Luận Văn Tổng quan về Chuẩn DICOM

Tên đề tài:
TỔNG QUAN VỀ CHUẨN DICOM​
Chương I
Tổng quan về Chuẩn DICOM
I.1. Giới thiệu Chuẩn DICOM


DICOM (The Digital Image and Communication in Medicine) là Chuẩn định ra các qui tắc định dạng và trao đổi hình ảnh y tế cũng như các thông tin liên quan. Hình ảnh y tế thu nhận từ các thiết bị khác nhau như máy CT, cộng hưởng từ, siêu âm, y học hạt nhân Nó tạo lên một “ngôn ngữ” chung cho phép “giao tiếp” hình ảnh và các thông tin y tế liên quan giữa các ứng dụng hay hệ thống khác nhau.


I.1.1. Quá trình hình thành và phát triển


Các Phiên bản trước DICOM
Với sự ra đời của máy CT (Computer Tomography) vào những năm 70, cũng như việc sử dụng ngày càng nhiều máy tính và thiết bị tạo ảnh số trong công tác y tế, các thiết bị này tạo ra ảnh với các định dạng khác nhau, thì nhu cẫu có một chuẩn chung cho truyền ảnh số và các thông tin có liên quan ngày càng lớn.
Trước nhu cầu đó, The American College of Radiology (ACR) và The National Electrical Manufacturers Association (NEMA) đã thiết lập thành một uỷ ban chung vào năm 1983, để phát triển một Chuẩn nhằm mục đích :
- Phát triển trao đổi thông tin hình ảnh số, không quan tâm đến nhà sản xuất thiết bị.
- Làm thuận tiện sự hoá sự phát triển và mở rộng của của hệ thống thu nhận và truyền ảnh (PACS), có thể giao tiếp với các thành phần khác trong hệ thống thông tin bệnh viện (RIS).
- Cho phép tạo ra các cơ sở dữ liệu chẩn đoán mà có thể được chất vấn bởi một phạm vi lớn các thiết bị phân tán về mặt địa lí.
ACR-NEMA Standards Publication No. 300-1985, được công bố năm 1985 là phiên bản 1 (ACR-NEMA Verson 1.0). Phiên bản này tiếp tục được hoàn thiện: No1-tháng 10/1986, No2-tháng 1/1988.
ACR-NEMA Standards Publication No. 300-1988, công bố năm 1988 được coi là phiên bản 2 (ACR-NEMA Verson 2.0).
Các phiên bản này định rõ kết nối phần cứng, có một bộ tối thiểu các lệnh phần mềm, và một bộ khuôn dạng dữ liệu. Vấn đề kết nối mạng chưa rõ ràng qua hai phiên bản này.


Nhu cầu cho sự ra đời của DICOM
Vấn đề nảy sinh vào năm 1988 khi nhiều người sử dụng thấy nhu cầu của việc giao diện giữa các thiết bị hình ảnh và mạng. Mặc dầu điều này vẫn có thể thực hiện được với Version 2.0, nhưng Chuẩn vẫn thiếu các phần cần thiết cho giao tiếp mạng mạnh mẽ. Do ACR-NEMA Verson 2.0 không được thiết kế để kết nối trực tiếp thiết bị hình ảnh với mạng, giải quyết vấn đề này đòi hỏi phải có thay đổi lớn của chuẩn. Uỷ ban chung sớm nhận thấy rằng một phiên bản mới phải được ra đời và phiên bản sau đòi hỏi phải duy trì tính tương thích với các phiên bản trước.


Chương I
Tổng quan DICOM
I.1. Giới thiệu Chuẩn DICOM 6
I.1.1. Quá trình hình thành và phát triển 6
I.1.2. Phạm vi và trường ứng dụng 8
I.1.3. Mục tiêu 9
I.1.4. Xu hướng hiện tại 9
I.2. Các thành phần DICOM 11
I.2.1. Cấu trúc tài liệu: 11
I.2.2. Tổng quan nội dung các phần DICOM 11
I.3. Thích nghi DICOM: 21
I.4. DICOM trong hệ thống thông tin y tế: 23
I.4.1. DICOM với PACS, HIS, RIS: 23
I.4.2. Quan hệ DICOM với các Chuẩn thông tin khác: 24


