dicom - johner · data€element (attribut) data€element (attribut) … data€element (attribut)...

DICOM

Kapitel 1

Einführung, Datenformat, Datentypen

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PROLOGMedizinische Bildgebung

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Quelle: Dr. Rainer Röhrig, Uniklinik Gießen

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Ihre Bilder

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Übung 17

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DICOM Welt

DICOM Netzwerk

Teleradiologie

HL7 Netzwerk

AbrechnungPDMSLISKIS

HL7 Welt

Kernspin CT Ultraschall RIS

PACS BefundungsArbeitsplatz

DVD, CD Drucker

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Was ist DICOM?

•DICOM

–steht für Digital Imaging andCOmmunication in Medicine

–spezifiziert viele Dienste und Formate (zumAustausch von Bildern und anderermedizinischer Daten zwischen Computern)

–ermöglicht den herstellerübergreifendenDatenaustausch („offene Systeme“)

–ist KEIN funktionales Produkt8

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Historie des DICOM Standards

9

Tipps Digitale Version unter http://medical.nema.org verfügbar Kurzreferenz für z.B. Part 16 in DICOM 2008: PS 3.16 –2008

1970 1980 1990 2000 2010

1992: 3. Version als DICOM 3.0

1988: 2. Version des ACR/NEMA Standards

1985: 1. Version des ACR/NEMA Standards

1982: Gründung einer Arbeitsgruppe desAmerican College of Radiology (ACR) und derNational Electrical Manufacturers Association (NEMA)

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

Regelmäßig weitere Revisionenmit Jahreszahl, z.B. „DICOM 2008“

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http://medical.nema.orgverfgbar



10

Part 14Grayscale

Standard DisplayFunction

Part 16Content Mapping

Resource

Part 5Data Structureand Semantics

Part 6Data Dictionary

Part 3Information

Object Definitions

Part 4Service ClassSpecification

Part 10Media Application

Profile

Part 12Media Formats &

Physical Media forData Interchange

Part 11Media Storage &File Format for

Data Interchange

Part 15Security Profiles

ImplementationModel

SOP Classes,Roles

and TransferSyntax

Physical Media

SecurityMeasures

DICOM ConformanceStatement Document

(Part 2)

Part 8Network

Communication sSupport

CommunicationStack

Part 7MessageExchange

Part 1Introduction

and Overview

Part 9Obsolete

Part 13Obsolete


Resource

Part 17ExplanatoryInformation

Part 18Web Access to

DICOM PersistentObjects

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Wann bin ich „DICOMkonform“ ?

• Produkte implementieren Teilmengen davon

• „DICOMkonform“ bedeutet keine absolute Funktionalität,sondern der Hersteller veröffentlicht im DICOM ConformanceStatement DCS, was er unterstützt:

• Der Standard beschreibt in Part 2 das DCS

11

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STATISCHE SICHT (TEIL 1)

Part 5, Part 6

DICOM Filesets («Dateien»)

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Digitale Bilddaten auf CD

•Spezifikation

–DICOMDIR

–Keine Dateiendung

–FileSets

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Binärdaten

14

WertLänge

DatentypTag

DEZ HEX001 001002 002...009 009010 00A011 00B012 00C013 00D014 00E015 00F016 010017 011018 012

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Datenstruktur

15

LängeTag

Data Element(Attribut)


…Data Element

(Attribut)

Datentyp

Wert

Data Element (Attribut)

Data Set

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

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17

Part 14Grayscale



Resource



Part 3Information

Object Definitions



Profile




Data Interchange


ImplementationModel

SOP Classes,Roles

and TransferSyntax

Physical Media

SecurityMeasures


(Part 2)

Part 8Network


CommunicationStack


Part 1Introduction

and Overview

Part 9Obsolete

Part 13Obsolete


Resource




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Part 6: Data Dictionary

18

Value Representation VR(Datentyp)

Value Multiplicity(Kardinalität)

Long String

Code String

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19

Part 14Grayscale



Resource



Part 3Information

Object Definitions



Profile




Data Interchange


ImplementationModel

SOP Classes,Roles

and TransferSyntax

Physical Media

SecurityMeasures


(Part 2)

