Xây dựng chương trình mã hóa thông tin cần bảo vệ trong ảnh DICOM

0
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
**************************

TRẦN LONG

XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH MÃ HÓA THÔNG TIN CẦN BẢO VỆ
TRONG ẢNH DICOM

Ngành : Công nghệ Thông tin
Chuyên ngành: HỆ THỐNG THÔNG TIN
Mã số: 60 48 05
LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: Tiến sĩ HỒ VĂN CANH






HÀ NỘI 10-2011

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU
1
CHƯƠNG 1 CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TRONG Y TẾ VÀ THỰC
TRẠNG CÔNG TÁC QUẢN LÝ, SỬ DỤNG ẢNH DICOM TRONG
NGÀNH Y TẾ

4
1.1. THỰC TRẠNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TRONG Y TẾ
4
1.1.1 Về cơ sở hạ tầng về công nghệ thông tin
4
1.1.2 Cơ sở dữ liệu và phần mềm ứng dụng
5
1.1.3. Dịch vụ công và hỗ trợ quản lý điều hành
6
1.2 MỘT SỐ TỒN TẠI TRONG ỨNG DỤNG CNTT TRONG NGÀNH
Y TẾ

6
1.3 PHÂN TÍCH NHU CẦU QUẢN LÝ VÀ SỬ DỤNG ẢNH DICOM
TRONG NGÀNH Y TẾ

7
CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU CHUẨN DICOM CẤU TRÚC DỮ LIỆU
VÀ MÃ HÓA CỦA ẢNH DICOM

10
2.1GIỚI THIỆU CHUẨN DICOM
10
2.1.1 Khái niệm
10
2.1.2 Lịch sử phát triển của DICOM
10
2.1.3 Nhu cầu thực tế
11

2.1.4 Mục đích của chuẩn DICOM
12
2.1.5. Cấu trúc của chuẩn DICOM
12
2.1.6 Định nghĩa đối tƣợng thông tin
21
2.1.7 Các đặc tả về lớp dịch vụ
22
2.1.8 Cấu trúc và các ngữ nghĩa dữ liệu
23
2.1.9 Từ điển dữ liệu
23
2.1.10 Lƣu trữ thiết bị và định dạng tập tin
24
2.2 CẤU TRÚC DỮ LIỆU VÀ MÃ HÓA CỦA ẢNH DICOM
25
2.2.1 Định dạng ảnh DICOM
25
2.2.2Phần tiêu đề (header)
25
2.2.3 Dữ liệu ảnh (Data Set)
27
CHƯƠNG 3 LÝ THUYẾT MÃ HÓA VÀ CÁC THUẬT TOÁN
29
3.1 GIỚI THIỆU MÃ HÓA
29
3.1.1 Tại sao cần phải sử dụng mã hoá
29
3.1.2 Nhu cầu sử dụng kỹ thuật mã hoá
29

3.1.3 Độ an toàn của thuật toán
31
3.1.4 Phân loại các thuật toán mã hoá
32
3.1.5 Một số ứng dụng của mã hoá
36
3.2 THUẬT TOÁN MÃ HÓA DES
37
3.2.1 Tổng quan về DES
37
3.2.2 Nguồn gốc lịch sử và quá trình thay thế DES
37
3.2.3 Tổng quan của thuật toán DES
38
3.2.5 Giải mã DES
38
3.2.6 DES trong thực tế
39
3.2.7 Triple DES
40
CHƯƠNG 4 XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH PHẦN MỀM MÃ HÓA
THÔNG TIN CẦN BẢO VỆ TRONG ẢNH DICOM

41
4.1 ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP BẢO VỆ THÔNG TIN ẢNH DICOM
41
4.2 PHÂN TÍCH THIẾT KẾ CHƢƠNG TRÌNH
42
4.3 NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH
43

4.4 CÁC CHỨC NĂNG CHÍNH CỦA CHƢƠNG TRÌNH
43
4.4.1 Chức năng mã hóa thông tin trong từng ảnh DICOM
43
4.4.2 Chức năng mã hóa thông tin theo yêu cầu trong ảnh DICOM
43
4.4.3 Chức năng mã hóa thông tin theo yêu cầu trong nhiều ảnh DICOM
44
4.4.4 Chức năng kết xuất thông tin ảnh trong DICOM
44
4.4.5 Chức năng kết xuất thông tin text trong DICOM
44
4.4.6 Chức năng mã hóa nhiều tệp ảnh
44
4.5 KỸ THUẬT VÀ HƢỚNG DẪN SỬ DỤNG CHƢƠNG TRÌNH
44
KÊT LUẬN
53
KIẾN NGHỊ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO
53
TÀI LIỆU THAM KHẢO
54

DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT
ACR (American College of Radiology): Đại học chẩn đoán hình ảnh Mỹ
ACSE (Association Control Service Element): Yếu tố phục vụ kiểm soát liên kết
AE (Application Entity): Thực thể ứng dụng
AES (Advanced Encryption Standard): Tiêu chuẩn mã hóa tiên tiến
ANSI (American National Standards Institute): Học viện về Các chuẩn Quốc gia
của Mỹ

AP (Application Profile): Bộ ứng dụng
API (Application Programming Interface): Giao diện chương trình ứng dụng
ASCII (American Standard Code for Information Interchange): Bộ mã chuẩn
ASCII
CEN TC251 (Comite Europeen de Normalisation - Technical Committee 251 -
Medical Informatics): Hôi đồng kỹ thuật 251 - Thông tin y khoa
CNTT Công nghệ thông tin
DES (Data Encryption Standard) : Tiêu chuẩn mã hóa dữ liệu
DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine): Hình ảnh kỹ thuật
số và truyền thông trong y học
DIMSE (DICOM Message Service Element): Yếu tố dịch vụ thông điệp
DICOM
DIMSE-C (DICOM Message Service Element - Composite): Yếu tố hỗn hợp
dịch vụ thông điệp DICOM
DIMSE-N (DICOM Message Service Element - Normalized): Yếu tố đã được
chuẩn hóa dịch vụ DICOM
FSC (File-set Creator): Bộ tập tin tạo
FSR (File-set Reader): Bộ tập tin đọc
FSU (File-set Updater): Bộ tập tin cập nhật
HIS (Hospital Information System): Hệ thống thông tin bệnh viện
HL7 (Health Level 7): Chuẩn trao đổi dữ liệu giữa các hệ thống máy tính trong
lĩnh vực y tế.

1
MỞ ĐẦU
Trưới sự phát triển của công nghệ thông tin ngày nay, mọi lĩnh vực đều
được công nghệ hóa. Trong ngành y tế, nhu cầu quản lý bệnh viện, trao đổi
nhanh chóng và chính xác thông tin bệnh nhân là rất cần thiết . Để đáp ứng điều
này các thiết bị chẩn đoán hình ảnh không chỉ ra đời và ngày càng hoàn thiện về
mặt kỹ thuật mà còn quan tâm đến tính tiện dụng cho người dùng. Vì thế với xu

