Đề tài Tổng quan về chuẩn dicom

Chương I Tổng quan DICOM CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ CHUẨN DICOM I.1. Giới thiệu Chuẩn DICOM DICOM (The Digital Image and Communication in Medicine) là Chuẩn định ra các qui tắc định dạng và trao đổi hình ảnh y tế cũng như các thông tin liên quan. Hình ảnh y tế thu nhận từ các thiết bị khác nhau như máy CT, cộng hưởng từ, siêu âm, y học hạt nhân..Nó tạo lên một “ngôn ngữ” chung cho phép “giao tiếp” hình ảnh và các thông tin y tế liên quan giữa các ứng dụng hay hệ thống khác nhau. I.1.1. Quá trình hình thành và phát triển Các Phiên bản trước DICOM Với sự ra đời của máy CT (Computer Tomography) vào những năm 70, cũng như việc sử dụng ngày càng nhiều máy tính và thiết bị tạo ảnh số trong công tác y tế, các thiết bị này tạo ra ảnh với các định dạng khác nhau, thì nhu cẫu có một chuẩn chung cho truyền ảnh số và các thông tin có liên quan ngày càng lớn. Trước nhu cầu đó, The American College of Radiology (ACR) và The National Electrical Manufacturers Association (NEMA) đã thiết lập thành một uỷ ban chung vào năm 1983, để phát triển một Chuẩn nhằm mục đích : - Phát triển trao đổi thông tin hình ảnh số, không quan tâm đến nhà sản xuất thiết bị. - Làm thuận tiện sự hoá sự phát triển và mở rộng của của hệ thống thu nhận và truyền ảnh (PACS), có thể giao tiếp với các thành phần khác trong hệ thống thông tin bệnh viện (RIS). - Cho phép tạo ra các cơ sở dữ liệu chẩn đoán mà có thể được chất vấn bởi một phạm vi lớn các thiết bị phân tán về mặt địa lí. ACR-NEMA Standards Publication No. 300-1985, được công bố năm 1985 là phiên bản 1 (ACR-NEMA Verson 1.0). Phiên bản này tiếp tục được hoàn thiện: No1-tháng 10/1986, No2-tháng 1/1988. ACR-NEMA Standards Publication No. 300-1988, công bố năm 1988 được coi là phiên bản 2 (ACR-NEMA Verson 2.0). Các phiên bản này định rõ kết nối phần cứng, có một bộ tối thiểu các lệnh phần mềm, và một bộ khuôn dạng dữ liệu. Vấn đề kết nối mạng chưa rõ ràng qua hai phiên bản này. Nhu cầu cho sự ra đời của DICOM Vấn đề nảy sinh vào năm 1988 khi nhiều người sử dụng thấy nhu cầu của việc giao diện giữa các thiết bị hình ảnh và mạng. Mặc dầu điều này vẫn có thể thực hiện được với Version 2.0, nhưng Chuẩn vẫn thiếu các phần cần thiết cho giao tiếp mạng mạnh mẽ. Do ACR-NEMA Verson 2.0 không được thiết kế để kết nối trực tiếp thiết bị hình ảnh với mạng, giải quyết vấn đề này đòi hỏi phải có thay đổi lớn của chuẩn. Uỷ ban chung sớm nhận thấy rằng một phiên bản mới phải được ra đời và phiên bản sau đòi hỏi phải duy trì tính tương thích với các phiên bản trước. Chuẩn DICOM DICOM (Verson 3.0) ra đời có những ưu điểm hơn hẳn các phiên bản trước. Thể hiện ở chỗ: a. Khả dụng với môi trường mạng. Các phiên bản trước chỉ thích nghi với môi trường truyền điểm-tới-điểm (point-to-point). Để có thể hoạt động trong môi trường mạng cần có Khối Giao diện Mạng NIU (Network Interface Unit). DICOM 3.0 hỗ trợ hoạt động trong môi trường mạng sử dụng giao thức mạng chuẩn công nghiệp như OSI và TCP/IP. b. Khả dụng với môi trường trung gian ngoại tuyến (off-line). Các phiên bản trước không định ra khuôn dạng file DICOM. DICOM hỗ trợ hoạt động trong môi trường ngoại tuyến sử dụng các trung gian theo chuẩn công nghiệp như CD-R và MOD, hệ thống file logic như ISO 9660 và Hệ thống File PC (FAT 16). c. Định rõ sự tác động của việc thiết bị tuân theo chuẩn đối với việc trao đổi các Lệnh (command) và Dữ liệu (data). Các phiên bản trước bị hạn chế trong truyền dữ liệu, nhưng DICOM 3.0, thông qua khái niệm Lớp dịch vụ (Service Class), đã định ra ngữ nghĩa (sematic) của các Lệnh và các Dữ liệu liên quan. d. Định rõ mức thích nghi. Các phiên bản trước chỉ định rõ mức tuân thủ thấp nhất. Phiên bản DICOM 3.0 qui định rõ ràng đối tượng thực hiện (implementor) phải cấu trúc một Bản Báo cáo Thích nghi (Comformance Statement) lựa chọn cụ thể các mục đáp ứng như thế nào. e. Được cấu trúc là một tài liệu đa thành phần. Do đó tạo thuận lợi cho sự phát triển của Chuẩn trong môi trường phát triển nhanh chóng bằng việc thêm vào các đặc tính mới. DICOM được thiết kế dạng tài liệu đa phần tuân theo cách thức của ISO. f. Đưa ra các Đối tượng thông tin (Information Object) một cách rõ ràng không chỉ hình ảnh và đồ hoạ mà còn cả báo cáo, in ấn.. g. Định rõ cách xác định duy nhất Đối tượng Thông tin (Information Object). Điều này tạo thuận lợi khi sử dụng các khái niệm trừu tượng trong quan hệ của các Đối tượng Thông tin hoạt động trong mạng. I.1.2. Phạm vi và trường ứng dụng Chuẩn DICOM gắn với lĩnh vực thông tin y tế. Với lĩnh vực này, nó định ra sự trao đổi thông tin số giữa các thiết bị hình ảnh và các hệ thống khác. Do các thiết bị hình ảnh đó có thể hoạt động tương tác (interoperate) với các thiết bị y tế khác, phạm vi của Chuẩn cần thiết phải chồng lên các khu vực khác trong hệ thống thông tin y tế. Phạm vi của DICOM Dữ liệu thí nghiệm Hành chính HIS/RIS Hình ảnh chẩn đoán Theo dõi Bệnh nhân Hình I.1.3: Phạm vi ứng dụng của DICOM Chuẩn tăng cường khả năng hoạt động tương tác của các thiết bị hình ảnh y tế bằng cách định ra: - Với truyền tin qua mạng, một bộ Giao thức (protocol) được tuân theo bởi các thiết bị tuân theo chuẩn. - Cú pháp (syntax) và Ngữ nghĩa (semantic) của Lệnh (command) và các thông tin liên quan được trao đổi sử dụng các Giao thức. - Với truyền tin bằng phương tiện trung gian, đưa ra một bộ các dịch vụ lưu trữ trung gian, cũng như Khuôn dạng File và cấu trúc thư mục y tế - Thông tin sử dụng trong ứng dụng cũng được đòi hỏi tuân theo Chuẩn. Chuẩn không qui định: - Các chi tiết thực thi với mọi đặc tính của Chuẩn trên một thiết bị. - Bộ tổng thể các đặc tính và chức năng được yêu cầu từ một hệ thống tạo bởi một nhóm các thiết bị tuân theo Chuẩn. - Một thủ tục Kiểm tra/Thông qua để đánh giá mức độ thích nghi Chuẩn. I.1.3. Mục tiêu Chuẩn DICOM tạo thuận lợi cho khả năng hoạt động tương tác (interoperability) của các thiết bị thích nghi. Cụ thể là: - Định ra ngữ nghĩa của Lệnh và các Dữ liệu liên quan. - Định ra ngữ nghĩa của dịch vụ file, khuôn dạng file và các thư mục thông tin cần thiết cho truyền tin ngoại tuyến. - Định rõ yêu cầu thích nghi của trong thực hiện Chuẩn. Cụ thể, một Bản Báo cáo Thích nghi phải định ra đầy đủ thông tin để xác định các chức năng, nhờ đó có thể phối hợp hoạt động một thiết bị tuân theo Chuẩn khác. - Tạo thuận lợi cho hoạt động trong môi trường mạng. - Được cấu trúc thuận lợi cho việc đưa vào các dịch vụ mới, vì thế tạo thuận lợi hỗ trợ các ứng dụng hình ảnh y tế trong tương lai. - Sử dụng các chuẩn quốc tế hiện tại khả dụng. Mặc dầu DICOM mang lại nhiều ưu điểm trong thực hiện hệ thống PACS, tuy nhiên, sử dụng DICOM một mình không thể đảm bảo chắc chắn mọi mục tiêu của PACS có thể đạt được. Chuẩn DICOM chỉ tạo điều kiện cho khả năng phối hợp hoạt động của hệ thống trong một môi trường nhiều thiết bị, chứ bản thân nó không thể đảm bảo chắc chắn khả năng phối hợp hoạt động. Chuẩn được xây dựng chú trọng vào việc thu nhận hình ảnh chẩn đoán trong chụp quang tuyến, tim mạch và thành phần liên quan. Tuy nhiên, nó cũng được ứng dụng trong rộng rãi trong đổi hình ảnh và các thông tin không phải hình ảnh liên quan khác, và cả với môi trường y tế khác. I.1.4. Xu hướng hiện tại DICOM là một chuẩn mở và nó tồn tại thông qua các Thủ tục của Uỷ ban Chuẩn DICOM. Các kế hoạch phát triển sắp tới từ các tổ chức thành viên của Chuẩn dựa trên phản hồi từ phía người sử dụng Chuẩn. Các kế hoạch này sẽ được đưa vào Chuẩn ở các phiên bản tiếp theo. Mặt khác, việc cập nhật cần được tiến hành để duy trì tính tương thích với các phiên bản trước. THỰC THỂ ỨNG DỤNG Phân giới Dịch vụ File Căn bản DICOM Ứng dụng Thông tin Y tế Định nghĩa Lớp Dịch vụ Định nghĩa Đối tượng Thông tin Mã hoá và cấu trúc Bộ Dữ liệu- Từ điển Dữ liệu Trao đổi Bản tin Khuôn dạng File Tầng Trên DICOM Tầng Bảo Mật (Tuỳ chọn) Tầng Bảo Mật (Tuỳ chọn) Tầng Chuyển vận TCP/IP Trung gian Vật lý và Khuôn dạng File Trung gian Trao đổi Mạng -Truyền tin Trực tuyến Trao đổi Lưu trữ Trung gian -Truyền tin Ngoại tuyến Phân giới Dịch vụ Tầng trên DICOM Hình I.2.5: Mô hình truyền tin cơ sở DICOM I.2. Các thành phần DICOM I.2.1. Cấu trúc tài liệu: DICOM là một tài liệu đa phần (multi-part). Các phần liên quan với nhau nhưng lại nằm trên các tập độc lập. Theo tài liệu mới nhất (năm 2003), DICOM bao gồm các thành phần sau đây: PS 3.1. Giới thiệu và Tổng quan (Introduction and Overview) PS 3.2. Thích nghi (Conformance) PS 3.3. Định nghĩa Đối tượng Thông tin (Information Object Definition) PS 3.4. Định nghĩa Lớp Dịch vụ ( Service Class Specification) PS 3.5. Cấu trúc và Mã hoá Dữ liệu (Data Structrure and Encoding) PS 3.6. Từ điển dữ liệu (Data Dictionary) PS 3.7. Trao đổi bản tin (Message Exchange) PS 3.8. Hỗ trợ Truyền thông mạng cho Trao đổi Bản tin (Network Communication Support for Massage Exchange) PS 3.9. Hỗ trợ Truyền điểm-tới-điểm cho Trao đổi Bản tin (Point-to-point Communication Support for Message Exchange). Phần này đã được bỏ PS 3.10. Lưu trữ Trung gian và Khuôn dạng File cho Trao đổi Dữ liệu (Media Storage and File Format for Data Interchange) PS 3.11. Sơ lược Ứng dụng Lưu trữ Bản tin PS 3.12. Khuôn dạng Trung gian và Trung gian Vật lý cho Trao đổi Dữ liệu (Media Formats and Physical Media for Data Interchange) PS 3.13. Hỗ trợ Truyền tin Điểm-tới-Điểm Quản lí In (Print Management Point-to-Point Communication Support). Phần này hiện đã bỏ PS 3.14. Chức năng Hiển thị Chuẩn Mức xám (Grayscale Standard Display Function) PS 3.15. Sơ lược An toàn (Security Profiles) PS 3.16. Nguồn Ánh xạ Nội dung (Content Mapping Resource). I.2.2. Tổng quan nội dung các phần DICOM PS.3.1. Giới thiệu và Tổng quan Giới thiệu tổng quát về Chuẩn và các thành phần của nó PS.3.2: Thích nghi Định nghĩa nguyên tắc thực thi chuẩn - Yêu cầu thích nghi: Định rõ yêu cầu chung phải được thực thi. Nó tham chiếu các mục thích nghi của các phần khác trong Chuẩn. - Bản báo cáo thích nghi: Định nghĩa cấu trúc của một Báo cáo Thích nghi (Conformance Statement). Qui định thông tin phải được đưa ra trong một Báo cáo Thích nghi. Có tham chiếu các mục thích nghi của các thành phần khác trong chuẩn. PS 3.2 không qui định thủ tục Kiểm tra/ Thông qua để đánh giá sự thích nghi của một ứng dụng với Chuẩn. Một Báo cáo Thích nghi gồm các thành phần chính: - Bộ các Đối tượng Thông tin được nhận diện bởi ứng dụng - Bộ các Lớp Dịch vụ được ứng dụng hỗ trợ - Bộ các Giao thức Truyền thông hay Trung gian Vật lí được ứng dụng hỗ trợ - Bộ các Tiêu chuẩn An toàn được ứng dụng hỗ trợ PS 3.14. Chức năng Hiển thị Chuẩn mức Xám Mô hình Thực thi Lớp SOP, Vai trò và Cú pháp Chuyển đổi Tầng Truyền thông Tiêu chuẩn An toàn PS 3.16. Nguồn ánh xạ Nội Dung PS 3.3. Định nghĩa Đối tượng Thông tin PS 3.6. Từ điển Dữ liệu PS 3.5. Ngữ nghĩa và Cấu trúc Dữ liệu PS 3.7. Trao đổi Bản tin PS 3.4. Định nghĩa Lớp Dịch vụ PS 3.15 Sơ lược An toàn PS 3.8 Hỗ trợ Truyền thông mạng Hình I.2.2.1: Qui trình cấu tạo Báo cáo Thích nghi cho Truyền thông Mạng PS 3.14. Chức năng Hiển thị Chuẩn mức Xám Mô hình Thực thi Lớp SOP, Vai trò và Cú pháp Chuyển đổi Tầng Truyền thông Tiêu chuẩn An toàn PS 3.16. Nguồn ánh xạ Nội Dung PS 3.3. Định nghĩa Đối tượng Thông tin PS 3.6. Từ điển Dữ liệu PS 3.5. Ngữ nghĩa và Cấu trúc Dữ liệu PS 3.10. Sơ lược ứng dụng Trung gian PS 3.4. Định nghĩa Lớp Dịch vụ PS 3.15 Sơ lược An toàn PS 3.11. Lưu trữ Trung gian & Khuôn dạng File cho Trao đổi Dữ Liệu PS 3.12. Khuôn dạng Trung gian &Trung gian Vật lý cho Trao đổi Dữ Liệu Hình I.2.2.2: Qui trình cấu trúc Báo cáo Thích nghi cho Trao đổi Trung gian PS 3.3: Định nghĩa Đối tượng Thông tin Định rõ một số Lớp Đối tượng Thông tin (Information Object Classes-IOD), cung cấp định nghĩa trừu tượng về các thực thể thế giới thực liên quan đến truyền hình ảnh y tế và các thông tin liên quan (ví dụ: đồ thị dạng sóng, báo cáo, liều chiếu xạ..). Mỗi Định nghĩa Đối tượng Thông tin gồm sự mô tả mục đích của nó và các Thuộc tính (Attribute) định nghĩa nó. Tuy nhiên nó không mang Giá trị của Thuộc tính tạo lên nó. Để thuận tiện trong phát triển Chuẩn trong tương lai và duy trì tính tương thích với các phiên bản trước, hai loại Định nghĩa Đối tượng Thông tin được đưa ra: - IOD Thường (Nomalized IOD): Chỉ bao gồm các Thuộc tính vốn có mà thực thể thế giới thực thể hiện. Lấy ví dụ, Lớp Đối tượng Thông tin Nghiên cứu (Study) được định nghĩa là IOD Thường, bao gồm các Thuộc tính ngày, giờ nghiên cứu vì