BÁO CÁO MÔN HỌC CHẨN ĐOÁN HÌNH ẢNH I Đề tài: HÌNH ẢNH SỐ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THƠNG
----------

BÁO CÁO MƠN HỌC
CHẨN ĐỐN HÌNH ẢNH I
Đề tài:

HÌNH ẢNH SỐ

Giảng viên hướng dẫn:

TS Nguyễn Thái Hà

Sinh viên thực hiện:

Nguyễn Thị Cẩm Tú

MSSV:

20134495

Hà Nội, 12- 2016


CHƯƠNG 16

HÌNH ẢNH SỐ
16.1. Giới thiệu
Phương pháp truyền thống để thu hình ảnh X quang là một tấm ảnh. Ngày nay, tất
cả phương thức hình ảnh trong y tế được cung cấp cho thu nhận bằng kỹ thuật số, mặc dù

nhìn chung, việc sử dụng phim X quang vẫn cịn phổ biến. Nhiều phương thức là số hóa
về cơ bản như yêu cầu xây dựng lại hình ảnh từ việc định lượng các tín hiệu số, ví dụ như
chụp cắt lớp vi tính (CT) và cộng hưởng từ (MRI).
16.2. Mã hóa hình ảnh và hiển thị
16.2.1. Đặc điểm của dữ liệu số
16.2.1.1. Pixels và voxels
Một hình ảnh kĩ thuật số điển hình bao gồm 1 mảng 2-D hình chữ nhật của các
phần tử hình ảnh được lấy mẫu cách đều nhau hay gọi là điểm ảnh “pixels”. Khi nhiều
hình ảnh được gộp lại với nhau thành một nhóm với cùng một mục đích, chẳng hạn như
để cung cấp nhiều mẫu qua thời gian và khơng gian, sau đó mỗi ảnh có thể được coi là
một khung “frame”, một tập hợp tổng thể các khung được gọi là một hình ảnh đa khung
“multiframe image”.
Điểm ảnh thơng thường là hình vng, gồm 2 kích thước vật lí trong khơng gian ,
các kích thước này được lấy mẫu một cách đều đặn dọc theo trục ngang và trục dọc. Các
kích thước này được dùng để biểu diễn “khoảng cách điểm ảnh”, có nghĩa là khoảng cách
giữa các trung tâm của mỗi điểm ảnh. Ý nghĩa của khoảng cách điểm ảnh phụ thuộc vào
loại thu nhận. Đối với phương thức cắt lát từng phần như chụp CT hay MRI, khoảng cách
điểm ảnh trong bệnh nhân được biết đến là thời gian xây dựng lại hình ảnh. Đối với việc


phát ra tia X với một chùm tia phân kì, khoảng cách điểm ảnh dựa vào vị trí dọc theo
chùm tia và đối tượng, bị phóng đại hình học, do đó có thể chỉ được xác định ở một điểm
tham chiếu đã biết, thông thường là ở trung tâm tia trước máy dị. Đối với hình ảnh chụp
và qt, một tham chiếu của kích thước đã biết trong ảnh có thể được dùng đểu hiệu
chuẩn.
Khi một ảnh hay một khung bao gồm một mặt cắt ngang (lát cắt) qua cơ thể , sau
đó thêm vào một kích thước tồn tại, thông thường với mặt phẳng của lát cắt. Một điểm
ảnh sau đó được gọi là một yếu tố khối lượng, hay “voxel”.Voxel trong một lát cắt riêng
lẻ là điển hình cho tất cả lát cắt có cùng độ dày, và có khoảng cách bằng nhau như lát cắt
trước và lát cắt sau. Độ dày và khoảng cách của lát cắt khơng nhất thiết phải giống nhau,

các lát cắt có thể có khoảng trống ở giữa chúng, hoặc nằm chồng lên nhau.
16.2.1.2. Đại diện trắc quang và phạm vi chức năng: Kênh, bit và độ sâu điểm ảnh.
Trong các ứng dụng của người dùng, hình ảnh từ máy ảnh kỹ thuật số và dành cho
các trang web thường là 8 bit cho mỗi kênh và được mã hóa với thơng tin màu sắc thực
bằng 3 kênh: đỏ, xanh lá và xanh da trời, ít nhất trong trạng thái nén của chúng.
Các ứng dụng hình ảnh trong y học thường bao gồm các kênh riêng lẻ, thông tin
được thể hiện bởi một đại lượng vật lí định lượng, chẳng hạn như mật độ của tia X,tạo ra
hình ảnh màu xám, khơng có màu sắc. Chúng được mã hóa như vậy với các giá trị số
thấp hơn được hiển thị với hình ảnh tối hoặc sáng.
Nếu màu sắc được dùng cho kênh hình ảnh riêng lẻ, thì đó là màu sắc nhân tạo, tạo
ra màu sắc ảo với mục đích tạo ra sự khác nhau tinh tế trong cường độ để có thể quan sát
bên ngồi dễ dàng. Màu sắc có thể được áp dụng cho một khối ảnh đơn màu xám trong
hiển thị ứng dụng, màu sắc riêng có thể được sử dụng cho toàn bộ ảnh, hoặc dùng để
chuyển từ ảnh xám thành ảnh màu.
Hình ảnh trong y học cũng bao gồm các cường độ tín hiệu lấy mẫu với phạm vi
chức năng vượt quá 256 giá trị, chúng được mã hóa trong một kênh 8 bit, điển hình là các
bit số 10,12 và 16. Thông thường, bất cứ dữ liệu nào trong khoảng bit 9 đến bit 16 trong


phạm vi chức năng thì được mã hóa trong một từ duy nhất 16 bit (2 byte) dưới dạng
không nén, và các bit cao chưa dùng còn lại bị bỏ trống, hoặc được dùng cho các mụ đích
khác, chẳng hạn như lớp phủ đồ họa. Hình ảnh y học cũng có thể chứa các dữ liệu biểu
hiện mang giá trị âm, ví dụ như đơn vị Hounsfield trong chụp CT.
16.2.1.3.Dữ liệu hình ảnh so với siêu dữ liệu hình ảnh.
Giá trị điểm ảnh được mã hóa ( hay dữ liệu điểm ảnh) là khác nhau từ các thông
tin miêu tả các đặc điểm của dữ liệu điểm ảnh, đôi khi được gọi là “siêu dữ liệu”( dữ liệu
về dữ liệu). Để làm sáng tỏ về dữ liệu điểm ảnh, người nhận cần metadata để miêu tả
được kích thước của mảng dữ liệu điểm ảnh( các hàng, các cột và số lượng khung hình),
số lượng các kênh ( mẫu) cho mỗi điểm ảnh, khoảng cách vật lí giữa các điểm ảnh, số
lượng bit được dùng để lưu trữ các mẫu, số lượng các bit trong mỗi từ được chứa- cái mà

bao gồm các bit quan trọng và chứa trong phạm vi các từ ngữ ở vị trí của chúng và sự
diễn ra trắc quang của mỗi điểm ảnh ( dù là thể hiện ảnh xám hay ảnh màu, màu đen là 0,
….)
Các siêu dữ liệu có thế được lưu trữ riêng từ mỗi dữ liệu điểm ảnh hoặc thông
thường ở phần trước phần header của dữ liệu điểm ảnh. Phần header có thể thay đổi được
định dạng nhị phân độ dài, như độ dài tên các biến nhị phân- giá trị cặp, hoặc như một vài
loại của định dạng cấu trúc văn bản, như là ngôn ngữ đánh dấu mở rộng.
16.2.2. Hiển thị hình ảnh số
Yêu cầu về hình ảnh y tế điển hình khác nhau về kích thước và phạm vi thể hiện từ
thiết bị đến nơi hiển thị hình ảnh. Một số q trình xử lí cần để chuyển đổi hình ảnh thành
ma trận của các giá trị sau đó gửi tới thiết bị hiển thị. Q trình phải bao gồm điều chỉnh
các điểm riêng lẻ ap dụng lặp lại cho mỗi điểm ảnh, như là sự chuyển đổi của cường độ
điểm ảnh, hoặc là điều chỉnh đa điểm, như là lấy lại mẫu và nội suy tất cả hay một phần
của hình ảnh để hiển thị phù hợp. Ở các không gian hoạt động khác, như là quay, búng
nhẹ, phóng to hay hạ xuống. Lời chú thích mơ tả lấy được từ siêu dữ liệu cũng được áp
dụng như vậy tới các hình ảnh trong q trính hiển thị.


