Chuẩn lưu trữ hình ảnh trong y khoa và ứng dụng

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN & TRUYỀN THÔNG Trần Văn Tĩnh CHUẨN LƯU TRỮ HÌNH ẢNH TRONG Y KHOA VÀ ỨNG DỤNG LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC MÁY TÍNH Thái Nguyên – 2013 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN & TRUYỀN THÔNG Trần Văn Tĩnh CHUẨN LƯU TRỮ HÌNH ẢNH TRONG Y KHOA VÀ ỨNG DỤNG Chuyên ngành: Khoa học máy tính Mã số: 60 48 01 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC MÁY TÍNH NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS Lê Văn Phùng Thái Nguyên – 2013 i LỜI CAM ĐOAN Sau trình học tập Trường Đại học Công nghệ Thông tin & Truyền thông, với kiến thức lý thuyết thực hành tích lũy được, với việc vận dụng kiến thức vào thực tế, em tự nghiên cứu tài liệu, công trình nghiên cứu, đồng thời có phân tích, tổng hợp, đúc kết phát triển để hoàn thành luận văn thạc sĩ Em xin cam đoan luận văn công trình thân em tự tìm hiểu, nghiên cứu hoàn thành hướng dẫn thầy giáo TS Lê Văn Phùng Thái Nguyên, tháng năm 2013 Học viên Trần Văn Tĩnh ii LỜI CẢM ƠN Trước hết, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc chân thành tới thầy giáo hướng dẫn TS Lê Văn Phùng người tận tình bảo, hướng dẫn suốt trình làm luận văn Sự giúp đỡ quý báu thầy giáo tạo điều kiện mặt khoa học nguồn động viên tinh thần lớn giúp hoàn thành luận văn Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến đồng nghiệp bạn bè tạo điều kiện cho thời gian mà đóng góp quý báu cho luận văn Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy cô giáo giảng dạy truyền thụ kiến thức cho trình học tập trường Đại học Công nghệ Thông tin Truyền thông – Đại học Thái Nguyên Cuối cùng, xin bày tỏ lòng kính trọng biết ơn sâu sắc đến bậc sinh thành, người dưỡng dục động viên suốt tháng ngày qua Tôi xin cảm ơn vợ người thân gia đình nguồn động viên tinh thần lớn Thái Nguyên, tháng năm 2013 Trần Văn Tĩnh iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC .iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ vii MỞ ĐẦU CHƯƠNG KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN VÀ CHUẨN LƯU TRỮ HÌNH ẢNH TRONG Y KHOA 1.1 Khái quát hệ thống thông tin y khoa 1.1.1 Hệ thống thông tin bệnh viện (HIS) 1.1.2 Hệ thống thông tin chẩn đoán hình ảnh (RIS) 1.1.3 Hệ thống lưu trữ truyền hình ảnh (PACS ) 1.1.4 Y tế từ xa (Telemedicine) 1.2 Chuẩn lưu trữ hình ảnh y khoa 11 1.2.1 Khái quát chuẩn lưu trữ hình ảnh y khoa 11 1.2.2 Ứng dụng chuẩn lưu trữ hệ thống thông tin y tế 13 CHƯƠNG MỘT SỐ VẤN ĐỀ TRONG LƯU TRỮ HÌNH ẢNH Y KHOA 15 2.1 Chuẩn lưu trữ ảnh DICOM 15 2.1.1 Các thành phần tiêu chuẩn DICOM 15 2.1.2 Khuôn dạng tập tin DICOM 17 2.1.3 Mã hóa liệu DICOM 21 2.1.4 Trao đổi thông tin DICOM 24 2.2 Hệ thống lưu trữ truyền hình ảnh y khoa (PACS) 33 2.2.1 Cấu trúc hệ thống lưu trữ truyền hình ảnh y khoa 33 2.2.2 Kiến trúc PACS 38 2.2.3 Phân bố hiển thị ảnh 45 2.2.4 Các yêu cầu thiết kế hệ thống PACS 48 iv CHƯƠNG XÂY DỰNG HỆ THỐNG LƯU TRỮ & TRUYỀN HÌNH ẢNH VÀ HỆ THỐNG HỖ TRỢ CHẨN ĐOÁN HÌNH ẢNH TẠI BỆNH VIỆN BẮC THĂNG LONG 51 3.1 Thực trạng hệ thống chẩn đoán hình