thực tế việc nghiên cứu gồm đúng thông tin như vậy. Tuy nhiên, tên bệnh nhân không phải là một Thuộc tính của Lớp Đối Tượng Thông tin Nghiên cứu vì nó thuộc về bệnh nhân, nó chỉ dùng khi khám bệnh chứ không phải thuộc về hiện tượng khám bệnh. - IOD Phức (IOD Composite): Có thể bao gồm các thuộc tính có liên quan nhưng không thuộc về một thực thể thế giới thực. Lấy ví dụ, IOD ảnh CT , được định nghĩa là một IOD Phức, bao gồm các Thuộc tính thuộc về hình ảnh (ví dụ: ngày chụp) và các Thuộc tính có liên quan nhưng không thuộc về hình ảnh (ví dụ: tên bệnh nhân). - IOD Phức tạo ra cơ chế cho việc thể hiện các yêu cầu truyền hình ảnh khi mà Dữ liệu hình ảnh và các thông tin liên quan cần phải liên kết chặt chẽ với nhau. Để đơn giản trong định nghĩa Lớp Đối tượng Thông tin, các Thuộc tính của từng Lớp Đối tượng Thông tin được tách ra và các Thuộc tính tương tự được nhóm vào với nhau. Những nhóm Thuộc tính này được định nghĩa là các Modun độc lập và có thể được sử dụng lại bởi các Lớp Đối tượng Thông tin khác. IOD HÌNH ẢNH Modun Bệnh nhân Modun Series Chung Modun Nghiên cứu Chung Modun Hình ảnh chung Modun Dữ liệu Điểm ảnh Modun Thiết bị Chung - Tên - ID - Ngày sinh - Giới tính Hình I.2.2.3: Minh hoạ khái niệm IOD và Modun Để thể hiện một sự kiện diễn ra thực tế của thực thể, khái niệm Đối tượng Thông tin Cụ thể (Inforamation Object Instance) được đưa ra. Giá trị Thuộc tính của IOD có thể thay đổi theo thời gian tương ứng với sự thay đổi trạng thái của thực thể ở thế giới thực. Điều này được thoả mãn bởi việc thực hiện các Thao tác căn bản khác nhau trên Đối tượng Thông tin để đưa ra một bộ các dịch vụ cụ thể như được định nghĩa là Lớp Dịch vụ. Các Lớp Dịch vụ này được định nghĩa ở phần PS.3.4. Phần PS 3.3 cũng định nghĩa Mô hình Thế giới Thực tương ứng với Mô hình Thông tin được ánh xạ trong Định nghĩa Đối tượng Thông tin. Trong tương lai, Chuẩn sẽ mở rộng các Đối tượng Thông tin để hỗ trợ cho các chức năng mới. PS.3.4: Định nghĩa Lớp Dịch vụ Định nghĩa một số Lớp Dịch vụ. Một Lớp Dịch vụ liên quan đến một hay nhiều Đối tượng Thông tin với một hay nhiều Lệnh (Command) được thực hiện trên những Đối tượng đó. Định nghĩa Lớp Dịch vụ đưa ra các yêu cầu cho các Thành phần Lệnh (Command Element) và cách thức Lệnh tác động tới Đối tượng Thông tin. Nó cũng định ra những yêu cầu cho đối tượng cung cấp và sử dụng dịch vụ truyền thông. Định nghĩa Lớp Dịch vụ qui định các đặc trưng được chia sẻ bởi mọi Lớp Dịch vụ, và cách cấu trúc từ một Báo cáo Thích nghi tới một Lớp dịch vụ vụ thể. Nó bao gồm một số Phụ lục chuẩn (Nomative Annexes) miêu tả chi tiết các Lớp Dịch vụ cụ thể. Một vài Lớp Dịch vụ điển hình trong phần này là: - Lớp Dịch vụ lưu trữ - Lớp Dịch vụ Chất vấn/ Truy vấn - Lớp Dịch vụ Quản lí Danh sách Công việc Căn bản - Lớp Dịch vụ Quản lí In ấn - Định nghĩa Lớp Dịch vụ định nghĩa các Thao tác thực hiện trên Đối tượng Thông tin được định nghĩa ở phần PS 3.3. Phần PS 3.7 định nghĩa các Lệnh và Giao thức cho việc sử dụng Lệnh thực hiện các Thao tác và Thông báo được định nghĩa ở PS 3.4 PS 3.5: Ngữ nghĩa và Cấu trúc Dữ liệu Định rõ cách Thực thể ứng dụng DICOM cấu trúc và mã hoá thông tin Bộ Dữ liệu là kết quả thu được của việc sử dụng Đối tượng Thông tin và Lớp Dịch vụ. Nó cũng xác định một số công nghệ nén hình ảnh chuẩn (ví dụ: JPEG lossess và lossy) Đưa ra qui tắc mã hoá cần thiết để cấu trúc lên một Dòng Dữ liệu được trong một Bản tin. Dòng Dữ liệu này là kết quả của Bộ Dữ liệu. Bộ Dữ liệu được tạo ra bởi các Thành phần Dữ liệu. Phần PS 3.5 cũng định ra ngữ nghĩa của một số chức năng chung phổ dụng đối với nhiều Đối tượng Thông tin. Nó cũng xác định qui tắc mã hoá cho các bộ kí tự quốc tế được sử dụng trong DICOM. PS 3.6. Từ điển Dữ liệu Là danh sách định nghĩa duy nhất mọi Thành phần Dữ liệu DICOM được đưa ra để thể hiện thông tin. Với mỗi Thành phần Dữ liệu, nó qui định: - Một Nhãn duy nhất. Nhãn bao gồm Số hiệu Nhóm và Số hiệu Thành phần - Một cái tên - Giá trị thể hiện (chuỗi kí tự, số nguyên..) - Số giá trị (bao nhiêu giá trị trên một Thuộc tính) - Còn được sử dụng hay không Cho mỗi mục định danh duy nhất (UID), Từ điển Dữ liệu xác đinh: - Giá trị duy nhất của nó, là một số với các thành phần được chia bởi các dấu chấm và giới hạn trong 64 kí tự - Tên - Dạng của nó, hoặc là Lớp Đối tượng Thông tin, cách mã hoá cho chuyển dữ liệu, hay một Đối tượng Thông tin Cụ Thể nào đó - Phần nào của Chuẩn định nghĩa nó PS 3.7: Trao đổi Bản tin Định rõ các Dịch vụ và Giao thức được sử dụng bởi một Thực thể ứng dụng trong môi trường hình ảnh y tế để trao đổi Bản tin thông qua dịch vụ hỗ trợ truyền tin định nghĩa ở PS 3.8. Một Bản tin được tạo lên bởi Dòng Lệnh theo sau là một Dòng Dữ liệu. Phần PS 3.7 định rõ: - Thao tác (operation) và Thông báo (notification) (Dịch vụ DIMSE) cho các Lớp Dịch vụ được định nghĩa ở phần 3.4 - Qui tắc thiết lập và chấm dứt Liên kết (định nghĩa ở PS 3.8) - Qui tắc quản lí sự trao đổi các yêu cầu Lệnh và trả lời Lệnh - Qui tắc mã hóa cần thiết để cấu trúc Dòng lệnh và Bản tin. PS 3.8: Hỗ trợ Truyền thông Mạng cho Trao đổi Bản tin Định rõ các dịch vụ truyền tin và các giao thức tầng trên cần được hỗ trợ, trong môi trường mạng, truyền thông giữa các Thực thể ứng dụng DICOM. Những dịch vụ truyền tin và giao thức này đảm bảo rằng truyền tin giữa các ứng dụng DICOM được thực hiện một cách có hiệu quả và với phương thức bình đẳng trên mạng. Các Dịch vụ truyền tin (định nghĩa ở PS 3.8) là một tập con của các Dịch vụ được đưa ra bởi OSI Presentation Service(ISO 8822) và OSI Association Control Service Element (ACSE) (ISO 8649). Chúng tương ứng với Dịch vụ Tầng trên, cho phép các ứng dụng ngang hàng thiết lập liên kết, truyền Bản tin và chấm dứt liên kết. Định nghĩa Dịch vụ Tầng trên như vậy cho phép sử dụng toàn bộ các tầng của giao thức OSI (từ tầng 1 tới 6 cộng với ACSE) làm tăng sức mạnh và tính hiệu quả của truyền thông. Nó hỗ trợ một lượng lớn công nghệ mạng dựa trên chuẩn thế giới, sử dụng được nhiều loại mạng vật lý như ISO 8802-3 CSMA/CD (Ethernet), FDDI, ISDN, X.25, mạch số, và nhiều công nghệ mạng LAN và WAN khác. Mặt khác, Dịch vụ Tầng trên này còn được cung cấp bởi Giao thức Tầng trên DICOM được sử dụng trong liên kết với các giao thức chuyển vận TCP/IP. Do đó, có thể áp dụng được trên một dải rộng các môi trường mạng hiện tại. Định nghĩa Dịch vụ Tầng trên thông dụng đối với cả môi trường OSI và TCP/IP đã cho phép chuyển từ môi trường TCP/IP sang OSI mà không ảnh hưởng tới các Thực thể ứng dụng DICOM. Các giao thức truyền thông định nghĩa ở PS 3.8 là các giao thức truyền thông mục đích chung (OSI, TCP/IP) và không phải là riêng cho chuẩn DICOM. Phân giới Dịch vụ File Phương tiện Vật lí Phương tiện Vật lí Phương tiện Vật lí Ứng dụng Hình ảnh Y tế Trao đổi Bản tin Ứng dụng DICOM Giao thức Tầng trên DICOM cho TCP/IP TCP/IP Mạng Trung gian A Khuôn dạng Trung gian & Trung gian B Khuôn dạng Trung gian & Trung gian C Khuôn dạng Trung gian & Trao đổi Phương tiện Lưu trữ Phân giới Dịch vụ Tầng trên Hình I.2.2.4: Mô hình Truyền tin DICOM cơ bản PS 3.9: Hỗ trợ Truyền điểm-tới-điểm cho Trao đổi Bản tin PS 3.9 định nghĩa các Dịch vụ và Giao thức sử dụng cho liên kết điểm-tới-điểm để tương thích với ACR-NEMA 2.0. Hiện tại, phần này của Chuẩn đã được bỏ. PS 3.10. Khuôn dạng File và Lưu trữ Trung gian Khuôn dạng File và Lưu trữ Trung gian qui định mô hình cơ bản cho lưu trữ thông tin hình ảnh y tế trên phương tiện trung gian cầm tay. Mục đích của phần này là cung cấp một cơ chế cho phép trao đổi các loại hình ảnh y tế và thông tin liên quan trên một dải lớn các phương tiện trung gian vật lý. Nó định ra: - Mô hình phân tầng cho lưu trữ hình ảnh và các thông tin liên quan trên trung gian vật lý. Mô hình này đưa ra khái niệm sơ lược ứng dụng lưu trữ trung gian, mà các thực hiện lưu trữ trung gian cần tuân thủ. Sự thích nghi được thể hiện trên việc ghi, đọc, và cập nhật nội dung của lưu trữ trung gian. - Khuôn dạng file DICOM hỗ trợ việc ghi thông tin của bất cứ Đối tượng Thông tin nào. - Khuôn dạng file DICOM an toàn hỗ trợ việc ghi dữ liệu trong một lớp mật mã. - Dịch vụ file DICOM cho cung cấp độc lập cho các khuôn dạng trung gian và trung gian vật lý cơ bản. Nó định ra nhiều khái niệm lưu trữ trung gian: - Phương pháp nhận diện một bộ file trên một phương tiện trung gian - Phương pháp đặt tên file DICOM trong một hệ thống file cụ thể PS 3.11: Sơ lược ứng dụng Lưu trữ Trung gian Phần này định ra các thành phần riêng ứng dụng của Chuẩn DICOM mà sự thực thi đòi hỏi phải tuân thủ. Các thành phần riêng ứng dụng này được gọi là Sơ lược ứng dụng. Một báo cáo thích nghi như vậy áp dụng khả năng trao đổi tương tác của hình ảnh và các thông tin liên quan trên phương tiện lưu trữ cho sử dụng y tế. Nó tuân theo cơ chế, được định nghĩa ở 3.10, cho trao đổi nhiều loại thông tin khác nhau trên phương tiện lưu trữ trung gian. Một phụ lục Sơ lược ứng dụng được cấu thành từ các thành phần chính sau: Tên của Sơ Lược ứng dụng, hay danh sách các Sơ lược ứng dụng được nhóm vào một lớp liên quan Miêu tả ngữ cảnh y tế của Sơ lược ứng dụng Định nghĩa Lớp Dịch vụ Lưu trữ Trung gian với vai trò thiết bị trong Sơ lược ứng dụng và các mục liên quan Mục chuyên sâu miêu tả các yêu cầu hoạt động của Sơ lược ứng dụng Định nghĩa Lớp Đối tượng Thông tin và các Đối tượng Thông tin liên quan được hỗ trợ và cách mã hoá được sử dụng để chuyển dữ liệu Khuôn dạng trung gian và phương tiện vật lý được sử dụng Các thông số khác cần thiết được xác định để đảm bảo việc trao đổi trung gian có tính tương tác (interoperable) Các thông số lựa chọn công nghệ mật mã được sử dụng với Sơ lược ứng dụng lưu trữ trung gian an toàn. Yêu cầu Thích nghi Định nghĩa Đối tượng Thông tin Lớp Dịch vụ Cú pháp Chuyển đổi Khuôn dạng File, Thư mục Khuôn dạng Trung gian, Phương tiện Vật lý Sơ lược an toàn PS 3.2 PS 3.3 PS 3.4 PS 3.5 PS 3.10 PS 3.12 PS 3.15 Hình I.2.2.5 : Mối quan hệ giữa Sơ lược ứng dụng và các Thành phần của DICOM PS 6.12: Chức năng Lưu trữ và Khuôn dạng Trung gian cho Trao đổi Dữ liệu Phần này của Chuẩn tạo điều kiện cho trao đổi thông tin giữa các ứng dụng trong môi trường y tế bằng cách xác định: Một cấu trúc mô tả mối quan hệ giữa các mô hình lưu trữ trung gian và một phương tiện vật lý với khuôn dạng trung gian cụ thể Các đặc trưng phương tiện vật lí cụ thể và các khuôn dạng trung gian liên quan PS 6.13: Hỗ trợ Truyền tin Điểm-tới-Điểm Quản lí In Qui định các Dịch vụ và Giao thức được sử dụng cho truyền tin điểm-tới-điểm của dịch vụ quản lí in ấn. Hiện thành phần này đã được bỏ. PS 6.14: Chức năng Hiển thị Chuẩn Mức Xám Xác định chức năng hiển thị được chuẩn hóa cho hiển thị phù hợp của hình ảnh mức xám. Các chức năng này cung cấp phương pháp cho hiệu chuẩn một hệ thống hiển thị cụ thể với mục đích thể hiện hình ảnh một cách thống nhất trên các phương tiện hiển thị khác nhau (màn hình hay máy in). Chức năng hiển thị được chọn phải dựa trên cảm nhận thị giác của con người. Độ nhạy tương phản mắt người phi tuyến hoàn toàn với dải chói của thiết bị hiển thị. Chuẩn sử dụng mô hình Barten cho hệ thống hiển thị. PS 6.15: Sơ lược An toàn Qui định các sơ lược an toàn mà sự thực thi yêu cầu tuân thủ. Sơ lược an toàn được định nghĩa bằng cách tham chiếu đến các chuẩn an toàn được phát triển bên ngoài sử dụng công nghệ an toàn như các Public key hay ”smart card”. Mật mã dữ liệu có thể sử dụng các phương án mã hoá chuẩn hoá khác nhau. Phần này không đưa ra chính sách an toàn. Chuẩn chỉ cung cấp cơ chế có thể được sử dụng để thực hiện các chính sách an toàn chú trọng vào trao đổi các đối tượng DICOM. PS 6.16: Nguồn ánh xạ Nội dung Phần này của Chuẩn qui định: Khuôn mẫu cho cấu trúc tài liệu là Đối tượng Thông tin DICOM Bộ các thuật ngữ trong sử dụng các Đối tượng Thông tin Từ điển các thuật ngữ được định nghĩa và duy trì bởi DICOM Sự chuyển đổi thuật ngữ của các quốc gia I.3. Thích nghi DICOM: Một thành phần quan trọng của bất cứ một chuẩn nào là phải định nghĩa tính thích nghi của các đối tượng với nó, hay nói cách khác là tính tuân thủ những điều mà chuẩn đã đề ra. Trong nhiều tình huống liên quan đến công tác sức khoẻ và an toàn cộng đồng, sự thích nghi với các chuẩn được yêu cầu thông qua luật. Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp khác, như Chuẩn DICOM chẳng hạn, sự thích nghi là tự nguyện. Uỷ an Chuẩn DICOM không có bất cứ sự áp đặt nào. Tuy vậy, DICOM vẫn có một phần dành riêng để định rõ sự thích nghi, đó là Báo cáo Thích nghi. Mọi nhà sản xuất cho rằng thiết bị hay phần mềm của họ thích nghi với Chuẩn đều phải đưa ra một báo cáo thích nghi miêu tả một cách cụ thể sản phẩm của họ thích nghi với Chuẩn như thế nào. Một báo cáo thích nghi được tham khảo với một khuôn dạng chuẩn do DICOM đề ra, như vậy việc đối chiếu các trình bày thích nghi trở lên đơn giản và khoa học. Người sử dụng và nhà sản xuất có thể xác định xem liệu hai thiết bị tuân theo DICOM có thể giao tiếp ăn khớp với nhau hay không bằng cách đối chiếu bản báo cáo thích nghi của hai thiết bị với nhau. Việc làm này không đảm bảo rằng hai thiết bị có thể giao tiếp với nhau hoàn toàn, nhưng một điều chắc chắn rằng, một thiết bị không cung cấp các dịch vụ mà thiết bị kia cần là có thể xảy ra. Nhứng người làm việc lâu với DICOM có thể xác định được chính xác khả năng cùng hoạt động của của hai ứng dụng. Thành phần cơ bản của Báo cáo Thích nghi DICOM gồm: Mô hình thực thi của ứng dụng Mô hình thực thi của ứng dụng là một lược đồ đơn giản thể hiện cách mà một ứng dụng liên kết với một cả các phạm vị hoạt động địa phương (trong một thiết bị được đưa ra) và từ xa (thông qua giao diện DICOM). Lấy ví dụ, hoạt động địa phương có thể là tạo ra một đối tượng thông tin hình ảnh DICOM, còn hoạt động từ xa là hiển thị đối tượng đó. Ngữ cảnh thể hiện được sử dụng Ngữ cảnh thể hiện bao gồm Cú pháp Trừu tượng (một thuật ngữ khác cho Lớp SOP) và Cú pháp Chuyển đổi tương ứng với Cú pháp Trừu tượng đó. Thuật ngữ Cú pháp Trừu tượng được sử dụng trong phần này vì nó được định nghĩa trong một chuẩn quốc tế mà DICOM tham chiếu đến. Một bản Báo cáo Thích nghi DICOM sẽ liệt kê cả ngữ cảnh thể hiện mà ứng dụng đưa ra trong thoả thuận cũng như khi đã được chấp nhận. Cách liên kết được thực hiện Bản Báo cáo Thích nghi phải miêu tả sự thực hiện liên kết (ví dụ: khi nào tạo các liên kết và chấp nhận nhiều liên kết) cho từng hoạt động trong mô hình. Một số thiết bị, ví dụ như thiết bị lưu trữ trong hệ thống thu nhận và truyền hình ảnh, phải được hỗ trợ nhiều liên kết nếu chúng được chấp nhận. Mặt khác, chỉ có một hoạt động (ví dụ: lưu trữ DICOM) là được diễn ra tại một thời điểm. Các Lớp SOP được cung cấp Danh sách các lớp SOP được hỗ trợ là một trong những nhân tố cơ bản của một Báo cáo Thích nghi. Danh sách này miêu tả Lớp Dịch vụ nào và Đối tượng Thông tin nào được đưa ra và chấp nhận bởi ứng dụng. Biết được các Lớp SOP, người đọc Báo cáo Thích nghi có thể xác định liệu hai bản Báo cáo Thích nghi miêu tả các ứng dụng có “tương hợp” với nhau (ví dụ: liệu các ngữ cảnh thể hiện/ và vì thế Lớp Dịch vụ được đưa ra bởi một ứng dụng có tương hợp với những chấp nhận của ứng dụng kia). Nếu không, hai ứng dụng sẽ hoạt động không thành công, cho dù các thành phần khác của hai Báo cáo Thích nghi có tương hợp với nhau. Sơ lược truyền tin được cung cấp Sơ lược truyền tin sử dụng các hình thái đơn giản mà các tầng truyền tin hỗ trợ DICOM được sử dụng. Đó là liên kết điểm- tới- điểm, ISO, và các tầng TCP/IP. Nó cũng bao gồm các mục cụ thể đối với tầng truyền tin được chọn. Mở rộng, chuyên hoá và biệt hóa được cung cấp Thành phần cuỗi cùng của một Báo cáo Thích nghi sẽ miêu tả chi tiết các mở rộng, chuyên hoá (specialization) và biệt hoá (privatization) của các lớp SOP. Sự mở rộng một Lớp SOP có nghĩa là thêm vào các thuộc tính chuẩn không bắt buộc nhưng thực thể tạo lên Lớp SOP có thể sử dụng trong những ứng dụng cá biệt. Một Lớp SOP mở rộng là sự nâng cao một Lớp SOP chuẩn, và mọi ứng dụng dễ dàng hoạt động với nó. Một Lớp SOP chuyên hóa có thể có các thuộc tính bắt buộc hay tuỳ chọn. Một SOP biệt hoá cũng có thể chứa các thuộc tính riêng mà đối tượng tạo ra Lớp SOP bắt buộc phải có. Một Lớp SOP biệt hoá tuân theo cấu trúc của một Lớp SOP chuẩn nhưng có thể chứa hoàn toàn các thuộc tính riêng. Cả Lớp SOP chuyên hóa và biệt hoá đều không xác định các UID, trong khi Lớp SOP mở rộng lại sử dụng UID của Lớp SOP chuẩn mà nó dựa trên đó. Lớp SOP riêng hoá và biệt hóa có thể gây vấn đề cho ứng dụng khi thông dịch chúng trừ trường hợp các ứng dụng được thiết kế để làm việc đó. Một trong những lí do cho sự tồn tại của các Lớp SOP như vậy là để các nhà sản xuất và hay ứng dụng khác sử dụng cấu trúc DICOM cho mục đích riêng của họ khi mà họ không có ý định hay nhu cầu giao tiếp với bên ngoài thiết bị của họ những Lớp SOP này. Sử dụng Lớp SOP ring hoá và biệt hoá không được xem là gây ảnh I.4. DICOM trong hệ thống thông tin y tế: I.4.1. DICOM với PACS, HIS, RIS: Vai trò chủ yếu của DICOM được thể hiện trong PACS. Xu thế hiện tại theo hướng “PACS nhỏ” (miniPACS) và “PACS cục bộ” (partial PACS) khiến cho DICOM có thể 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 này tránh được giao diện tuỳ ý hay độc quyền cho các thiết bị. Từ đó dẫn tới giảm sự phức tạp và giá thành trong kết nối thiết bị, và đơn giản hoá dịch vụ. Lợi ích của việc kết nối PACS với các hệ thống thông tin khác, đặc biệt là HIS và RIS là rõ ràng. Nhưng cũng dẫn tới nhiều công việc hơn cho phân tích và lập trình tại các thành phần hệ thống, cả phía PACS và HIS/RIS. Chuẩn DICOM, thông qua các lớp dịch vụ quản lí khác nhau của mình, đã tối thiểu hoá các khó khăn đó ở phía PACS. Cũng như vậy, khi RIS và HIS chuyển về đúng chuẩn của chúng (ví dụ như HL7) chẳng hạn, thì công việc còn đơn giản hơn nữa, tuy nhiên bất cứ sự kết nối nào giữa hai hệ thống thông tin với nhau không hề đơn giản. Các Nhóm Công tác DICOM (DICOM Work Group) cũng đã liên lạc với với các nhóm viết chuẩn giao diện của của HIS và RIS để có thể làm hài hoà vấn đề này. DICOM HIS PACS RIS Thiết bị HL7 DICOM/ HL7 Hình I.4.1. DICOM trong hệ thống thông tin y tế I.4.2. Quan hệ DICOM với các Chuẩn thông tin khác: Trong suốt quá trình phát triển của mình, DICOM dành nhiều sự quan tâm cho việc thiết lập mối quan hệ hoạt động với các chuẩn liên quan. Phiên bản đầu tiên của chuẩn đã sử dụng công nghệ ASTM. Giao thức Internet TCP/IP được sử dụng vào năm 1993. Trong thập niên 90, DICOM hợp tác chặt chẽ với CEN (Uỷ ban châu âu về chuẩn hoá), cho ra đời một số tài liệu phụ hợp tác. Sự chú trọng của IS&C vào trao đổi khuôn dạng phương tiện trung gian với DICOM cũng đòi hỏi nhiều sự hợp tác chung. Ở Mĩ, DICOM tham gia trong các nỗ lực kết hợp đầu tiên cho chuẩn y tế với ANSI-HISBB mà từ đó DICOM làm hài hoà cấu trúc tên bệnh nhân, và bắt đầu tiến trình liên kết với HL7. Sự hợp tác này bây giờ đã bước vào một giai đoạn rất tích cực với việc ra đời một nhóm công tác DICOM- HL7chung (WG). DICOM cũng thiết được mối quan hệ với ISO Technical Committee 215. ISO TC 215 dựa vào DICOM cho các Chuẩn hình ảnh y sinh của nó. DICOM cũng chú trọng tới việc phát triển theo hướng kết nối với Internet. Chiến lược của DICOM là tích hợp với các Internet Recommendation ngay sau khi chúng được ổn định và được sử dụng rộng rãi. Trong đó, DICOM dành nhiều quan tâm đến sự phù hợp của Chuẩn với sự các thiết lập rộng lớn của nó trước đó. DICOM cũng sử dụng mạng instranet y tế chuẩn và cách trao đổi đối tượng DICOM theo cách E-mail (Standard MIME). CHƯƠNG II ĐỊNH NGHĨA THÔNG TIN VÀ CÁC DỊCH VỤ TRONG DICOM II.1. Tổng quan: Đối tượng Thông tin Dịch vụ Từ điển Dữ liệu Đối tượng thế giới thực Định nghĩa thông tin DICOM khác với ACR-NEMA phiên bản 1.0, 2.0 trên nhiều phương diện. Quan trọng nhất là cơ chế thiết kế của chuẩn đã thay đổi. Nếu như ở phiên bản 1.0, 2.0 dựa vào mô hình ẩn (implicit) của thông tin được sử dụng trong các phòng chiếu chụp. Các Thành phần Dữ liệu được tập hợp dựa trên kinh nghiệm của của người thiết kế. Ngược lại, DICOM dựa vào mô hình hiện (explicit model) và chi tiết của những thứ như :bệnh nhân, hình ảnh, báo cáo .. trong hoạt động chiếu chụp và mối quan hệ của chúng với nhau. Những mô hình này được gọi là mô hình Quan hệ Thực thể (E-R). Sự tiếp cận phát triển cấu trúc dữ liệu dựa trên mô hình và phân tích trừu tượng các thực thể thực trong mô hình gọi là thiết kế hướng đối tượng (Object-orient design). Các Đối tượng (Object) là các Thực thể (Entity) được định nghĩa bằng mô hình. Miêu tả đặc trưng của mỗi thực thể là các Thuộc tính (Attribute). DICOM gọi các Đối tượng dựa trên mô hình là các Đối tượng Thông tin (Information Object), các mô hình và bảng các Thuộc tính định nghĩa chúng là các Định nghĩa Đối tượng Thông tin (Information Object Definition-IOD). Các Thực thể trong mô hình là trừu tượng. Nếu một giá trị thực thay thế cho Thuộc tính, Thực thể được gọi là một Trường hợp cụ thể (Instance). Minh hoạ: Xét Đối tượng thông tin Hình ảnh. Nó bao gồm các Thuộc tính. Thuộc tính là các đặc điểm xác định thông tin của Đối tượng Thông tin, nó được đưa ra trong quan sát thực thể thông tin và ghi nhận với mục đích nào đó. Modun là tập hợp các Thuộc tính có quan hệ ngữ nghĩa nào đó với nhau. Các Modun có thể được chứa bởi một Modun lớn hơn. Khi các Thuộc tính được mang một giá trị cụ thể, ta có một Trường hợp cụ thể (Instance) Định nghĩa Đối tượng Thông tin (IOD) Hình ảnh Instance Thực thể Modun Thuộc tính Bệnh nhân Bệnh nhân Tên bệnh nhân Anonymized Giới tính M Ngày sinh 1970.09.11 ID 5957346 Nghiên cứu Nghiên cứu Ngày nghiên cứu 1999.02.7 Giờ nghiên cứu 11:32:05 Bác sĩ Tommy … Thiết bị Thiết bị Nhà sản xuất PUJI PHOTO FILM CO. … Hình ảnh Thông tin chung Số hiệu ảnh 02421 Loại hình ảnh CR Điểm ảnh Hàng 440 Cột 440 Số mẫu/pixel 1 Dữ liệu điểm ảnh OW[193600*2byte at offset…. … Dịch vụ DICOM được xây dựng trên mô hình hướng đối tượng, với bản chất cơ bản: phương thức luôn gắn liền với những đối tượng. DICOM không chỉ định nghĩa ra đối tượng thông tin mà còn là các dịch vụ thao thực hiện trên các đối tượng thông tin đó. Tương ứng với các IOD Thường và Phức, có hai loại Dịch vụ loại Thường và Phức. Các dịch vụ này được thực hiện trong DICOM sử dụng cả phương thức thao tác lẫn thông báo. DICOM định nghĩa một bộ các thao tác và thông báo và gọi chúng là các Thành phần Dịch vụ Bản tin DICOM (DIMSE). Sự kết hợp của một đối tượng thông tin và các dịch vụ như vậy được gọi là Cặp Đối tượng- Dịch vụ (SOP). Một thiết bị, trong một Lớp SOP cụ thể, có thể đóng vai trò Cung cấp Dịch vụ (SCP) hay Sử dụng Dịch vụ (SCU) II.2. Định nghĩa thông tin DICOM: II.2.1. Mô hình E-R: Mô hình E-R (Quan hệ Thực thể) là mô hình thể hiện mối quan hệ giữa các đối tượng và hiện tượng được DICOM quan tâm. Lợi ích của mô hình này là thể hiện một cách rõ ràng cả đối tượng được yêu cầu trong một ngữ cảnh được mô hình hóa và cả sự tương tác giữa các đối tượng đó. Nó không là một lược lược đồ thể hiện các bước di chuyển của thông tin mà là thể hiện mối quan hệ và sự phân cấp của các thành phần thông tin. Thực thể Trong mô hình E-R, một Thực thể (Entity) được sử dụng để thể hiện cho cho một Đối tượng Thế giới Thực (Real-World Object), Lớp các Đối tượng thế giới thực, hay một loại dữ liệu DICOM (một IOD hay Module). Entity Name Hình II.2a: Kí hiệu Thực thể trong mô hình E-R Quan hệ: Quan hệ thể hiện mối liên hệ giữa các Thực thể với nhau, thường được minh hoạ bởi một mũi tên. Tên Thực thể nguồn b a Tên Thực thể đích Quan hệ Hình II.2b: Kí hiệu Quan hệ a và b thể hiện tương quan trong từng Quan hệ, chẳng hạn: (a=1, b=1): Một Thực thể nguồn quan hệ với một Thực thể đích. (a=1,b=0-n): Một thực Thể nguồn quan hệ với không hoặc một số Thực thể đích… Quan hệ có thể là 2 chiều. Trong trường hợp đó, nguời ta sử dụng mũi tên hai hướng trỏ vào cả thực thể nguồn và đích. II.2.2. Mô hình DICOM Thế giới Thực: Mô hình DICOM Thế giới thực (DICOM model of Real World) minh hoạ cách nhìn của DICOM về thế giới thực, xác định các Đối tượng Thế giới thực liên quan và mối quan hệ của chúng với phạm vi của Chuẩn DICOM. Nó cũng cung cấp một cơ cấu chung để đảm bảo sự tin cậy giữa các Đối tượng Thông tin được định nghĩa bởi Chuẩn 0-1 0-n 0-n 0-n 0-n 0-n 0-n 0,n 0-n 0-n 0-n 0-n 0-n In lưu Đường cong Hình ảnh Tài liệu SR Phổ MR LUT Đối tượng Chiếu chụp Overlay Trạng thái Hiển thị Dạng sóng Dữ liệu thô 1 1-n 1-n 0-n 1-n 1-n 1 1-n 1-n 1 1-n 1 1-n 1-n 1-n Tạo bởi Bước Thủ tục Thực hiện Thể thức thiết bị Gồm Chứa Định nghĩa Không gian Cơ chế Tham Chiếu Thiết bị Series Chứa Nhìn Chú ý Kết quả Chứa Báo cáo Sửa đổi Chứa 1 1 1-n 1-n Tạo bởi Thành phần Nghiên cứu Gồm 1 1 1 1-n 1 1-n 1-n Miiêu tả Bệnh nhân Tạo ra Khám bệnh Gồm Nghiên cứu Thông báo Nội dung nghiên cứu 1 Có Hình II.2.2. Mô hình DICOM thế giới thực II.2.3. Mô hình thông tin DICOM Mô hình thông tin DICOM định nghĩa cấu trúc và cách tổ chức các thông tin liên quan tới truyền hình ảnh. Mô hình Thông tin DICOM được rút ra từ Mô hình DICOM Thế giới thực. Nó xác định các IOD khác nhau được định nghĩa bởi Chuẩn và mối quan hệ giữa chúng. Không phải lúc nào cũng có ánh xạ 1:1 giữa một IOD và Đối tượng Thế giới Thực. Chẳng hạn, một IOD Phức chứa các Thuộc tính của các Đối tượng Thế giới thực khác nhau như Series, Nghiên cứu, Bệnh nhân, Thiết bị, cơ chế tham chiếu.. Chứa 1 1 1 1 Thuộc tính Định nghĩa Lớp Dịch vụ Xác định liên quan Là một Nhóm của định nghĩa bởi Lớp SOP Nhóm Dịch vụ Định nghĩa Đối tượng Thông tin Cung cấp cho một Dịch vụ DIMSE hay Dịch vụ Lưu trữ Trung Gian 1 1 1 n n n n 1 Hình II.3a: Các cấu trúc chính trong mô hình thông tin DICOM. 