hướng này, DICOM đã ra đời - đây là một chuẩn thống nhất giữa các thiết bị
chẩn đoán hình ảnh. Việc phát triển chuẩn này đang là vấn đề được quan tâm
của nhiều nước trên thế giới. Việt Nam cũng theo đà phát triển đó, hiểu và nắm
bắt chuẩn DICOM là vấn đề không thể thiếu để hòa mình vào thế giới công nghệ
trong lĩnh vực y tế, đặc biệt nhờ công nghệ Internet, xu hướng khám chữa bệnh
từ xa đang được hình thành và ngày càng phát triển thì việc nghiên cứu và ứng
dụng là một vấn đề quan trọng và cấp thiết.
DICOM là “Hình ảnh kỹ thuật số và truyền thông trong y học” được thiết lập
làm tiêu chuẩn truyền dữ liệu trong các ứng dụng về y tế. Đó là một quy trình
truyền dữ liệu ở một cấp độ ứng dụng rất cao, hỗ trợ các tiêu chuẩn khác như
Ethernet, TCP/IP. Nó cho phép người sử dụng hình ảnh y tế (bác sỹ chẩn
đoán, điều trị, theo dõi điều trị) nhận được hình ảnh của bệnh nhân một cách
nhanh nhất, không phụ thuộc vào khoảng cách từ người sử dụng tới thiết bị
chụp ảnh. Điều này rất có ý nghĩa đối với bệnh nhân nói chung, đặc biệt đối
với bệnh nhân cấp cứu.
Mã hóa_Cryptography là một ngành khoa học nghiên cứu về việc giấu thông
tin nhằm bảo mật dữ liệu lưu trữ trên máy tính hoặc các dữ liệu truyền trên
mạng máy tính. Hiện nay, trong kỷ nguyên phát triển ứng dụng Công nghệ
thông tin (CNTT) đã có rất nhiều phương pháp, thuật toán mã hóa đảm bảo
tính bảo mật cao được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực kinh tế, chính trị, khoa
học kỹ thuật.
Trong ngành y tế, khi ứng dụng công nghệ thông tin cũng đặt ra các yêu cầu
bảo mật dữ liệu trong quản lý lưu trữ dữ liệu và trao đổi thông tin qua mạng
máy tính. Các cuộc hội chẩn qua mạng, xây dựng cơ sở dữ liệu y tế điện tử
phục công tác chuyên môn, đào tạo qua mạng cần đảm bảo tính bí mật một
số thông tin cá nhân, do vậy việc mã hóa các thông tin cá nhân của người
bệnh trong ảnh DICOM cũng là một trong những nhu cầu thực tiễn hiện nay.
Do đó, mục tiêu của luận văn được đề ra là:
1. Tìm hiểu về thực tiễn công tác quản lý và xử lý ảnh DICOM trong ngành Y
tế

2. Xác định nhu cầu bảo mật trong việc sử dụng ảnh y tế theo chuẩn DICOM.

2
3. Phân tích cấu trúc chuẩn DICOM và dữ liệu ảnh DICOM
4. Tìm hiểu cơ sở lý thuyết các thuật toán mã hóa, lựa chọn 01 phương pháp mã
hóa thích hợp cho việc mã hóa thông tin trong ảnh DICOM
5. Xây dựng chương trình phần mềm mã hóa thông tin cá nhân (Private) trong
ảnh DICOM . Ứng dụng chuẩn DICOM và một số mã nguồn mở để thiết kế
xây dựng phần mềm cho phép người sử dụng xem thông tin ảnh DICOM,
mã hóa thông tin, lưu ảnh DICOM mới.
Luận văn có bốn chƣơng chính, bao gồm:
Chƣơng 1: Công nghệ thông tin y tế và thực trạng công tác quản lý và sử dụng
ảnh y tế theo chuẩn DICOM trong ngành Y tế Việt Nam
Chƣơng 2: Giới thiệu chuẩn DICOM, cấu trúc dữ liệu và mã hóa thông tin ảnh
DICOM gồm các phần:
Quy chuẩn
Các định nghĩa đối tượng thông tin
- Các đặc tả lớp dịch vụ
- Cấu trúc dữ liệu và mã hóa
- Từ điển dữ liệu
- Trao đổi thông điệp
Hỗ trợ giao tiếp qua mạng đối với việc trao đổi thông điệp
Lưu trữ tập tin DICOM trên các thiết bị và định dạng tập tin cho việc trao
đổi dữ liệu.
Bộ các chuẩn ứng dụng lưu trữ truyền thông
Các định nghĩa truyền thông và truyền thông vật lý đối với việc trao đổi
dữ liệu
Bộ các chuẩn bảo mật
Khảo sát ảnh DICOM: Tiêu đề ảnh (DICOM header), Dữ liệu ảnh (Data
Set)

Chƣơng 3: Lý thuyết mã hóa và các thuật toán mã hóa
Giới thiệu về mã hóa: Khái niệm, nhu cầu và các thuật toán mã hóa
Tổng quan về thuật toán DES: Nguồn gốc lịch sử , Mã hóa DES, Giải mã
DES

3
Chƣơng 4: Xây dựng chương trình phần mềm mã hóa thông tin cá nhân
(Private) trong ảnh DICOM
Đề xuất giải pháp bảo vệ thông tin trong quản lý và sử dụng ảnh DICOM
Phân tích thiết kế chương trình
Xây dựng phần mềm đọc ảnh DICOM, truy xuất các thông tin cá nhân
(PN_Patient Information), mã hóa bằng DES, lưu tập tin DICOM, giải mã
thông tin .
Kết xuất thông tin dữ liệu ảnh trong ảnh DICOM và mã hóa
Thực nghiệm kiểm tra đánh giá kết quả.

Kết luận và kiến nghị các hƣớng nghiên cứu tiếp theo

4
CHƢƠNG 1
CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TRONG Y TẾ VÀ THỰC TRẠNG CÔNG
TÁC QUẢN LÝ, SỬ DỤNG ẢNH Y TẾ THEO CHUẨN DICOM
TRONG NGÀNH Y TẾ VIỆT NAM
1.1 THỰC TRẠNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TRONG Y TẾ
Khái niệm E-medicine và E-health là thuật ngữ dùng để mô tả các ứng
dụng Công nghệ thông tin trong lĩnh vực y tế và chăm sóc sức khoẻ, hiện nay
trên thế giới ở một số quốc gia phát triển hầu hết các công tác chuyên môn
nghiệp vụ của ngành y tế đã sử dụng công nghệ thông tin từ việc lưu trữ thông
tin bệnh, triệu chứng, hội chứng, kết quả cận lâm sàng, hình ảnh hỗ trợ chẩn
đoán bệnh, thông tin thuốc, hỗ trợ chẩn đoán, kê đơn thuốc đến các quy trình
nghiệp vụ khám chữa bệnh, quy trình chăm sóc bệnh nhân, quản lý dịch tễ học
đã được chuẩn hóa có kết hợp, hỗ trợ của máy tính. Từ đó đã ra đời các chuẩn
giao tiếp trong y tế như HL7, DICOM
1.1.1 Về cơ sở hạ tầng về công nghệ thông tin
Mạng máy tính: Trong thập kỷ qua, nước ta đã trang bị được hệ thống hạ
tầng CNTT khá tốt. Do dịch vụ đường truyền viễn thông của nước ta phát triển

nhanh nên ngành y tế hoàn toàn có khả năng khai thác cho các nhiệm vụ chuyên
môn của mình. Hiện nay:
- Cơ sở y tế thuộc Bộ y tế đã có 100% các đơn vị trực thuộc Bộ có mạng
LAN và kết nối internet tốc độ cao, bình quân mỗi mạng có trên 110 máy tính,
74% cán bộ y tế sử dụng máy tính thông thạo trong công việc, 58% có hệ thống
E-mail riêng và 43% có hệ thống bảo mật, 53% có hệ thống backup dữ liệu.
- Tại các tỉnh: 95,3% Văn phòng Sở có mạng LAN và kết nối được
Internet tố độ cao, 61% có hệ thông E-mail riêng, 26% có hệ thống bảo mật và
24% có hệ thống lưu trữ dữ liệu.
- Trong 280 bệnh viện địa phương được điều tra có 52,9% bệnh viện tỉnh
có LAN và 81% kết nối được Internet tốc độ cao. 37,2% bệnh viện huyện có
mạng LAN và 65% kết nối internet.

Đường truyền: Một số ít cơ sở y tế (chiếm 2%) có đường truyền riêng,
trên 70% đơn vị sử dụng đường truyền ADSL và còn nhiều nơi vẫn truy cập
Internet bằng Dail-up.

Internet, Web site: Cơ quan Bộ Y tế có cổng điện tử với thông tin được
cập nhật thường xuyên. 100% các trường Đại học, Cao đẳng Y-Dược có mạng

5
LAN, kết nối Internet và Website. Trang thông tin điện tử: 15% Sở Y tế có địa
chỉ website trên Internet, 27% đơn vị trực thuộc có trang web. Các cơ sở y tế địa
phương kết nối Internet ước đạt 30%; gần 80 đơn vị trực thuộc có Web site trên
Internet.