ảnh tại bệnh viện 51 3.2 Phân tích, thiết kế hệ thống: 56 3.2.1 Mô hình hệ thống: 56 3.2.2 Các thành phần hệ thống : 56 3.2.3 Một số chức hệ thống: 56 3.2.4 Yêu cầu thiết kế hệ thống: 58 3.3 Cài đặt chương trình: 59 3.4 Một số kết đạt 60 3.5 Nhận xét kết 63 KẾT LUẬN 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 PHỤ LỤC 68 v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DICOM RIS Digital Imaging Communications in Chuẩn hình ảnh số truyền Medicine thông y tế Radiology Information System Hệ thống thông tin chẩn đoán hình ảnh HIS Hospital Information System Hệ thống thông tin bệnh viện LIS Laboratory information system Hệ thống thông tin xét nghiệm PACS Picture Archiving and Communication Hệ thống lưu trữ truyền Systems hình ảnh Health Level Giao thức trao đổi liệu, HL7 thông tin y tế HL7 CT Computerized Tomagraphy Cắt lớp điện toán MRI Magnetic Resonnance Imaging Cộng hưởng từ PET Positron Comuterized Tomagraphy Cắt lớp phát xạ Positron SPET Single Photon Emission Comuterized Cắt lớp điện toán phát xạ đơn Tomagraphy Photon American College of Radiology Hiệp hội ngành chẩn đoán hình ACR ảnh Hoa Kỳ National Electrical Manufacturers Hiệp hội nhà sản xuất điện Association – điện tử quốc gia - Hoa Kỳ SOP Service Object Pair Dịch vụ đối tượng PAIR OSI Open Systems Interconnection Mô hình tham chiếu kết nối NEMA hệ thống mở TCP/IP Transmission Control Protocol/Internet Giao thức điều khiển truyền Protocol thông/Giao thức internet HTTP HyperText Transfer Protocol Giao thức truyền siêu văn WAN Wide Area Network Mạng diện rộng EPR Electronic Patient Record Bệnh án điện tử WWW World Wide Web vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Cấu trúc phần đầu tập tin DICOM 19 Bảng 2.2: Các trường Thành phần lệnh 28 Bảng 2.3: Dịch vụ DIMSE 30 Bảng 2.4: Công việc loại dịch vụ 31 Bảng 3.1: Một số thư viện hỗ trợ 60 Bảng 3.2: So sánh hệ thống cũ với hệ thống 64 vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: Hệ thống thông tin bệnh viện (HIS) Hình 1.2: Hệ thống thông tin chẩn đoán hình ảnh (RIS) Hình 1.3: Hệ thống lưu trữ truyền hình ảnh (PACS) Hình 1.4: Y học từ xa 11 Hình 1.5: DICOM hệ thống thông tin y tế 14 Hình 2.1: Cấu trúc tập tin DICOM 17 Hình 2.2: Ví dụ tập tin DICOM 18 Hình 2.3: Cấu tạo Bộ liệu 20 Hình 2.4: Một lớp hình ảnh 22 Hình 2.5: Mã hoá liệu điểm ảnh với VR= OW 22 Hình 2.6: Minh hoạ liệu điểm ảnh có 16 bit với Overlay 23 Hình 2.7: Minh họa thiết lập liên kết ứng dụng DICOM 25 Hình 2.8: Minh họa hủy bỏ liên kết ứng dụng DICOM 26 Hình 2.9: Minh họa ngắt đột ngột liên kết ứng dụng DICOM 26 Hình 2.10: Minh họa ngắt liên kết với yêu cầu ngắt từ Service Provicer 27 Hình 2.11: Minh họa truyền tải liệu dựa liên kết thiết lập ứng dụng 27 Hình 2.12: Cấu trúc tổng quát tin DICOM 27 Hình 2.13: Dịch vụ nguyên thuỷ DIMSE 29 Hình 2.14: Mô hình lưu trữ trung gian DICOM 32 Hình 2.15: Mô hình PACS 34 Hình 2.16: Cấu trúc hệ thống PACS 35 Hình 2.17: Sơ đồ hoạt động cổng nhận ảnh 36 Hình 2.18: Luồng liệu khái quát kiến trúc stand – alone 39 Hình 2.19: Luồng liệu tổng quát kiến trúc client-server 41 Hình 2.20: Máy chủ chứa ảnh