1-n 0-n 1 0-n 0-n 0-n 0-n 0-n 0,n 0-n 0-n 0-n 0-n 0-n 0,n IOD In lưu IOD LUT Thể thức TB độc lập IOD Đường cong độc lập IOD Trạng thái hiển thị IOD Dạng sóng IOD Dữ liệu thô IOD VOI LUT độc lập IOD Chụp X IOD Overlay IOD Hình ảnh IOD Tài liệu SR IOD Phổ MR 1-n 1 0-n 1 1-n Tạo bởi bởi Tạo bởi bởi IODThành phần Nghiên cứu IOD Bước Thủ tục Thực hiện Thể thức thiết bị Tham chiếu IOD Kết quả Tham chiếu Tham chiếu Nhìn Chú ý Tham chiếu 1 1-n 1 1-n 1 1 1-n 1 1-n Miiêu tả Tham chiếu IOD Khám bệnh Tham chiếu IOD Miêu tả Nghiên cứu Căn bản 1 IOD Nghiên cứu Bệnh nhân 1-n 0-n Hình II.2.3. Mô hình thông tin DICOM II2.3.1. Thuộc tính Thuộc tính của một IOD miêu tả các đặc tính của một Đối tượng Thế giới thực cụ thể. Các Thuộc tính liên quan với nhau được nhóm lại vào các Modun. Thuộc tính được mã hoá thành các Thành phần Dữ liệu. Trong một IOD, khi nhiều Modun chứa cùng một Thuộc tính giống nhau, thì Thuộc tính sẽ được mã hoá một lần trong một Thành phần Dữ liệu. II.2.3.2. Dịch vụ truyền tin trực tuyến và lưu trữ trung gian Với truyền tin trực tuyến: các Dịch vụ DIMSE cho phép một Thực thể Ứng dụng DICOM gọi một thao tác (operation) hay thông báo (notification) thông qua một giao diện mạng hay điểm-tới-điểm (point-to-point) (đã bỏ). Với việc truyền tin bằng lưu trữ trung gian : các Dịch vụ Lưu trữ Trung gian (Media Storage Service) cho phép các Thực thể ứng dụng DICOM gọi tới các thao tác lưu trữ trung gian liên quan. - Các Dịch vụ DIMSE-C : Các Dịch vụ DIMSE-C là các dịch vụ có khả năng đáp ứng chỉ cho các IOD Phức. Nó chỉ cung cấp các dịch vụ thao tác. - Các Dịch vụ DIMSE-N : Là các dịch vụ chỉ có khả năng đáp ứng cho các IOD Thường. Dịch vụ DIMSE-N cung cấp cả dịch vụ thao tác lẫn thông báo. II.2.3.3. Nhóm Dịch vụ DIMSE Một Nhóm Dịch vụ DIMSE xác định một hay nhiều thao tác/thông báo khả dụng cho một IOD. II.2.3.4. Lớp Cặp Đối tượng-Dịch vụ (SOP) Đối tượng Thông tin và Lớp Dịch vụ là hai thành phần cơ bản của DICOM. Đối tượng Thông tin định nghĩa nội dung chính của hình ảnh y tế, trong khi Lớp Dịch xác định phải làm gì với nội dung đó. Lớp Dịch vụ và Đối tượng Thông tin được kết hợp với nhau tạo thành đơn vị chức năng DICOM. Sự kết hợp này gọi là Cặp Đối tượng-Dịch vụ (SOP). Do tính hướng đối tượng của DICOM, nó thường được gọi là Lớp SOP (SOP Class). Lớp SOP chính là đơn vị cơ sở của DICOM, mọi thứ DICOM làm được đều dựa trên chúng. Lưu trữ ! Hình ảnh CT Lưu trữ Hình ảnh CT Lưu trữ Hình ảnh CT này ! Dịch vụ (DIMSE) IOD Lớp SOP SOP Cụ thể Hình II.3.4: Minh hoạ khái niệm Lớp SOP Khi các Thuộc tính của Đội tượng Thông tin và các thành phần của Lớp Dịch vụ được “điền đầy” bằng các giá trị cụ thể, Lớp SOP trở thành SOP Cụ thể và được mang một Định danh Duy nhất (UID). Quá trình truyền tin DICOM là sự trao đổi các SOP Cụ thể thông quan sử dụng Bản tin DICOM. Bản tin DICOM là “dạng truyền tin” của Lớp SOP. Nó chứa các Lệnh sử dụng hay cung cấp Dịch vụ được xác định và Bộ Dữ liệu tạo thành do mã hoá Đối tượng Thông tin Cụ Thể. Các Thực thể ứng dụng lựa chọn Lớp SOP để thiết lập lên các khả năng hỗ trợ tương tác giữa chúng. Sự Thoả thuận này được thực hiện vào thời gian thiết lập Liên kết. Lớp SOP loại Phức và Thường DICOM định nghĩa hai loại Lớp SOP, đó là loại Thường và Phức hợp. Các Lớp SOP Thường được định nghĩa là tập hợp của một IOD Thường và một bộ các Dịch vụ DIMSE-N. Các Lớp SOP Phức được định nghĩa là tập hợp của một IOD Phức và một bộ các Dịch vụ DIMSE-C. II.2.3.5. Thoả thuận Liên kết Sự thiết lập Liên kết (Association) là giai đoạn đầu tiên trong trao đổi thông tin giữa các Thực thể Ứng dụng DICOM ngang hàng bất kì. Các Thực thể Ứng dụng phải sử dụng sự thiết lập liên kết để thoả thuận các Lớp SOP nào có thể được trao đổi và dữ liệu này được mã hoá bằng cách nào. II.2.3.6. Định nghĩa Lớp Dịch vụ Một Định nghĩa Lớp Dịch vụ (Service Class Definition) được định nghĩa là nhóm một hay nhiều Lớp SOP liên quan tới một chức năng cụ thể được thực hiện trong trao đổi giữa các Thực thể Ứng dụng. Một Định nghĩa Lớp Dịch vụ cũng định ra qui tắc cho phép sự thực thi (implementation) đưa ra một vài mức thích nghi (conformance) tới một hay vài Lớp SOP. Các Ứng dụng có thể tương ứng với các Lớp SOP với vai trò một Sử dụng Lớp Dịch vụ (Service Class User- SCU) hoặc Cung cấp Lớp Dịch vụ (Service Class Provider- SCP). II.2.3.7. Định nghĩa Đối tượng Thông tin Một Định nghĩa Đối tượng Thông tin (Information Object Definition-IOD) là một mô hình dữ liệu hướng đối tượng trừu tượng định ra thông tin về các Đối tượng thế giới thực. Một IOD cung cấp cho các Thực thể Ứng dụng cách nhận diện chung về thông tin được trao đổi. Một IOD không đại diện cho một đối tượng cụ thể nào đó, mà là một lớp các Đối tượng Thế giới thực có cùng các đặc điểm chung. Một IOD được sử dụng đại diện cho một lớp riêng của Đối tượng Thế giới thực gọi là một Đối tượng Thông tin Thường (Nomalized Information Object). Một IOD bao gồm thông tin về nhiều Đối tượng Thế giới thực liên quan được gọi là một Đối tượng Thông tin Phức (Composite Information Object). II.2.3.7.1. Định nghĩa Đối tượng Thông tin Thường IOD Thường là IOD thể hiện một Thực thể đơn trong Mô hình DICOM Thế giới Thực. Trong Chuẩn, người ta không định nghĩa IOD Thường một cách chặt chẽ. Vì điều này dẫn tới sự phức tạp không cần thiết và khống chế trường ứng dụng. Khi một IOD Thường cụ thể được truyền đi, ngữ cảnh (context) cho nó không thực sự được được trao đổi. Thay vào đó, ngữ cảnh này được cung cấp thông qua sự chỉ định tới các IOD Thường cụ thể liên quan. Các IOD Thường trong DICOM gồm có: IOD Bệnh nhân IOD Bệnh nhân (Patient IOD) là sự trừu tượng hoá thông tin mô tả một bệnh nhân mà dịch vụ hình ảnh y tế thưc hiện trên người đó. IOD Khám bệnh IOD Khám bệnh (Visit IOD) là sự trừu tượng hoá thông tin mô tả sự tham dự của bệnh nhân với đối tượng cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khoẻ. Với sự định nghĩa mang tính khái quát, IOD này có thể được sử dụng trong một dải rộng từ bệnh nhân nội trú tới ngoại trú. Nó bao gồm các thông tin như ngày và giờ nhận vào, nhận kết quả, bác sĩ khám. IOD Khám bệnh được tạo ra bởi các Định nghĩa Lớp Dịch vụ. IOD Nghiên cứu IOD Nghiên cứu (Study IOD) là sự trừu tượng hoá thông tin mô tả sự nghiên cứu hình ảnh chẩn đoán. Nó bao gồm các thông tin như lí do thực hiện sự nghiên cứu, thủ tục chiếu chụp được thực hiện, ngày và giờ của thủ tục chiếu chụp. IOD Thành phần Nghiên cứu IOD Thành phần Nghiên cứu (Study Component IOD) là sự xác định một mô hình thông tin trừu tượng sơ lược về một Nghiên cứu, trao đổi giữa các thiết bị nối với nhau (các thiết bị phải thích nghi với Chuẩn). Các Thành phần nghiên cứu phải độc lập Thiết bị. Mỗi một IOD Nghiên cứu liên quan tới một hay nhiều IOD Thành phần Nghiên cứu. Mối quan hệ này được duy trì bởi Modun Quan hệ Thành phần Nghiên cứu (Study Component Relationship). Một Thành phần Nghiên cứu thể hiện một sự tham gia của một Thiết bị với một Nghiên cứu (một Nghiên cứu có thể gồm nhiều Thiết bị khác nhau). IOD Kết quả IOD Kết quả (Results IOD) là sự trừu tượng hóa thông tin kết quả từ sự phân tích nghiên cứu hình ảnh chẩn đoán. Những thông tin này bao gồm một báo cáo gốc, sửa đổi với báo cáo gốc, và các Thuộc tính chung liên quan. IOD Thông dịch IOD Thông dịch (Interpretation) là sự trừu tượng hóa thông tin là kết quả từ sự thông dịch (interpretation) một nghiên cứu hình ảnh chẩn đoán. Sự thông dịch này có thể là một báo cáo (thông dịch ban đầu) hoặc sự sửa đổi một báo cáo của một nghiên cứu hình ảnh chẩn đoán. IOD Đợt Film Cơ bản IOD Đợt Film Cơ bản (Basic Film Session) miêu tả các thông số thể hiện chung cho mọi film thuộc một đợt (session) film (số lượng film, điểm đến của film..). IOD Ô Film Cơ bản IOD Ô Film Cơ bản (Basic Film Box IOD) là sự trừu tượng hoá sự thể hiện của một film trong một đợt film . IOD ô Film Cơ bản miêu tả các thông số trình diễn chung cho mọi hình ảnh trên một tấm film. IOD Ô Hình ảnh Cơ bản IOD Ô Hình ảnh Cơ bản (Basic Image Box IOD) là sự trừu tượng hoá sự thể hiện của một hình ảnh và dữ liệu liên quan trong khu vực hình ảnh của một film. IOD Ô Hình ảnh Cơ bản miêu tả thông số thể hiện và dữ liệu điểm ảnh (pixel data) cung cấp cho một ảnh đơn trên một tấm Film. IOD Ô Chú giải Cơ bản IOD Ô Chú giải Cơ bản (Basic Annotation Box IOD) là sự trừu tượng hoá sự thể hiện của một chú giải (ví dụ: dạng chuỗi văn bản) trên một film. IOD ô Chú giải Cơ bản miêu tả bản văn (text) được sử dụng phổ biến nhất liên quan đến các thông số thể hiện. IOD Công việc In IOD Công việc In (Print Job IOD) là sự trừu tượng hoá công việc in ấn và là thực thể thông tin cơ bản để hiển thị tiến trình in ấn. Một công việc in ấn bao gồm một hay nhiều film, tất cả đều nằm trong một đợt (session). IOD Máy in IOD Máy in (Printer IOD) là sự trừu tượng hoá của máy in bản (hardcopy printer) và là thực thể thông tin cơ bản để theo dõi trạng thái của máy in. IOD Giao Lưu trữ IOD Giao Lưu trữ (Storage Commitment IOD) miêu tả các Thuộc tính được hiện diện trong một Yêu cầu Giao Lưu trữ hay Trả lời Giao Lưu Trữ (Storage Commitment Request/Response). Các SOP Cụ thể (SOP Instance) tham chiếu bởi IOD Giao Lưu trữ không giới hạn các hình ảnh và có thể bao gồm các SOP Cụ thể khác. IOD Hàng đợi In IOD Hàng đợi In là sự trừu tượng hoá của trình tự công việc in. IOD Hàng đợi In liên quan đến IOD Máy in (tương ứng với một máy in hay một nhóm các máy in). IOD Hàng đợi In miêu tả nội dung và trạng thái của hàng đợi. Nó chứa một danh sách các mục hàng đợi. Một mục hàng đợi (queue entry) là sự trừu tượng hoá công việc in ấn và là thực thể thông tin cơ bản để hiển thị sự thực hiện quá trình in ấn. Một công việc in ấn chứa một hay nhiều film, và đều thuộc một đợt film. IOD Bước Thủ tục Thực hiện Thiết bị Một IOD Bước Thủ tục Thực hiện Thiết bị (Modality Performed Procedure Step IOD) là sự trừu tượng hoá của thông tin miêu tả hoạt động, tình trạng, và kết quả của một thủ tục hình ảnh được thực hiện trên một Thiết bị. Nó chứa thông tin về Bước Thủ tục Thực hiện Thiết bị và mối quan hệ tới các Thực thể Thông tin khác trong Mô hình Thế giới thực DICOM. Một IOD Bước Thủ tục Thực hiện Thiết bị liên quan đến các thủ tục hình ảnh thực sự được thực hiện trên một Thiết bị, nó không bao hàm các thủ tục được thực hiện khác như báo cáo hay xử lý ảnh. Thông tin bao gốm sự thực hiện Thủ tục, giá trị liều chiếu (radiation dose) bệnh nhân phải chịu, số liệu cho lên hoá đơn và quản lí vật tư. IOD Bảng tra Hiển thị IOD Bảng tra Hiển thị (Presentation LUT IOD) là sự trừu tượng Bảng tra Hiển thị. Mục tiêu của Bảng tra Hiển thị là nhận ra sự thể hiện hình ảnh được tạo ra bởi từng Thiết bị, các ứng dụng, và do người sử dụng. Nó được sử dụng để chuẩn bị dữ liệu điểm ảnh (pixel) hiển thị trên thiết bị (thích nghi với chức năng hiển thị theo tiêu chuẩn mức xám). Kết quả của Bảng tra Hiển thị là Giá trị Hiển thị (Presentation Value/ P-Value). P-Value hầu như gần gũi với sự cảm nhận bằng giác quan của con người. Mục đích của nó là làm thuận lợi dữ liệu đầu vào cho cả thiết bị hiển thị dạng hardcopy lẫn softcopy. IOD Yêu cầu In dạng Pull IOD Yêu cầu In dạng Pull (Pull Print Request IOD) là sự trừu tượng hoá yêu cầu in một hay nhiều film, dựa trên thông tin được lưu trữ trên IOD In Lưu (Stored Print IOD). IOD Yêu cầu In dạng Pull chứa thông tin liên quan công việc in (Ví dụ: ưu tiên, số bản in) và một tham chiếu đến IOD In lưu. IOD In Lưu chứa các thông số thể hiện in và tham chiếu đến các hình ảnh. IOD Cấu hình Máy in IOD Cấu hình Máy in (Printer Configuration IOD) miêu tả các đặc trưng chủ yếu của máy in. IOD Ô Overlay Hình ảnh In Cơ bản IOD Ô Overlay Hình ảnh In Cơ bản (Basic Print Image Overlay Box) là sự trừu tượng hoá sự thể hiện một Overlay hình