16.2.2.1. Cửa sổ và mức
Số lượng giá trị các mẫu trong phạm vi một ảnh phải vượt quá số lượng của cường
độ hiển thị riêng lẻ có sẵn. Thị giác của người quan sát không thể phân biệt được sự khác
biệt nhỏ trong cường độ tín hiệu hiển thị (độ chói), và chỉ một tập hợp con của giá trị các
mẫu có thể được dùng cho một nhiệm vụ chẩn đốn từng phần nào đó. Ví dụ, trong CT,
mặc dù đã u cầu và mã hóa các giá trị thơng thường trong phạm vi khoảng 4096 giá trị,
chúng phân bố không đều trên phạm vi của mật độ tương ứng với khơng khí, mỡ, mơ
mềm, các cáu tạo tương phản và xương. Theo đó, khi xem xét một mơ mềm, người quan
sát muốn nhìn thấy sự hiển thị một phạm vi hẹp của cường độ vùng trung tâm xung
quanh mật độ nước, khi xem xét xương, cần quan sát một cường độ một phạm vi rộng
hơn để hiển thị được hình ảnh, có thể bỏ qua một số giá trị khó quan sát trong mơ mềm.
Do đó, người qn sát chọn một cửa sổ của cường độ tín hiệu để hiển thị, đặc biệt bởi

một cặp ở vùng trung tâm và các biến có độ rộng. Cửa sổ này lựa chọn phạm vi của các
giá trị đầu vào, các giá trị này được ánh xạ tuyến tính tới tồn bộ phạm vi năng lượng của
thiết bị hiển thị. Các cặp điều chỉnh trước của các cửa sổ giá trị và điều chỉnh có tương
tác đều được cung cấp đều đặn.
Với một số ứng dụng, như là phát xạ X quang, một ánh xạ tuyến tính, với mẩu cắt
ra là màu trắng hay đen ở giới hạn cao hơn và thấp hơn của cửa sổ tương ứng, có thể
khơng thu được kêt quả đúng với mong đợi ban đầu. Ứng dụng củ một hàm khơng tuyến
tính, như là một hàm xích ma, nhiều dữ liệu thu được thỏa đáng với roll- off của cường
độ trong ánh sáng và vùng tối, so sánh với sự thể hiện của phim X quang (đồ thi đặc điểm
của người bị thương và .Nếu được cung cấp bởi đại lí thiết bị thu nhận, ta có thể mã hóa
trong siêu dữ liệu với các thống ố của các hà được định nghĩa, hoặc như một bảng tra cứu
để mã hóa ánh xạ của mỗi giá trị đầu vào với một giá trị đầu ra tương ứng.
16.2.2.2. Hiển thị ổn định.
Thiết bị hiển thị biến đổi các mức độ chuyển động tín hiệu số thành cường độ ánh
sáng( đọ chói), cái mà có thể nhận ra được bởi hệ thị giác thông thường của con người


trong một tổ hợp với một sự đóng góp từ bất cứ ánh sáng xung quanh nào. Hệ thống thị
giác của con người khơng tuyến tính trong các phản hồi với độ chói, những thay đổi nhỏ
nhất trong độ chói có thể nhận ra khơng giống nhau ở các cấp độ độ chói tuyệt đối khác
nhau. Ảnh hưởng của nó chính là việc các hình ảnh được hiển thị giống nhau nhưng lại
được nhận ra khác nhau với các cấp độ khác nhau của độ chói( hiển thị và mơi trường).
Sự tay đổi trong độ chói được yêu cầu cho bất cứ mức độ độ chói cụ thể nào để nhận ra
được và có thể đo lường hay dự đốn và được đưa ra như là một “sự khác nhau đang chú
ý”(JND).
Nỗ lực để bù lại cho hiệu ứng này có thể tạo ra bởi ứng dụng “tuyến tính cảm
giác”. Nó bao gồm sự sắp xếp mỗi sự thay đổi trong cấp độ điều khiển tín hiệu số, kết
quả là sự thay đổi độ chói sẽ giống với tác động từ cảm xúc( giống con số của các JND).
Trong thí nghiệm, ta có thể đạt được bằng cách sử dụng mơ hình Barten của hệ thống thị
giác con người để xử lý, lưu trữ, in ấn và thu/nhận hình ảnh trong y tế (DICOM), hàm

hiển thị màu xám tiêu chuẩn(GSDF) để cung cấp một hàm hiệu chuẩn cho các hiển thị.
Các tác động của hàm hiệu chuẩn là: (i) mọi hình ảnh có ý nghĩa được hiển thị với tiêu
chuẩn GSDF sẽ xuất hiện với độ tương phản giống nhau trên các thiết bị hiển thị có các
phạm vi độ chói khác nhau ( một mục tiêu nhất quán) và (ii) là ứng dụng hiệu quả nhất
của phạm vi độ chói có sẵn sẽ được sử dụng( 1 mục tiêu chất lượng).
Để tránh sự mất đi thông số JND qua q trình lượng tử hóa, ứng dụng của các
hàm hiệu chuẩn nên được đưa ra bằng các bảng tra cứu của bit đủ độ sâu trong phần cứng
hiển thị. Để sự xuất hiện, này được nhận ra nhiều và ổn định hơn, ta cngx nên sử dụng độ
chói tối đa giống nhau đối với mọi thiết bị trong một vị trí.
Cần phải thường xuyên hiệu chuẩn lại các hàm một cách đều đặn để tránh làm
giảm giá trị trở lại của cướng độ sáng hoặc các nhân tố kĩ thuật hiển thị khác, tốt nhất là
các thay đổi trong điều kiện mơi trường bên ngồi, nếu ta khơng thể xem lại cẩn thận
phần cứng của các thiết bị hiển thị.
16.3. Sự quản lí hinh ảnh số.


16.3.1. Hệ thống truyền và lưu trữ hình ảnh y tế (PACS).
16.3.1.1. Tổng quan.
Một hình ảnh phim chỉ có duy nhất một bản gốc, phải được lưu trữ ở một nơi và
phải có nhiều u cầu để xử lí, lưu trữ và vận chuyển. Trong khi đó, một hình ảnh số có
thể có nhiều bản sao, tùy theo số lượng mình cần với độ chính xác hồn tồn, với một hệ
thống phân chia, lưu trữ và một phương pháp hiển thị bằng điện. Các thiết bị chuyên
dụng có thể được xây dựng để thực hiện những nhiệm của nó. Một nhóm các thiết bị này
làm việc cùng nhau như một hệ thống, hệ thống này quản lí các q trình cảu mỗi nhiệm
vụ trong một hệ thống truyền và lưu trữ hình ảnh PACS.
16.3.1.2. Phạm vi.
Một hệ thống PACS có thể là hệ thống nhỏ để dùng khi cần trong một phịng ban,
có thể bao gồm một phương thức độc lập, với một số lượng ít của các phịng thí nghiệm
có số lượng người dùng cụ thể và được giới hạn số lượng, đây là một hệ thống PACS
mini.