dựa vào web 44 Hình 2.21: Tiến trình hiển thị ảnh 46 Hình 2.22: Kiến trúc PACS điển hình cho hiển thị ảnh dựa Web 47 Hình 2.23: Kiến trúc Component dùng hiển thị ảnh để chẩn đoán workstation 48 Hình 3.1: Quá trình thu nhận ảnh y khoa khoa Chẩn đoán hình ảnh 52 Hình 3.2: Tiến trình công việc thời khoa Chẩn đoán hình ảnh 54 Hình 3.3: Tiến trình công việc khoa Chẩn đoán hình ảnh sau triển khai 55 Hình 3.4: Mô hình hệ thống hỗ trợ chẩn đoán y khoa bệnh viện 56 Hình 3.5: Sơ đồ tương thích hệ thống 59 Hình 3.6: Sơ đồ hệ thống lưu trữ & truyền hình ảnh 60 Hình 3.7: Sơ đồ trạm hiển thị ảnh 60 Hình 3.8: Giao diện chương trình 61 Hình 3.9: Xem ảnh bệnh nhân 61 Hình 3.10: Xem toàn ảnh bệnh nhân 62 Hình 3.11: Dựng hình 3D dựa theo lát cắt 62 Hình 3.12: Dựng hình khuôn mặt theo lát cắt 63 MỞ ĐẦU Cơ sở khoa học tính thực tiễn đề tài Ngày nay, lĩnh vực y tế giữ vai trò quan trọng phát triển người Với việc dân số toàn cầu không ngừng tăng lên kèm theo xuất nhiều bệnh đòi hỏi ngành y tế cần phải nỗ lực việc chăm sóc sức khỏe cho cộng đồng Việc ứng dụng công nghệ thông tin vào lĩnh vực y tế cần thiết Để hỗ trợ cho việc chẩn đoán điều trị, nhiều bệnh viện không ngừng tăng cường đầu tư máy móc, công nghệ đại máy chụp cắt lớp phát xạ Positron (PET), máy chụp cộng hưởng từ (MRI), máy chụp cắt lớp vi tính (CT-Scanner), chụp x-quang kỹ thuật số, Ảnh chụp từ loại máy lưu trữ theo chuẩn ảnh khác để phục vụ lĩnh vực y tế Các ảnh bác sỹ sử dụng để đọc thông tin phục vụ chẩn đoán bệnh Một chuẩn ảnh sử dụng phổ biến y khoa chuẩn ảnh DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) Vì thực tế việc ứng dụng công nghệ thông tin ngành y tế không dừng lại công tác quản lý, cải cách hành viện phí mà phải có hệ thống kết nối trao đổi liệu với hệ thống chẩn đoán hình ảnh nhằm hỗ trợ cho chẩn đoán bác sỹ, lưu trữ hình ảnh lâu dài giúp cho việc chẩn đoán từ xa Từ lý từ yêu cầu thực tiễn nơi công tác, chọn đề tài: “Chuẩn lưu trữ ảnh y khoa ứng dụng” nhằm tìm hiểu chuẩn lưu trữ hình ảnh phổ biến y khoa, hệ thống thông tin liên quan từ xây dựng hệ thống lưu trữ & truyền hình ảnh hệ thống hỗ trợ chẩn đoán hình ảnh bệnh viện Nội dung luận văn trình bày chương: CHƯƠNG KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN VÀ CHUẨN LƯU TRỮ HÌNH ẢNH TRONG Y KHOA Trình bày khái quát hệ thống thông tin chuẩn lưu trữ hình ảnh y khoa 54 GE YM S CT Mang mẫu kiểm tra vào phòng đọc Bệnh nhân đăng ký Rửa phim Treo phim Đánh giá chất lượng Gửi phim & báo cáo để hỏi ý kiến bác sỹ Dữ liệu bệnh nhân xác nhận lại Lấy phim Tiến hành kiểm tra Đọc phim & Chấp thuận Tập hợp phim lại Hình 3.2: Tiến trình công việc thời khoa Chẩn đoán hình ảnh Từ thực tế bệnh viện cần xây dựng hệ thống lưu trữ tập chung, truyền thông ảnh y khoa hệ thống hỗ trợ chẩn đoán hình ảnh cho bác sỹ lâm sàng, cận lâm sàng bệnh viện Với mục tiêu sau: + Thu nhận, lưu trữ tự động hình ảnh y khoa từ thiết bị chẩn đoán hình ảnh + Bác sỹ ngồi phòng ban bệnh viện mà không cần đến Khoa Chẩn đoán hình ảnh + Bác sỹ ghi thông tin chẩn đoán ảnh, series ảnh mà không cần ghi kết theo cách thông thường + Bác sỹ tìm kiếm hiển thị