1.1.2. Cơ sở dữ liệu và phần mềm ứng dụng
Cơ sở dữ liệu: Bộ Y tế chưa xây dựng được kho cơ sở dữ liệu chung của ngành
để đáp ứng cho nhu cầu của công tác quản lý. Cơ sở dữ liệu hiện nay còn phân
tán và manh mún chưa đồng bộ vì vậy chưa phát huy được thế mạnh của CNTT

để cung cấp được đầy đủ cơ sở dữ liệu cho việc xây dựng chiến lược, kế hoạch
phát triển ngành. Cơ sở dữ liệu y tế hiện nay nằm rải rác ở nhiều đơn vị của các
Vụ, Cục, Văn phòng Bộ và một số cơ sở trực thuộc cần được tổ chức lại thành
trung tâm tích hợp dữ liệu y tế quốc gia. Số hoá các cơ sở dữ liệu y tế là yêu cầu
rất cơ bản nhưng đòi hỏi kinh phí, nhân lực và thời gian. Bộ Y tế đã có triển khai
nhưng mới ở một số lĩnh vực.

Phần mềm ứng dụng: Hầu hết các cơ sở y tế đã đưa vào sử dụng các
phần phần ứng dụng như: Quản lý nhân sự, vật tư - tài chính, quản lý công
văn, Do tính cấp bách của việc ứng dụng CNTT y tế nên ngành y tế đã chủ
động tổ chức, hỗ trợ để các Nhà cung cấp dịch vụ tin học xây dựng các phần
mềm ứng dụng chuyên biệt trong một số lĩnh vực như quản lý bệnh viện, quản
lý trang thiết bị y tế, quản lý đào tạo, Bộ Y tế đã cho sử dụng một số chuẩn
quốc tế làm cơ sở xây dựng các phần mềm ứng dụng như: mã phân loại bệnh
quốc tế ICD 10 của Tổ chức Y tế Thế giới. Mã thuốc ATC, chuẩn công nghệ
thông tin trong y tế như: HL7, DICOM, tạo thuận lợi cho các công ty tin học
xây dựng các phần mềm ứng dụng trong ngành y tế. Tuy nhiên vẫn còn nhiều
vấn đề cần được Bộ Y tế cần quan tâm như: công bố chính thức các chuẩn thông
tin y tế, chuẩn quy trình hoạt động y tế có ứng dụng CNTT, chuẩn CNTT áp
dụng cho ngành để các nhà cung cấp dịch vụ tin học đáp ứng được yêu cầu của
ngành.
Một số phần mềm xây dựng trong nước: chính thức ban hành phần mềm
báo cáo thống kê của bệnh viện và được trên 65% bệnh viện toàn quốc ứng
dụng. Phần mềm quản lý tổng thể bệnh viện do các công ty Tin học xây dựng đã
bước đầu ổn định, triển khai thành công trong khoảng 20% số bệnh viện. Một
số phần mềm như tương tác thuốc, bản đồ dịch tễ cho hệ thống sốt rét, quản lý
học sinh sinh viên y dược, quản lý thư viện đã bắt đầu có hiệu quả thực tế. Cơ

6
quan Bộ Y tế cũng bước đầu triển khai các phần mềm quản lý công văn, e-

office. Tuy nhiên việc triển khai các ứng dụng còn chậm và nhiều khó khăn.
Khám chữa bệnh từ xa hiện vẫn còn đang ở mức thử nghiệm giữa một vài
đơn vị y tế với tổ chức quốc tế hoặc ở vài bệnh viện lớn.

1.1.3. Dịch vụ công và hỗ trợ quản lý điều hành
Các dịch vụ công của ngành y tế bao gồm công tác khám chữa bệnh, y tế
dự phòng, cung cấp thuôc, mỹ phẩm trang thiết bị y tế, đào tạo, nghiên cứu khoa
học, Hiện nay ngành y tế mới chỉ cung cấp được một số thông tin trên mạng
các văn bản liên quan đến y tế như: các văn bản quản lý nhà nước, một số mẫu
biểu hay thông báo về quy trình xin phép, cấp phép đăng ký thuốc, trang thiết bị
y tế, các thông tin về chứng nhận vệ sinh an toàn thực phẩm, các đề tài, đề án
nghiên cứu khoa học kỹ thuật y dược Ngành y tế chưa triển khai được việc
đăng ký cấp phép trên mạng việc nhập khẩu thuốc, trang thiết bị y tế hay xác
nhận vệ sinh an toàn thực phẩm cho các doanh nghiệp, cá nhân.

1.2 MỘT SỐ TỒN TẠI TRONG ỨNG DỤNG CNTT TRONG NGÀNH Y
TẾ
Mặc dù được sự quan tâm chỉ đạo của Bộ y tế trong lĩnh vực ứng dụng
công nghệ thông tin vào quản lý tuy nhiên cho đến nay Hệ thống thông tin y tế
chưa được triển khai đồng bộ, hạ tầng CNTT trong các bệnh viện đầu tư hạn
chế, thiếu về trang thiết bị phần cứng.
Chưa có các chuẩn thông tin thống nhất cho ngành, đây một trong những
khó khăn khi xây dựng hệ thống dữ liệu chung cho ngành y tế. Tại một số bệnh
viện tuyến trung ương cũng đã cố gắng đầu tư xây dựng hệ thống nhưng chi
dừng ở mức quản lý đơn giản như viện phí , nhân sự, vật tư hoặc báo cáo thống
kê , hầu hết các bệnh viện chưa có bệnh án điện tử do vậy việc hỗ trợ cho công
tác chuyên môn, đào tạo và nghiên cứu khoa học chưa nhiều.
Tỷ lệ các bệnh viện áp dụng phần mềm quản lý chiếm tỷ lệ nhỏ, một hệ
thống thông tin y tế hoàn chỉnh cần phải có 03 phân hệ cơ bản Quản lý bệnh
nhân, hồ sơ bệnh án (HIS) , Quản lý thông tin xét nghiệm (LIS) và Quản lý

thông tin Ảnh y tế (PACS) nhưng hầu hết các bệnh viện đều chưa có hệ thống
PACS. Do vậy việc khai thác và sử dụng các thông tin ảnh vẫn bằng phương
pháp thủ công.
1.3 PHÂN TÍCH NHU CẦU QUẢN LÝ VÀ SỬ DỤNG ẢNH DICOM
TRONG NGÀNH Y TẾ

7
Các hình ảnh chuyên môn trong y tế được tạo ra từ nhiều nguồn khác
nhau như : hình ảnh từ các máy siêu âm, nội soi, điện não, điện tim , chụp mạch,
X quang, CT _ computer tomography, cộng hưởng từ _MRI Trong đó các
hình ảnh tuân thủ theo chuẩn DICOM thường là các hình ảnh trong lĩnh vực
chẩn đoán hình ảnh. Với các máy chụp chiếu X quang, CT thế hệ cũ hoặc các
máy siêu âm, nội soi cho các hình ảnh số không theo chuẩn DICOM mà ở định
dạng JPEG. Hiện nay các máy hiện đại (máy CT 1.5 trở lên, CT 64 dãy, CT 256
dãy ,MRI ) đều tạo ra ảnh theo chuẩn DICOM có chất lượng cao hơn đồng nghĩa
là dung lượng ảnh cũng lớn hơn, mỗi một lần chụp tổng dung lượng ảnh từ vài
MB đến hàng trăm MB.
Trong bệnh viện các hình ảnh được sử dụng cho các mục đích chẩn đoán, điều
trị, đào tạo, tra cứu, nghiên cứu khoa học:
- Để xây dựng một hệ thống thông tin bệnh viện hoàn chỉnh thì việc tổ chức
lưu trữ quản lý các thông tin hình ảnh y tế là một việc không thể thiếu được.
Trong hồ sơ bệnh án điện tử của bệnh nhân bên cạnh các thông tin về lâm
sàng và xét nghiệm nhất thiết phải có các thông tin về kết quả và ảnh y tế,
việc này sẽ giúp các bác sỹ có thể truy cấp thông tin về người bệnh một cách
đầy đủ từ đó hỗ trợ cho công tác chẩn đoán và điều trị. Một khi đã tổ chức
lưu trữ thông tin dữ liệu thì việc bảo vệ đảm bảo an toàn thông tin là nhu cầu
tất yếu.
- Trong bệnh viện công tác hội chẩn là công việc thường xuyên do đó nếu sử
dụng hệ thống PACS thì việc truyền tải chia sẻ thông tin trên hệ thống mạng
và truy xuất thông tin trong kho dữ liệu cũng cần được đảm bảo an toàn, chỉ