Nhìn chung, thuật ngữ PACS được dùng với một hệ thống dùng cho một tổ chức
tổng thể như là một bệnh viên hay cơ sở lớn cho bệnh nhận ngoại trú( lưu động). Một hệ
thống PACS đáp ứng không chỉ về lưu trữ, thu nhận và phân phát hình ảnh, mà cịn quản
lí tiến trình cơng việc và các tương tác với các phòng ban hay một tổ chức lớn qua hệ
thống thông tin như là hệ thống thông tin X quang, hệ thống thông tin tim mạch. Một tổ
chức PACS sẽ có cả người dùng đại phương truy cập thơng tin từ tổ chức, và điều khiển
người dùng truy cập thông tin off- site.
Bệnh nhân sẽ thường xuyên được kiểm tra và điều trị ở nhiều địa điểm. Hình ảnh
và các thông tin liên quan cần được trao đổi giữa các bên và tổ chức khác nhau. Quá trình
trao đổi chéo giữa các tổ chức có thể bao gồm cả phương thức hồ sơ vật lí hoặc mạng
điện tử. Hệ thống PACS riêng biệt và hệ thống tổng thể có thể được liên kết ( tạo nhóm
cùng nhau và truy cập trong 1 hình ảnh độc lập) để cung cấp cho sự trao đổi, hay dữ liệu


có thể được đẩy lên các kết nối điểm tới điểm, hoặc là lưu trữ(Tập trung) ở vùng lưu trữ
nơi cung cấp cho sự truy cập rộng hơn).
Hệ thống PACS có thể được liên kết với hệ thống hồ sơ y tế điện tử, cung cấp sự
truy cập thông tin ở phạm vi rộng hơn về một bệnh nhân trong một cơ sở, hay là hệ thống
hồ sơ về sức khỏe bệnh nhân theo cả một quá trình dài, nhằm cung cấp thong tin cho
nhiều cơ sở kéo dài.
. 16.3.1.3. Chức năng, cấu tạo và quy trình cơng việc.
Mục đích và lịch trình làm việc
Các hình ảnh số có thể được yêu cầu trong sự phản hồi một yêu cầu hay chế độ( đã được
lên lịch), hoặc trong một quá trình nghiên cứu hay điều trị của bệnh nhân bởi các thầy
thuốc ( chưa được lên lịch). Trong một trường hợp khác, có một nguồn thơng tin nhân
khẩu học về bệnh nhân, bao gồm cách nhận dạng và các đặc điểm, cũng như các thông tin
khác về điều kiện của họ và sự nhận dạng của nơi chứa các mục đích. Thơng tin này có
thể được lấy từ hệ thống nhận vào, phóng điện và chuyển đổi. Các lệnh được đặt trong
một hệ thống lối vào u cầu tính tốn vật lí hay hình thức khác của nơi u cầu, như là
hệ thống thông tin của một bệnh viện. Việc lên lịch này cũng có thể diễn ra trong một lịch

trình hệ thống phịng ban riêng biệt và hệ thống yêu cầu phụ, như là một hệ thống thông
tin phát xạ X quang.
Cách dùng của một nguồn điện tử để nhận dạng, u cầu và thơng tin lịch trình, và
sự kết hợp các nguồn khác nhau của thông tin, làm giảm đi các cơ hội để vận hành xảy ra
lỗi nguyên nhân là bởi sự khởi động lại nguồn vào dữ liệu và cho phép các hình ảnh được
liên quan tới thông tin trong các hệ thống khác.
Sự thu nhận.
Một phương thức thu nhận số chịu trách nhiệm không chỉ về việc thu nhận các dữ
liệu sống từ các hình ảnh được khôi phục lại phù hợp để hiển thị cho kĩ thuật viên quan
sát, nhưng cũng cho sự kết hợp hình ảnh với mục đích và siêu dữ liệu nhân khẩu học.


Người quan sát các thiết bị này có thể cung cấp những thông tin qua đầu vào dữ liệu trực
tiếp ở phương thức giải quyết( nơi dễ bị lỗi), hoặc quét trước khi thông tin mã vạch được
in,hay bởi lựa chọn từ lịch trình đã định trước trong một danh sách công việc hoặc các
nguồn tài nguyên khác cung cấp thông tin về nhân khẩu học bằng điện tử tới các phương
thức. Phương thức này bao gồm siêu sữ liệu trong hình ảnh ở “header”.
Sau đó phương thức này truyền hình ảnh và các thơng tin liên quan đến nó tới một
thiết bị khác trên mạng lưới nội bộ, như là một hình thức điều khiển chất lượng (QC)
hoặc giải thích cho nơi thực hiện cơng việc., một hệ thống phân tích, một hình ảnh quản lí
hoặc thu được, hay in một phim số. Thông thường, một phương thức sẽ gửi một hình ảnh
mỗi lần một cấu hình nội bộ riêng biệt đã được định sẵn, cấu hình này chịu trách nhiệm
cho sự giải thích, lưu trữ và phân phát, sau đó dọn dẹp bất cứ bản sao nội bộ nào sau một
khoảng thời gian đã định trước. Như một sự lựa chọn, một vài phương thức cung cấp cho
lưu trữ nội bộ, ví dụ như là chuyển đổi phương thức truyenf thông bị chuyển đổi như đĩa
quang (CD) hoặc một đĩa quang từ, của các dữ liệu hình ảnh được xây dựng lại, các dữ
liệu sống hay cả hai.
Các phương thức cũ hơn để tạo ra các hình ảnh số, nhưng nó có trước khi dùng
phổ biến của các ý nghĩa tiêu chuẩn của mạng giao tiếp, có thể yêu cầu một cổng vào thu
nhận dữ liệu hay hộp chuyển đổi của một vài loại và biểu diễn các hàm. Giống như thế,

các thiết bị không dùng trong y tế được dùng để lấy được hình ảnh các nguồn tài nguyên
khác, ví dụ như một máy ảnh số hay một bản thu âm video số được chèn vào đèn nội soi
hoặc kính hiển vi, có thể u cầu một cổng vào để chuyển đổi hình ảnh định dạng của
người dùng ( ví dụ như nhóm các chun gia ảnh JPEG hoặc một định dạng tệp hình ảnh
được gắn thẻ (TIFF) tới một tđinh dạng tiêu chuẩn y tế chứa siêu dữ liệu được thêm vào
cho sự truyền tải.
Đối với các thơng tin khác, bao gồm các hình ảnh từ đợt kiểm tra trước đó thường
cần cho sự sống cho sự giải thích chính xác của cuộc kiểm tra gần đây. Số hóa có thể
được sử dụng để thu được bằng những vật liệu vật lí, như là phim X quang , các hình ảnh
được in và các tài liệu bằng giấy khác, ví dụ như u cầu các hình thức và chú thích của


người vận hành và các bản cơng việc. Các hình ảnh số và các hồ sơ báo cáo trước đây
trên các phương tiện trao đổi truyền thông như đĩa CD có thể được cho biết trước. Những
thiết bị này được tích hợp trong một cách giống nhau tới bất kì tiết bị thu nhận nào khác.
Tuy nhiên tiến trình cơng việc có thể được chun dụng, ví dụ như để điều hòa sự xác
định trên các vật liệu được cung cấp ở bên ngoài với số các hồ sơ nội bộ.
Các phim được số hóa được thiết kế cho phim X quang quét, hoặc phim y tế được
in bằng laser, có sự khác biệt một cách đáng kể ở các bản sao của bệnh nhân. Kĩ thuật
quét là có thể truyền được hơn là tính chất phản xạ, phạm vi mật độ quang (OD) của
phim là cao, và các yếu cầu về không gian và độ phân giải đang phụ thuộc. Xử lí vật lí
chuyên dụng về truyền phim cũng được yêu cầu. Cả các thiết bị đôi về sạc pin (CCDs) và
thiết bị laser là khả dụng để cung cấp cho tối thiểu ở một độ phân giải không gian tầm
2.5lp/mm. Một độ phân giải chiếm 10 bit và mật độ quang tối đa là 4.0. Thông số kĩ thuật
của hàm hiệu chuẩn được cung cấp, cho phép chúng ta dự đoán các giá trị của mật độ
quang hay khơng gian tuyến tính về tiêu chuẩn nhận thức.
Điều khiển chất lượng (QC)
Sau sự thu nhận, việc điều chỉnh chất lượng bởi ngwoif vận hành thường xuyên
được yêu cầu để xác nhận vị trí, kĩ thuật, sự thiêu vắng chuyển động hay các thiết bị nhân
tạo khác, dán nhãn chính xác và sự nhận dạng Một thiết bị hiển thị có thể tự điều khiển

phương thức hoạt động của nó, hay ở một trạm điều chỉnh chất lwongj riêng biệt nào đó
có thể cung cấp các hình ảnh với lộ trình tự động, hay các hình ảnh có thể có sẵn ở trung
tâm nội bộ thông qua một trạm PACS thông thường. Sự lựa chọn vè kĩ thuật được quyết
định bởi loại phương thức và sự tối ưu hóa của tiến trình cơng việc. Một hệ thống chụp X
quang số trực tiếp có thể có một bộ hiển thị được tích hợp, trong khi bộ đọc cát sét của hệ
thống X quang tính tốn u cầu một trạm làm việc riêng biệt. Sự tách biệt trong quá
trình thu nhận và trách nhiệm điều khiển chất lượng dẫn tới người vận hành khác nhau có
thể nâng cao hiệu quả. Bất kì trạm làm việc nào được dùng cho điều khiển chất lượng nên
có một bộ phận hiển thị đầy đủ các kích cỡ, các hàm, hiệu chuẩn và mơi trường quan sát.