ảnh trong một ô hình ảnh cơ bản. Nó chứa dữ liệu điểm ảnh Overlay được in trong hình ảnh. Chỉ một lớp Overlay được hỗ trợ. Các Overlay có thể được in trên cả hình ảnh màu và mức xám. Tuy nhiên, việc in các điểm ảnh Overlay chỉ được hỗ trợ bởi màu đen và trắng. IOD Bước Thủ tục Lịch trình Mục đích Chung IOD Bước Thủ tục Lịch trình Mục đích Chung (General Purpose Scheduled Procedule Step IOD) là một sự trừu tượng hoá thông tin miêu tả các hoạt động được lịch trình, điều kiện và trạng thái của một bước thủ tục được lịch trình. Nó chứa thông tin về Bước Thủ tục Lịch trình Mục đích Chung (GP-SPS) và mối liên hệ với các Thực thể thông tin của Mô hình DICOM thế giới thực. Một Bước Thủ tục Lịch trình Mục đích Chung liên quan đến một trong các bước được thực hiện trong đáp ứng Thủ tục được Yêu cầu (Request Procedure). IOD Bước Thủ tục Thực hiện Mục đích Chung Một IOD Bước Thủ tục Thực hiện Mục đích Chung (General Purpose Performed Procedure Step IOD) là sự trừu tượng hoá thông tin mô tả các hoạt động, điều kiện, và trạng thái của bước thủ tục được thực hiện trên một Thiết bị hoạt động. Nó bao gồm thông tin về Bước Thủ tục Thực hiện Mục đích Chung (GP-PPS) và mối liên hệ với các Thực thể ứng dụng của mô hình thế giới thực DICOM. Một IOD Bước Thủ tục Thực hiện Mục đích Chung liên quan đến một thủ tục lịch trình được thực hiện. Thông tin thu nhận từ thiết bị hoạt động bao gồm dữ liệu về sự thực hiện bước thủ tục và kết quả. II.2.3.7.2. Định nghĩa Đối tượng Thông tin Phức Một IOD Phức là một IOD bao gồm các thành phần của một số thực thể trong Mô hình DICOM Thế giới Thực. Nó bao gồm các Thuộc tính, các Thuộc tính này không phải là sở hữu duy nhất của Đối tượng Thế giới thực mà IOD thể hiện mà là chung cho cả các Đối tượng Thế giới thực khác liên quan. Các Đối tượng Thế giới thực có liên quan này cung cấp một ngữ cảnh (context) hoàn chỉnh cho trao đổi thông tin. Khi một đối tượng IOD Phức cụ nào đó được trao đổi, toàn bộ ngữ cảnh này được trao đổi giữa các Thực thể ứng dụng. Mối liên hệ giữa các IOD Phức (Composite IOD Instance) được mang bởi thông tin thuộc ngữ cảnh đó. Một Composite IOD bao gồm các mục sau: - Miêu tả IOD - Mô hình E-R (quan hệ - thực thể) IOD - Bảng Modun IOD - Không bắt buộc, một Bảng Macro Nhóm Chức năng (Functional Group Macro Table) được sử dụng bởi Modun Nhóm Chức năng Đa khung (Multi-frame Functional Groups Module). a. Miêu tả IOD Miêu tả IOD cung cấp sự mô tả ngắn gọn về IOD. Đặc biệt, sự miêu tả này bao gồm các thông tin sau: Đối tượng Thế giới Thực được thể hiện bởi IOD Phạm vi của đối tượng được thể hiện nếu thích hợp b. Mô hình E-R IOD Chức năng của mô hình E-R IOD là minh hoạ mối quan hệ của các thành phần hay các Thực thể Thông tin của IOD được định nghĩa. Nó cung cấp ngữ cảnh hoàn thiện cho việc thông dịch (interpret) thông tin phức cụ thể khi một đối tượng phức được trao đổi giữa hai Thực thể ứng dụng DICOM. Mặc dầu các đối tượng phức hợp được gửi đi như các thành phần rời rạc, nhưng mỗi Mô hình E-R IOD Phức đòi hỏi mọi đối tượng phức là thành phần của một Nghiên cứu (Study) cụ thể phải chia sẻ một ngữ cảnh chung. Dưới đây là Mô hình Thông tin IOD Phức Cụ thể. Nó áp dụng cho mọi IOD Phức Cụ thể được định nghĩa. Tuy vậy, các thành phần của mô hình này có thể được xác định bởi từng IOD Phức Cụ thể riêng lẻ để định chính xác ngữ cảnh cho các trường hợp trao đổi. 1,n 1 1 1-n 1,n 0,n 0,n 0,n 0,n 0,n 0,n 0,n 0,n 0,n 0,n 0,n Bệnh nhân Là đối tượng của Nghiên cứu Chứa Series Chứa Tạo Hình ảnh Cơ chế tham chiếu Dạng sóng Overlay VOI LUT Định nghĩa không gian và thời gian Thiết bị Tài liệu SR Phổ LUT Thể thức TB Đường cong In Lưu Trạng thái Hiển thị Dữ liệu thô Hình vẽ II.3.7.2.2: Mô hình thông tin IOD Phức Cụ thể Các thực thể thông tin cấu thành một IOD Phức Cụ thể gồm có: Thực thể Thông tin Bệnh nhân Một IE Bệnh nhân (Patient IE) định nghĩa các đặc trưng của bệnh nhân (là đối tượng của một hay nhiều nghiên cứu), dẫn tới tạo ra các hình ảnh y tế. IE Bệnh nhân độc lập với Thiết bị (Modality). Thực thể Thông tin Nghiên cứu IE Nghiên cứu (Study IE) định nghĩa đặc trưng cho việc khám thực hiện trên một bệnh nhân. Một nghiên cứu là tập hợp một hay nhiều Series của hình ảnh y tế, trạng thái thể hiện, các tài liệu SR, các Overlay và/hoặc đường cong liên quan logic đến mục đích chẩn đoán bệnh nhân. Mỗi nghiên cứu chỉ tương ứng với duy nhất một bệnh nhân. Một nghiên cứu có thể bao gồm các đối tượng phức hợp được tạo ra bởi một thể thức thiết bị, nhiều thể thức thiết bị hay nhiều máy của cùng một thể thức thiết bị. IE Nghiên cứu độc lập với Thể thức thiết bị. Thực thể Thông tin Series IE Series định nghĩa các Thuộc tính được sử dụng để nhóm các đối tượng phức hợp hợp vào các bộ logic riêng biệt. Mỗi Series chỉ liên quan tới một Nghiên cứu. Thực thể Thông tin Thiết bị IE Thiết bị (Equipment IE) miêu tả các thiết bị cụ thể tạo ra các đối tượngphức hợp. Một thiết bị có thể tạo ra một hay nhiều Series với một Nghiên cứu. IE Thiết bị không miêu tả dữ liệu được thu nhận hay các Thuộc tính tạo hình ảnh được sử dụng để tạo ra đối tượng phức hợp trong một Series. Thực thể Thông tin Cơ chế Tham chiếu IE Cơ chế Tham chiếu (Frame of Reference IE) định ra hệ toạ độ mang thông tin về thời gian và không gian của đối tượng phức hợp trong một Series. Khi hiện diện, một IE Cơ chế Tham chiếu có thể liên quan tới một hoặc một vài Series. Trong trường hợp này, nó cung cấp khả năng liên hệ về mặt thời gian và không gian giữa các Series với nhau. Thực thể Thông tin Hình ảnh IE Hình ảnh (Image IE) định nghĩa các Thuộc tính miêu tả dữ liệu điểm ảnh của một hình ảnh. Dữ liệu điểm ảnh có thể được tạo ra như là kết quả quét trực tiếp từ bệnh nhân (ảnh gốc) hay rút ra từ dữ liệu của một hay nhiều hình ảnh khác (ảnh được nhân). Một hình ảnh được định nghĩa bởi plane, đặc trưng dữ liệu hình ảnh, đặc trưng bảng mức xám và/hoặc màu, lớp Overlay và đặc trưng Thể thức thiết bị (các thông số thu nhận và thông tin tạo hình ảnh). Một hình ảnh chỉ liên quan tới một Series đơn với một Nghiên cứu đơn. Dữ liệu điểm ảnh với một IE Hình ảnh được hiển thị dưới dạng một một khung hay đa khung. Các khung trong một hình ảnh đa khung có thứ tự liên tiếp nhau và có một số đặc tính chung. Một số Thuộc tính có thể thay đổi giữa các khung (thời gian, dịch góc..) Overlay, Bảng tra và Đường cong có thể nằm trong một IE Hình ảnh nếu những thông tin này liên quan trực tiếp đến hình ảnh. Thực thể thông tin Overlay IE Overlay định nghĩa các Thuộc tính miêu tả một bộ các Lớp Overlay độc lập. IE Overlay có thể hiện diện trong khuôn dạng bit-map, hình đồ hoạ hay văn bản và được sử dụng để chỉ ra rằng những đối tượng đó là khu vực được quan tâm, đánh dấu tham khảo và chú thích. Những IE Overlay này có thể trùng hay không trùng với một hình ảnh. Nếu một IE Overlay trùng với một hình ảnh, các thông tin thích hợp sẽ được cung cấp để nó được hiển thị ở trạm hiển thị chồng lên hình ảnh liên quan đó. Một IE Overlay chỉ liên quan tới một IE Series. Một IE Overlay có thể được hiển thị như một khung đơn (khi liên đới với một hình ảnh đơn khung) hoặc đa khung (khi liên đới với một hình ảnh đa khung). Thực thể Thông tin Đường cong Một Đường cong (Curve IE) là một dạng dữ liệu đồ hoạ được định nghĩa với vô số các điểm rời rạc nối với nhau. Dữ liệu Đường cong có thể chồng lên trên hay không với một hình ảnh trùng với nó. Đường cong có thể được sử dụng cho đồ hoạ đa chiều, khu vực quan tâm, và chú thích. Dữ liệu Đường cong không được nén trong Chuẩn. Thực thể Thông tin Bảng tra Thiết bị IE Bảng tra Thiết bị (Modality LUT IE) định nghĩa các Thuộc tính miêu tả sự chuyển đổi của giá trị điểm ảnh phụ thuộc thiết bị thành giá trị điểm ảnh độc lập (ví dụ: các đơn vị Hounsfield cho máy CT). IE Bảng tra Thiết bị có thể nằm trong một hình ảnh, hay một trạng thái thể hiện liên quan tới một hình ảnh, hoặc như là một Bảng tra Thiết bị độc lập (Standalone Modality LUT) tham chiếu tới một hình ảnh. Sự chuyển đổi có thể là tuyến tính hay phi tính. Thực thể Thông tin Bảng tra VOI IE Bảng tra VOI (VOI LUT IE) định nghĩa các Thuộc tính miêu tả sự chuyển đổi của các giá trị điểm ảnh của thể thức thu nhận thành giá trị điểm ảnh có nghĩa cho sự in ấn, hiển thị..Sự chuyển đổi này áp dụng sau bất cứ Bảng tra Thiết bị nào. IE Bảng tra VOI có thể được chứa trong một hình ảnh, hay một trạng thái hiển thị liên quan tới một hình ảnh, hay như một Bảng tra Thiết bị độc lập (Standalone Modality LUT) liên quan tới một hình ảnh. Sự chuyển đổi có thể là tuyến tính hay phi tuyến. Thực thể Thông tin Trạng thái Hiển thị IE Trạng thái Hiển thị (Presentation State) xác định một hình ảnh (hay các hình ảnh) liên quan sẽ được hiển thị như thế nào trên một không gian mức xám (grayscale space) độc lập thiết bị, và sự chú thích đồ hoạ, sự chuyển đổi độ tương phản mức xám và không gian nào được sử dụng cho dữ liệu điểm ảnh của hình ảnh đó. Thực thể Thông tin Dạng sóng IE Dạng sóng (Waveform IE) thể hiện dạng sóng số hoá đa kênh theo thời gian. Dạng sóng bao gồm số đo một số đại lượng vật lí (ví dụ: điện thế, áp suất, sự tập trung khí, hay âm thanh), được lấy mẫu vào những khoảng thời gian giống nhau. Dữ liệu lấy mẫu trong một IE Dạng sóng có thể được hiển thị trên một hay nhiều kênh thu được. Thực thể Thông tin Tài liệu SR IE Tài liệu SR (SR Document IE) định nghĩa các Thuộc tính miêu tả nội dung của một Tài liệu SR. Nó bao gồm ngữ cảnh ngữ nghĩa cũng như các Thuộc tính liên quan tới việc hoàn thành tài liệu, sự xác minh (verification) và các đặc trưng khác. Một SOP Tài liệu SR Cụ thể (SR Document SOP Instance) liên quan tới một Series đơn trong một Nghiên cứu đơn. Thực thể Thông tin Quang phổ MR IE Quang phổ MR (MR Spectroscopy) định nghĩa các Thuộc tính miêu tả dữ liệu của sự thu nhận quang phổ cộng hưởng từ (MR) được tạo ra từ một thiết bị quang phổ cộng hưởng từ. Thực thể Thông tin Dữ liệu thô IE Dữ liệu thô (Raw Data IE) định nghĩa các Thuộc tính miêu tả một bộ số liệu có thể được sử dụng cho xử lí sâu hơn tạo ra số liệu hình ảnh hay số liệu khác. c. Bảng Modun và Bảng Macro Nhóm Chức năng Phần này định nghĩa duới dạng bảng các Modun cấu tạo lên IOD. Với mỗi Modun trong bản, các thông tin sau được định rõ: Tên của Modun hay Nhóm Chức năng Tham chiếu đến các phần định nghĩa Modun hay Nhóm Chức năng Sử dụng Modun hay Nhóm Chức năng, có thể là: - Bắt buộc - Có điều kiện - Người sử dụng tuỳ chọn II.2.4. Sự mở rộng Mô hình DICOM Thế giới thực Sự mở rộng Mô hình DICOM Thế giới thực được thực hiện để phù hợp với mục đích của Lớp Dịch vụ Quản lí Danh sách công việc Cơ bản (Basic Worklist Management Service Class) và các Lớp SOP Bước Thủ tục Thiết bị ( Modality Procedure Step SOP Class). Kế hoạch Thủ tục Mã Giao thức Bước Thủ tục được Lịch trình Bước Thủ tục Thực hiện Thể thức Thiết bị Series Tạo bởi Xác định Gồm Dẫn tới Mô tả Dẫn tới Xác định Thuộc vể Khám Khoảng Dịch vụ Yêu cầu Dịch vụ Hình ảnh Thủ tục được Yêu cầu Loại Thủ tục có Được thực hiện theo Xảy ra khi có Làlà ngữ cảnh có có Gồm Xác định Bệnh nhân Hình II.2.3.1: Mô hình DICOM Thế giới thực với mục đích giao diện Hệ thống Thông tin-Thiết bị Các định nghĩa mở rộng của Mô hình DICOM Thế giới thực bao gồm: Bệnh Nhân Một bệnh nhân (bệnh nhân) là một người được nhận vào, hay được đăng kí để nhận vào các dịch vụ y tế. Khoảng Dịch Vụ Một Khoảng Dịch vụ (Service Episode) là tập hợp các sự kiện, được thu nhận trong một khoảng thời gian bắt đầu-kết thúc. Xác định thời gian bắt đầu, kết thúc, các sự kiện thu nhận là hoàn toàn tuỳ chọn. Khoảng Dịch vụ là một bối cảnh trong đó sự xử lí và quản lí các tình trạng y tế của bệnh nhân được thực hiện Yêu cầu Dịch vụ Hình ảnh Một Yêu cầu Dịch vụ Hình ảnh (Imaging Service Request) là một bộ của một hay nhiều Thủ tục được Yêu cầu (Requested Procedure) được lựa chọn từ danh sách các Loại Thủ tục ( Procedure Type). Một Yêu cầu Dịch vụ Hình ảnh được đưa ra với một yêu cầu dịch vụ hình ảnh và một sự cung cấp dịch vụ hình ảnh được xác nhận trong một ngữ cảnh của Khoảng Dịch vụ. Loại Thủ tục Một Loại Thủ tục (Procedure Type) xác định một lớp các thủ tục. Trong ngữ cảnh dịch vụ thu nhận hình ảnh, một Loại Thủ tục là một lựa chọn trong một bộ các thủ tục thu nhận hình ảnh có thể được yêu cầu hay báo cáo bởi các phương tiện thu nhận hình ảnh . Một Loại Thủ tục cụ thể có một tên và một hay nhiều nhận diện khác. Một Loại Thủ tục liên quan tới một hay nhiều Kế hoạch Thủ tục (Procedure Plan). Thủ tục được Yêu