có các người sử dụng được phép mới có quyền được biết về thông tin của
bệnh nhân.
- Các cơ sở y tế , nhất là các bệnh viện trung ương thường là một cơ sở đào tạo
thực hành cho học sinh, sinh viên y khoa nói chung và trong lĩnh vực Chẩn
đoán hình ảnh nói riêng. Cũng theo quy định trong các buổi hội chẩn, hội
thảo hoặc đào tạo thì một số thông tin cá nhân của người bệnh không được
phép trình bày, thông thường các thông tin này cần được “che giấu” đi.
- Việc chia sẻ thông trao đổi thông tin giữa bác sĩ và bệnh nhân cũng rất quan
trọng, các bênh nhân có quyền biết và chỉ cho bác sỹ điều trị cho mình thông
tin hình ảnh của mình do đó cũng xuất hiện nhu cầu đảm bảo tính toàn vẹn và
xác thực thông tin ảnh trong quá trình trao đổi thông tin giữa bác sỹ và bệnh
nhân.

8
- Ngoài ra, trong xu thế phát triển công nghệ nhu cầu trao đổi thông tin bệnh
nhân nói chung và các thông tin hình ảnh qua hệ thống mạng máy tính giữa
các cơ sở y tế cũng là yêu cầu thực tế khi bệnh nhân chuyển viện hay khi hội
chẩn liên viện. Như vậy yêu cầu đảm bảo tính bí mật, an toàn thông tin cũng
được đặt ra.

Hình 1. Mô hình xác định nhu cầu bảo vệ thông tin ảnh DICOM

- Trong một bệnh viện khoảng 500 -1000 giường hàng năm cũng có số lượng
lớn các ảnh chiếu chụp từ các thiết bị y tế, như Bệnh viện Bạch Mai hàng
năm có số lượng tới vài chục ngàn ca chụp chiếu, do vậy việc quản lý, sử
dụng khai thác thông tin một các hiệu quả sẽ góp phần hỗ trợ nâng cao chất
lượng cung cấp các dịch vụ y tế, đào tạo và nghiên cứu khoa học.

9

Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn nêu trên thì việc tìm hiểu khai thác thông
tin dữ liệu trong ảnh DICOM là việc cần thiết và mã hóa thông tin cũng là một
trong những phương pháp nhằm bảo vệ, đảm bảo an toàn thông tin thường được
lựa chọn sử dụng trong các hệ thống.
Qua việc phân tích sử dụng ảnh DICOM như trên em rút ra các yêu cầu
bảo vệ thông tin như sau:
- Bảo vệ thông tin khi tổ chức lưu trữ ảnh.
- Bảo vệ thông tin khi truy cập các dữ liệu ảnh của các nhân viên y tế.
- Bảo vệ thông tin khi trao đổi thông tin ảnh giữa các nhân viên y tế.
- Bảo vệ thông tin khi trao đổi thông tin ảnh giữa bác sỹ và bệnh nhân.
- Bảo vệ thông tin khi truy cập vào thông tin ảnh phục vụ công tác đào tạo.
- Bảo vệ thông tin khi trao đổi thông tin giữa các cơ sở y tế.












-
50,000
100,000
150,000
200,000
250,000

300,000
2005
2006
2007
2008
2009
X Quang
Siêu âm
CT-Scaner
Cộng hưởng từ
Biểu đồ số liệu ca chụp chiếu tại Bệnh viện Bạch Mai
từ năm 2005 - 2009

10
CHƢƠNG 2
GIỚI THIỆU CHUẨN DICOM
CẤU TRÚC DỮ LIỆU VÀ MÃ HÓA CỦA ẢNH DICOM

2.1GIỚI THIỆU CHUẨN DICOM
2.1.1 Khái niệm
Tiêu chuẩn DICOM là hệ thống tiêu chuẩn được ứng dụng rộng rãi trong
y tế. DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) là một hệ
thống tiêu chuẩn công nghiệp được phát triển nhằm đáp ứng nhu cầu của của các
nhà sản xuất cũng như người sử dụng trong việc kết nối, lưu trữ, trao đổi, in ấn
ảnh y tế. mà không phụ thuộc vào nhà sản xuất.

2.1.2 Lịch sử phát triển của DICOM
Với sự ra đời của CT (computer tomography) cùng tiếp nối theo sau là sự
ra đời của các phương thức hình ảnh chuẩn đoán số khác trong thập niên 70, và
nhu cầu sử dụng máy tính gia tăng trong các ứng dụng lâm sàng, trường đại học

Radiology tại Mỹ (ACR) và National Electrical Manufctures Association
(NEMA) nhận ra nhu cầu về phương thức chuẩn trong việc truyền tải hình ảnh
và các thông tin được liên kết giữa các thiết bị được sản xuất bởi các nhà cung
cấp khác nhau. Các thiết bị này sản xuất ra các định dạng ảnh số khác nhau.
Trường đại học Radiology tại Mỹ (ACR) và Hiệp hội các nhà sản xuất
điện tử quốc gia (NEMA) thiết lập một hội đồng về lĩnh vực này vào năm 1983
để phát triển chuẩn nhằm:
- Phát triển sự truyền đạt thông tin ảnh số mà không cần quan tâm đến nhà sản
xuất thiết bị.
- Tạo điều kiện phát triển và mở rộng việc lưu trữ hình ảnh và các hệ thống
truyền thông (PACS) mà cũng có thể tương tác với các hệ thống thông tin khác
của bệnh viện.
- Cho phép tạo ra những cơ sở dữ liệu thông tin chẩn đoán mà có thể được truy
suất bởi các thiết bị khác nhau trên phương diện rộng (cả về mặt địa lý).
Các chuẩn ACR-NEMA số 300 - 1985, công bố vào năm 1985 và được
định rõ trong phiên bản 1.0. Chuẩn này gồm hai lần hiệu chỉnh: Ấn bản 1 được
xuất bản vào tháng 10 năm 1986 và ấn bản 2 được xuất bản vào tháng 1 năm
1988. Các chuẩn ACR-NEMA số 300-1988 được công bố vào 1988 được định
rõ trong phiên bản 2.0. Nó bao gồm cả phiên bản 1.0, công bố bản hiệu chỉnh.
Nó cũng đã bao gồm những tài liệu mới nhằm cung cấp các lệnh hỗ trợ cho các
thiết bị trình bày, để giới thiệu hệ thống phân tầng mới nhằm nhận dạng một

11
ảnh, và thêm vào những Data Elements nhằm làm tăng nét đặc trưng khi mô tả
một ảnh.
Tiêu chuẩn DICOM được công bố năm 1993 dựa trên sự kế thừa và phát
triển tiêu chuẩn ACR-NEMA do đó còn gọi là phiên bản thứ ba (V3.0).Hiện nay
việc quản lý hệ thống tiêu chuẩn này thuộc về một Ủy ban, ủy ban này gồm
nhiều công ty lớn chuyên sản xuất các thiết bị y tế,các tổ chức y tế, ở Bắc Mĩ,
châu Âu, Nhật Bản. Tiêu chuẩn DICOM cũng chính là tiêu chuẩn ISO