Phân tích và hậu xử lý
Một vài loại hình ảnh số có q trình xử lí hình ảnh tự động và phân tích để cung
cấp cho bộ dị bằng máy tính (CAD) (xem ở phần 9.8). Bộ dị ung thư bằng X quang vú
là một ứng dụng điển hình cho CAD, nhưng CAD cũng được ứng dụng cho dị tìm ung
thư bằng cách chụp MRI tăng cường độ tương phản động năng, X quang ngực và CT
ngực, như là CT nội soi ảo.
Một điểm hác biệt của CAD, các loại khác của hậu xử lí có thể tương thích với
một số ứng dụng và phương thức khác nhau.Một người vận hành có thể tạo thêm một
hình ảnh tái tạo lại từ dữ liệu hình ảnh được u cầu, ví dụ như tái tạo lại hình ảnh 3 D,
hoặc thể hiện các phép đo về định lượng trên hình ảnh trước khi được truyền đến bác sĩ
để giải thích về hình ảnh. Một ví dụ điển hình về phân tích định lượng của động mạch
vành bằng chụp mạch CT, nơi yêu cầu các sự phân đoạn của các van, được thể hiện rõ
ràng trong phần mềm 3 D và sự định lượng bán tự động của một mạch bị hẹp. Dựa trên
sự hiệu quả của tiến trình cơng việc, chun mơn và các kĩ năng chuyên môn của nhân
viên, sự mô tả lại mẫu hình và khả năng của hệ thống PACS sẽ được thể hiện như là một
bước công việc riêng hoặc bởi một kĩ thuật viên trong quá trình báo cáo.
CAD và các thiết bị hậu xử lí khác nhận các hình ảnh số từ các phương thức, một
cách trực tiếp hoặc thông qua hệ thống PACS, và tạo ra các thông tin thêm vào để sử
dụng cho việc dự đốn bệnh trong q trình kiểm tra. Các hình ảnh u cầu xử lí cho q

trính này có thể khác so với các yêu cầu thể hiện của người quan sát, và một phương thức
có thể yêu cầu gửi dữ liệu sống tới hệ thống CAD nhiều hơn là các hình ảnh đã qua xử lí.
Đầu ra của bất kì bước hậu xử lí nào đều u cầu một dạng nhận được và chú giải
từ hình ảnh, hoặc một cấu trúc thơng tin được diễn tả và phân tích bởi người dùng ở trạm
chụp. Hệ thống CAD hay trạm phân tích chuyển các thơng tin tới hệ thống PACS để
chuẩn bị cho các bước công việc tiếp sau.
Hiển thị và bản báo cáo


Sản phẩn cuối cùng của một buổi kiểm tra X quang khơng chỉ gồm hình ảnh X
quang thu được mà cịn cả báo cáo của bác sĩ. HÌnh ảnh số được hiển thị và bác sĩ sẽ giải
thích chúng ( đọc bản sao mềm)
Hiển thị một hình ảnh tương thích cần cung cấp cho người dùng một danh sách
công việc( khơng phải là báo cáo) để giải thích hình ảnh, hoặc một danh sách tất cả các
nghiên cứu có sẵn cho người đọc chọn lựa, tốt nhất là với các trạng thái đã được báo cáo.
Hình thức có nhiều hiệu quả nhưng yêu cầu nhiều sự hội nhập hơn đối với hệ thống thơng
tin, Hình ảnh cần được tạo ra sẵn sàng trong thời gian nhanh nhất, bao gồm cả những
cuộc kiểm tra trước. Những hình ảnh thu được phụ thuộc vào cấu trúc và hiệu suất của hệ
thống.
Khi một nghiên cứu được chọn, tồn màn hình nên được xây dựng để có thể hiển
thị tồn bộ hình ảnh với các phương pháp hiệu quả nhất cho việc có thể giải thích sáng tỏ
theo các biểu hiện của người dùng, bởi các ứng dụng được chọn (hiển thị mặc định) giao
thức, với sự thừa nhận laoij và nội dung của hình ảnh hiện tại cũng như trước đó và việc
bố trí các hình ảnh để có thể so sánh phù hợp, có thể đổi hướng hoặc quay theo sự điều
hướng chính xác khi cần.
Phần mềm hiển thị cần hỗ trợ hiể thị đủ các loại hihf ảnh khác nhau từ các phương
thức khác nhau được hỗ trợ, bao gồm các yếu tố như:
•

Hình ảnh chụp bằng sự phát xạ (ví dụ như tia X) và chụp cắt lớp (ví dụ như CT,

MR)
• Hình ảnh có màu sắc đúng (siêu âm) hay hình ảnh có màu ảo (y học hạt nhân)
• Hình ảnh đa khối (siêu âm tim và chụp mạch)
Hỗ trợ tái tạo ảnh cho hình ảnh 3- D, phát xạ có cường độ tối đa và đưa ra thể
thích được mong muốn đối với CT và MR, đặc biệt với chẩn đốn trong chụp mạch và cơ
xương, và tính tốn kích thước khối u. Đối với chẩn đốn bằng phương pháp chụp cắt lớp
phát xạ hón hợp positron (PET)- CT khơng chỉ u cầu hỗ trợ xây dựng hình ahr đa lát
mà cịn hiển thị chồng các hình ảnh (chồng ảnh PET lên ảnh CT)


Các đặc tính đánh giá hình ảnh cơ bả bao gồm:
•

Định hướng các chuối hình ảnh có sẵn qua việc sử dụng các hình ảnh nhỏ

hoặc xem qua một cách tuần tự
• Đặt ít nhất 2 bộ hình ảnh cạnh nhau để tiện cho việc so sánh, chúng có thể
trong cùng một nghiên cứu hoặc ở hai nghiên cứu khác nhau, với sự di
chuyển đồng bộ, quét qua hình ảnh hay phóng to hình ảnh trong các
•

phương thức chụp cắt lớp
Diễn ra với tay thuận với sự điều hướng tốt như xác định vị trí trong khơng

gian của hình ảnh cắt lớp cho các tài liệu tham khảo trong giải phẫu
• Diễn ra với nhân khẩu học, quản lí và thơng tin kĩ thuật cư bản được cung
•

cấp cho việc nhận dạng và sử dụng được an tồn

Sự tính tốn giống nhau của các khoảng cách tuyến tính va các góc như
đươc dùng để thay đổi bộ dị và kế hoạch điều trị

Phong cách báo cáo khác nhau và một số bác sĩ X quang sử dụng chính tả thơng
thường (ghi lại âm thanh kỹ thuật số), một số sử dụng nhận dạng giọng nói và những
người khác điền vào được xác định trước.Báo cáo cấu trúc các mẫu trên màn hìn và tích
hợp cơng nghệ báo cáo
Sự quản lý
Khơng có một hệ thống nào là hồn hảo và lỗi của con người có thể xảy ra ở mỗi
bước trong hệ thống. Các hình ảnh có thể được trả về nhầm lẫn cho bệnh nhân một cách
vơ tình. Các nghiên cứu bị sai sót có thể được hiển thị hoặc chất lượng hình ảnh kém và
cần được chụp lại, việc anyf yếu cầu cần phải sắp xếp lại lịch trình và gọi lại cho bệnh
nhân. Bên sai sót có thể vơ tình được ghi lại trong phần header của hình ảnh hoặc trong
dữ liệu điểm ảnh.
Những vấn đề này đòi hỏi rằng các hệ thống cung cấp một chức năng quản lý cho
phép điều chỉnh được thực hiện bởi nhân viên có thẩm quyền và cho một kỷ lục những
điều chỉnh (đường mịn kiểm tốn) phải được duy trì đáng tin cậy. Những điều chỉnh có


thể liên quan đến việc thay đổi cơ sở dữ liệu khác nhau mà cần phải được truy cập bất cứ
nơi nào hình ảnh có thể được sử dụng.
Theo thời gian, các kho lưu trữ PACS sẽ lấp đầy với những hình ảnh mà có thể
khơng cịn cần phải có ngay lập tức, ví dụ, khi thời hạn lưu giữ theo luật định hết hiệu
lực. Kỳ kiểm tra trước để báo cáo nhanh chóng giảm trong tính hữu dụng theo thời gian.
Khả năng xóa nghiên cứu được lựa chọn có thể được mong muốn, cả hai tay và trong một
cai trị cách tự động.
Bệnh nhân thường xuyên cần phải được đề cập ở những nơi khác để điều trị thêm
và hồ sơ của họ phải có sẵn để đi cùng với họ, vì vậy khả năng xuất khẩu, cả hai qua
mạng đến các cơ sở từ xa và thông qua phương tiện truyền thông trao đổi tiêu chuẩn là
cần thiết.

