DICOM

DICOM ist die Abkürzung für Digital Imaging and Communications in Medicine. Es ist ein offener Standard zum Austausch von Bildern in der Medizin. Die DICOM-Datei dient als Container. Sie enthält außer dem Bild auch Metainformationenwie Patientenname, Aufnahmedatum, Geräteparameter oder Arztname. DICOM ist auch die Grundlage für die elektronische Bildarchivierung in Praxen und Krankenhäusern PACS.

Kostengünstige oder kostenlose DICOM-Viewer sind für alle Plattformen im Internet verfügbar. Auch einige Bildbearbeitungsprogramme wie IrfanViewkönnen DICOM lesen.

Dateiformat

DICOM beinhaltet neben Datenfeldern (für z.B. Bilder, Befunde, Patienten, Studien, Serien,...) auch die Syntax und Semantik von Kommandos und Nachrichten. Weiterhin legt der Standard Vorschriften für die Beschreibung von DICOM-kompatiblen Geräten fest, da für jedes DICOM-kompatible Gerät eine exakte Beschreibung der Systemfähigkeit vorhanden und veröffentlicht sein muß (DICOM Conformance Statement).

DICOM 3.0 baut auf den alten ACR-Nema 1.0/2.0 Standard auf und ist seit 1992 verfügbar. Der DICOM-Standard wird noch heute ständig weiterentwickelt.

Über die Darstellung der Bilddaten verschiedenster medizinischer Geräte hinaus bietet DICOM auch Möglichkeiten, die Erzeugung, Verwaltung und Archivierung in einer Praxis oder einem Krankenhaus zu steuern.

Jede DICOM-Datei enthält mehrere Nummern, sog. Unique Identifier, kurz UID, die weltweit eindeutig die Studie, die Serie und das Bild selbst kennzeichnen. Außerdem werden UIDs benutzt,um die Modalität ("SOP Class") und weitere Daten zu kennzeichnen. Hier einige Beispiele:

Das Bild rechts basiert auf einer DICOM-Datei. Zur Anzeige wurde es in ein webtaugliches Format konvertiert. Die Bild-Beschreibungsseite listet die Meta-Informationen des Original DICOM-Bildes auf, ebenso Hinweise zum Dateiheader.

DICOM speichert Bilder verlustlos oder verlustbehaftet, angelehnt an das TIFFund JPEG-Format. Es kann Bildserien zusammenfassen. Der Dateiname sollte aus max. 8 Zeichen (Großbuchstaben, Ziffern) bestehen und überhaupt keine Dateiendungtragen (vgl. part 10), üblich sind aber *.ima, *.img und *.dcm.

Standardisierung

DICOMbedeutet Digital Imaging and Communications in Medicine und ist ein Standard, wie medizinischeDaten und Bilder gespeichert werden, bzw. wie bildgebende medizinische Geräte untereinander kommunizieren. Entwickelt wurde der Standard seit 1983 ursprünglich vom ACR (American College of Radiology) und der NEMA (National Electrical Manufacturers Association), wird mittlerweile jedoch weltweit eingesetzt. Der DICOM-Standard besteht aus mehreren Teilen:

• Part 1: Introduction and Overview (Einführung und Überblick)
• Part 2: Conformance (Konformität)
• Part 3: Information Object Definitions (Informationsobjekt Definitionen)
• Part 4: Service Class Specifications (Serviceklassen Spezifikationen)
• Part 5: Data Structures and Encoding (Datenstrukturen und Kodierung)
• Part 6: Data Dictionary (Datenlexikon)
• Part 7: Message Exchange (Nachrichtenaustausch)
• Part 8: Network Communication Support for Message Exchange (Netzwerkkommunikationsunterstützung für Datenaustausch)
• Part 10: Media Storage and File Format for Media Interchange (Speicherung auf Medien und Dateiformat für den Medienaustausch)
• Part 11: Media Storage Application Profiles (Anwendungsprofile für die Speicherung auf Medien)
• Part 12: Media Formats and Physical Media for Media Interchange (Medienformate und physische Medien für den Medienaustausch)
• Part 14: Grayscale Standard Display Function (Grauskala-Standard-Anzeigefunktion)
• Part 15: Security Profiles (Sicherheitsprofile)
• Part 16: Content Mapping Resource (Hilfsquelle zur Inhaltszuordnung)
• Part 17: Explanatory Information (Erklärende Information)
• Part 18: Web Access to DICOM Persistent Objects (WADO) (Web-Zugriff auf persistente DICOM-Objekte (WADO))

Die Teile 9 und 13 sind nicht mehr im Standard enthalten, dafür gibt es eine Reihe sog. supplements, die aber auch nach und nach in den Standard eingearbeitet werden. Der DICOM-Standard wird ständig weiterentwickelt. Dazu sind mehrere Workgroups im Einsatz.