bệnh nhân cần chẩn đoán dễ dàng với nhiêu tiêu chí (tên bệnh nhân, ngày chụp, loại ảnh, ) 55 + Bác sỹ theo dõi kết bệnh nhân qua lần tái khám cách dễ dàng với bệnh nhân khám nhiều lần + Bác sỹ chẩn đoán dễ dàng với nhiều chức hỗ trợ (hiển thị ảnh theo dạng ma trận, phóng to, ghi chú, ) + Giảm chi phí (in phim, ghi đĩa DVD) hình ảnh lưu trữ Server + Giảm thời gian khám chữa bệnh cho bệnh nhân (chờ nhận phim, nhận kết quả) + Giảm không gian, thời gian lưu trữ ảnh + Tận dụng tài nguyên phần cứng máy in khô,… + Và tiền đề cho việc xây dựng hệ thống hội chẩn từ xa với bệnh viện tuyến Tiến trình công việc khoa Chẩn đoán hình ảnh sau triển khai hệ thống thực sau: GE YMS CT Bệnh nhân đăng ký Tiến hành kiểm tra Đọc phim & chấp thuận Bác sỹ xác nhận Hình 3.3: Tiến trình công việc khoa Chẩn đoán hình ảnh sau triển khai 56 3.2 Phân tích, thiết kế hệ thống: 3.2.1 Mô hình hệ thống: Thiết bị sinh ảnh (MRI,CT, ) Cổng nhận ảnh Máy chủ web Server lưu trữ quản lý hình ảnh y khoa Máy trạm hiển thị Hình 3.4: Mô hình hệ thống hỗ trợ chẩn đoán y khoa bệnh viện 3.2.2 Các thành phần hệ thống : + Cổng tiếp nhận hình ảnh + Server lưu trữ quản lý ảnh + Web Server làm giao diện tương tác hệ thống (để tích hợp, mở rộng hệ thống chẩn đoán hình ảnh từ xa với bệnh viện khác sau này) + Module xem ảnh, thực thao tác hiển thị ảnh máy trạm (hỗ trợ bác sỹ cận lâm sàng) + Module hỗ trợ cho bác sỹ lâm sàng (bác sỹ khám bệnh) 3.2.3 Một số chức hệ thống: * Đối với cổng nhận ảnh: - Sẽ tự động nhận ảnh từ máy sinh ảnh y khoa, sau gửi lên hệ thống lưu trữ hình ảnh * Đối với server lưu trữ ảnh quản lý hình ảnh: - Phải xác thực quyền quản trị - Lưu trữ ảnh gửi lên từ cổng nhận ảnh - Nhập thông tin ảnh chẩn đoán từ phía client - Gửi thông tin ảnh chẩn đoán có yêu cầu 57 - Phân vùng lưu trữ hình ảnh - Tìm kiếm hình ảnh với nhiều tiêu chí (mã bệnh nhân, tên bệnh nhân, ngày chụp, loại ảnh, ) - Cấu hình kết nối thiết bị * Đối với module hỗ trợ bác sỹ cận lâm sàng: - Đăng nhập với quyền bác sỹ - Nhận hình ảnh chẩn đoán server lưu ảnh quản lý hình ảnh - Giao tiếp với server lưu trữ hình ảnh để gửi nhận hình ảnh chẩn đoán - Tìm kiếm, thống kê hình ảnh với nhiều tiêu chí - Ghi hình ảnh tìm đĩa CD, DVD bệnh nhân theo yêu cầu - Các công cụ phục vụ cho việc chẩn đoán: + Công cụ xử lý ảnh (sáng, tối, xoay ảnh, lật ảnh, ) + Phóng to, thu nhỏ hình ảnh + Thiết lập hình cho ảnh đa khung + Xuất ảnh sang định dạng JPEG + Ghi lên ảnh + Lưu lại thông tin chẩn đoán ảnh series ảnh + In ảnh, chẩn đoán cho bệnh nhân * Đối với module hỗ trợ bác sỹ lâm sàng: - Đăng nhập với quyền bác sỹ khám lâm sàng - Giao tiếp với hệ thống thông qua hàng đợi - Giao tiếp với hệ thống lưu trữ truyền hình ảnh để nhận gửi thông tin hình ảnh chẩn đoán lâm sàng - Có thể định chẩn đoán cận lâm sàng - Xem kết khám cận lam sàng - Bác sỹ kết khám cuối 58 3.2.4 Yêu cầu thiết kế hệ thống: Do hệ thống lưu trữ & truyền hình ảnh hệ thống hỗ trợ chẩn đoán hình ảnh cho bác sỹ nên thông tin cần tức thời xác, thời gian chết hệ thống nằm khoảng thời gian cho phép Vì yêu cầu thiết kế hệ thống phải đảm bảo tiêu chí sau: * Tiêu chuẩn hóa