cầu Một Thủ tục được Yêu cầu (Requested Procedure) là một thủ tục cụ thể trong Loại Thủ tục được đưa ra. Một Thủ tục được Yêu cầu cụ thể bao gồm mọi thành phần của thông tin được xác định bởi một Kế hoạch Thủ tục cụ thể được lựa chọn cho Thủ tục được Yêu cầu bởi đối tượng cung cấp dịch vụ hình ảnh. Kế hoạch Thủ tục này được định nghĩa bởi đối tượng cung cấp dịch vụ hình ảnh trên cơ sở các khuôn dạng Kế hoạch Thủ tục liên quan với Loại Thủ tục đang xét. Một Yêu cầu Dịch vụ Hình ảnh có thể bao gồm các yêu cầu cho nhiều Thủ tục được Yêu cầu khác nhau. Bước Thủ Tục được Đặt lịch Một Bước Thủ Tục được Đặt lịch (Scheduled Procedure Step) là một đơn vị dịch vụ được đặt lịch được định nghĩa tuỳ chọn xác định bởi Kế hoạch Thủ tục cho một Thủ tục được Yêu cầu. Kế hoạch Thủ tục Một Kế hoạch Thủ tục (Procedure Plan) là sự định nghĩa bộ các Giao thức được dùng để thực hiện các Bước Thủ tục được Đặt lịch của một Thủ tục được Đặt lịch. Mỗi Bước Thủ tục được Đặt lịch được tạo ra theo một Giao thức đơn (được xác định bởi một hay nhiều Mã Giao thức -Protocol Code). Các Giao thức thực sự thực hiện trong một Bước Thủ tục có thể khác những trường hợp được đưa ra trong Kế hoạch Thủ tục liên quan. Giao thức Một Giao thức (Protocol) là sự định rõ các hoạt động được qui định bởi một Kế hoạc Thủ tục để thực hiện một Bước Thủ tục cụ thể. Một Bước Thủ tục được Đặt lịch chứa chỉ một Giao thức có thể được mang một hay vài Mã Giao thức. Mã hay các mã định ra một Giao thức cụ thể có thể được lựa chọn từ một bộ các Giao thức. Nhiều Giao thức không được phép tồn tại trong một Bước Thủ tục được Đặt lịch. Bước Thủ tục Thiết bị được Thực hiện Một Bước Thủ tục Thiết bị được Thực hiện (Modality Performed Procedure Step) là một đơn vị dịch vụ được định nghĩa tuỳ ý mà được thực hiện (chứ không chỉ là được đặt lịch). Một cách logic, nó tương ứng với một Bước Thủ tục được Đặt lịch, nhưng các điều kiện thực tế có thể dẫn tới đối tượng nào được thực hiện chưa chắc tương ứng một cách chính xác với cái gì được yêu cầu hay đặt lịch Nó bao gồm thông tin mô tả loại dịch vụ thực sự được thực hiện. Những thông tin này được thể hiện bởi Giao thức Thực hiện (Performed Protocol) được định nghĩa bởi một hay nhiều Mã Giao thức. Một Bước Thủ tục được Thực hiện chứa thông tin về trạng thái của nó (ví dụ: trong tiến trình, bị gián đoạn hay hoàn thành) Một Bước Thủ tục Thiết bị được Thực hiện là một Bước Thủ tục được Thực hiện là kết quả từ việc thu nhận hình ảnh của bệnh nhân hoặc đối tượng của thu nhận hình ảnh khác trên một Thiết bị. Nó chứa thông tin miêu tả sự thực hiện một bước thủ tục hình ảnh, bao gồm dữ liệu về sự thực hiện thủ tục của chính bản thân nó, giá trị liều lượng chiếu xạ mà bệnh nhân phải chịu nếu chiếu xạ ion hoá được sự dụng, dữ liệu để lên hoá đơn và quản lí vật tư. Bước Thủ tục được Đặt lịch Mục đích Chung Một Bước Thủ tục được Đặt lịch Mục đích Chung (General Purpose Schedule Step) là một đơn vị dịch vụ lịch trình tuỳ ý, được xác định bởi các Kế hoạch Dịch vụ của một hay vài các Thủ tục được Yêu cầu. Một Bước Thủ tục được Đặt lịch Mục đích Chung qui định một Mục công việc (Workitem) miêu tả các bước thủ tục được thực hiện. Một Bước Thủ tục được Đặt lịch Mục đích Chung bao gồm các ứng dụng, nhân thân, vị trí, và thời gian (bắt đầu, kết thúc, khoảng thời gian). Bước Thủ tục được Thực hiện Mục đích Chung Một Bước Thủ tục được Thực hiện Mục đích Chung là một đơn vị dịch vụ định nghĩa tuỳ ý được thực hiện thực sự (chứ không chỉ lên lịch trình). Thường thì nó tương ứng với một Bước Thủ tục được Đặt lịch Mục đích chung, nhưng các điều kiện thực tế có thể dẫn tới tình trạng những công việc được thực hiện chưa chắc đã tương ứng với những điều được yêu cầu hay lên lịch. Nó chứa thông tin miêu tả loại thủ tục thực sự được thực hiện. Bước Thủ tục được Thực hiện Mục đích Chung chứa thông tin về trạng thái của nó. Nó chứa thông tin miêu tả sự thực hiện Bước Thủ tục Mục đích Chung của một thủ tục. Bước Thủ tục được Thực hiện Mục đích Chung chứa các tham chiếu tới không hoặc nhiều SOP Phức cụ thể được tạo ra như thành phần của bước thủ tục. Mục Công việc Một Mục Công việc (Workitem) là một trong các nhiệm vụ (task) được qui định bởi một Kế hoạch Thủ tục để thực hiện một Thủ tục được Yêu cầu cụ thể. Mỗi Bước Thủ tục được Đặt lịch Mục đích Chung sẽ mang chỉ một Mục Công việc. Mã xác định một Mục Công việc cụ thể sẽ được lựa chọn từ bộ các loại Mục Công việc. II.3. Các lớp dịch vụ DICOM Khái niệm Với DICOM, thiết kế hướng đối tượng đưa ra các mô tả không chỉ là thông tin mà còn là làm gì với thông tin đó, và bằng cách nào máy tính có thể truy nhập được thông tin của các Đối tượng. DICOM đưa ra các Dịch vụ xử lí thông tin bằng một bộ các thành phần dịch vụ gọi là Thành phần Dịch vụ Bản tin DICOM (DIMSE). Các DIMSE-N được sử dụng đối với Đối tượng Thông tin Thường. Các DIMSE-C được sử dụng cho các Đối tượng Thông tin Phức. Các DIMSE rơi vào một trong hai dạng: -Dạng Thao tác (operation) (ví dụ: “STORE” sẽ lưu trữ dữ liệu ) -Dạng Thông báo (notification) (ví dụ:”EVENT REPORT” sẽ thông báo với thiết bị những gì đã diễn ra). Các DIMSE cơ sở này được dùng để để tạo lên các dịch vụ yêu cầu trong hệ thống thu nhận và truyền hình ảnh. Một số dịch vụ, như Lưu trữ chỉ cần một DIMSE tương ứng là STORE. Trong khi đó, một số dịch vụ khác, như Truy vấn-Chất vấn lại đòi hỏi nhiều hơn một DIMSE để thực hiện, đó là FIND, GET, MOVE. Do tính chất hướng đối tượng của DICOM, các dịch vụ thuộc vào các Lớp (class). Đó là do một dịch vụ có thể được sử dụng bởi nhiều Đối tượng Thông tin khác nhau. Một điều rất quan trọng là phải biết được thiết bị là cung cấp dịch vụ (ví dụ: hệ thống file đĩa ở trạm làm việc cung cấp dịch vụ Lưu trữ hình ảnh) hay là sử dụng dịch vụ (ví dụ: máy Siêu âm sử dụng dịch vụ Lưu trữ ở trạm làm việc để lưu trữ và hiển thị hình ảnh. DICOM gọi đó là Vai trò (role) dịch vụ. Thiết bị có thể là Cung cấp Dịch vụ (service provider) hay sử dụng dịch vụ (service user), hoặc cả hai. Các Vai trò trên cần được các thiết bị trong hệ thông hiểu nếu muốn hoạt động đúng. Điều này được thực hiện thông quan Thoả thuận (negotiation) trước mỗi Liên kết (association). Các lớp dịch vụ trong DICOM Lớp Dịch vụ Xác minh Lớp Dịch vụ Lưu trữ Lớp Dịch vụ Chất vấn/ Truy vấn Lớp Dịch vụ Thông báo Nội dung Nghiên cứu Lớp Dịch vụ Quản lí Bệnh nhân Lớp Dịch vụ Quản lí Nghiên cứu Lớp Dịch vụ Quản lí Kết quả Lớp Dịch vụ Quản lí In Lớp Dịch vụ Lưu trữ Trung gian Lớp Dịch vụ Giao Lưu trữ Lớp Dịch vụ Quản lí Danh sách Công việc Lớp Dịch vụ Hàng đợi Lớp Dịch vụ Lưu trữ Trạng thái Hiển thị Softcopy Mức xám Lớp Dịch vụ Lưu trữ Báo cáo cấu trúc Các Lớp Dịch vụ Quản lí Bệnh nhân, Nghiên cứu, và Kết quả được thiết kế để hỗ trợ truyền thông giữa hệ thống PACS sử dụng DICOM và các hệ thống thông tin HIS, RIS. Khác Lớp Dịch vụ Chất vấn/ Truy vấn hình ảnh, các Lớp Dịch vụ này không phải là Dịch vụ Lớp dịch vụ hướng hình ảnh (image-oriented). Để xác định tốt vai trò của Lớp Dịch vụ Quản lí cụ thể trong mối quan hệ với các chức năng khác của hệ thống thông tin, các Lớp Dịch vụ này sử dụng mô hình chức năng. II.3.1. Lớp Dịch vụ Xác minh Lớp Dịch vụ Xác minh (Verification Service Class) định nghĩa một dịch vụ xác minh sự truyền tin tầng ứng dụng giữa các Thực thể Ứng dụng DICOM. Sự xác minh này được thực hiện trên một Liên kết (Association) sử dụng dịch vụ C-ECHO DIMSE-C. II.3.2. Lớp Dịch vụ Lưu trữ Khái niệm Lớp Dịch vụ Lưu trữ (Storage Service Class) định nghĩa một lớp dịch vụ tầng ứng dụng để làm thuận tiện hoá sự truyền hình ảnh giống với như cách của ACR-NEMA 300-1988. Nó cho phép một Thực thể Ứng dụng DICOM gửi hình ảnh tới một Thực thể Ứng dụng DICOM khác. Định nghĩa dịch vụ Hai Thực thể ứng dụng DICOM sử dụng Lớp SOP của Lớp Dịch vụ Lưu trữ với một đóng vai trò SCU và một đóng vai trò SCP. Lớp SOP của Lớp Dịch vụ Lưu trữ được thực hiện bằng cách sử dụng dịch vụ C-STORE DIMSE-C. Để thực hiện thành công C-STORE phải có những điều sau: Cả SCU và SCP đều đáp ứng cùng một loại thông tin được lưu trữ. Thông tin được lưu trữ ở một số phương tiện. Với một số hệ thống, thông tin có thể được truy cập. Lớp Dịch vụ lưu trữ được sử dụng trong nhiều hoàn cảnh khác nhau: thiết bị gửi hình ảnh đến nơi lưu trữ, hay từ nơi lưu trữ tới trạm làm việc(workstation) hoặc quay lại thiết bị, hoặc từ trạm làm việc gửi hình ảnh đã được xử lí tới nơi lưu trữ.. WorkStation CT Scanner Gửi hình ảnh Minh hoạ: Một máy CT Scanner gửi hình ảnh tới một Trạm làm việc. CT có gửi hình ảnh một cách tuỳ ý: Có thể gửi tự động từng hình ảnh ngay sau khi hoàn thành Hoặc gửi sau đó một thời gian khi toàn bộ hình ảnh của quá trình quét được thu. Việc này được thực hiện khi người điều khiển nhấn nút ”Send Image” trên bảng điều khiển của máy. CT Scanner phải thiết lập phiên truyền thông hay Liên kết với Trạm hiển thị khi gửi từng ảnh. Chi tiết các vấn đề được thoả thuận vào lúc thiết lập Liên kết. II.3.3. Lớp Dịch vụ Chất vấn/Truy vấn Khái niệm Lớp Dịch vụ Chất vấn/Truy vấn (Query/Retrieve Service Class) định nghĩa một lớp dịch vụ tầng ứng dụng để làm thuận tiện hoá việc quản lí đơn giản các Đối tượng Phức Cụ thể (Composite Object Instance) theo như cách tương tự với ACR-NEMA 300-1988. Lớp dịch vụ này không chủ định cung cấp một cơ chế chất vấn cơ sở dữ liệu toàn diện như SQL mà tập trung vào chất vấn thông tin đối tượng phức hợp sử dụng một bộ các Thuộc tính Khoá (Key Attribute) chung. Mặt khác, Lớp Dịch vụ Chất vấn/Truy vấn còn cung cấp khả năng truy vấn/chuyển một bộ xác định các Đối tượng Phức Cụ thể. Khả năng truy vấn/chuyển cho phép một Thực thể ứng dụng DICOM truy vấn các Đối tượng Phức Cụ thể từ một Thực thể ứng dụng DICOM từ xa hay yêu cầu một Thực thể ứng dụng DICOM từ xa chuyển một Đối tượng Phức Cụ thể tới một Thực thể ứng dụng DICOM khác. Định nghĩa Dịch vụ Hai Thực thể ứng dụng DICOM ngang hàng thực thi một Lớp SOP của Lớp Dịch vụ Chất vấn/Truy vấn với một đóng vai trò SCU và một đóng vai trò SCP. Lớp SOP của Lớp Dịch vụ Chất vấn/Truy vấn được thực hiện sử dụng các dịch vụ DIMSE-C, C-FIND, C-MOVE, và C-GET. Cách ứng xử (behavior) giới hạn và mở rộng cho các dịch vụ DIMSE-C, C-FIND, C-MOVE, và C-GET đều đã được định rõ. Cách ứng xử giới hạn định ra mức thích nghi tối thiểu trong thực hiện để thuận tiện hoá khả năng đồng hoạt động (interoperability). Cách ứng xử mở rộng phát triển cách hoạt động giới hạn bằng cách cung cấp các đặc tính mới được Thoả thuận (Negotiation) một cách độc lập vào thời gian thiết lập Liên kết (Association). Các dịch vụ DIMSE-C, C-FIND, C-MOVE, và C-GET được miêu tả như sau: a. Dịch vụ A C-FIND mang ngữ nghĩa: - SCU yêu cầu SCP thực hiện đối sánh (match) cho mọi khoá (key) được xác định trong Nhận diện (Identifier) của yêu cầu, với thông tin mà nó sở hữu, với các mức thông tin (Ví dụ: Bệnh nhân, Series, hay Đối tượng Phức Cụ thể) được xác định trong yêu cầu. - SCP trả lời cho mỗi sự đối sánh với một Nhận diện mang giá trị mọi trường khoá (key field) và mọi Thuộc tính đã biết được yêu cầu. Mọi sự trả lời như thế đều mang trạng thái Pending. Một trạng thái của Pending chỉ ra rằng tiến trình tương hợp đó chưa hoàn thành. - Khi tiến trình đối sánh hoàn thành, một trả lời C-FIND được gửi đi với một trạng thái thành công hay không xác định. - Sự trả lời từ chối hay lỗi với yêu cầu C-FIND chỉ ra rằng SCP không có khả năng thực hiện được yêu cầu. - SCU có thể huỷ dịch vụ C-FIND bằng cách đưa ra yêu cầu C-FIND CANCEL vào mọi thời điểm trong khi thực hiện dịch vụ C-FIND. SCP sẽ ngắt mọi sự kết hợp và trả về trạng thái Cancel. b. Dịch vụ AC-MOVE mang các ngữ nghĩa sau đây: - SCU cung cấp các giá trị Khoá Duy nhất (Unique Key) để xác định một thực thể ở mức truy vấn. SCP khởi tạo thao tác thành phần (Sub-operation) C-STORE cho các SOP Cụ thể lưu trữ tương ứng được xác định bởi các giá trị Khoá Duy nhất. Những thao tác thành phần C-STORE diễn ra trên các một Liên kết khác chứ không phải là dịch vụ C-MOVE. Vai trò SCP của Lớp SOP Chất vấn/Truy vấn và vai trò SCU của Lớp SOP Lưu trữ có thể được thực hiện bởi các ứng dụng khác nhau có thể nằm trong hay không cùng một hệ thống. Cơ chế khởi tạo thao tác thành phần C-STORE nằm ngoài phạm vi của chuẩn. - SCP có thể tuỳ ý tạo ra trả lời cho C-MOVE với trạng thái tương đương Pending trong khi thực hiện thao tác thành phần C-STORE. Những trả lời C-MOVE này chỉ ra số thao tác thành phần C-STORE còn tồn tại và số thao tác thành phần C-STORE