UNIVERSIT DEGLI STUDI DI BOLOGNA FACOLT DI SCIENZE

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI BOLOGNA FACOLTÀ DI SCIENZE MATEMATICHE, FISICHE E NATURALI Corso di Laurea in Scienze dell’Informazione REALIZZAZIONE DI UNA APPLICAZIONE PER IL TRASFERIMENTO DI IMMAGINI MEDICHE TRAMITE PROTOCOLLO DICOM Relatore: Chiar. mo Prof. RENATO CAMPANINI Presentata da: MARCO GIERI Correlatore: Dott. MATTEO ROFFILLI Trasferimento di immagini mediche tramite protocollo DICOM

Sommario della presentazione q MIG - Medical Imaging Group q Motivazioni di questo lavoro di tesi q Gestione immagini mediche q Protocollo DICOM - Digital Imaging and COmunication in Medicine q Applicazione sviluppata q Conclusioni Trasferimento di immagini mediche tramite protocollo DICOM 2

Medical Imaging Group Questo lavoro di tesi si colloca nell’ambito di un gruppo di ricerca chiamato Medical Imaging Group (MIG). Obiettivo: la creazione di un sistema CAD (Computer Aided Detection) la ricerca e lo sviluppo di metodologie ed apparati che possano aiutare i medici nella rivelazione e nella diagnosi precoce di tumori al seno. Trasferimento di immagini mediche tramite protocollo DICOM 3

Motivazioni di questo lavoro di tesi cluster q Il sistema CAD agisce su immagini in formato digitale. q Immagini digitali : CAD mammografiapartendo da mammografie su Ø precedentemente digitalizzate pellicole radiografiche Ø fornite in formato digitale da dispositivi di acquisizione moderni, i cosiddetti mammografi digitali applicazione sviluppata archiviazione Trasferimento di immagini mediche tramite protocollo DICOM 4

La gestione delle immagini mediche All'interno di un ospedale, la Radiologia è il reparto nel quale si fa maggiore uso di tecnologie avanzate. Sistema Informativo Ospedaliero, responsabile prevalentemente della In un ideale sistema informativo integrato per la Radiologia, dovrebbero gestione complessiva del paziente (accettazione, prenotazione di esami, essere presenti le seguenti funzionalità: fatturazione). qacquisizione in formato digitale delle immagini fornite dalle diverse apparecchiature Sistema Informativo Radiologico, responsabile prevalentemente della diagnostiche e dei dati ad esse associati gestione delle attività specifiche locali (programmazione degli esami, qelaborazione edarchiviazionee distribuzione di informazioni esecuzione esame, dei referti). relative ai diversi momenti della storia clinica del paziente qcondivisione in rete di tutte le informazioni Sistema perclinica l'Archiviazione e la Comunicazione delle Immagini, responsabile di utilità ed amministrativa della parte riguardante le immagini (acquisizione, archiviazione e distribuzione d’immagini). Trasferimento di immagini mediche tramite protocollo DICOM 5

Mancanza di integrazione OBIETTIVO Scanner TIFF, BMP, . . Modality Aquisizione Capture Scanning Integrazione dei dati clinici dei diversi Sistemi Informativi. P APROBLEMI C q. Image mancanza d’uniformità tra i sistemi Server S Stampanti q mancanza di uno standard per il formato dei dati q mancanza di. Consultazione uno standard di comunicazione Query Visualizzazione Stampa Trasferimento di immagini mediche tramite protocollo DICOM 6

Necessità di uno standard q Verso la fine degli anni 80, le modalità di acquisizione digitali (modality o modalità) iniziarono a diffondersi, ma ciascuna operava su piattaforme proprietarie. q Ogni modalità era considerata un sistema isolato. q L'intercomunicazione era agevole solo all'interno di una stessa famiglia. q Situazione non ideale: si sarebbe voluto che macchine di produttori diversi potessero comunicare le une con le altre e che il formato dei dati fosse comune. Necessità di standardizzare il formato delle immagini medicali in modo da poter realizzare sistemi aperti senza dover necessariamente adottare gli standard previsti dai produttori in di modalità. Digital Imaging and CO mmunications Medicine DICOM Trasferimento di immagini mediche tramite protocollo DICOM 7