hệ thống: Đây điều cần thiết ta phải tận dụng tối đa chuẩn công nghiệp đề phù hợp với toàn với hệ thống, tăng khả nâng cấp, mở rộng cho hệ thống Vì hệ thống sử dụng: - Máy chủ chạy hệ điều hành Windows Sever 2008 - Máy trạm dùng hệ điều hành Windows XP, 7, - Giao thức truyền thông hệ thống TCP/IP - Hệ quản trị sở liệu SQL 2005 - Định dạng liệu ảnh theo chuẩn DICOM - Định dạng chữ viết HL7, hệ thống giao tiếp với hệ thống thông tin bệnh viện (HIS),… - Ngôn ngữ lập trình C#,… * Kiến trúc mở hệ thống: Hệ thống hỗ trợ chẩn đoán hình ảnh phải giao tiếp với hệ thống thông tin khác bệnh viện HIS, LIS,…đồng thời trình phát triển bệnh viện trang bị thêm máy móc, thiết bị chẩn đoán hình ảnh khác Và nâng cấp, mở rộng hệ thống theo hướng khác Vì thiết kế hệ thống phải mang tính mở, thiết kế phải theo chuẩn công nghiệp 59 HIS (HSOFT) RIS/PACS PACS thu nhận ảnh sẵn sàng đọc ảnh Đăng kí thông tin bệnh nhân Tiến hành chụp máy tạo ảnh (MWL) Lập phiếu khám Đặt lịch khám & Check-In bệnh nhân Giao thức HL7 (ADT,ORM) Bác sĩ tạo báo cáo chẩn đoán Báo cáo sẵn sàng truyền phân bố Tạo CD cho bệnh nhân (Ảnh + Báo cáo) Hình 3.5: Sơ đồ tương thích hệ thống * Độ tin cậy: Phải có phương án dự phòng, lưu số liệu Ở sử dụng hai máy chủ hỗ trợ RAID để chạy, lưu số liệu Trường hợp máy chủ có cố hệ thống chạy bình thường Thứ hai trang bị hai nguồn cho máy chủ * Bảo mật: Hệ thống thiết kế bảo mật liệu account password Mỗi bác sỹ phân quyền theo nhiệm vụ phân công Có module riêng để quản trị bảo trì hệ thống Tăng mức bảo mật phần mềm, thiết bị phần cứng 3.3 Cài đặt chương trình: - Chương trình lập trình Visual Studio.NET 2010 NET Framework 4.0 trở lên - Cơ sở liệu chương trình sử dụng Microsoft SQL 2008 - Sử dụng thư viện hỗ trợ như: 60 Tên thư viện Mô tả DCMTK Toolkit Dùng xử lý tập tin DICOM Data Access Application Block in Enterprise Library Dùng truy xuất hệ quản trị sở liệu Microsoft SQL Server Configuration Application Block in Enterprise Library Dùng đọc ghi thông tin cấu hình cho ứng dụng Bảng 3.1: Một số thư viện hỗ trợ 3.4 Một số kết đạt Sơ đồ phần cứng hệ thống lưu trữ & truyền hình ảnh: Fast Ethernet Switch Clinical Display Workstation Acquisition Server SAN Switch Database Server Backbone Switch L4 Switch Web Server Main Storage Broker Server Backup Server Fast Ethernet Switch Modality DB Backup Server Backup Storage Storage monitoring Server Hình 3.6: Sơ đồ hệ thống lưu trữ & truyền hình ảnh Sơ đồ trạm hiển thị: Hình 3.7: Sơ đồ trạm hiển thị ảnh 61 Một số hình ảnh chương trình DEMO Hình 3.8: Giao diện chương trình Hình 3.9: Xem ảnh bệnh nhân 62 Hình 3.10: Xem toàn ảnh bệnh nhân Hình 3.11: Dựng hình 3D dựa theo lát cắt 63 Hình 3.12: Dựng hình khuôn mặt theo lát cắt 3.5 Nhận xét kết Ứng dụng xây dựng dựa thực trạng khoa chẩn đoán hình ảnh bệnh viện Bắc Thăng Long giải yêu cầu thiết bệnh viện Bước đầu hoạt động có kết tốt Và cho thấy ưu việt hệ thống cũ Hệ thống cũ Bác sỹ Đòi hỏi bác sỹ phải có mặt phòng chẩn đoán khoa chẩn đoán hình ảnh Thông tin chẩn đoán bác sỹ ghi lại tay theo cách thông thường Tìm kiếm hiển thị hình ảnh chẩn đoán khó khăn Thời gian