trả về giá trị thành công, cảnh báo, hay lỗi. - Khi số các thành phần thao tác thành phần C-STORE còn tồn tại tiến tới không, SCP tạo ra trả lời cuối cùng với một trạng thái tương ứng với thành công, cảnh báo, lỗi, hay từ chối. Sự trả lời này có thể chỉ ra số thao tác thành phần C-STORE trả về trạng thái thành công, cảnh báo, và lỗi. - SCU có thể huỷ dịch vụ C-MOVE bằng cách đưa ra yêu cầu C-MOVE-CANCEL vào mọi thời điểm trong khi thực hiện C-MOVE. SCP chấm dứt mọi thao tác thành phần C-STORE không hoàn thành và trả về trạng thái Cancel. c. Dịch vụ A C-GET bao hàm các ngữ nghĩa sau: -SCU cung cấp giá trị Khoá Duy nhất để định ra một thực thể ở mức truy vấn. SCP tạo ra thao tác thành phần C-STORE cho SOP Cụ thể lưu trữ tương ứng được xác định bởi các giá trị Khoá Duy nhất. Những thao tác thành phần C-STORE này thực hiện trên cùng một Liên kết như là dịch vụ C-GET và vai trò SCU/SCP sẽ bị đảo lộn đối với C-STORE. - SCP có thể tuỳ ý tạo trả lời cho C-GET với trạng thái tương ứng với Pending trong khi thực hiện thao tác thành phần C-STORE. Những trả lời C-GET chỉ ra số thao thác thành phần C-STORE đang tồn tại và số thao tác thành phần C-STORE trả về trạng thái thành công, cảnh báo, hay lỗi . - SCU có thể huỷ một dịch vụ C-GET bằng việc đưa ra một yêu cầu C-GET-CANCEL vào mọi thời điểm trong khi thực hiện C-GET. SCP chấm dứt mọi thao tác thành phần C-GET không hoàn thành và trả về trạng thái Cancel. Yêu cầu Truy vấn Gửi hình ảnh Tương khớp Chất vấn Yêu cầu Chất vấn WorkStation CT Scanner Minh hoạ: Chất vấn và truy vấn hình ảnh. Nguời điều khiển Trạm làm việc nhấn nút điều khiển, phần mềm trạm hiển thị sẽ tạo ra và gửi một bản tin tới máy CT Scanner chất vấn về các bản ghi ảnh có giá trị trùng khớp với các giá trị Khoá chất vấn của nó. CT Scanner sẽ gửi trả lại một danh sách các hình ảnh tương khớp. Định danh được các hình ảnh đó, người điều hành trạm hiển thị sẽ lựa chọn hình ảnh mong muốn từ danh sách hiển thị và nhân nút lệnh “Retrieve Image” trên bàn phím. Phần mềm trạm hiển thị sau đó sẽ gửi một bản tin tới máy CT Scanner, liệt kê các hình ảnh (thông qua chỉ số định danh) và yêu cầu CT Scanner gửi chúng. CT Scanner gửi các hình ảnh được yêu cầu cùng một lúc sử dụng Lớp Dịch vụ Lưu trữ DICOM II.3.4. Lớp Dịch vụ Thông báo Nội dung Nghiên cứu Lớp Dịch vụ Thông báo Nội dung Nghiên cứu (Study Content Notification Service Class) định nghĩa một lớp dịch vụ tầng ứng dụng cho phép một Thực thể ứng dụng DICOM xác minh sự tồn tại, nội dung và vị trí nguồn các hình ảnh trong Nghiên cứu với một Thực thể ứng dụng DICOM khác. Lớp Dịch vụ này cho phép Thực thể ứng dụng DICOM được thông báo (SCP): - “Xác minh” liệu nó có mọi hình ảnh hiện tại tạo Nghiên cứu (từ quan điểm SCU) và trả thông tin này cho SCU. - Được thông báo về sự “sẵn sàng” (availability) của một Nghiên cứu và thực hiện một số ứng dụng dựa trên thông tin Nội dung Nghiên cứu (Study Content). Các ứng dụng như vậy nằm ngoài phạm vi của Lớp Dịch vụ Thông báo Nội dung Nghiên cứu. II.3.5. Lớp Dịch vụ Quản lí Bệnh nhân Lớp Dịch vụ Quản lí Bệnh nhân (Patient Management Service Class) định nghĩa một lớp dịch vụ tầng ứng dụng cho việc tạo và tìm các thành phần thông tin về bệnh nhân và cuộc khám được yêu cầu để giúp cho việc quản lí các nghiên cứu về hình ảnh chiếu chụp. Mục đích của Lớp Dịch vụ Quản lí Bệnh nhân là hỗ trợ các Thực thể ứng dụng(AE) yêu cầu truy nhập thông tin liên quan tới việc tiếp nhận, cho ra viện hay chuyển bệnh nhân. Mặc dầu các Lớp Dịch vụ khác (Ví dụ như: Lưu trữ, Truy vấn,..) phần nào định rõ một vài thông tin bệnh nhân (thông qua sử dụng IOD phức), mục tiêu chính của các Lớp Dịch vụ như vậy vẫn là hình ảnh chứ không phải là bệnh nhân. Lớp Dịch vụ này có thể được phân biệt với các Lớp Dịch vụ hướng hình ảnh (image-oriented) thông qua việc nó tập trung vào thông tin bệnh nhân và các mối quan hệ. Có rất ít chức năng trùng nhau giữa các Lớp dịch vụ hướng hình ảnh và Lớp dịch vụ này và vì thế nhiều khi phải áp dụng cả Lớp Dịch vụ này và một hay nhiều Lớp Dịch vụ hướng hình ảnh để đáp ứng đầy đủ với các chức năng của ứng dụng. 3.Nhận Bệnh nhân 5.Xuất bệnh nhân 1.Tạo thông tin Bệnh nhân 4.Chuyển Bệnh nhân 2.Đăng kí cuộc khám Bệnh nhân chờ Phòng trống Thứ tự bệnh nhân Cuộc khám được đăng kí Bệnh nhân đến Phòng trống Bệnh nhân được nhận Bệnh nhân được nhận Phòng trống Bệnh nhân được xuất Bệnh nhân rời Nhận Bệnh nhân Hình III.5. Mô hình chức năng quản lí bệnh nhân II.3.6. Lớp Dịch vụ Quản lí Nghiên cứu Lớp Dịch vụ Quản lí Nghiên cứu (Study Management Service Class) định nghĩa một lớp dịch vụ tầng ứng dụng để tạo, lên lịch, thực hiện và tìm các nghiên cứu hình ảnh. Mặc dầu mục tiêu ban đầu khi thực hiện một nghiên cứu là một nhóm các hình ảnh, nhưng vẫn có rất nhiều các thông tin khác cần thiết đưa vào hình ảnh trong một văn cảnh phù hợp phục vụ cho chẩn đoán và tổng kết. Y học chuyên nghiệp không chẩn đoán dựa trên một hình ảnh mà phải từ một nhóm bao gồm cả hình ảnh lẫn thông tin nghiên cứu kết hợp với nhau. Mặc dầu các Lớp Dịch vụ khác (Ví dụ như: Lưu trữ, Chất vấn, Truy vấn,..) phần nào xác định một vài thông tin nghiên cứu (thông qua sử dụng IOD Phức hợp), mục đích ban đầu là của các Lớp Dịch vụ như vậy vẫn là hình ảnh chứ không phải là nghiên cứu. Lớp Dịch vụ này được phân biệt với các Lớp Dịch vụ hướng hình ảnh (image-oriented) thông qua việc nó tập trung vào thông tin nghiên cứu và mối quan hệ với các hình ảnh thu được. Thuật ngữ Nghiên cứu miêu tả một hay nhiều Series hình ảnh được tạo ra như là kết quả của một yêu cầu dịch vụ. Một Nghiên cứu liên quan với một hay nhiều thủ tục được yêu cầu. Series liên quan với một Nghiên cứu có thể được tạo ra từ nhiều Thiết bị. Một Thành phần Nghiên cứu (Study Component) miêu tả một hay nhiều Series được tạo ra bởi một Thiết bị hình ảnh đơn. Các IOD Phức cũng liên hệ với về Series hình ảnh với một Nghiên cứu. Một Nghiên cứu ban đầu chỉ thể hiện một Kết hợp Series với từng Thiết bị đơn, trong khi đó, các Thành phần Nghiên cứu có thể tích luỹ Series từ nhiều nguồn khác nhau theo thời gian. Trong một môi trường hỗ trợ cả hai loại dịch vụ loại Phức và Thường, có rất nhiều mối quan hệ giữa một SOP Quản lý Nghiên cứu Cụ thể và Nghiên cứu xác định một hay nhiều SOP Phức Cụ thể. Vì một SOP Phức Cụ thể có thể mang nhiều Series được tạo ra bởi nhiều chủng loại thiết bị khác nhau nên một cách logic, nó mang nhiều Thành phần Nghiên cứu. Các Thành phần Nghiên cứu này được tìm tuỳ ý trong các SOP Phức cụ thể Nghiên cứu được đưa tới 5.Xác minh chất lượng Nghiên cứu 6.Đọc Nghiên cứu 3.Chuẩn bị cho Nghiên cứu 1.Tạo Nghiên cứu Thứ tự nghiên cứu 2.Đăng kí Nghiên cứu Phòng trống Bệnh nhân chờ Nghiên cứu được tạo Nghiên cứu được đăng kí Bệnh nhân đến 4.Thực hiện Nghiên cứu Xác minh Nghiên cứu Nghiên cứu được hoàn thành Nghiên cứu bị loại Nghiên cứu được đọc Mục đích của Lớp Dịch vụ Quản lí Nghiên cứu là hỗ trợ các Thực thể ứng dụng yêu cầu truy nhập thông tin liên quan tới lịch trình, thu nhận và chẩn đoán của các Nghiên cứu. Các ứng dụng như chuẩn bị bệnh nhân, phòng lịch trình, và thanh toán nằm ngoài phạm vi của Lớp Dịch vụ này. Hình III.6: Mô hình chức năng lớp quản lí nghiên cứu II.3.7. Lớp Dịch vụ Quản lí Kết quả Lớp Dịch vụ Quản lí Kết quả (Result Management Service Class) định nghĩa lớp dịch vụ ở tầng ứng dụng cho việc tạo ra và tìm kết quả cũng như các thông dịch (interpretion) chẩn đoán liên quan. Mặc dầu các Lớp Dịch vụ khác (Ví dụ như: Lưu trữ, Truy vấn,..) phần nào đó định rõ một vài thông tin kết quả (thông qua sử dụng IOD phức), mục đích chủ yếu của các Lớp Dịch vụ như vậy vẫn là hình ảnh chứ không phải là kết quả. Lớp Dịch vụ này có thể được phân biệt với các Lớp Dịch vụ hướng hình ảnh thông qua việc nó tập trung vào thông tin kết quả và mối liên quan với các hình ảnh thu nhận. Có rất ít chức năng trùng nhau giữa các Lớp dịch vụ hướng hình ảnh và Lớp dịch vụ này và vì thế nhiều khi phải áp dụng cả Lớp Dịch vụ này và một hay nhiều Lớp Dịch vụ hướng hình ảnh để đáp ứng đầy đủ các chức năng của ứng dụng. Mục đích của Lớp Dịch vụ Quản lí Kết quả là hỗ trợ các Thực thể ứng dụng(AE) yêu cầu truy nhập thông tin liên quan tới việc ghi (recording), bản sao, xác nhận và sửa đổi kết quả của một hay nhiều Nghiên cứu. Các ứng dụng như bảo hiểm và thanh toán nằm ngoài phạm vi của Lớp Dịch vụ này. 1. Tạo Kết quả 2.Ghi Kết quả / Sửa đổi 3. Sao Kết quả/Sửa đổi 4.Phê chuẩn Kết quả/ Sửa đổi Tương quan Nghiên cứu & Kết quả Tạo kết quả Thứ tự Kết quả Đọc Nghiên cứu Tương quan Nghiên cứu/ Kết quả Kết quả/ Bản ghi được ghi Lưu trữ âm thanh Âm thanh Kết quả/ Sửa đổi Âm thanh Kết quả/ Sửa đổi Kết quả/ Sửa đổi được sao Kết quả/ Sửa đối được phê chuần Đọc Nghiên cứu Hình III.7. Mô hình chức năng quản lí kết quả II.3.8. Lớp Dịch vụ Quản lí In Lớp Dịch vụ Quản lí In (Print Management Service Class) định nghĩa một lớp dịch vụ tầng ứng dụng để thuận tiện hóa việc in hình ảnh và dữ liệu liên quan hình ảnh trên phương tiện in cứng (Hard copy medium). Mô hình Dòng Dữ liệu Quản lí In gồm có ba quá trình chính: - Quá trình Quản lí Đợt film - Quá trình Quảnlí Hàng đợi - Quá trình in Công việc in Quản lí Hàng đợi Công việc in Quản lí Hàng đợi Quá trình in Bộ các tấm Film Quản lí Đợt Film Thông số thể hiện Thông số thể hiện Lưu ý: Chuẩn sử dụng khái niệm “film” để nói đến các loại bản iin cứng khác nhau (film chẩn đoán, giấy). Hình III.8: Mô hình dòng dữ liệu quản lí in. II.3.9. Lớp Dịch vụ Lưu trữ Trung gian Khái niệm Lớp Dịch vụ Quản lí Trung gian (Media Storage Service Class) định nghĩa một lớp dịch vụ tầng ứng dụng thuận tiện hoá việc chuyển hình ảnh một cách đơn giản giữa các Thực thể ứng dụng DICOM bằng phương tiện lưu trữ trung gian. Nó hỗ trợ: - Sự trao đổi hình ảnh và một dải rộng các thông tin liên quan. Đó được gọi là Thành phần Trao đổi (Interchange Option) của Lớp Dịch vụ Lưu trữ Trung gian. - Sự lưu trữ các hình ảnh được tổ chức trong Đợt film (Filming Sessions) để đảm bảo sự chuyển chúng cho máy in theo phương thức ngoại tuyến (off-line). Đó được gọi là Thành phần In (Print Option) của Lớp Dịch vụ Lưu trữ Trung gian. - Phối hợp sử dụng cả Thành phần Trao đổi lẫn Thành phần In như trên. Định nghĩa dịch vụ Các Thực thể ứng dụng DICOM thực hiện một Lớp SOP của Thành phần Trao đổi trong Lớp Dịch vụ Quản lí Trung gian bằng cách hỗ trợ một hay nhiều vai trò trong số ba vai trò là FSC, FSR hay FSU. Các Thực thể ứng dụng DICOM thực hiện Lớp SOP của Thành phần In bằng việc hỗ trợ một hay hai vai trò trong các vai trò FSC hay FSU. Các Lớp SOP của Lớp Dịch vụ Quản lí Trung gian (một trong hai thành phần) được thực hiện bằng việc sử dụng các Thao tác Lưu trữ Trung Gian (Media Storage Operation), đó là: M-WRITE, M-READ, M-DELETE, M-INQUIRE FILE-SET, và M-INQUIRE FILE. II.3.10. Lớp Dịch vụ Giao Lưu trữ Cơ chế hiện thời định nghĩa trong DICOM với hệ thống mạng được dựa trên sự lưu trữ của các SOP Cụ thể (SOP Instance), Lớp Dịch vụ Lưu trữ, cho phép SCU chuyển hình ảnh và các thông tin khác (ví dụ: Overlay hay Đường cong) tới SCP. Tuy nhiên, Lớp Dịch vụ Lưu trữ không qui định SCP phải hoàn toàn chịu trách nhiệm cho việc lưu trữ thông tin an toàn vào một Account. Vì thế SCP không đảm bảo gì hơn ngoài việc chấp nhận một Trường hợp SOP được truyền. Như vậy, cần thiết có một Lớp Dịch vụ trong DICOM đảm bảo rằng có một sự cam kết được định nghĩa để lưu trữ SOP Cụ thể. Lớp Dịch vụ Giao Lưu trữ (Media Commiment Service Class) định nghĩa một lớp dịch vụ tầng ứng tạo thuận lợi cho sự giao lưu trữ. Lớp Dịch vụ Giao Lưu trữ làm cho một Thực thể ứng dụng đóng vai trò là một SCU có thể yêu cầu một Thực thể ứng dụng khác với vai trò SCP thực hiện việc đảm bảo cho lưu trữ an toàn một SOP cụ thể (Ví dụ: SOP Cụ thể đó sẽ được lưu trữ trong một khoảng thời gian cụ thể và có thể bị truy vấn). Một số SCP lưu trữ SOP Cụ thể dài (ví dụ: hệ thống lưu trữ) trong khi một số SOP khác lại lưu trữ trong một thời gian ngắn. SCP cần được yêu cầu đưa ra các thuộc tính lưu trữ an toàn của nó trong Báo cáo Thích nghi (về thời gian lưu trữ, khả năng truy vấn, dung lượng..). Lưu trữ được đảm bảo Yêu cầu Chuyển lưu trữ Hình ảnh Lưu trữ CT Scanner Minh hoạ: Sau khi gửi một bộ hình ảnh tới thiết bị lưu trữ, người điều khiển máy CT scanner gửi một bản tin Yêu cầu Giao Lưu trữ tới thiết bị lưu trữ. Mục đích của nó là: - Yêu cầu thiết bị lưu trữ xác nhận rằng mọi hình ảnh đã được nhận - Yêu cầu thiết bị lưu trữ nhận trách nhiệm lưu trữ an toàn