Lưu trữ, duy trì và liên tục làm việc
Hình ảnh phải được lưu trữ, ở dạng ngắn hạn để có thể sử dụng ngay lập tức cũng
như dài hạn để sử dụng cho các các kỳ kiểm tra có liên quan trước đó, với mục đích giữ
lại các dữ liệu điều trị theo luật.
Nhiều loại công nghệ lưu trữ đã được sử dụng để lưu trữ PACS, bao gồm hệ thống
quản lý lưu trữ theo cấp bậc mà cố gắng để cung cấp nhanh truy cập vào hình ảnh hiện tại
và truy cập chậm hơn để hình ảnh cũ, tìm nạp trước đó từ lưu trữ chậm hơn (băng, đĩa
quang học) với dự đoán của nhu cầu. Với sự ra đời của mảng dôi dư của đĩa rẻ tiền, lưu
trữ gắn mạng, mạng khu vực lưu trữ, lưu trữ nội dung cố định và chi phí giảm mạnh của
ổ đĩa cứng dung lượng cao, việc sử dụng cái gọi là 'tất cả quay' phương tiện truyền thơng,
i. e. tất cả hình ảnh đang có sẵn trực tuyến trên các ổ đĩa cứng với cùng một mức độ dịch
vụ, bây giờ là thói quen. Một biến thể về khái niệm quản lý lưu trữ phân cấp liên quan
đến việc sử dụng của ổ đĩa cứng của khác nhau thực hiện để giảm thiểu chi phí cho ít
thường xuyên nội dung được truy câp.


Ngày nay, chi phí lưu trữ có thể khơng bị chi phối bởi các chi phí của ổ đĩa, mà là
tổng chi phí sở hữu, i. e. cơ sở hạ tầng cần thiết để hỗ trợ họ, bao gồm chi phí điện năng
và làm mát, và băng thơng mạng để nhân rộng off-site.
Truy cập vào các hình ảnh đã trở thành nhiệm vụ quan trọng, vì vậy bất khả tiếp
cận của PACS là không thể chấp nhận, hoặc là cho lịch trình (bảo trì) hoặc (thất bại) lý do
đột xuất. Yêu cầu này thúc đẩy nhu cầu về tính sẵn sàng cao trong toàn bộ thiết kế hệ
thống, đặc biệt là đối với các kỳ thi gần đây của bệnh nhân nội trú hiện hành. yêu cầu sẵn
sàng cao đáp ứng có thể yêu cầu sử dụng của một bản sao off-site của các kho lưu trữ duy
trì một thời gian thực trạng thái nhất quán gần với các kho lưu trữ tiểu học địa phương, và
một phương tiện chuyển hướng yêu cầu cho hình ảnh trong trường hợp thất bại.
Một yêu cầu riêng biệt từ tính sẵn sàng cao là sự cần thiết để sao lưu trong trường
hợp mất dữ liệu địa phương có ý nghĩa. Kể từ khi hình ảnh đang được lưu trữ độc quyền
điện tử, sự mất mát của các kết quả bản sao duy nhất trong tổng số thiệt hại, và điều này
không phải là có thể chấp nhận hoặc là cho chăm sóc lâm sàng hoặc để đáp ứng yêu cầu

lưu giữ theo luật định. Backups Phải được thực hiện và phải được lưu trữ off-site, trong
một đủ xa và phòng mạnh mẽ được thiết kế để bảo vệ chúng. Tính sẵn sàng cao và sao
lưu yêu cầu có thể được đáp ứng với một giải pháp duy nhất, nhưng những nhu cầu rất
khác nhau.
Việc thiết kế và thủ tục liên quan đến tính sẵn sàng cao và sao lưu giải pháp được
định nghĩa trong khắc phục thảm họa hoặc kinh doanh liên tục của một tổ chức kế hoạch,
trong đó phân tích các kịch bản thất bại và cung cấp các thủ tục được xác định trước để
theo cho dự phịng có khả năng. Các kế hoạch này phải bao gồm ước tính thời gian tới
phục hồi và được kiểm tra thường xuyên.
Triển vọng của việc sử dụng tài liệu lưu trữ trong khu vực và quốc gia, hoặc thay,
lưu trữ địa phương, đang được xem xét. Những cung cấp một cơ hội để cung cấp truy cập
giữa các doanh nghiệp và các bác sĩ cộng đồng, và có thể có khả năng được tái sử dụng


cho mục đích sao lưu hoặc lưu trữ chính. Thương mại dịch vụ cũng cung cấp off-site lưu
trữ, không chỉ để sẵn sàng cao và sao lưu, nhưng như các kho lưu trữ chính.
Quy định của hệ thống, chính sách trang web, tiêu chuẩn chăm sóc, quản lý rủi ro
và chi phí ra lệnh những loại thơng tin cần phải được lưu trữ để chăm sóc bệnh nhân và
mục đích y pháp. Khơng chỉ lập báo cáo phóng xạ mà cịn là ảnh kỹ thuật số mình có thể
tạo thành một thành phần quan trọng của hồ sơ y tế. Khi hình ảnh được mua trong nhiều
hình thức, ví dụ, mỏng CT lát dành cho sau chế biến và tái tạo dày hơn nhằm phân phối
và xem, chính sách sẽ quyết định liệu những được giữ lại hay không. Giữ dữ liệu thơ cho
CT và MR là khơng điển hình, nhưng giữ lại hình ảnh cho chế biến để sàng lọc nhũ CAD
có thể có lợi cho bệnh nhân, như thể việc lưu giữ kết quả CAD, để cải thiện độ chính xác
ở vịng tiếp theo của sàng lọc .
Sự phân phát hình ảnh
Mặc dù một số nhà cung cấp giới thiệu hài lịng với báo cáo một mình, nhiều địi
hỏi những hình ảnh, cho dù để đưa ra quyết định lâm sàng và chẩn đoán riêng của họ cho
kế hoạch điều trị phẫu thuật hay khác, hoặc cho giáo dục hoặc giải thích cho bệnh nhân.
Hình ảnh kỹ thuật số có lợi thế hơn bộ phim trong đó, tùy thuộc vào các phép và

truy cập kiểm sốt thích hợp, chúng có thể được thực hiện tại nhiều địa điểm cùng một
lúc, cả bên trong và bên ngoài một cơ sở, thơng qua một an tồn mạng hoặc thơng qua
phương tiện truyền thông trao đổi. Nếu cần thiết, cho mục đích giảng dạy hoặc nghiên
cứu, những hình ảnh kỹ thuật số có thể được de-xác định để bảo vệ bí mật của bệnh nhân.
Nhiều hệ thống PACS cung cấp cho truy cập mạng nội bộ và từ xa bằng người
dùng có thẩm quyền khác với bác sĩ X quang giải thích chính, thường sử dụng một thành
phần trình duyệt web hay một ứng dụng phần mềm có đáng kể chức năng ràng buộc hoặc
với hình ảnh chất lượng hạn chế, và trên màn hình mà có thể khơng được hiệu chuẩn
hoặc cấp y tế. Đối với nhiều người sử dụng tinh vi, này có thể khơng đạt u cầu, và một
bộ hồn chỉnh các hình ảnh chất lượng chẩn đốn phải được làm sẵn, tốt nhất là thường


xuyên, nhưng chắc chắn nếu có yêu cầu. Nếu cần thiết, các nhà cung cấp chăm sóc lâm
sàng phải có khả năng nhập khẩu các hình ảnh vào hệ thống riêng của họ.
Người sử dụng khác nhau đòi hỏi các chức năng khác nhau để có sẵn hình ảnh của
họ trong phần mềm hiển thị. Mặc dù một giả định thường được thực hiện mà chỉ thô sơ
các công cụ xử lý ảnh được yêu cầu, truy cập ví dụ bao gồm các chuyên phần mềm cần
thiết cho chỉnh hình răng giả mẫu ứng dụng, phẫu thuật thần kinh lập kế hoạch phẫu thuật
robot và lập kế hoạch xạ trị.
Truy nhập bệnh nhân thường bị bỏ quên. Mặc dù các phép và truy cập vấn đề kiểm
soát việc cung cấp truy cập mạng bên ngồi để bệnh nhân là khơng tầm thường, tổ chức
triển khai các hệ thống hồ sơ y tế điện tử đang ngày càng cung cấp cổng thông tin bệnh
nhân. Nhiều thường mặc dù, một tập hợp các hình ảnh về trao đổi phương tiện truyền
thơng thường xuyên được cung cấp cho tất cả các bệnh nhân, hoặc là ngay lập tức sau khi
kiểm trahoặc sau khi báo cáo cuối cùng được ban hành.
16.3.2. DICOM
16.3.2.1. Nền tảng
Các thiết bị chẩn đốn hình ảnh kỹ thuật số đầu tiên đều thuộc quyền sở hữu trong
tự nhiên và cung cấp đầu ra trong các hình thức của bộ phim đã in; người sử dụng khơng
có kỳ vọng mà hình ảnh kỹ thuật số sẽ được trích xuất từ các thiết bị như vậy, cũng khơng

phải là họ có thể được trao đổi giữa các thiết bị hoặc phần mềm từ các nhà sản xuất khác
nhau. Như trường hợp sử dụng được phát triển để chuyển, tàng trữ và hiển thị hình ảnh từ
xa giải pháp độc quyền điện tử, các nhà sản xuất ban đầu với điều kiện là khơng tương
thích. Người ta có thể, ví dụ, trang bị cho toàn bộ một bệnh viện với tia X, CT và MR
thiết bị thu thập cũng như một PACS và xem xét lại các máy trạm, nhưng chỉ khi tất cả
mọi thứ đã được mua từ một nhà cung cấp, hoặc nếu giao diện tùy chỉnh được phát triển
cho từng thiết bị thu thập. Cách tiếp cận này là không khả năng mở rộng cũng như không
giá cả phải chăng, và sự cần thiết phải phát triển các tiêu chuẩn mở để thúc đẩy khả năng


tương tác giữa các thiết bị từ các nhà sản xuất khác nhau một cách nhanh chóng trở nên
rõ ràng.
Nỗ lực đầu tiên mở tiêu chuẩn để chẩn đốn hình ảnh y tế là tiêu chuẩn ACRNEMA được xuất bản năm 1985, cùng được phát hành bởi American College of
Radiology, đại diện cho những người sử dụng, Manufacturers Association, đại diện cho
các nhà sản xuất. Tiêu chuẩn này định nghĩa một cấu trúc cho mã hóa dữ liệu điểm ảnh
trong hình ảnh chính mình, cùng với thơng tin về hình ảnh ở dạng một danh sách các
phần tử dữ liệu, và một bộ hướng dẫn và một phương tiện trao đổi những dữ liệu trên một
thiết bị giữa hai điểm tới điểm kết nối bằng cách sử dụng một giao diện song song 50
chân. Có ít nhất một tiêu chuẩn vào lúc đó, và nó đã khơng cho đến năm 1993 một phiên
bản mới được sử dụng rộng rãi đã được sửa đổi các tiêu chuẩn được sản xuất, đổi tên
thành DICOM, với nhiều tiến bộ đáng kể. Một tính năng chủ chốt của DICOM phân biệt
nó từ sử dụng của người tiền nhiệm của phát triển mạng máy tính và công nghệ Internet
và giao thức. Ngày nay, sử dụng DICOM là phổ biến và khơng có nhà sản xuất sẽ là thị
trường có sẵn một thiết bị mà khơng tuân theo các tiêu chuẩn. Các tiêu chuẩn không phải
là cố định, nhưng thay vì phát triển thơng qua mở rộng với tính năng bổ sung, như cơng
nghệ truyền thơng hình ảnh và mới được phát triển.
Mặc dù ban đầu nhắm mục tiêu hướng tới các ứng dụng X-quang, hiện nay, các
tiêu chuẩn DICOM là không nên giới hạn trong phạm vi và bao gồm hỗ trợ cho nhiều
chuyên khoa khác, chẳng hạn như tim mạch, nha khoa, nội soi, da liễu và bệnh lý.
DICOM cũng đã được mở rộng vượt ra ngoài phạm vi của thuốc bao gồm các thử nghiệm

không phá hủy các bộ phận máy bay (Digital Imaging và Truyền thông trong không phá
hủy Đánh giá - DICONDE) cũng như hành lý sàng lọc và các ứng dụng bảo mật khác
(hình ảnh số và truyền thơng trong bảo mật - DICOS).
16.3.2.2. Mơ hình thơng tin và thơng tin đối tượng hỗn hợp
Một mục đích chính của DICOM là việc trao đổi hình ảnh và kèm theo thơng tin
của họ. Tiêu chuẩn mô tả định nghĩa đối tượng thơng tin (IODs), mỗi trong số đó là cụ


thể cho một loại hình sản xuất bởi một phương thức cụ thể, nhưng có chung một cấu trúc
chung. Ví dụ, có một IOD cho CT và một IOD cho siêu âm. Những chia sẻ thông tin phổ
biến về bệnh nhân và quản lý nghiên cứu, nhưng những thông tin khác nhau về mua lại
kỹ thuật, các mối quan hệ khơng gian và thời gian, và mã hóa các dữ liệu điểm ảnh.
DICOM mô tả thông tin này trong mô-đun đó là một trong hai chung hoặc phương thức
cụ thể. Các mơ-đun bệnh nhân, ví dụ, bao gồm các bệnh nhân tên, ngày sinh của họ và
nhận dạng của họ, i. e. đặc điểm của bệnh nhân được cố định. Ngồi các thơng tin về
bệnh nhân, thơng tin thêm cần thiết để quản lý nghiên cứu, ví dụ như ngày và thời gian
mà nghiên cứu được bắt đầu, các định danh của các yêu cầu và các nghiên cứu riêng của
mình, và mơ tả của các loại thủ tục; này có thể được tìm thấy trong các mơ-đun nghiên
cứu chung.
Hình ảnh CT sẽ chứa các module bổ sung được áp dụng cho tất cả các hình thức
của hình ảnh cắt ngang hoặc có thể được cụ thể cho CT. Ví dụ, CT, MR và PET hình ảnh
chia sẻ tất cả các khái niệm về một hình ảnh như một lát trong một không gian 3-D được
xác định rõ. Khung của module tham khảo định nghĩa bệnh nhân tương đối phối hợp hệ
thống chia sẻ bởi một tập hợp các lát có được trong cùng một thủ tục, và các mặt phẳng
ảnh mơ-đun xác định vị trí và hướng của một lát. Hình ảnh siêu âm, mặt khác, theo
truyền thống được mua lại với một bộ chuyển đổi tự do và khơng có một hình học, khơng
chứa các phân hệ.
Kể từ khi hình ảnh CT được mua sử dụng một chùm tia X, chúng chứa cụ thể thuộc
tính mơ tả các đặc điểm đó chùm và sản xuất của nó, bao gồm cả điện áp, ống hiện nay,
thời gian phơi sáng và lọc. Siêu âm hình ảnh, mặt khác, bao gồm thơng tin về các loại đầu

dị sử dụng, tần số đầu dị, và như vậy. Theo đó, có những hình ảnh và CT siêu âm
module ảnh được xác định để ghi lại các thông tin cụ thể phương thức này.
Các module khơng chỉ mơ tả các thơng tin đó là một trong hai phương thức chung
hoặc cụ thể, nhưng điều đó cũng được chia sẻ giữa nhiều hình ảnh trong quá trình cùng
phổ biến này được định nghĩa trong một mơ hình thơng tin DICOM, mà mơ tả các thực
thể, chẳng hạn như bệnh nhân, nghiên cứu, thiết bị, hàng loạt và hình ảnh, và các mối