12052:2006
Những công bố chuẩn này được thiết lập trên ổ cứng gồm tập hợp các
lệnh phần mềm ở mức tối thiểu theo một bộ các định dạng dữ liệu nhất quán. Hệ
thống tiêu chuẩn DICOM được chia ra nhiều phần. Phiên bản hiện hành
(9/2009) được phát hành năm 2008 gồm các nội dung sau:
1: Giới thiệu tổng quan
2: Quy chuẩn
3: Các định nghĩa đối tượng thông tin
4: Các lớp dịch vụ
5: Cấu trúc dữ liệu và mã hóa
6: Từ điển dữ liệu
7: Trao đổi thông điệp
8: Hỗ trợ trao đổi thông điệp qua mạng truyền thông
9: Truy vấn
10: Lưu trữ và định dạng tệp cho trao đổi dữ liệu
11: Các bộ ứng dụng lưu trữ đa phương tiện
12: Các định dạng và thiết bị lưu trữ đa phương tiện cho trao đổi dữ liệu
13: Chức năng hiển thị theo thang xám
14: Các bộ bảo mật
15: Nội dung tài liệu
16: Thông tin giải thích
17: Website truy cập thông tin DICOM (WADO)

2.1.3 Nhu cầu thực tế
Chuẩn DICOM đã được ra đời từ những thập niên 70. Tầm quan trọng của
nó đã được sớm nhận biết và có một quá trình lịch sử phát triển lâu dài trên thế
giới. Hầu hết các thiết bị chẩn đoán hình ảnh hiện nay đều ứng dụng chuẩn
DICOM. Dù vậy việc tìm hiểu nó vẫn còn là vấn đề khá mới đối với nước ta.
Nhưng mục tiêu của chúng ta không chỉ dừng lại ở mức tìm hiểu và ứng dụng

12
cho tốt; mà còn phải nắm bắt, phát triển nó vào các hệ thống tiên tiến cho phù
hợp với nhu cầu thực tiễn của Việt Nam.
Ngoài ra, chuẩn DICOM vẫn đang là vấn đề nóng của thế giới. Hòa cùng
bước tiến của chuẩn này cũng chính là hòa mình vào lĩnh vực y tế thế giới.

2.1.4 Mục đích của chuẩn DICOM
Chuẩn DICOM làm cho các thiết bị đòi hỏi quy chuẩn tương tác dễ dàng. Cụ
thể:
Trao đổi nội dung của các lệnh và dữ liệu đã được kết hợp. Đối với các thiết
bị tương tác, phải có các chuẩn trên những thiết bị cần tương tác với các lệnh
hoặc kết hợp dữ liệu, không chỉ đối với thông tin mà còn có thể truyền giữa
các thiết bị.
Trao đổi nội dung của các dịch vụ tập tin, các định dạng ảnh và các thư mục
thông tin cần thiết cho sự thông tin liên lạc độc lập
Rõ ràng trong việc định nghĩa các yêu cầu quy chuẩn của các hình thức thực
thi của chuẩn. Cụ thể, một phát biểu quy phải chỉ rõ thông tin đầy đủ để xác
định các hàm tương tác có thể được mong đợi với các thiết bị khác có đòi hỏi
quy chuẩn
Hoạt động dễ dàng trong môi trường mạng.
Có cấu trúc để cung cấp sự giới thiệu của các dịch vụ mới, do đó dễ dàng
trong việc hỗ trợ các ứng dụng máy y khoa trong tương lai.
2.1.5. Kiến trúc của chuẩn DICOM
Quy chuẩn
Quy chuẩn của chuẩn DICOM định nghĩa các nguyên lý mà các hình thức thực
thi khai báo trong chuẩn này như sau:
Các yêu cầu: Quy chuẩn đặc tả các yêu cầu chung phải được đáp ứng bởi bất kỳ
hình thức thực thi nào có khai báo quy chuẩn. Nó tham chiếu đến phần phát biểu
quy chuẩn của những phần khác trong chuẩn.
Quy chuẩn không ghi rõ thủ tục kiểm tra hay xác nhân tính hợp lệ để đánh giá

quy chuẩn của hình thức thực thi theo chuẩn.
Một quy chuẩn bao gồm các phần sau:
Bộ các đối tượng thông tin được nhận diện bởi các hình thức thực thi.
Bộ các lớp dịch vụ mà các hình thức thực thi này hỗ trợ.
Bộ các giao thức truyền thông hoặc truyền thông vật lý mà các hình thức
thực thi này hỗ trợ.
Bộ các phương pháp đo lường độ bảo mật mà các hình thức thực thi này hỗ
trợ.

13
Các đặc tả chi tiết về quy chuẩn DICOM:
Phát biểu quy chuẩn : là một lệnh chính quy được liên kết với một hình
thức thực thi cụ thể của chuẩn DICOM. Nó chỉ ra các lớp dịch vụ , các đối
tượng thông tin và các giao thức truyền thông và bộ phận chuẩn ứng dụng lưu
trữ truyền thông được hỗ trợ bởi hình thức thực thi đó.
Lớp SOP chuẩn: Một lớp SOP được định nghĩa trong chuẩn DICOM và
được sử dụng trong một hình thức thực thi mà không có sự hiệu chỉnh nào.
Lớp SOP chuẩn được mở rộng: Lớp SOP được định nghĩa trong chuẩn
DICOM được mở rộng trong các hình thức thực thi bằng cách bổ sung vào các
thuộc tính loại 3. Các thuộc tính bổ sung này có lẽ hoặc được rút ra từ từ điển dữ
liệu hoặc có thể là thuộc tính riêng. Về mặt ngữ nghĩa của lớp SOP chuẩn có
liên quan sẽ không bị thay đổi bởi sự vắng mặt của các thuộc tính bổ sung loại
3. Do đó, lớp SOP chuẩn được mở rộng sử dụng cùng UID như lớp SOP chuẩn
có liên quan.
Chú ý: IODs từ lớp SOPchuyên dụng Có UID khác với Chuẩn hoặc lớp
SOP chuẩn được mở rộng (Lớp SOP chuẩn được mở rộng, các hình thức thực
thi về DICOM khác có thể không nhận ra lớp SOP chuyên dụng. Vì giới hạn
này, lớp SOP chuyên dụng chỉ nên được sử dụng Chuẩn hoặc lớp SOP chuẩn
được mở rộng không phù hợp. Trước khi các hình thức thực thi khác nhau có thể
trao đổi IODs trong một lớp SOP chuyên dụng, các hình thức thực thi phải phù

hợp về UID, nội dung, và ngữ nghĩa của lớp SOP chuyên dụng. Một lớp SOP
chuyên dụng có thể được sử dụng để tạo ra một lớp SOP mới hoặc dùng để thí
nghiệm, mà lớp SOP này có liên quan mật thiết đến một lớp SOP chuẩn. Một
hình thức thực thi công bố một lớp SOP chuyên dụng với hi vọng các hình thức
thực thi khác có thể sử dụng nó.
Lớp SOP riêng: là một lớp SOP không được định nghĩa trong chuẩn
DICOM, nhưng được khai báo trong quy chuẩn của một hình thức thực thi.
Chú ý: Bởi vì hình thức thực thi DICOM khác có thể không nhận diện
được lớp SOP riêng này. Do giới hạn này, một lớp SOP riêng chỉ nên được sử
dụng khi Chuẩn hoặc lớp SOP chuẩn được mở rộng ) không thích hợp. Để
những tài liệu bổ sung khác nhau trao đổi IODs trong một lớp SOP riêng thì các
hình thức thực thi phải phù hợp về UID, nội dung và ngữ nghĩa của lớp SOP
riêng đó. Một lớp SOP riêng có thể được sử dụng để tạo ra một lớp SOP hoàn
toàn mới hoặc dùng để thí nghiệm. Một hình thức thực thi công bố một lớp SOP
riêng với hy vọng các hình thức thực thi khác có thể sử dụng nó.
Thuộc tính chuẩn: một thuộc tính được định nghĩa trong Từ điển dữ liệu.
Thuộc tính riêng: một thuộc tính không được định nghĩa trong DICOM.