Chương II
Định nghĩa thông tin và dịch vụ DICOM
II.1. Tổng quan: 26
II.2. Định nghĩa thông tin DICOM: 29
II.2.1. Mô hình E-R: 29
II.2.2. Mô hình DICOM Thế giới Thực: 29
II.2.3. Mô hình thông tin DICOM 31
II2.3.1. Thuộc tính 32
II.2.3.2. Dịch vụ truyền tin trực tuyến và lưu trữ trung gian 33
II.2.3.3. Nhóm Dịch vụ DIMSE 33
II.2.3.4. Lớp Cặp Đối tượng-Dịch vụ (SOP) 33
II.2.3.5. Thoả thuận Liên kết 34
II.2.3.6. Định nghĩa Lớp Dịch vụ 35
II.2.3.7. Định nghĩa Đối tượng Thông tin 35
II.2.3.7.1. Định nghĩa Đối tượng Thông tin Thường 35
II.2.3.7.2. Định nghĩa Đối tượng Thông tin Phức 40
II.2.4. Sự mở rộng Mô hình DICOM Thế giới thực 45
II.3. Các lớp dịch vụ DICOM 48
II.3.1. Lớp Dịch vụ Xác minh 50
II.3.2. Lớp Dịch vụ Lưu trữ 50
II.3.3. Lớp Dịch vụ Chất vấn/Truy vấn 51
II.3.4. Lớp Dịch vụ Thông báo Nội dung Nghiên cứu 54
II.3.5. Lớp Dịch vụ Quản lí Bệnh nhân 54
II.3.6. Lớp Dịch vụ Quản lí Nghiên cứu 55
II.3.7. Lớp Dịch vụ Quản lí Kết quả 57
II.3.8. Lớp Dịch vụ Quản lí In 58
II.3.9. Lớp Dịch vụ Lưu trữ Trung gian 58
II.3.10. Lớp Dịch vụ Giao Lưu trữ 59
II.3.11. Lớp Dịch vụ Quản lí Danh sách Công việc Căn bản 60
II.3.12. Lớp Dịch vụ Quản lí Hàng đợi 61
II.3.13 Lớp SOP Lưu trữ Trạng thái Hiển thị Softcopy Mức Xám 61


Chương III
Mã hoá và cấu trúc dữ liệu
III.1. Mã hoá giá trị 64
III.1.1. Các Bộ Kí tự 64
III.1.2. Giá trị Thể hiện VR 65
III.2. Bộ Dữ liệu 68
III.2.1. Khái niệm 68
III.2.2. Thành phần Dữ liệu 68
III.2.3. Thứ tự byte kiểu Little Endian và Big Edian 71
III.2.4. Các loại thành phần dữ liệu 72
III.2.5. Cách sắp xếp các Bộ Dữ liệu 73
III.2.6. Thành phần Dữ liệu Riêng 76
III.3. Mã hoá dữ liệu Điểm ảnh, Overlay, và Dạng sóng 76
III.3.1. Dữ liệu Điểm ảnh, Overlay, và các Thành phần dữ liệu liên quan 76
III.3.1.1. Mã hoá dữ liệu Điểm ảnh 76
III.3.1.2. Mã hoá Dữ liệu Overlay 78
III.3.2. Mã hoá dạng nguyên gốc và nén 79
III.3.3. Dữ liệu Dạng sóng 80
III.4. Định danh Duy nhất (UID) 80
III.4.1. Khái niệm UID 80
III.4.2. UID do DICOM định nghĩa 80
III.4.3. UID định nghĩa riêng 81
III.5. Cú pháp Chuyển đổi 81


Chương IV
Truyền tin trong DICOM
IV.1. Mô hình tổng quát truyền tin DICOM 83
IV.2. Trao đổi thông tin thông qua mạng vật lý 83
IV.2.1. DICOM và Mô hình tham chiếu cơ bản OSI 83
IV.2.2 Cấu trúc Tầng ứng dụng DICOM 84
IV.2.3. Cấu trúc bản tin DICOM 85
IV2.3.1. Bộ Lệnh 86
IV.2.3.2. Thành phần Lệnh 86
IV.2.4. Dịch vụ DICOM 87
IV.2.4.1. Các loại dịch vụ 88
IV.2.4.2. Tương tác DIMSE-service-user 88
IV.2.4.3. Chế độ dịch vụ 89
IV.2.3.4. Các dịch vụ Liên kết 89
IV.2.3.5. Các dịch vụ DIMSE 90
IV.2.3.5.1. Dịch vụ DIMSE-C 90
IV.2.3.5.2. Các dịch vụ DIMSE-N 91
IV.3. Trao đổi thông tin thông qua phương tiện trung gian 92
IV.3.1. Mô hình Lưu trữ Trung gian DICOM 92
IV.3.1.1. Lớp Trung gian Vật Lí 93
IV.3.1.2. Lớp Khuôn dạng Trung gian 93
IV.3.1.3. Lớp Khuôn dạng Dữ liệu DICOM 93
IV.3.2. Khuôn dạng file DICOM 94
a. Thông tin Đầu File DICOM 95
b. Bộ Dữ liệu 95
c. Hỗ trợ Thông tin Quản lí File 96
d. Khuôn dạng File DICOM An toàn 96
IV.3.3. Các Dịch vụ File DICOM 96
IV.3.3.1. Bộ File 96
IV.3.3.2. Các Chỉ số File 97
IV.2.3.3. Các Dịch vụ và Chức năng Quản lí File 97
IV.2.3.4. Truy nhập Nội dung File 98
IV.3.3.5. Bộ Kí tự 98
IV.3.3.6. Chỉ số File DICOMDIR 99