các hình ảnh. Vì thế CT Scanner có thể xoá hình ảnh gốc tại nó Nếu mọi việc đều diễn ra đúng, thiết bị lưu trữ sẽ gửi một bản tin xác nhận với CT Scanner. Nếu có vấn đề với một hay một số hình ảnh trong quá trình, thiết bị lưu trữ sẽ trả về một bản tin báo lỗi tương ứng với CT Scanner II.3.11. Lớp Dịch vụ Quản lí Danh sách Công việc Căn bản Khái niệm Lớp Dịch vụ Quản lí Danh sách Công việc Căn bản (Basic Worklist Management Service Class) định nghĩa một lớp dịch vụ tầng ứng dụng làm tiện hoá việc truy nhập các danh sách công việc. Một danh sách công việc là một cấu trúc thể hiện các thông tin liên quan đến một bộ các nhiệm vụ (task) cụ thể. Nó định ra chi tiết cụ thể cho từng nhiệm vụ đó. Lớp Dịch vụ Quản lí Danh sách Công việc Căn bản xác định một một dịch vụ truyền thông các danh sách công việc này. Sau đây là các đặc trưng của lớp dịch vụ này: - Danh sách công việc phải được chất vấn bởi Thực thể ứng dụng liên quan với ứng dụng trên nó, hay bởi nó, các nhiệm vụ chứa danh sách công việc phải được thực hiện. Trong chất vấn này, một số khóa truy tìm (search key) được sử dụng, định nghĩa cho mỗi Lớp SOP danh sách công việc cụ thể. Danh sách công việc bao gồm các mục công việc (worklist item), mỗi mục liên quan đến một công việc cụ thể. Một mục công việc sẽ mang các Thuộc tính từ nhiều đối tượng khác nhau liên quan đến nhiệm vụ. Định nghĩa dịnh vụ Hai Thực thể ứng dụng DICOM thực hiện một Lớp SOP của Lớp Dịch vụ Danh sách Công việc Căn bản với một đóng vai trò SCU, và một đóng vai trò SCP. Các Lớp SOP này được thực hiện sử dụng dịch vụ DIMSE-C C-FIND. CT Scanner Ứng dụng Lịch trình Hệ thống Thông tin Gửi Worklist Yêu cầu Worklist Minh hoạ: CT Scanner nhận một Danh sách công việc. Các yêu cầu ban đầu cho thủ tục thu nhận hình ảnh được nhận và xử lí bởi một hệ thống thông tin. Các mục thứ thự và/ hoặc các ứng dụng lịch trình của hệ thống thông tin sẽ lịch trình hoá các thủ tục và chuẩn bị các danh sách công việc cho thiết bị thu nhận hình ảnh tương ứng. Sau mỗi khoảng thời gian đều đặn (phụ thuộc vào qui định riêng), CT Scanner sẽ thu nhận danh sách công việc được cập nhật từ hệ thống thông tin. Trong lúc nhận một yêu cầu danh sách công việc, hệ thống thông tin gửi danh sách công việc hiện thời cho CT Scanner. Lớp Dịch vụ Quản lí Danh sách Công việc không xác định cách hệ thống thông tin được thông báo về việc các mục của danh sách công việc được hoàn thành. Điều này được thực hiện bởi một dịch vụ khác của DICOM. II.3.12. Lớp Dịch vụ Quản lí Hàng đợi Lớp Dịch vụ Quản lí Hàng đợi (Queue Management Service Class) định nghĩa một lớp dịch vụ tầng ứng dụng làm thuận tiện hoá sự quản lí hàng đợi trên một mạng. Nó bao gồm các chức năng sau: - Yêu cầu và hiển thị nội dung hàng đợi - Điều khiển nội dung hàng đợi (ví dụ: ưu tiên công việc, xoá mục hàng đợi). Lớp Dịch vụ Quản lí Hàng đợi bao hàm một bộ các hàng đợi ứng dụng cụ thể (ví dụ: hàng đợi in) mà chúng đều có cách ứng xử tương tự. II.3.13 Lớp SOP Lưu trữ Trạng thái Hiển thị Softcopy Mức Xám Lớp SOP Lưu giữ Trạng thái Hiển thị Softcopy Mức Xám (Grayscale Softcopy Presentation State Storage SOP Class) mở rộng chức năng của Lớp Dịch vụ Lưu trữ để thêm vào khả năng tạo trạng thái hiển thị theo ý muốn hay ghi một trạng thái hiển thị đang tồn tại. Lớp SOP định ra thông tin và cách ứng xử được sử dụng để hiển thị hình ảnh được tham chiếu. Nó định rõ: - Không gian mức xám đầu ra theo P-Values. - Chuyển đổi độ tương phản mức xám bao gồm Thiết bị và VOI LUT (Bảng tra Giá trị quan tâm). - Sự che mặt nạ (mask subtraction) cho hình ảnh đa khung. - Lựa chọn khu vực của hình ảnh để hiển thị và quay hay giãn. - Hình ảnh và sự hiển thị chú thích liên quan, bao gồm hình đồ hoạ, văn bản, và Overlay. Trạng thái hiển thị softcopy liên quan đến sự chuyển đổi hình ảnh mức xám để chuyển các giá trị dữ liệu hình ảnh được lưu trữ trong một Lưu trữ Hình ảnh Phức Cụ thể (Composite Image Storage Instance) thành các Giá trị Hiển thị (P-Values) khi một hình ảnh được hiển thị trên một thiết bị softcopy. Lớp SOP Lưu trữ Hình ảnh Trạng thái Hiển thị Softcopy có thể được sử dụng để lưu trữ một trạng thái đơn trên một hình ảnh, hoặc một trạng thái chung được chia sẻ bởi nhiều hình ảnh đa khung được chọn. Mọi hình ảnh đó phải là thành phần của của cùng một Nghiên cứu mà trạng thái được lưu trữ cũng là một phần của nó, và cùng thuộc một Lớp SOP Lưu trữ Hình ảnh Phức. CHƯƠNG III MÃ HOÁ VÀ CẤU TRÚC DỮ LIỆU DICOM III.1. Mã hoá giá trị III.1.1. Các Bộ Kí tự Các giá trị là văn bản hay chuỗi kí tự được tạo bởi các Kí tự Điều khiển (Control Character) và Kí tự Đồ hoạ (Graphic Character). Bộ Kí tự Đồ hoạ được đưa ra độc lập với cách mã hóa của nó. Phụ thuộc vào môi trường ngôn ngữ địa phương mà các Thực thể ứng dụng DICOM trao đổi thông tin với nhau, các Bộ Kí tự phù hợp được sử dụng. Các Bộ Kí tự được DICOM hỗ trợ được định nghĩa trong ISO 8859. DICOM cũng cung cấp một số Bộ Kí tự cho các ngôn ngữ không theo nhóm kí tự Latinh như Nhật Bản Bảng III.1.1a: Cách mã hoá bộ kí tự mặc định DICOM b8 0 0 0 0 0 0 0 0 b7 0 0 0 0 1 1 1 1 b6 0 0 1 1 0 0 1 1 bb 0 1 0 1 0 1 0 1 b4 b3 b2 b1 00 01 02 03 04 05 06 07 0 0 0 0 00 SP 0 @ P ` p 0 0 0 1 01 ! 1 A Q a q 0 0 1 0 02 “ 2 B R b r 0 0 1 1 03 # 3 C S c s 0 1 0 0 04 $ 4 D T d t 0 1 0 1 05 % 5 E U e u 0 1 1 0 06 & 6 F V f v 0 1 1 1 07 ‘ 7 G W g w 1 0 0 0 08 ( 8 H X h x 1 0 0 1 09 ) 9 I Y i y 1 0 1 0 10 LF * : J Z j z 1 0 1 1 11 ESC + : K [ k { 1 1 0 0 12 FF , < L \ l | 1 1 0 1 13 CR - = M ] m } 1 1 1 0 14 . > N ^ n _ 1 1 1 1 15 / ? O - o Sự thể hiện các giá trị kí tự được mã hoá Như được định nghĩa trong Chuẩn ISO được tham chiếu, các giá trị byte được sử dụng cho mã hoá các kí tự trong phần này được thể hiện dưới dạng hai số thập phân theo dạng hàng, cột. Như vậy, việc tham chiếu đến giá trị rất dễ dàng và thuận tiện khi đối chiếu với các chuẩn ISO . Như vậy, giá trị có thể được tính như sau: (cột*16) +hàng. Ví dụ: 01/11 cho ta giá trị tương ứng 27 (1BH). Kí tự Đồ họa Bộ kí tự, là tập hợp các Kí tự Đồ hoạ được xác định độc lập với cách mã hóa của chúng. Trong DICOM, mọi tham chiếu đến bộ kí tự đều được thực hiện theo số đăng kí ISO được định nghĩa trong ISO 2375 dưới dạng ‘ISO-IR xxx.’. Có nhiều chuẩn, bao gồm cả ISO 8859 (Part 1-9), qui định các Bộ Kí tự Mã hoá. Bột Kí tự Mã hoá là bộ Kí tự đồ hoạ với quan hệ một- một giữa một kí tự trong bộ và một thể hiện mã hoá, ví dụ: ‘D’- 04/04. Bộ kí tự mặc định của DICOM là Basic G0 Set của ISO 646:1990 (ISO- IR6) (xem Bảng IV.1.1). Basic G0 Set được xác định với các bộ kí tự chung của ISO 8859. Các Thực thể ứng dụng DICOM có thể mở rộng hay thay thế bộ kí tự mặc định, điều này được thể hiện trong thành phần dữ liệu Bộ Kí tự Cụ thể (0008, 0005). Kí tự Điều khiển Dữ liệu văn bản khi trao đổi cần một số thông tin định dạng. Các Kí tự Điều khiển được sử dụng cho mục đích đó. Tuy nhiên, việc sử dụng này trong DICOM là hạn chế đến mức tối thiểu do một số máy vận dụng chúng không chính xác. Bảng IV.1.1b: Các Kí tự Điều khiển DICOM Kí hiệu Tên Giá trị mã hoá LF Line Feed 00/10 FF Form Feed 00/12 CR Carriage Return 00/13 ESC Escape 00/11 III.1.2. Giá trị Thể hiện VR Giá trị Thể hiện (Value Representation-VR) của một Thành phần Dữ liệu (Data Element) miêu tả loại và khuôn dạng dữ liệu của trường Giá trị (Value) trong Thành phần Dữ liệu. Một số giá trị của tiêu biểu VR : Tên VR Định nghĩa Bộ Kí tự Chiều dài Gíá trị AS (String Age) Chuỗi kí tự chỉ tuổi tuân theo theo một trong các dạng sau: nnnD, nnnW, nnnM, nnnY. Trong đó nnn chứa số Ngày, Tuần, Tháng, Năm. “0”-“9”, “D”, “W”, “Y” trong Bộ Kí tự mặc định. Cố định 4 byte AT (Attibute Tag) Cặp số nguyên không dấu 16 bit là giá trị của Nhãn Thành phần Dữ liệu. Không 4 byte cố định CS (Code String) Chuỗi kí tự, dấu cách đầu và cuối (20H) không được tính Kí tự in hoa,”0”-“9”, kí tự SPACE, “_” trong Bộ kí tự mặc định DA (Date) Chuỗi kí tự theo khuôn dạng yyymmdd. Trong đó yyy, mmm, ddd tương ứng chứa giá trị Năm, Tháng, Ngày. VD: “1980097” thể hiện Ngày 7 tháng 9 năm 1980. “0”-“9” trong Lựa chọn Kí tự mặc định. Có thể hỗ trợ “.” Cố định 8 byte DS (Decimal String) Chuỗi kí tự thể hiện số có dấu cố định hay không cố định. Số có dấu cố định được tạo bởi các kí tự “0”-“9”, “+”, “-“ và “.” để thể hiện dấu thập phân. Số có dấu không cố định dùng “e” hay “E” để thể hiện số mũ. Lớn nhất 16 byte FL (Floating Point Single) Số có dấu bất định được thể hiện trong Khuôn dạng Số Dấu Bất định IEEE 754:1985 32-bit Không Cố định 4 byte IS (String Integer) Chuỗi kí tự thể hiện một số nguyên hệ số 10, đứng đầu bởi “+” hay “-“ Số nguyên n được thể hiện nằn trong dải: -231 <= n <=(231-1) “0”, ”9”, ”+”, “-“ thuộc bộ kí tự mặc định Lớn nhất 12 byte LO (Long String) Chuỗi kí tự có thể có với dấu cách ở đầu hay cuối. Kí tự ”\” được dùng để phân biệt các giá trị trong thành phần dữ liệu nhiều giá trị “0”-“9”, “+”, “-“ của bộ kí tự mặc định Lớn nhất 64 byte LT (Long Text) Chuỗi kí tự bao gôm một hay nhiều đoạn. Sử dụng cả Kí tự Đồ hoạ và điều khiển. Dấu cách đứng sau không được tính, dấu cách đứng đầu được tính. Kí tự “\” không được sử dụng Bộ kí tự mặc định và/ hoặc theo định nghĩa bởi (0008,0005) Lớn nhất 10240 kí tự OB (Other Byte String) Chuỗi các byte mà sự mã hoá được xác định trong Cú pháp Chuyển đổi được thỏa thuận. OB là một VR không tuân theo luật mã hoá thứ tự byte Little/Big Edian. Có thể thêm một byte NULL (00H) nếu cần để đạt được số byte chẵn Không Xem định nghĩa Cú pháp Chuyển đổi OW (Other Word String) Chuỗi các từ 16 bit mà sự mã hoá được xác định bởi Cú pháp Chuyển đổi được thoả thuận. OW cần thiết phải chuyển đổi byte của mỗi từ khi thay đổi thứ tự mã hoá byte giữa kiểu Little Edian và Big Endian. Không Xem định nghĩa Cú Pháp Chuyển đổi. PN (Person Name) Chuỗi kí tự chỉ tên bệnh nhân gồm có 5 thành phần. Các thành phần có thể trống. Các thành phần được phân giới bởi kí tự “^” VD:”Adams^John RobertQincy^^Rev.^B.A.M.Div Bộ Kí tự mặc định không bao gồm các Kí tự Điều khiển LF, FF, và CR (trừ ESC) Nhiều nhất 64 kí tự trên một nhóm thành phần (component group). SL (Signed Long) Số 32 bit có dấu nhị phân dưới dạng mã bù 2 Thể hiện giá trị nguyên, n, trong dải: -231 <= n <=(231-1) Không Cố định 4 byte SQ (Sequense of Items) Chỉ số Mục trong Chuỗi, có thể là không hoặc nhiều. Không Không UI (Unique Identifier) Chuỗi kí chứa một UID để xác định duy nhất một đối tượng trong một dải rộng các thành phần. UID là một chuỗi các thành phần số được ngăn cách bởi kí tự cách ”.” “0”-“9”, “.” Trong Bộ Kí tự mặc định Nhiều nhất 64 byte UN (Unknown) Chuỗi các byte mà sự mã hoá không xác định Không Bất cứ chiều dài nào hợp lệ với các VR DICOM khác UT (Unlimited Text) Một chuỗi kí tự có thể chứa một hay nhiều đoạn. Nó có thể chứa bộ Kí tự Đồ hoạ và các Kí tự Điều khiển. Bộ Kí tự mặc định 232-2 III.2. Bộ Dữ liệu III.2.1. Khái niệm Một Bộ Dữ liệu thể hiện một trường hợp cụ thể Đối tượng Thông tin thế giới thực. Một bộ Dữ liệu được cấu tạo bởi các Thành phần Dữ liệu chứa các Giá trị được mã hoá của đối tượng đó. III.2.2. Thành phần Dữ liệu a. Khái niệm Thành phần Dữ liệu được xác định duy nhất bởi một Nhãn Thành phần Dữ liệu. Các Thành phần dữ liệu trong một Bộ Dữ liệu được xếp theo thứ tự bởi việc tăng số hiệu Nhãn Thành phần Dữ liệu và chúng chỉ xuất hiện nhiều nhất là một lần trong một Bộ Dữ liệu. Có hai loại Thành phần Dữ liệu được định nghĩa: -Thành phần Dữ liệu Chuẩn có số Nhóm (Group number) là số chẵn và không phải là (0000, eeee), (0002, eeee), (0004, eeee), (0006, eeee). -Thành phần Dữ liệu Riêng có số Nhóm là lẻ và không phải là (0001, eeee), (0003, eeee), (0005, eeee), (0007, eeee), (FFFF, eeee). eeee: số Thành phần bất kì. Một Thành phần Dữ liệu rơi vào một trong ba cấu trúc. Hai cấu trúc trong đó có chứa VR (VR hiện), chúng khác nhau về chiều dài và cách thể hiện. Cấu trúc thứ ba không chứa VR (VR ẩn). Cả ba cấu trúc đều phải bắt buộc chứa Nhãn Thành phần Dữ liệu, Chiều dài Giá trị, và Giá trị . Thành phần Dữ liệu Bộ Dữ liệu … Thành phần Dữ liệu Thành phần Dữ liệu Thành phần Dữ liệu Thành phần Dữ liệu Nhãn VR Chiều dài Trường Giá Trị Giá trị Trường tuỳ chọn-Phụ thuộc vào Cú pháp Chuyển đổi được thoả thuận Hình III.2.2.1. Cấu trúc Thành phần Dữ liệu và Bộ Dữ liệu b. Các trường của Thành phần Dữ liệu Thành phần Dữ liệu được cấu tạo bởi các trường. Có ba trường bắt buộc cho mọi cấu trúc Thành phần Dữ liệu: Nhãn, Chiều dài Giá trị, Trường Giá trị. Trường VR chỉ xuất hiện tron