14
Bộ các chuẩn ứng dụng chuẩn: là một bộ các chuẩn ứng dụng được định nghĩa
trong chuẩn DICOM và được sử dụng trong một hình thức thực thi không có
các sửa đổi.
Bộ các chuẩn ứng dụng được gia tăng : một bộ các chuẩn ứng dụng được thừa
hưởng từ một bộ các chuẩn ứng dụng chuẩn bằng cách kết hợp chặt chẽ việc hỗ
trợ cho các chuẩn hoặc lớp SOP chuẩn được mở rộng được bổ sung.
Bộ các chuẩn ứng dụng riêng: một bộ các chuẩn ứng dụng cá nhân không
được định nghĩa trong chuẩn DICOM, nhưng được công bố trong phát biểu quy
chuẩn của hình thức thực thi.
Bộ các chuẩn bảo mật: một cơ chế để chọn lọc một bộ các sự chọn lựa thích
hợp từ các phần của DICOM cùng với các cơ chế bảo mật tương ứng (vd: các

thuật toán mã hóa) để hỗ trợ việc bảo mật dễ dàng hơn.
Kết nối mạng:
Kết nối giữa thực thể ứng dụng cục bộ và thực thể ứng dụng từ xa thông
qua mạng hỗ trợ hoạt động thế giới thật từ xa được mô tả trong sơ đồ luồng dữ
liệu ứng dụng, bằng cách đặt hoạt động thế giới thật từ xa ở bên phải của thực
thể ứng dụng cục bộ có liên quan với một hoặc hai mũi tên được vẽ giữa chúng
như hình bên dưới, đường nét đứt đại diện coh giao diện chuẩn DICOM giữa
các thực thể ứng dụng cục bộ, và bất kỳ các thực thể ứng dụng từ nào sử dụng
các hoạt động thế giới từ xa. Một mũi tên hướng từ thực thể ứng dụng cục bộ
đến hoạt động thế giới thật từ xa chỉ ra sự kiện hoạt động thế giới thật cục bộ sẽ
làm cho thực thể ứng dụng cục bộ bắt dầu tạo liên kết là nguyên nhân cho hoạt
động thế giới thật từ xa xảy ra. Một mũi tên từ hoạt động thế giới thật từ xa đến
thực thể ứng dụng cục bộ biểu diễn thực thể ứng dụng cục bộ đang mong đợi
nhận được một yêu cầu kết nối khi hoạt động thế giới thật từ xa đó xảy ra, là
nguyên nhân làm cho thực thể ứng dụng cục bộ thực hiện hoạt động thế giới thật
cục bộ.
Truy xuất bộ tập tin lƣu trữ truyền thông
Các thực thể ứng dụng trao đổi thông tin trên các thiết bị sử dụng dịch vụ
tập tin DICOM để truy xuất, hoặc tạo thành các bộ tập tin . Dịch vụ tập tin này
cung cấp các hoạt động hỗ trợ ba vai trò cơ bản, chúng là bộ tập tin tạo (FSC),
bộ tập tin đọc (FSR), và bộ tập tin cập nhật (FSU).
Các vai trò này được mô tả trong biểu đồ luồng dữ liệu ứng dụng bằng các
mũi tên được đặt giữ các thực thể ứng dụng cục bộ (Local Application Entities)
và thiết bị lưu trữ DICOM (DICOM Storage Media) nơi mà các vai trò được áp
dụng.
FSC, được biểu diễn bởi ;

15
FSR, được biểu diễn bởi ;
FSU, được biểu diễn bởi ;

Sự di chuyển của môi trường vật lý, được biểu diễn bởi (có hoặc
không có đầu mũi tên).
Hình sau đây mô tả 3 vai trò cơ bản:Truy xuất bộ tập tin
Các tương tác cục bộ được biểu diễn bên trái giữa hoạt động thế giới thật
cục bộ và thể ứng dụng cục bộ được mô tả bởi một mũi tên hai chiều. Các mũi
tên hướng về bên phải mô tả sự truy cập bởi thực thể ứng dụng cục bộ tới một
bộ tập tin trong thiết bị lưu trữ DICOM. Khi thực tể ứng dụng hỗ trợ một vài vai
trò thì sự kết hợp này được mô tả bằng nhiều mũi tên tương ứng với mỗi vai trò.
Mũi tên có nhiều chấm đặc trưng cho bản chất có thể di chuyển của các thiết bị
đối với một ứng dụng trao đổi.
Chú ý: Ứng dụng của 2 mũi tên liên quan đến FSC và FSR sẽ được phân
biệt với trường hợp một mũi tên đôi liên quan dến FSU được sử dụng. Ví dụ,
một FSU có thể cập nhật bộ tập tin mà không cần tạo ra một tập tin mới, trong
khi đó FSC và FSR kết hợp với nhau có thể được sử dụng để tạo ra và kiểm tra
bộ tập tin.
Mục đích của phát biểu quy chuẩn
Một hình thức thực thi không cần sử dụng toàn bộ các thành phần tùy
chọn của chuẩn DICOM. Sau khi đáp ứng các yêu cầu chung tối thiểu, một hình
thức thực thi DICOM có thể sử dụng bất kỳ lớp SOP nào, các giao thức truyền
thông, bộ các chuẩn ứng dụng lưu trữ truyền thông, các thuộc tính tùy chọn,
các đoạn mã và thuật ngữ được kiểm soát , cần đạt được nhiệm vụ được thiết
kể của nó.
Chú ý: Thật ra, chỉ có hình thức thực thi hỗ trợ các lớp SOP liên quan tới
các hoạt động thế giới thật của nó là được mong đợi. Ví dụ, bộ số hóa phim đơn
giản có lẽ không hỗ trợ các lớp SOP cho các phương thức ảnh hóa khác bởi vì
sự hỗ trợ như thế có lẽ không được yêu cầu. Mặt khác, một máy chủ lưu trữ
phức tạp có thể được yêu cầu để hỗ trợ các lớp SOP từ nhiều phương thức để
chức năng tương ứng như một máy chủ lưu trữ. Sự lựa chọn của các thành phần
trong chuẩn DICOM được sử dụng bởi một hình thức thực thi tùy thuộc nhiều
vào ứng dụng mong đợi và nó nằm ngoài phạm vi của chuẩn này.

Ngoài ra, chuẩn DICOM cho phép một hình thức thực thi mở rộng hoặc
chuyên hóa các lớp SOP được định nghĩa trong DICOM, cũng như định nghĩa
các lớp SOP riêng.
Một phát biểu quy chuẩn cho phép người dùng xác định các thành phần
tùy chọn của chuẩn DICOM được hỗ trợ bởi một hình thức thực thi cụ thể và

16
một hình thức thực thi thêm vào các phần mở rộng hoặc chuyên biệt nào. Bằng
cách so sánh phát biểu quy chuẩn hai hình thức thực thi khác nhau, người dùng
thành thạo sẽ có thể xác định liệu phạm vi truyền thông nào có thể được hỗ trợ
giữa hai hình thức thực thi.
Các cấu trúc khác nhau đã từng được sử dụng cho một nội dung của phát
biểu quy chuẩn phụ thuộc vào hình thức thực thi hỗ trợ giao diện mạng
DICOM, giao diện lưu trữ truyền thông DICOM hoặc cả hai. Trong trường hợp
sau cùng, một phát biểu quy chuẩn đơn sẽ được cung cấp bao gồm những phần
tương ứng.
Tổng quan về phần mạng của phát biểu quy chuẩn
Phần mạng của phát biểu quy chuẩn bao gồm những phần chủ yếu sau:
Một cái nhìn khái quát về chức năng bao hàm bên trong sơ đồ mô tả luồng dữ
liệu ứng dụng, biểu đồ này biểu diễn tất cả các thực thể ứng, bao gồm bất kỳ
ràng buộc thứ tự nào giữa chúng. Nó cũng biểu diễn nào giữa chúng. Nó
cũng biểu diễn cách chúng liên kết cả hai hoạt động thể giới thật cục bộ và từ
xa lại với nhau.
Một tài liệu của mỗi thực thể ứng dụng đặc tả chi tiết hơn, liệt kê các lớp
SOP được hỗ trợ và trình bày các chính sách mà nó khởi tạo hoặc chấp nhận
các liên kết;
Đối với mỗi sự kết hợp thực thể ứng dụng và hoạt động thế giới thật thì có
một sự mô tả của các ngữ cảnh đại diện được đề xuất (đối với sự khởi đầu kết
nối) và có thể chấp nhận (đối với sự chấp nhận kết nối).
Đối với mỗi lớp SOP liên quan đến cú pháp trừu tượng, một danh sách các

tùy chọn SOP được hỗ trợ;
Một bộ phận các giao thức truyền thông mà hình thức thực thi này hỗ trợ.
Mô tả về bất kỳ phần mở rộng, chuyên biệt, và phần khai báo riêng cũng
được đưa ra công khai trong hình thức thực thi nào có thể được liên kết với
quy chuẩn DICOM hoặc tương tác.
Mô tả về các cơ chế thuật ngữ được điều khiển và các bộ mã nào được sử
dụng.
Những quy luật điều khiển các loại lớp SOP
Mỗi lớp SOP được công bố trong phát biểu quy chuẩn là một trong bốn
loại cơ bản sau:
a. Các lớp SOP chuẩn tương ứng với tất cả các phần có liên quan của Chuẩn
DICOM mà không có bổ sung hoặc thay đổi.