DICOM, lo standard per le immagini mediche Standard mondiale per il trasferimento e la gestione delle immagini mediche attraverso apparecchiature di produttori diversi. DICOM Definisce l’interfaccia che rende possibile la connessione tra sistemi diversi. Modalità di acquisizione DICOM Rappresenta un protocollo non proprietario e specifica : q il formato per le immagini mediche; q lo scambio di immagini mediche e dati correlati. Trasferimento di immagini mediche tramite protocollo DICOM 8

Architettura di DICOM è uno standard basato sull’architettura Object-Oriented: q informazioni del mondo reale (paziente, ricovero, immagini) modellate come oggetti informativi detti Information Object Definition q fornisce le specifiche delle operazioni denominate DICOM Message Service (DIMSE) che possono essere eseguite su questi oggetti. q Le operazioni DIMSE realizzano funzionalità dette Service Class: Ø Modality Worklist Management Ø Performed Procedure Step Ø Storage Ø Print Ø Query/Retrieve q Due applicazioni DICOM stabiliscono una comunicazione: Ø una fornisce il servizio, detta Service Class Provider (SCP) Ø l’altra lo utilizza, detta Service Class User(SCU). Trasferimento di immagini mediche tramite protocollo DICOM 9

Una applicazione reale (1) PACS Images Store Images Retrieve Modalità di acquisizione Archivio immagini Interpretazione Report Store Accesso a immagini DICOM Report Export RIS Consultazione documentazione clinica Report Repository Clinical Documents Repository Trasferimento di immagini mediche tramite protocollo DICOM 10

Una applicazione reale (2) Cesena Accesso a immagini DICOM CAD Diagnosi Accesso a immagini DICOM e Diagnosi CAD Forlì Diagnosi Accesso immagini e diagnosi Bologna Esito operazione Trasferimento di immagini mediche tramite protocollo DICOM 11

Applicazione sviluppata L’applicazione sviluppata intende essere un’implementazione di un QUERY/RETRIEVE SERVICE CLASS USER (Q/R SCU) DIMSE utilizzati: q C-FIND q C-MOVE q C-STORE Image Archive Associazione Query/Retrieve Service Class User: C-FIND SCP C-MOVE (C-STORE) DICOM Client DICOM Server Remoto Locale Service Class Provider: C-FIND, FIND C-MOVE Service Class User: C-FIND, MOVE C-MOVE Query/Retrieve SCU Service Class Provider: STORE C-STORE Service class User: C-STORE DICOM Standard Interface Trasferimento di immagini mediche tramite protocollo DICOM 12

Applicazione sviluppata: flusso operazionale Dopo aver aperto una associazione con il SCP: q invio C-FIND q attesa risposta C-FIND q invio C-MOVE q attesa comando CSTORE q salvataggio immagine Trasferimento di immagini mediche tramite protocollo DICOM 13

Conclusioni e sviluppi futuri Conclusioni q Applicazione conforme allo Standard DICOM q Implementato un Query/Retrieve Service Class User. q Fornisce funzionalità di ricerca e trasferimento di immagini in formato DICOM Sviluppi futuri q Implementazione di un Store Service Class User, per l’upload dei risultati della fase di detection Trasferimento di immagini mediche tramite protocollo DICOM 14

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI BOLOGNA FACOLTÀ DI SCIENZE MATEMATICHE, FISICHE E NATURALI Corso di Laurea in Scienze dell’Informazione REALIZZAZIONE DI UNA APPLICAZIONE PER IL TRASFERIMENTO DI IMMAGINI MEDICHE TRAMITE PROTOCOLLO DICOM Relatore: Chiar. mo Prof. RENATO CAMPANINI Presentata da: MARCO GIERI Correlatore: Dott. MATTEO ROFFILLI Trasferimento di immagini mediche tramite protocollo DICOM