Part 8Network


CommunicationStack


Part 1Introduction

and Overview

Part 9Obsolete

Part 13Obsolete


Resource




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Part 5: Datentypen

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Datentyp PN (Person Name)

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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]

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Datentyp Sequence SQ

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Sequence: Beispiel

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Datenstruktur bei Sequences

25

LängeTag



…Data Element

(Attribut)

Datentyp

Wert


Data Set

LängeTagDaten

typWert


LängeTagDaten

typWert


…

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Value Multiplicty

26

Value Representation VR(Datentyp)

Value Multiplicity(Kardinalität)

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Multiplicity

27

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.

LängeTagDaten

typWert

Datenelement

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IODS ("BILDER", ENCPDF, SR),TRANSFERSYNTAX,

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29

Part 14Grayscale



Resource



Part 3Information

ObjectDefinitions



Profile




Data Interchange


ImplementationModel

SOP Classes,Roles

and TransferSyntax

Physical Media

SecurityMeasures


(Part 2)

Part 8Network


CommunicationStack


Part 1Introduction

and Overview

Part 9Obsolete

Part 13Obsolete


Resource




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Part 3: Modell der realen Welt

30Quelle: PS3.3 Seite 54

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PatientStudieSerie

31

Patient

Studie

SerieSerie Serie

BildBildBild

(IOD)

BildBildBild

Bild(IOD)

Bild(IOD)

WeitereStudien

Neue Serie bei•neuer Modalität•neuer Position

(Kopf, Abdomen, … )•Geänderten Aufnahme

parametern (Kontrastmittel,T1/T2Gewichtung, … )

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IOD CT Bild

32

M: Mandatory

C: Conditional

U: User Option

• 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

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Pixel

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Bild: IOD (Information Object Definition)

SOP Studie Serie Equipment Bilddaten

IE Information Entities

Patient

IODs und IEs

34

PatientNameIDGeburtstagGeschlecht

SOPClass IDInstance ID

StudieIDDatumZeitArzt

SerieIDNummerModalität

EquipmentHerstellerInstitution

Bilddaten

System spezParameterPosition

AllgemeinBildnummerBildtyp

Bildpixel#BitsPixeldaten

VOIBildnummer…

Module

MerkeEine IOD besteht aus Information Entities (Patient, Studie, ..)Eine IE besteht aus einem oder mehreren ModulenEin Modul besteht aus mehreren Attributen

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Übungen 18 und 19

35

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Verzeichniststruktur

36Achtung: Die Verzeichnisstruktur muss nicht derHierarchie PatientStudieSerie entsprechen

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DICOMDIR

37

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Übung 20

38

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Vom Bild zum Befund

39

Untersuchender Arzt

Befund

Patient

Radiologe

?

Patient

Quelle: Dr. Rainer Röhrig, Uniklinik Gießen

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Encapsulated PDF IOD

40Auszug aus Part 3, Anhang 45

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Werkzeugunterstützung

41

TippMit dem ToolSet dcm4che (Pdf2Dcm.bat) können Sie selbstencapsulated PDFDateien erstellen.

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Structured Report IOD

42Part 3, Anhang 35

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Beispiel für ein Structured Report

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Beispiel für Structured Report

44

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Übung 21

45

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SPEZIALTHEMEN

Zeichenkodierung

Transfersyntax

46

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Zeichensätze

47

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Beispiel PN

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Transfersyntax

49

LängeTag



…Data Element

(Attribut)

Datentyp

Wert

Data Set

Explizit: Datentyp ist mit angegebenImplizit: Datentyp ist nicht mit angegeben

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Transfersyntax II

50

Bigendian

Littleendian

42

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Transfersyntax III

Big Endian Little Endian

ExplizitIn Verwendung,heute üblich

In Verwendung

ImplizitNicht inVerwendung

In Verwendung

51

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Eine erste Zusammenfassung

• Hierarchie der Objekte– Patient

– Studie

– Serie

– Bildà IOD InformationObject Definition

– IE Information Entity

– Modul

– Attribut

• Attribut– Tag

– Datentyp

– Länge

– Wert

• Spezifikation– Part 3: Aufbau IODs

– Part 5: Kodierung,Datentypen

– Part 6: Data dictionary

52

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DYNAMISCHE SICHTAustausch und Verarbeitung von Daten

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Quelle: Dr. Rainer Röhrig, Uniklinik GießenQuelle: Dr. Rainer Röhrig, Uniklinik GießenQuelle: Dr. Rainer Röhrig, Uniklinik Gießen

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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

55

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Mögliche Fragen (und Antworten)

56

Kann mein CT seine Bilder anmeine Workstation schicken?