17
b. Để yêu cầu quy chuẩn đối với một lớp SOP chuẩn thì một hình thức thực thi
sẽ khai báo sự kiện này trong phát biểu quy chuẩn của nó, và nhận biết các tùy
chọn, các vai trò và hành vi được lựa chọn của nó.
Lớp SOP chuẩn được mở rộng sẽ:
1. Là một bộ cực kỳ phù hợp của một lớp SOP chuẩn;
2. Không thay đổi ngữ nghĩa của bất kỳ thuộc tính chuẩn của lớp SOP chuẩn
đó;
3. Không chứa bất kỳ các thuộc tính riêng loại 1, 1C, 2 hoặc 2C nào, cũng
không bổ sung thêm các thuộc tính chuẩn loại 1, 1C, 2 hoặc 2C.
4. Không thay đổi bất kỳ loại thuộc tính chuẩn loại 3 thành loại 1, 1C, 2 hoặc
2C.
5. Sử dụng cùng UID như lớp SOP chuẩn.
Một lớp chuẩn được mở rộng có lẽ bao gồm các thuộc tính chuẩn hoặc
kiểu riêng thứ 3, ngoài những cái được định nghĩa trong IOD nơi nó căn cứ vào
miễn là phát biểu quy chuẩn (Conformance Statement) đó nhận biết được các
thuộc tính được bổ sung và định nghĩa mối quan hệ của chúng cùng với một lớp

SOP chuẩn được mở rộng, nhận biết trong phát biểu quy chuẩn của nó lớp SOP
chuẩn được mở rộng, các tùy chọn, vai trò và hành vi đã chọn, và mô tả các
thuộc tính được bổ sung vào cùng với mô hình được bổ sung vào cùng với mô
hình IOD và các môđun của lớp SOP chuẩn.
Các lớp SOP chuyên dùng sẽ:
a. Phù hợp một cách hoàn hảo đối với các phần liên quan của chuẩn DICOM;
b. Được dựa vào lớp SOP chuẩn tức là:
Chứa tất cả các thuộc tính loại C, 1C, 2 và 2C của lớp SOP chuẩn mà nó dựa
vào;
Không thay đổi ngữ nghĩa của bất kỳ thuộc tính chuẩn nào.
Sử dụng một UID được định nghĩa riêng đối với lớp SOP của nó (tức là sẽ
không được nhận biết bằng một UID được định nghĩa trong DICOM);
d. Dựa vào mô hình thông tin DICOM trong phần các định nghĩa đối tượng
thông tin (Information Obfoct Definitions) và các đặc tả về lớp dịch vụ.
Các lớp SOP chuyên dụng có thể:
Chứa thêm các thuộc tính chuẩn và/hoặc riêng loại 1, 1C, 2 hoặc 2C;
Bổ sung các thuộc tính riêng và thuộc tính chuẩn loại 3 mà có thể là có hoặc
chưa được công bố trong phát biểu quy chuẩn
Chú ý: Việc sử dụng bất kỳ các thuộc tính chưa được công bố có thể bị bỏ qua
bởi các người dùng và các nhà cung cấp khác về lớp SOP chuyên dụng

18
Một hình thức thực thi khai báo quy chuẩn cùng với một lớp SOP chuyên dụng
sẽ bao gồm trong phát biểu quy chuẩn (Conformance Statement) của nó, sự nhận
diện của lớp SOP chuẩn (Standard SOP Class) là chuyên dụng, việc mô tả cách
dùng của tất cả các thuộc tính chuẩn, thuộc tính riêng loại 1, 1C, 2, và 2C trong
lớp SOP chuyên dụng và các UIDs được định nghĩ một cách riêng biệt (Privately
Defined UIDs) được kết hợp chung.
Các lớp SOP riêng sẽ:
Tương thích hoàn toàn với những phần có liên quan đến chuẩn DICOM với

ngoại lệ có thể hỗ trợ cú pháp truyền mặc định DICOM (DICOM Default
Transfer Syntax) hoặc cú pháp truyền được bổ nhiệm bởi một bộ các chuẩn ứng
dụng lưu giữ truyền thông không được yêu cầu;
Không thay đổi đặc tả từ điển dữ liệu của bất kỳ thuộc tính chuẩn nào;
Sử dụng UID được định nghĩa riêng biệt cho lớp SOP của nó (tức là, sẽ không
được nhận dạng với UID được định nghĩa trong DICOM).
Không thay đổi các dịch vụ DIMSE đang tồn tại hoặc tạo mới;
Không thay đổi dịch vụ tập tin DICOM (DICOM file Services) được định nghĩa
trong thiết bị lưu trữ và định dạng tập tin cho sự trao đổi dữ liệu hoặc mở rộng
chúng theo cách thao tác giữa các phần.
Các lớp SOP riêng có thể:
Sử dụng hoặc ứng dụng dịch vụ DIMSE để được định nghĩa một cách riêng biệt
hoặc được thay đổi IODs (tức là, không cần thiết dựa vào lớp SOP chuẩn
(Standard SOP Class));
Sử dụng hoặc ứng dụng các hoạt động lưu trữ thiết bị để được định nghĩa hoặc
được thay đổi IODs (tức là, không cần thiết dựa vào lớp SOP chuẩn (Thiết kế
bất kỳ thuộc tính chuẩn (Standard Attribute) nào như loại 1, 1C, 2, hoặc 2C
không quan tâm đến loại thuộc tính trong các IODs khác;
Định nghĩa thuộc tính riêng như loại 1, 1C, 2, hoặc 2C;
Bao gồm các thuộc tính riêng và chuẩn loại 3 có thể có hoặc khoonh được khai
báo trong phát biểu quy chuẩn. Một hình thức thực khai báo quy chuẩn cùng với
sự hiện diện lớp SOP riêng sẽ cung cấp giống như mô tả của lớp SOP riêng
trong phát biểu quy chuẩn của hình thức thực thi, bao gồm những mô tả ứng
dụng của tất cả các thuộc tính chuẩn và riêng loại 1, 1C, 2, hoặc 2C trong lớp
SOP, mô hình thông tin DICOM, và các UIDs được định nghĩa riêng.
Chú ý: Các lớp SOP không được công bố (tức là, các lớp SOP không
được định nghĩa trong chuẩn DICOM và không được định nghĩa trong phát biểu
quy chuẩn) được thừa nhận để cho phép một hình thức thực thi hỗ trợ các cú
pháo trừu tượng (abstract syntaxes) khác bên trong ngữ cảnh ứng dụng DICOM.