không gian bác sỹ hạn chế Hệ thống Bác sỹ Bác sỹ phòng ban chẩn đoán Thông tin chẩn đoán bác sỹ lưu trữ trực tiếp ảnh hay series ảnh Tìm kiếm hiển thị hình ảnh nhanh chóng với nhiều tiêu chí tìm kiếm (Mã BN, tên BN, ngày chụp,…) Thoải mái không gian thời gian 64 Bệnh nhân Bắt buộc phải in phim ghi đĩa DVD dể lưu trữ lại Bệnh viện Phải mua lượng lớn đĩa CD, DVD để lưu trữ hình ảnh Phải thao tác tay để lưu trữ hình ảnh Tìm kiếm lại thông tin bệnh nhân khó khăn Thống kê số lượng bệnh nhân chụp theo ngày, tháng, năm khó khăn Hệ thống độc lập không tận dụng tài nguyên thông tin hệ thống khác bệnh viện Không tận dụng tài nguyên phần cứng Bệnh nhân Giảm chi phí in phim không cần thiết ghi đĩa DVD hình ảnh lưu trữ server Bệnh viện Giảm chi phí mua đĩa CD, DVD Tự động lưu trữ server Tìm kiếm dễ dàng với nhiều tiêu chí Thống kê dễ dàng số lượng bệnh nhân chụp với nhiêu tiêu chí Tích hợp với hệ thống thông tin khác bệnh viện, nên sử dụng thông tin liên hoàn Tận dụng tài nguyên phần cứng dùng chung Bảng 3.2: So sánh hệ thống cũ với hệ thống 65 KẾT LUẬN Khi tìm hiểu chuẩn lưu trữ hình ảnh y khoa hệ thống liên quan Đặc biệt chuẩn DICOM, dựa vào chuẩn DICOM để xây dựng hệ thống lưu trữ & truyền hình ảnh hệ thống hỗ trợ chẩn đoán hình ảnh giúp giảm thời gian đáng kể việc hỗ trợ chẩn đoán cho bác sỹ Đồng thời làm giảm công việc quản lý thông tin bệnh nhân theo cách làm thông thường Hệ thống phục vụ cho việc lưu trữ, truyền thông hình ảnh, phục vụ cho việc chẩn đoán bác sỹ Từ giải công tác lưu trữ hình ảnh thủ công đĩa CD, DVD khoa; giúp thời gian giảm đáng kể, lưu trữ liệu hình ảnh y khoa cách toàn vẹn tránh mát thông tin Đồng thời bác sỹ nơi đâu bệnh viện xem hình ảnh đưa chẩn đoán cuả mình; tìm kiếm, tổng hợp hình ảnh cho bệnh nhân cách nhanh chóng Ứng dụng cho phép lưu trữ lại đánh giá hình ảnh bệnh nhân bác sỹ chẩn đoán, từ dễ dàng chẩn đoán, theo dõi tiền sử bệnh nhân tái khám Ngoài hệ thống hỗ trợ tốt cho công tác chẩn đoán với nhiều chức năng: phóng to, thu nhỏ, ghi lên hình ảnh,… Bên cạnh ưu điểm trên, xây dựng hệ thống lưu trữ & truyền hình ảnh hệ thống hỗ trợ chẩn đoán nhiều khó khăn: hình ảnh y khoa lần chụp có lượng liệu lớn nên đòi hỏi phải có hệ thống lưu trữ đủ mạnh để lưu trữ, quản lý số hình ảnh bệnh nhân đến chẩn đoán ngày tăng Hiện hệ thống sử dụng máy tính thường với cấu hình nên việc quản lý, phân phối ảnh chậm Định hướng phát triển hệ thống phát triển giao diện web giúp bác sỹ không bệnh viện mà đâu có internet truy cập thông tin hình ảnh để xem, chẩn đoán Từ phát triển, mở rộng hệ thống chẩn đoán hình ảnh từ xa với bệnh viện tuyến bệnh viện vệ tinh 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Lương Mạnh Bá, Nguyễn Thanh Thủy (2003), Nhập môn xử lý ảnh số, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Lâm Phương Duy, Tăng Phú (2012), ”Nghiên cứu ứng dụng chuẩn DICOM việc lưu trữ, truyền nhận chẩn đoán hình ảnh y tế từ xa bệnh viện đa khoa Đồng Nai” Đại học Y Hà Nội (2012), Chuẩn DICOM hoạt động y tế Lê Mạnh Hải, Vũ Công Lập cộng sự, Y học từ xa : Đại cương bước khởi đầu, Trung tâm Khoa học kỹ thuật Công nghệ quân , Bộ Quốc phòng BS Hà Thái Sơn, ”Hệ thống thông tin bệnh viện”, Vụ điều trị - Bộ y tế PGS.TS Nguyễn Đức Thuận, Ths Vũ Duy Hải, Ths Trần Anh Vũ (2006), Hệ thống thông tin y tế, Nhà xuất Bách khoa Hà Nội Đỗ Năng Toàn, Phạm Việt Bình (2007), Giáo trình xử lý ảnh, Khoa Công nghệ thông tin – Đại học Thái Nguyên Nguyễn Mạnh Tuân (2011), ”Tìm hiểu chuẩn lưu trữ ảnh DICOM viết chương trình đọc ảnh DICOM” Tài liệu ”Ứng dụng Công nghệ thông tin Quản lý khám bệnh”, Cục Quản lý khám, chữa bệnh, Bộ Y tế 2013 Tiếng Anh 10 In National Electrical Manufacturers Assosciation, USA (2007): “Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM)” 11 K.Najarian & R Splinter (2006), Biomedical Singnal and Image Processing, Taylor & Francis Group, CRC Press 12 M.A Petrou and P Osdogianni (2006), Image Processing: The Fundamentals, Jonh Wiley 13 R.A Robb (2000), Biomedical imaging, visualization, and analysis; John Wiley 67 14 J.L Semmlow, M Dekker (2004), Biosignal and Biomedical Image Processing: Matlab based Applications, Jonh Wiley 15 H.K.Huang (2004), “PACS and Imaging Informatics”, Nhà xuất JohnWiley & Son, Inc., Hoboken, NewJersey 16 Alex A.T.Bui, Ricky K.Taira – Springer (2010): “Medical Imaging Informatics” Website 17 http://en.wikipedia.org/wiki/DICOM DICOM Wikipedia 18 ftp://medical.nema.org/medical/dicom/2008/ Tài liệu chuẩn DICOM (phiên 3.0) 68 PHỤ LỤC Các thuật ngữ dùng tài liệu - Ảnh số: ảnh kỹ thuật số, ảnh lưu máy vi tính dạng nhị phân - Khám lâm sàng: bác sĩ nhìn thể hiển bên kinh nghiệm để phán đoán bệnh cho bệnh nhân - Khám cận lâm sàng : có hỗ trợ modality việc chẩn đoán giúp đưa kết luận xác - UID (Uniquely Identifie): chuỗi dùng để xác định thực thể - Modality: thiết bị y khoa dùng chẩn đoán cận lâm sàng, kết thường hình ảnh hay phim Thự viện hỗ trợ: NET Framework 4.0 trở lên Tên thư viện DCMTK Toolkit Data Access Application Block in Enterprise Library Configuration Application Block in Enterprise Library Mô tả Dùng xử lý tập tin DICOM Dùng truy xuất hệ quản trị sở liệu Microsoft SQL Server Dùng đọc ghi thông tin cấu hình cho ứng dụng [...]... MỘT SỐ VẤN ĐỀ TRONG LƯU TRỮ HÌNH ẢNH Y KHOA Phân tích chuẩn lưu trữ hình ảnh phổ biến trong y khoa, đó là chuẩn DICOM: các thành phần tiêu chuẩn, khuôn dạng tập tin, cách mã hóa dữ liệu, và các giao thức của DICOM Phân tích hệ thống lưu trữ và truyền hình ảnh y khoa: cấu trúc, kiến trúc hệ thống, và các y u cầu khi thiết kế hệ thống CHƯƠNG 3: X Y DỰNG HỆ THỐNG LƯU TRỮ & TRUYỀN HÌNH ẢNH VÀ HỆ THỐNG HỖ... hình ảnh ở các thiết bị sinh hình ảnh y khoa phải tuân theo đúng chuẩn hình ảnh, ảnh phải được l y ra theo phương thức số hóa và lưu trữ lại trên m y chủ lưu trữ Và hệ thống lưu trữ và truyền hình ảnh cũng phải đòi hỏi 9 phần cứng theo tiêu chuẩn nhất định, những phần mềm quản lý hệ thống cũng như phần mềm chuyên dụng để xem ảnh, xử lý, lưu trữ và phân phối hình cũng phải có sự chuẩn hóa; có như v y giữa... – chuyển – ra viện, các kết quả xét nghiệm, dùng thuốc, ; và chuẩn hình ảnh – DICOM[4] 11 Hình 1.4: Y học từ xa 1.2 Chuẩn lưu trữ hình ảnh trong y khoa 1.2.1 Khái quát về chuẩn lưu trữ hình ảnh trong y khoa Các thiết bị y tế, thiết bị chẩn đoán hình ảnh đầu tiên khi mới ra đời chỉ là tín hiệu dạng sóng (Analog) đưa lên màn hình video của m y Theo thời gian, m y được chế tạo ng y càng có cấu hình cao... SỐ VẤN ĐỀ TRONG LƯU TRỮ HÌNH ẢNH Y KHOA 2.1 Chuẩn lưu trữ ảnh DICOM Chuẩn DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) là chuẩn định nghĩa ra các quy tắc định dạng và trao đổi hình ảnh y tế cũng như các thông tin liên quan, nói cách khác, nó tạo nên một “ngôn ngữ” chung cho phép “giao tiếp” hình ảnh và các thông tin y tế liên quan giữa các thiết bị và hệ thống trong mạng thông tin y tế.[10]... v y, các m y y tế ng y nay có gắn thiết bị tin học thì đã sẵn sàng đưa ra các tín hiệu thông qua các D-Shell chuẩn như COM, LPT hoặc cổng USB Tuy nhiên, phần tín hiệu đưa ra các cổng n y tuỳ nhà cung cấp trang bị phần mềm khi người sử dụng y u cầu Hệ thống lưu trữ và truyền hình ảnh PACS (Picture Archiving and Communication System) là hệ thống lưu trữ, xử lý và truyền ảnh động, hoặc mạng 12 xử lý và. .. tích hợp m y Scan, Server, trạm làm việc, m y tính và các thiết bị mạng từ nhiều nhà cung cấp vào thành một hệ thống truyền tải và lưu trữ hình ảnh Ng y nay hầu hết các bệnh viện trên khắp thế giới đều áp dụng DICOM vào các thiết bị y khoa, m y trạm, server, các hệ thống quản lý trong hoạt động khám chữa bệnh Các thiết bị y khoa (Modality) hỗ trợ DICOM: Angioscopy (AS), Computed Radiography (CR), Computed... nghiệm truyền qua lại trong một mạng LAN hoặc Intranet (mạng ở Bệnh viện chợ R y, Trung tâm Chấn thương chỉnh hình Thành phố Hồ Chí Minh) Việc ứng dụng rộng rãi trợ giúp từ xa qua Telemedicine ở Việt Nam còn hầu như chưa được ứng dụng, trong khi đó các nước đã và đang ứng dụng tương đối rộng rãi kỹ thuật n y nhất là các nước phát triển 1.2.2 Ứng dụng chuẩn lưu trữ hình ảnh trong hệ thống thông tin y tế... và phân tích thống kê; hỗ trợ chẩn đoán và điều trị Hình 1.2: Hệ thống thông tin chẩn đoán hình ảnh (RIS) 7 1.1.3 Hệ thống lưu trữ và truyền hình ảnh (PACS ) Lúc đầu RIS giúp cho quản lý điều hành khoa chẩn đoán hình ảnh có hiệu quả hơn, tuy nhiên, với khoa Chẩn đoán hình hình ảnh thì các dữ liệu dạng văn bản chỉ chiếm một tỷ lệ rất nhỏ so với dữ liệu ảnh, do đó cần phải có một hệ thống PACS nhằm lưu. .. Tomography (CT), Radiographic Imaging (RG), Radiotherapy Dose (RD), Hard Copy (HC), X-ray Angiography (XA), Elictrocardiograms (ECG),…[16] Vai trò của DICOM được thể hiện trong hệ thống lưu trữ và truyền hình ảnh trong y tế (PACS) DICOM thích ứng trong nhiệm vụ là giao diện của nhiều loại thiết bị khác nhau Trong một môi trường thiết bị hình ảnh với công nghệ sản xuất đa dạng, điều n y tránh giao diện t y. .. Communications in Medicine) Chuẩn DICOM đưa ra nhiều cải tiến qua trọng so với 2 phiên bản của chuẩn ACR-NEMA trước Hiện tại việc ứng dụng lưu trữ ảnh theo các chuẩn nhất định ở Việt Nam vẫn chỉ được lưu trữ trên một m y mà không có sự giao lưu giữa các m y với nhau, như v y dung lượng lưu trữ không cao và không có khả năng trợ giúp trong chẩn đoán và không thể là dữ liệu dùng chung trong bệnh viện Một số