และการเรียกค้น และบทบาทของ DICOM ในระบบจัดเก็บและสื่อสารภาพ (PACS) และขั้นตอนการทำงานทางรังสีวิทยา บทความนี้ถือว่า DICOM เป็นมาตรฐานการทำงานร่วมกันและเป็นหัวข้อทางระเบียบวิธีวิจัย โดยไม่ได้ให้คำแนะนำเกี่ยวกับระเบียบวิธีสร้างภาพ การได้มาซึ่งภาพ หรือการแปลผลทางคลินิก

Core questions

• DICOM ผูกข้อมูลพิกเซลภาพเข้ากับเมทาดาตาเชิงพรรณนาในวัตถุเดียวได้อย่างไร?
• ลำดับชั้นข้อมูลผู้ป่วย–การศึกษา–ชุดภาพ–ภาพ คืออะไร?
• บริการเครือข่ายใดที่เคลื่อนย้ายภาพระหว่างเครื่องมือสร้างภาพ ที่เก็บถาวร และโปรแกรมดูภาพ?
• DICOM เกี่ยวข้องกับ PACS และระบบข้อมูลรังสีวิทยาอย่างไร?

Key concepts

• คำจำกัดความวัตถุข้อมูล (IOD) และคุณลักษณะ
• ลำดับชั้นผู้ป่วย–การศึกษา–ชุดภาพ–ภาพ
• คลาส Service-Object Pair (SOP)
• ตัวระบุเฉพาะ (UIDs)
• บริการเครือข่าย DICOM (C-STORE, C-FIND, C-MOVE)
• รายการงานของเครื่องมือสร้างภาพ
• ระบบจัดเก็บและสื่อสารภาพ (PACS)

Mechanisms

วัตถุ DICOM รวมข้อมูลพิกเซลภาพเข้ากับชุดคุณลักษณะที่เป็นมาตรฐานซึ่งอธิบายผู้ป่วย การศึกษา ชุดภาพ และการได้มาซึ่งภาพ โดยจัดระเบียบเป็นลำดับชั้นข้อมูลสี่ระดับและระบุด้วยตัวระบุเฉพาะทั่วโลก พฤติกรรมที่ใช้กับวัตถุถูกกำหนดโดยคลาส Service-Object Pair ซึ่งจับคู่วัตถุข้อมูลกับบริการ เช่น การจัดเก็บ จากนั้นบริการเครือข่าย DICOM จะเคลื่อนย้ายและจัดการวัตถุเหล่านี้: การจัดเก็บจะถ่ายโอนภาพไปยังที่เก็บถาวร บริการสอบถามและเรียกค้นจะค้นหาและดึงการศึกษาที่ผ่านมา และรายการงานของเครื่องมือสร้างภาพจะจัดหาข้อมูลผู้ป่วยและการศึกษาตามกำหนดเวลาให้กับอุปกรณ์สร้างภาพ องค์ประกอบเหล่านี้ร่วมกันช่วยให้เครื่องมือสร้างภาพ ระบบจัดเก็บและสื่อสารภาพ และเวิร์กสเตชันแสดงผลจากผู้จำหน่ายต่างกันสามารถทำงานร่วมกันได้ภายในขั้นตอนการทำงานทางรังสีวิทยา

Clinical relevance

DICOM เป็นรากฐานของการจัดเก็บและการแลกเปลี่ยนภาพทางการแพทย์แบบตัดขวางและดิจิทัลเกือบทั้งหมด ทำให้สามารถจัดเก็บ เรียกค้น และตรวจสอบภาพข้ามระบบและสถานที่ได้ บทความนี้อธิบายว่า DICOM จัดโครงสร้างและขนส่งข้อมูลภาพอย่างไร โดยเป็นข้อมูลอ้างอิงเกี่ยวกับมาตรฐานและไม่ใช่คำแนะนำสำหรับการได้มาซึ่งภาพ การประมวลผล หรือการแปลผลภาพทางการแพทย์

Evidence & guidelines

DICOM ได้รับการดูแลให้เป็นมาตรฐานที่อัปเดตอย่างต่อเนื่องโดยคณะกรรมการมาตรฐาน DICOM (ภายใต้สมาคมผู้ผลิตไฟฟ้าแห่งชาติ) และเป็นพื้นฐานสำหรับการปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านภาพและโปรไฟล์ Integrating the Healthcare Enterprise Mildenberger, Eichelberg, และ Martin (2002) ให้ข้อมูลเบื้องต้นที่น่าเชื่อถือเกี่ยวกับโครงสร้างและบริการของมาตรฐาน และตำราของ Benson และ Grieve ได้จัดวางการทำงานร่วมกันของภาพไว้ในภูมิทัศน์มาตรฐานที่กว้างขึ้น

History

DICOM พัฒนามาจากมาตรฐาน ACR-NEMA ที่พัฒนาโดย American College of Radiology และ National Electrical Manufacturers Association ในทศวรรษ 1980 เพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์สร้างภาพจากผู้ผลิตต่างกัน การเปิดตัวในปี 1993 ได้นำชื่อ DICOM แบบจำลองข้อมูลเชิงวัตถุ และบริการเครือข่ายมาใช้ และมาตรฐานนี้ได้รับการดูแลและขยายอย่างต่อเนื่องเพื่อครอบคลุมเครื่องมือสร้างภาพใหม่ๆ และความต้องการของขั้นตอนการทำงาน กลายเป็นพื้นฐานสากลสำหรับการแลกเปลี่ยนภาพดิจิทัล

Key figures

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

Seminal works

• mildenberger-2002

Frequently asked questions

ไฟล์ DICOM มีเพียงภาพเท่านั้นหรือไม่?

ไม่ วัตถุ DICOM ผูกข้อมูลพิกเซลภาพเข้ากับเมทาดาตาที่เป็นมาตรฐาน — คุณลักษณะของผู้ป่วย การศึกษา ชุดภาพ และการได้มาซึ่งภาพ — ในวัตถุที่มีโครงสร้างเดียว ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งที่ทำให้การแลกเปลี่ยนภาพข้ามผู้จำหน่ายเป็นไปได้

DICOM กับ PACS แตกต่างกันอย่างไร?

DICOM เป็นมาตรฐานสำหรับวัตถุภาพและบริการเครือข่ายที่เคลื่อนย้ายวัตถุเหล่านั้น ส่วนระบบจัดเก็บและสื่อสารภาพ (PACS) เป็นระบบที่จัดเก็บ แจกจ่าย และแสดงภาพ โดยใช้ DICOM เพื่อทำงานร่วมกับเครื่องมือสร้างภาพและโปรแกรมดูภาพ