19
Các lớp SOP không được công bố như vậy sẽ sử dụng các UIDs được định
nghĩa riêng (Privately Defined UIDs). Sự hiện diện của các lớp SOP không được
công bố không ngăn cản hình thức thực thi (implementation) khai là DICOM
conformant nhưng sẽ không có ý nghĩa đối với các hình thức thực thi khác và có
thể bị phớt lờ.
Những quy luật điều khiển các loại bộ các chuẩn ứng dụng (rules governing
types of application profile)
Bộ các chuẩn ứng dụng được sử dụng trong phát triển quy chuẩn sẽ là
một trong ba loại cơ bản. Mỗi loại bộ các chuẩn ứng dụng trong một hình thức
thực thi khai báo quy chuẩn cho chuẩn DICOM sẽ được xử lý phù hợp với các
luật sắp được đề cập, như được yêu cầu bởi loại của bộ các chuẩn ứng dụng.
Bộ các chuẩn ứng dụng
Một bộ các chuẩn ứng dụng sẽ;
Thích ứng với tất cả các phần DICOM liên quan mà không có bất kỳ sự thay đổi
nào. Chỉ hỗ trợ một trong những định dạng truyền thông vật lý và truyền thông
kết nối mạng , như được xác định bởi các hàm lưu trữ và các định dạng truyền
thông đối với sự trao đổi dữ liệu.
Đòi hỏi quy chuẩn với bộ các chuẩn ứng dụng chuẩn, một hình thức thực thi sẽ
thực hiện khai báo sự kiện này trong phát triển quy chuẩn của nó, và xác nhận
các tùy chọn, vai trò, và hành vi được chọn của nó.
Một hình thức thực thi của bộ các chuẩn ứng dụng chuẩn có lẽ mở rộng lớp SOP
chuẩn của bộ các chuẩn ứng dụng chuẩn này. Lớp SOP chuẩn được mở rộng
như thế sẽ đáp ứng các yêu cầu được xác định trong phần "các loại nguyên tắc
chủ đạo của các lớp SOP.
Thích hợp với tất cả các phần DICOM liên quan mà không có sự thay đổi
nào;
Chỉ hỗ trợ một trong những định dạng truyền thông vật lý hoặc định dạng
truyền thông kết nối mạng, như đã được đặc tả bởi các hàm lưu trữ và các
định dạng truyền thông đối với sự trao đổi dữ liệu.

Để khai báo quy chuẩn cho một bộ các chuẩn ứng dụng chuẩn, thì một hình
thức thực thi sẽ tạo ra một khai báo trong phát triển quy chuẩn của nó, và
nhận biết được các tùy chọn, vai trò, và hành vi được lựa chọn của nó.
Một hình thức thực thi của một bộ các chuẩn ứng dụng chuẩn có thể mở
rộng lớp SOP chuẩn của bộ các chuẩn ứng dụng chuẩn này.
Bộ các chuẩn ứng dụng đƣợc thêm vào
Một bộ các chuẩn ứng dụng được thêm và sẽ:

20
a. Là một bộ bộ các chuẩn ứng dụng chuẩn siêu thích hợp. Nó cung cấp thêm hỗ
trợ cho các chuẩn hoặc lớp SOP chuẩn được mở bổ sung;
b. Sử dụng cùng kiều định dạng truyền thông vật lý và định dạng truyền thông
kết nối mạng được đặc tả trong bộ các chuẩn ứng dụng chuẩn tương ứng.
c. Không bao gồm các lớp SOP chuyên dụng hoặc riêng biệt.
Một bộ các chuẩn ứng dụng được thêm vào có thể:
Bao gồm một hoặc nhiều chuẩn hoặc lớp SOP chuẩn được mở rộng (thêm
vào bộ các chuẩn ứng dụng chuẩn tương ứng. Những lớp SOP bổ sung này
có thể là bắt buộc hoặc tùy chọn.
Để khai báo quy chuẩn cho bộ các chuẩn ứng dụng được thêm vào, một hình
thức thực thi sẽ khai báo sự kiện này trong phát triển quy chuẩn và sẽ nhận
viết bộ các chuẩn ứng dụng chuẩn mà nó được thừa hưởng từ đó và chỉ rõ
các chỗ mở rộng.
Hình thức thực thi cũng sẽ nhận biết các tùy chọn, vai trò và hành vi được
lựa chọn của nó. Một hình thức thực thi của bộ các chuẩn ứng dụng được bổ
sung có thể:
a. Các lớp SOP chuẩn mở rộng của bộ các chuẩn ứng dụng chuẩn tương ứng
như là lớp SOP chuẩn được mở rộng sẽ đáp ứng các yêu cầu được đặc tả trong
phần trên;
b. Cũng khai báo quy chuẩn cho bộ các chuẩn ứng dụng chuẩn mà bộ các chuẩn
được bổ sung dựa vào. Trong trường hợp này, các hình thức thực thi FSC và

FSU sẽ có thể hạn chế hành vi của chúng đối với bộ các chuẩn ứng dụng chuẩn
(tức là, cung cấp một phương tiện chỉ để viết trên các chuẩn or lớp SOP chuẩn
được mở rộng) được định nghĩa trong bộ các chuẩn ứng dụng chuẩn tương ứng).
Bộ các chuẩn ứng dụng riêng
Một bộ các chuẩn ứng dụng riêng:
Thích hợp với PS 3.10 và lớp dịch vụ lưu trữ truyền thông được đặc tả trong
PS 3.4;
Chỉ hỗ trợ một trong các định dạng truyền thông vật lý hoặc định dạng truyền
thông kết nối mạng, như đã được đặc tả trong SP 3.12;
Chú ý: Mục đích của 2 điều kiện này là để chắc chắn rằng ít nhất là
DICOMDIR có thể đọc bởi các ứng dụng khác.
Biên dịch bằng các luật điều khiến các lớp SOP.
Để khai báo quy chuẩn cho một bộ các chuẩn ứng dụng riêng thì hình thức
thực thi sẽ phải khai báo trong phát triển quy chuẩn của nó, và sẽ mô tả bộ
các chuẩn ứng dụng. Hình thức thực thi này cũng sẽ nhận biết các tùy chọn,
vai trò, và hành vi được lựa chọn của nó.

21
Chú ý: Một hình thức thực thi không đáp ứng các điều trong phần "những
quy luật điều khiển các loại bộ các chuẩn ứng dụng", bao gồm cả các loại các
chuẩn ứng dụng không thích hợp với DICOM và vì thế nằm bên ngoài phạm vi
của DICOM quy chuẩn.

Quy chuẩn của truyền thông DICOM
DICOM không định nghĩa quy chuẩn của một thiết bị theo hướng chung.
DICOM quy chuẩn của một thiết bị chỉ có thể được đánh giá trong phạm vi của
một hoặc nhiều bộ các chuẩn ứng dụng lưu trữ truyền thông mà định nghĩa các
tình huống cụ thể đối với sự tương tác từng bộ phận.

Bộ các chuẩn bảo mật

DICOM ghi rõ các giải pháp đối với việc cung cấp bảo mật ở các cấp độ
khác nhau của mô hình tham chiếu cơ bản ISO OSI (ISO OSI Basic Reference
Model) thông qua ứng dụng của các cơ cấu đặc trưng cho một lớp cụ thể. Các
giải pháp đối với việc ứng dụng các cơ cấu này được mô tả trong các phần khác
nhau của chuẩn DICOM. Các cơ cấu và các thuật toán được sử dụng bởi các cơ
cấu đó được đặc tả trong bộ các chuẩn bảo mật. Một phát triển quy chuẩn
(Conformance Statement) của hình thức thực thi mô tả bộ các chuẩn bảo mật có
thể được sử dụng bởi ứng dụng đó.

2.1.6 Định nghĩa đối tƣợng thông tin
Các định nghĩa đối tượng thông tin của chuẩn DICOM xác định nhiều lớp
đối tượng thông tin mà các lớp đối tượng thông tin này cung cấp một định nghĩa
trừu tượng của các thực thể trong thế giới thật, thích hợp cho việc truyền các ảnh
số y học và các thông tin có liên quan (vd: dạng sóng, các báo cáo có cấu trúc,
liều lượng điều trị điều trị phóng xạ, v.v ). Mỗi định nghĩa lớp đối tượng thông
tin bao gồm việc mô tả mục đích của nó và các thuộc tính định nghĩa nó. Một
lớp đối tượng thông tin không bao gồm các giá trị đối với các thuộc tính nằm
trong định nghĩa của nó.
Hai loại lớp đối tượng thông tin được định nghĩa: Chuẩn hóa và Hỗn hợp
.Các lớp đối tượng thông tin chuẩn hóa chỉ bao gồm các thuộc tính vốn có trong
thực tế thế giới thực được trình bày.
Các lớp đối tượng thông tin hỗn hợp có thể bổ sung vào các thuộc tính có liên
quan nhưng không là phải là vốn có trong thực tể thế giới thực.