Die Mitglieder der Workgroups sind Mitarbeiter von Medizintechnikherstellern (manufacturer), aber auch von Kliniken und Universitäten. Die Manufacturer, die Medizinprodukte herstellen, die DICOM verwenden, müssen ein sog. Conformance Statement für Ihre Produkte abgeben.

DICOM unterscheidet zwischen verschiedenen Modalitäten (Röntgen, Ultraschall, Computertomographie, Kernspintomographie, PET, ...), bzw. SOP-Klassen (Service Object Pair Classes), die die Modalitäten ggf. noch weiter unterteilen.

DICOM-Dateien lassen sich mit einem Texteditor nicht bearbeiten und einsehen, auch mit einem Hexeditorgibt es Probleme, da die Daten in einem komplizierten binären Format (Part 5) abgelegt werden.

Ein Beispiel, welche Headerdaten in einer DICOM-Datei enthalten sind, findet sich hier.

Begriffsdefinitionen

• Service Class: Service Classes kapseln verschiedene Funktionalitäten, die der DICOM Standard beinhaltet. Beispiele: Store, Print, Worklist, ... Es ist nicht notwendig alle Service Classes zu unterstützen um sich als "DICOM kompatibel" bezeichnen zu dürfen. Die meisten Applikationen bzw. Geräte unterstützen nur jene Service Classes, die für ihren Verwendungszweck notwendig sind.
• SCU (Service Class User): Ein Service Class User ist ein Gerät bzw. eine Applikation, die Daten einer bestimmten Service Class versenden kann.
• SCP (Service Class Provider): Ein Service Class Provider ist ein Gerät bzw. eine Applikation, die Daten einer bestimmten Service Class empfangen kann.
• DICOM Storage Service Class: Service Class, die das Versenden, Empfangen und Abspeichern von medizinischen Bildern umfasst. Siehe auch PACS.
• DICOM Print Management Service Class: Service Class, die das Drucken von medizinischen Bildern umfasst.
• DICOM Worklist Management Service Class: Service Class, die sich mit der Übertragung von Patientendaten von der Eingabestation zu der jeweiligen Modalität (Bsp.: Ultraschallgerät, CT) befasst.
• DICOM Verification Service Class : Service Class, die sich mit der Verifkation der Netzwerkverbindung zweier DICOM Systeme befasst. Dieser Vorgang wird oft auch als Echo bezeichnet.
• AE Title = Application Entity Title : "Name" eines DICOM Knotens.
• SOP Class = Service Object Pair Class : beinhaltet ein Objekt und seine ausführbaren Aktionen; z.B. MR-Bild und dessen Speichern, Drucken, etc.

Siehe auch

• HL7(Health Level 7) internationaler Standard für den Austausch von Daten zwischen Computersystemen im Gesundheitswesen.
• IHE(Integrating the Healthcare Enterprise) eine Initiative, um die Standards im Gesundheitswesen unter einen Hut zu bringen.

Weblinks

• DICOM-Seite der NEMA
• DICOM Software, Beratung und Dienstleistungen
• MedImaViewFreeware-Viewer für medizinische Bilder
• Freies DICOM-Toolkit, Referenzimplementierung
• Open Source Java DICOM-Bibliothek mit einigen Beispielprogrammen
• DICOM Informationsmaterial + Pixelmed Java DICOM toolkit (Open Source)
• DicomWorks- DICOM Anzeigeprogramm & konverter (gratis) (Achtung SPYWARE!! AdWare.ClearSearch.AL Software wird automatisch mitinstalliert.)
• Multi-platform DICOM toolkit
• Beispielbilder im DICOM-Format
• Aufbau des Dateiheaders

Literatur

Armin Gärtner "Medizintechnik und Informationstechnologie, Band II" ISBN 3-8249-0941-3en:Digital Imaging and Communications in Medicine fr:DICOM es:DICOM it:DICOM hu:Digital Imaging and Communications in Medicine

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