Интерфейс передачи данных DICOM

Описание

DICOM – это индустриальный стандарт для передачи радиологических изображений и другой медицинской информации между компьютерами, опирающийся на стандарт Open System Interconnection (OSI), разработанный Международной организацией по стандартам (International Standards Organization, ISO). Стандарт DICOM описывает “паспортные” данные пациента, условия проведения исследования, положение пациента в момент получения изображения и т. п., для того, чтобы в последствии было возможно провести медицинскую интерпретацию данного изображения.

Стандарт позволяет организовать цифровую связь между различным диагностическим и терапевтическим оборудованием, использующимся в системах различных производителей. Рабочие станции, компьютерные (КТ) и магнитно-резонансные томографы (МРТ), микроскопы, УЗ-сканеры, общие архивы, хост-компьютеры и мэйнфреймы от разных производителей, расположенные в одном городе или нескольких городах, могут “общаться” друг с другом на основе DICOM с использованием открытых сетей по стандартным протоколам, например TCP/IP.

С использованием DICOM можно проводить различные медицинские исследования в территориально-распределенных диагностических центрах с возможностью сбора и обработки информации в нужном месте.

Стандарт DICOM версии 3.0 (окончательно вышел в 1993 году) предназначен для передачи медицинских изображений, получаемых с помощью различных методов лучевой и иной диагностики, в его описании перечислено 29 диагностических методов. Данный стандарт получил широкое распространение в США, Японии, Германии и ряде других стран.

К началу 80-х годов проблема интеграции сложных цифровых устройств лучевой диагностики стояла уже достаточно остро, что побудило Американский институт радиологии ACR (the American College of Radiology) и Национальную ассоциацию производителей электрооборудования США NEMA (the National Electrical Manufacturers Association) заняться разработкой стандарта передачи цифровых медицинских растровых изображений. В 1983 году ими был создан объединенный комитет, в задачи которого входила разработка стандарта, обеспечивающего передачу цифровых медицинских изображений, не зависящую от производителей диагностического оборудования и способствующую:
– развитию систем архивирования и передачи изображений PACS (Picture Archiving and Communication Systems);
– обеспечению их взаимодействия с автоматизированными больничными информационными системами;
– созданию баз данных, содержащих диагностическую информацию, полученную с помощью широкого спектра географически удаленных устройств.

Первая версия такого стандарта – ACR-NEMA 300-1985 – была опубликована в 1985 году. У нее было две последующих редакции: первая выпущена в свет в октябре 1986 года, а вторая – в январе 1988 года. В том же 1988 году была выпущена вторая версия стандарта – ACR-NEMA 300-1988, которая включала в себя первую версию, обе ее редакции, дополнительную редакцию и новый дополнительный материал. Эти стандарты специфицировали аппаратный интерфейс для непосредственного соединения систем (point-to-point interface), минимальное множество программных команд и достаточное множество форматов данных. Новая, третья, версия стандарта была выпущена в 1991 году и интенсивно перерабатывалась до 1993 года. Она получила название DICOM 3.0 и явилась существенным шагом вперед: ее можно было применять в сетевых средах с использованием стандартных протоколов, например, TCP/IP; в ней были описаны уровни совместимости со стандартом, семантика программных команд и ассоциированных с ними данных; структура стандарта была приведена в соответствие с директивами Международной организации по стандартам ISO. Все это, вместе взятое, привело к тому, что такие крупнейшие производители диагностического оборудования, как General Electric, Philips, Siemens, начали предлагать в составе своих систем возможность импорта и экспорта изображений в стандарте DICOM 3.0. В течение последних лет стандарт DICOM постоянно дорабатывался, и в 1998-1999 годах к нему были добавлены новые части (табл. 4). Отдельные части стандарта во многом независимы друг от друга. Структура стандарта DICOM соответствует директивам организаций ISO/IEC, регламентирующим форму проектов международных стандартов, что существенно отличает его от стандарта электронной передачи текстовых медицинских документов HL7, но отнюдь не облегчает восприятие материала.

Таблица 4. Содержание версии 3 стандарта DICOM

Обозначение стандарта

Название

Содержание

Стр.

PS 3.1-1999 Часть 1.
Введение
История разработки стандарта, его назначение, рамки, цели и структура. Кроме того, эта часть содержит краткое описание остальных частей стандарта 20
PS 3.2-1999 Часть 2.
Соответствие стандарту
Описание цели и структуры заявления о соответствии стандарту, а также общих требований, которым должна удовлетворять каждая реализация стандарта 56
PS 3.3-1999 Часть 3.
Определение информационных объектов
Абстрактное определение реальных объектов применительно к передаче цифровой медицинской информации 492
PS 3.4-1999 Часть 4.
Спецификации классов и сервисов
Комплекс определений классов сервисов, предлагающих абстрактное определение реальных действий применительно к передаче цифровой медицинской информации 264
PS 3.5-1999 Часть 5.
Структура и семантика данных
Описываются типы данных и правила кодирования, используемые при передаче данных из одной системы в другую 92
PS 3.6-1999 Часть 6.
Словарь данных
Реестр всех элементов данных стандарта и всех определенных в нем уникальных идентификаторов 68
PS 3.7-1999 Часть 7.
Обмен сообщениями
Описание элемента сервиса сообщения DIMSE (DICOM Message Service Element) 124
PS 3.8-1999 Часть 8.
Обеспечение обмена
сообщениями в сетевых средах
Определение сервисов и протоколов верхних уровней, необходимых для передачи прикладных объектов в сетевой среде 67
PS 3.9-1999 Часть 9.
Обеспечение обмена
сообщениями при прямом соединении абонентов
Определение сервисов и протоколов верхних уровней, необходимых для передачи прикладных объектов при прямом соединении абонентов 68
PS 3 (set) Комплект частей стандарта DICOM Части PS3.1-PS3.14
PS 3.10-1999 Часть 10.
Носители данных и форматы файлов
Описание общей модели хранения медицинских изображений на различных внешних носителях данных 44
PS 3.11-1999 Часть 11.
Прикладные характеристики
хранения данных на внешних
носителях
Описываются требования к данным, которые должны храниться на внешних носителях. Описания имеют клиническую направленность, например, задают, какие данные должны храниться на внешних носителях при проведении ангиографии 48
PS 3.12-1999 Часть 12.
Форматы носителей и физическая
среда хранения данных
Спецификация различных носителей данных, которые могут использоваться для хранения медицинских изображений 28
PS 3.13-1999 Часть 13.
Управление выводом на печатающие устройства при прямом соединении
Описание протоколов и сервисов, необходимое для вывода изображения на печатающее устройство. Вывод осуществляется системой-исполнителем, имеющей прямое соединение с системой-инициатором вывода. Управление взаимодействием по прямому соединению, описанное в этой части, соответствует стандарту ISO 7498-1 и предлагает те же самые сервисы верхних уровней, что и при сетевом взаимодействии, описанном в части 8. Кроме того, используются протоколы нижних уровней, совместимые с существующими аппаратными средствами “твердой копии” 56
PS 3.14-1999 Часть 14.
Стандартные функции монохромного изображения
Определение стандартизованных функций изображения монохромных изображений. К системам изображения относятся, например, мониторы с соответствующей электроникой 60