quan hệ giữa chúng. Vì vậy, tất cả các hình ảnh được mua như là một phần của thủ tục
cùng sẽ chứa chính xác cùng một thơng tin về bệnh nhân và học tập. Nếu thủ tục được
thực hiện trên cùng một thiết bị, sau đó thơng tin về các thiết bị sẽ giống hệt nhau trong
tất cả các hình ảnh như vậy.
Nhiều hình ảnh có thể được nhóm lại thành các dịng tương tự nếu họ có một cái
gì đó trong phổ biến, ví dụ, nếu họ đã được mua lại trong một hoạt động đơn lẻ của các
giàn CT. Hình ảnh khi được mã hóa, tuy nhiên, tất cả các thông tin phổ biến này được
nhân rộng vào mỗi trường hợp, đó là, mỗi ảnh có chứa một bộ đầy đủ các thông tin, và
cho lý do này, chúng được gọi là trường hợp (như trái ngược với bình thường trường hợp
trong đó các thơng tin về mỗi thực thể sẽ được quản lý và truyền riêng). Mục đích là một
hình ảnh duy nhất có thể được tách ra từ hình ảnh khác hoặc hệ thống mà trên đó nó
được sản xuất hoặc lưu trữ, nhưng vẫn cịn chứa một tập hợp đầy đủ các thông tin cần
thiết để xác định và giải thích nó.
16.3.2.3. Thuộc tính, yếu tố dữ liệu, mã hóa và chuyển cú pháp
Module được định nghĩa như là một danh sách các thuộc tính, mỗi trong số đó mã
hóa cụ thể mẩu thơng tin như tên hay một giá trị số. Đối với truyền dẫn và lưu trữ, những
thuộc tính được mã hóa như các yếu tố dữ liệu trong một đơn nhị phân tập dữ liệu. Mỗi
phần tử dữ liệu trong tiêu chuẩn được ấn định một độc đáo 32 bit số tag, thường được mơ
tả như là một cặp của nhóm thập lục phân 16 bit và yếu tố số. Ví dụ, thuộc tính tên của
bệnh nhân được chỉ định một phần tử dữ liệu tag của (0010,0010). Một mô tả văn bản của
tên của mỗi phần tử dữ liệu được không nằm trong mã hóa, do đó, định dạng khơng phải
là 'tự mơ tả 'và nhận cần phải có kiến thức về ý nghĩa của mỗi nguyên tố.

Mỗi phần tử dữ liệu là một loại được xác định trước, hoặc đại diện giá trị, và các
tiêu chuẩn định nghĩa một loạt các loại hình đó. Có nhiều loại nhị phân cho ký và số
nguyên không dấu 16 và 32 độ dài bit, IEEE điểm nổi loại nhị phân của 32 và 64 độ dài
bit, cũng như các loại chuỗi cụ thể và nói chung, chẳng hạn như những người cho tên, số
nguyên và các giá trị thập phân , ngày tháng và thời gian, và mã số, như trái ngược với


mơ tả văn bản miễn phí. Các đại diện giá trị, hoặc có thể được mã hóa một cách rõ ràng,
hay ngụ ý và nhìn lên trong một từ điển của người nhận.
Chiều dài giá trị của mỗi phần tử dữ liệu ln ln được mã hóa một cách rõ ràng.
Giá trị độ dài ln và thậm chí, nếu cần thiết, các chuỗi được độn để ngay cả chiều dài.
Các dữ liệu điểm ảnh tự được mã hóa như là chỉ phần tử dữ liệu khác (7FE0,0010),
mặc dù chỉ là một trong rất lớn với một số quy tắc mã hóa cụ thể. Do đó, một DICOM tập
dữ liệu khơng bao gồm 'tiêu đề' chiều dài cố định có thể được bỏ qua để đạt được các dữ
liệu điểm ảnh, cũng không phải là dữ liệu pixel thiết phải vào cuối của tập dữ liệu. Phân
tích đầy đủ các yếu tố dữ liệu liên tiếp, trong đó có đệ quy vào bất kỳ biến trình tự thời
gian, là cần thiết để khôi phục lại các dữ liệu điểm ảnh đáng tin cậy.
Cú pháp chuyển xác định mã hóa thực tế. Nó cũng được sử dụng để phân biệt các
bức ảnh có bộ dữ liệu hoặc dữ liệu điểm ảnh tồn bộ có thể được nén, được thảo luận sau.
Ngồi các cú pháp chuyển tiêu chuẩn theo quy định của DICOM, một nhà sản xuất có thể
xác định cú pháp truyền tin riêng của mình, có thể được sử dụng miễn là cả hai người gửi
và người nhận đồng ý để hỗ trợ họ.
16. 3. 2. 4. Lớp dịch vụ, các lớp cặp dịch vụ đối tượng, các liên kết và báo cáo phù hợp
Khi một thể hiện của một đối tượng thơng tin hình ảnh đã được lắp ráp và mã hóa
trong một cú pháp truyền đặc biệt, nó được truyền trên mạng bằng cách sử dụng một của
nhiều dịch vụ mạng DICOM định nghĩa, các lớp dịch vụ lưu trữ.
Không phải tất cả các thiết bị hỗ trợ tất cả các loại hình ảnh từ các phương thức khác
nhau. Theo đó, DICOM định nghĩa là sự kết hợp của một lớp dịch vụ và một IOD như
một cặp dịch vụ đối tượng (SOP) lớp. Ví dụ, sự kết hợp của các lưu trữ lớp dịch vụ và
hình ảnh CT IOD là CT lưu trữ hình ảnh lớp SOP.

Mục đích của việc định nghĩa các lớp SOP là để cho phép người gửi và người
nhận để đàm phán khả năng lẫn nhau của họ khi thiết lập kết nối vào mạng, hoặc những
gì DICOM đề cập đến như một 'hiệp hội'. cơ chế đàm phán này cho phép người gửi cung


cấp, ví dụ, CT và MR hình ảnh mỗi trong không nén hoặc dạng nén, và người nhận để
chấp nhận hoặc là những người mà nó hỗ trợ, hoặc thích, và cho người gửi để sau đó
chọn trong số những lựa chọn chấp nhận mà một để sử dụng.
Trong một số trường hợp, một người gửi có thể có hình ảnh để gửi nhiều hơn một
số lớp SOP, nói CT và siêu âm, nhưng người nhận, một máy trạm 3-D ví dụ, có thể khơng
hỗ trợ hình ảnh siêu âm và sau đó sẽ từ chối các lớp SOP tương ứng.
Nói chung, những hạn chế đó được biết đến trước đó, khi mua và tại thời gian cài
đặt, và được xác định bằng cách so sánh DICOM phù hợp báo cáo. Mỗi nhà sản xuất
được yêu cầu của các tiêu chuẩn để ghi lại khả năng sản phẩm của họ trong một tuyên bố
hợp chuẩn. Trong số những thứ khác, các báo cáo chứa một bảng về những lớp SOP và
chuyển cú pháp là hỗ trợ. Một tuyên bố đơn giản bởi một nhà cung cấp thiết bị là
'DICOM tương thích' là khơng đủ để mơ tả khả năng tương tác; đúng hơn, xem xét cụ thể
của mỗi cặp thiết bị 'câu phù hợp bởi một' 'mua được giáo dục với một con mắt quan
trọng là cần thiết để đảm bảo tính tương thích.
Các thiết bị ở hai đầu của hiệp hội được gọi là ứng dụng thực thể. Thuật ngữ này
được sử dụng kể từ khi khơng có u cầu đó có thể là một ai một giữa các thiết bị vật lý
hoặc các ứng dụng phần mềm và thực thể ứng dụng.
16.3.2.5. Phương tiện truyền thông trao đổi và kho lưu trữ
Ngoài việc cung cấp cho chuyển trường DICOM trên mạng, các tiêu chuẩn cũng
bao gồm các quy tắc cho việc sử dụng các phương tiện truyền thông trao đổi, chẳng hạn
như ghi đĩa CD, DVD, MOD và (universal serial bus) các thiết bị USB. Đây là những suy
nghĩ để có đủ mạnh mẽ để cho phép thơng tin được lưu giữ truyền vật lý từ một địa điểm
khác, chẳng hạn như bằng mail hoặc chuyển phát nhanh. DICOM có lựa chọn phương
tiện truyền thơng định dạng của người tiêu dùng thông thường và hệ thống tập tin bất cứ
khi nào có thể, để tối đa hóa việc tái sử dụng các công nghệ hợp lý và đảm bảo rằng họ là

có thể đọc được với các hệ điều hành thơng thường trên máy tính thơng thường mà không
cần cho phần cứng đặc biệt hoặc phần mềm.