Kann sich dieModalität mitmeinem RISverbinden?

GarantiertDICOM

Plug and Play?Wir sind DICOM

konform!

Wir unterstützen dieDICOM Worklist

Wir unterstützen die CT ImageStorage SOP Class als SCU

SOP?SCU?

Worklist?

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DICOM Vokabeln

Bekannt

• Information ObjectDefinition (IOD)

• Transfer Syntax

• Information Entity (IE)

• DICOM ConformanceStatement

Neu

• Service Class User (SCU)

• Service Class Provider (SCP)

• Service Object Pair (SOP)

• DIMSE Service

• Unique Identifier (UID)

• Application Entity Title (AET)

57

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Ich möchte ein CTBild speichern

Ich möchte einenStructured Report

drucken

Ich möchte dieMRTBilder vonPatient Maier

haben

Ich möchte einRöntgenBildverschieben

Deutschà DICOM

58

Ich möchte ein CTBild speichern

Ich möchte einenStructured Report

drucken

Ich möchte dieMRTBilder vonPatient Maier

haben

Ich möchte einRöntgenBildverschieben

Information ObjectDienst (DIMSE)

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DICOM Befehle: DIMSE

•DICOM Message Service Element (DIMSE)

•Services

–DIMSEC Services:CSTORE, CECHO, CFIND, CGET, CMOVE

–DIMSEN Services:NACTION, NEVENTREPORT, NCREATE,NDELETE, NGET, NSET

59

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SCP, SCU und SOP

60

CStore

Service Class User (SCU)CT Image Storage SOP Class

Service Class Provider (SCP)CT Image Storage SOP Class

Information Object + DICOM Service (Befehl)CT IOD + CSTORE

Service Object Pair (SOP)

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StorageSCU

StorageSCP

Application Entity Title (AET)

61

CStore

DICOM Application(z.B. CT)

DICOM Application(z.B. PACS)

Quelle: SIEMENS, DCS für Somatom syngo CT

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Beispiel 2 für SOPs: Query / Retrieve

62

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Sprachkurs DICOM

DICOM Deutsch

Wir unterstützen die CT Image StorageSOP Class als SCU

Das Produkt sendet DICOM Bilder, um siespeichern zu lassen

Wir unterstützen die CT Image StorageSOP Class als SCP

Das Produkt empfängt DICOM CT Bilderund speichert sie

Wir unterstützen die Modality WorklistManagement als ein SCU

63

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64

Part 14Grayscale



Resource



Part 3Information

Object Definitions



Profile




Data Interchange


ImplementationModel

SOP Classes,Roles

and TransferSyntax

Physical Media

SecurityMeasures


(Part 2)

Part 8Network


CommunicationStack


Part 1Introduction

and Overview

Part 9Obsolete

Part 13Obsolete


Resource




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NETZWERKVerhandlung, OSI

65

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Demo: Netzwerkkommunikation

66

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Netzverbindung

67Aus Part 8

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Verbindung

68Aus Part 7

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Verhandlung

69Aus Part 7

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Übung 22

70

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DYNAMISCHE SICHTAustausch und Verarbeitung von Daten

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Beispiel 3 für SOPs: Worklists

72

CFind

Service Class User (SCU)CT

Service Class Provider (SCP)RIS

Gib mir meine Aufgabenliste (Worklist)

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Worklist Query

73

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Übung 23

74

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Beispiel 4 für SOPs:Performed Procedure Step PPS

75Aus Part 4

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Szenarien

Modalität RIS

Workstation ArchivDrucker

speichernspeicherndrucken

drucken speichern

abfragenempfangen

Worklist

Ergebnisse

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