Đối với các định dạng tập tin, một tiêu đề thông tin 'siêu' ngắn là cần thiết, trước
các số liệu DICOM mã hóa, trong đó cung cấp một chuỗi cơng nhận ( 'ma thuật số ') do
đó các tập tin DICOM có thể được phân biệt với các file khác, cũng như mô tả của cú
pháp chuyển giao thực tế sử dụng để mã hóa các tập dữ liệu sau.
Tất cả các phương tiện truyền thông DICOM cũng cần phải có, trong thư mục gốc,
một tập tin DICOMDIR, mã hóa một bản tóm tắt về nội dung của các phương tiện truyền
thông, liệt kê tất cả các bệnh nhân, nghiên cứu, hàng loạt và dụ hiện nay, cùng với một
bản tóm tắt các đặc điểm của mỗi của các thực thể. Một ứng dụng có thể đọc tập tin này
và nhanh chóng tóm tắt các nội dung trong một trình duyệt cho người sử dụng, mà không
cần phải đọc tất cả các tập tin trên phương tiện truyền thông.
16 3.2.6. Trường hợp khác với ảnh
Trọng tâm ban đầu của DICOM là việc trao đổi hình ảnh bản thân. Tuy nhiên, có
nhiều loại khác của dữ liệu số lượng lớn có thể được xử lý một cách tương tự như hình
ảnh, chẳng hạn như dạng sóng dựa trên thời gian (ví dụ như điện tâm đồ), dữ liệu quang
phổ (ví dụ như quang phổ MR), tài liệu của các loại khác nhau (ví dụ như các file PDF)
và thậm chí các dữ liệu thô được mua trước khi xây dựng lại hình ảnh. Những loại khác
nhau dữ liệu cần mơ tả một cách tương tự như mơ hình thơng tin hình ảnh, và do đó có
thể chia sẻ các mơ hình thơng tin tổng hợp được sử dụng cho hình ảnh. Có thể được mơ
tả như một IOD hợp với việc bổ sung thích hợp module, các thuộc tính, các yếu tố dữ liệu
và cơ chế mã hóa. Cùng lớp lưu trữ dịch vụ có thể được sử dụng để chuyển các đối tượng
trên mạng và họ có thể được mã hóa trên phương tiện truyền thơng trao đổi theo cách
tương tự như hình ảnh.
Ngồi ra, các loại thơng tin khác có thể được mua lại mà khơng bao gồm dữ liệu
số lượng lớn mà cần phải được mô tả, nhưng mà đầy đủ có thể được mơ tả là một tập hợp
các thuộc tính cá nhân. Ví dụ, một kế hoạch xạ trị có thể được mơ tả một cách như vậy,
khác với hình ảnh xạ trị (hình cổng thơng tin) hoặc một bản đồ liều xạ trị, được mã hóa

như hình ảnh. Có một tồn bộ gia đình của các đối tượng liên quan đến xạ trị để hỗ trợ cả
hai điều trị tia bên ngoài.
Sự cần thiết để mã hóa dữ liệu trong một dạng cấu trúc mở rộng là chung cho
nhiều trường hợp sử dụng, bao gồm cả việc ghi dữ liệu định lượng và phân loại từ các
thiết bị mua lại (chẳng hạn như đo siêu âm sản khoa hay tim), các CAD bất thường về
hình ảnh như chụp X quang vú , cũng như mã hóa của con người tạo ra các báo cáo. Đây
là tỉnh của DICOM cấu trúc báo cáo gia đình của các đối tượng, trong đó sử dụng trình tự
đệ quy lồng nhau thuộc tính để mã hóa một cây mở rộng các thơng tin văn bản phân loại,
mã hố, số và miễn phí sử dụng mẫu được xác định cho các ứng dụng cụ thể,
Một tính năng nổi bật của báo cáo DICOM cấu trúc, so với định dạng tài liệu có
cấu trúc khác, là một cơ chế để làm tài liệu tham khảo khơng chỉ để hình ảnh DICOM (và
dạng sóng) trong tồn bộ của họ, nhưng cũng phải cụ thể phối hợp các địa điểm tham
chiếu trong không gian (hoặc thời gian). Chúng được sử dụng, ví dụ, để minh họa cho các
phát hiện hoặc để xác định những vị trí mà tại đó đo được thực hiện. DICOM đối tượng
báo cáo có cấu trúc cũng được sử dụng để mã hóa liều bức xạ báo cáo có cấu trúc, cũng
như danh sách các hình ảnh có liên quan đối với một số mục đích (khóa ghi chú hình ảnh
hoặc văn bản lựa chọn đối tượng chính).
Khi hiển thị, hình ảnh y tế thường được chế tác bởi người sử dụng để phóng to
hoặc chảo đến một địa điểm cụ thể, hoặc điều chỉnh độ tương phản và độ sáng (chiều
rộng cửa sổ và trung tâm) và có thể được chú thích bằng văn bản hoặc đồ họa. Những
thao tác có thể được bắt như một nhà thuyết trình, và các quốc gia như vậy có thể được
lưu trữ như là trường hợp để thu hồi và áp dụng cho các hình ảnh tương tự tại một thời
gian sau đó. Hình ảnh tham khảo trong các báo cáo cấu trúc cũng có thể chứa một tham
khảo đi kèm với một nhà nước trình bày, ví dụ, để nắm bắt sự xuất hiện của màn hình
hiển thị của một khu vực cụ thể khi một phép đo được thực hiện.


Như với các trường hợp khơng phải hình ảnh số lượng lớn dữ liệu tổng hợp, báo

cáo có cấu trúc và trường hợp nhà nước trình diễn sẽ được trao đổi bằng cách sử dụng
dịch vụ lưu trữ thông thường lớp và trao đổi phương tiện truyền thông.
16.3.2.7. Lớp dịch vụ khác hơn là lưu trữ
Mặc dù việc sử dụng chính của các dịch vụ mạng DICOM là chuyển giao (cửa
hàng) hình ảnh và các trường hợp khác từ một thực thể ứng dụng khác, có nhiều lớp dịch
vụ khác theo quy định. Một số tồn tại chủ yếu để hoạt động lưu trữ hỗ trợ. Các dịch vụ
cam kết lưu trữ cho phép người gửi một tập các trường hợp yêu cầu người nhận nếu nó
sẽ chịu trách nhiệm cho sự bền bỉ của các đối tượng được lưu trữ. Dịch vụ này được sử
dụng bởi một phương thức mua lại trước khi xóa các bản sao địa phương của hình ảnh.
Các truy vấn/ lấy lớp dịch vụ cho phép một để truy vấn một thiết bị từ xa cho
bệnh nhân, nghiên cứu, và hàng loạt các trường hợp, sử dụng nhận dạng và phù hợp khác
thuộc tính, và sau đó chọn một mục để thu hồi.
Các lớp dịch vụ khác được xác định cho các trường hợp sử dụng mà không liên
quan trực tiếp để lưu trữ. Các lớp dịch vụ quản lý worklist cung cấp nhân khẩu học và
yêu cầu và lập kế hoạch thông tin thông qua một phương thức worklist. Các câu trả lời
bước thủ tục thu được và lên kế hoạch cung cấp các phương thức với các thiết thông tin
để lựa chọn bệnh nhân chính xác, thực hiện cơng tác thu nhận hình ảnh và cư các thuộc
tính trong hình ảnh kết quả. Sau khi mua lại hình ảnh là hồn tất, thơng tin phản hồi được
cung cấp cho các hệ thống quản lý trong một bước thủ tục phương thức thực hiện.
16.3.3. Giao diện hệ thống thông tin X quang- Hệ thống thông tin bệnh viện: Health
Level 7- HL7
16.3.3.1. Nền tảng
Cũng như DICOM là phổ biến và không bị thách thức như là tiêu chuẩn duy nhất
để trao đổi hình ảnh y tế, hệ thống thơng tin khác trong chăm sóc sức khỏe doanh nghiệp
phụ thuộc vào Health Level 7 (HL7) tiêu chuẩn cho truyền thông. Phiên bản đầu tiên