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Standards en imagerie RIS et PACS

Standards en imagerie RIS et PACS. Dr Philippe PUECH Jean-François LAHAYE Dr Frédéric LEFEVRE. DICOM. DICOM. D igital I maging and Co mmunications in M edicine (NEMA+ACR en 1983) : Standardisation Interopérabilité des équipements Création d’un « standard » en 1985

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Standards en imagerie RIS et PACS

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Presentation Transcript

  1. Standards en imagerieRIS et PACS Dr Philippe PUECH Jean-François LAHAYEDr Frédéric LEFEVRE

  2. DICOM

  3. DICOM • Digital Imaging and Communications in Medicine (NEMA+ACR en 1983) : • Standardisation • Interopérabilité des équipements • Création d’un « standard » en 1985 • Universellement accepté en radiologie • Développement continuel

  4. DICOM 3.0 • 1 ) Format d’image • Toutes les machines d’imagerie médicale se « DICOMisent » • Multiformat ; multimédia (son, video, encaps., CR) • 2 ) Protocole d’échange de données • Un peu lourd mais « passe partout » • 3 ) Formalisme des « Conformance Statements »

  5. Le format DICOM • Un entête • Un nombre de champs variables qui décrivent les données du patient, son statut lors de l’examen, les paramètres de l’acquisition, de la série d’images, d’une seule image, un compte rendu. • Quelques champs suffisent à déterminer l’encodage de l’image • Transfer Syntax UID • Bytes allocated • Rows & Columns • Couleurs ou N&B • Les données de l’image • Non comprimées • …ou comprimées (24 types différents) • RLE • Lossless JPEG • JPEG LS • JPEG lossy • Une description de la façon avec laquelle les fichiers doivent être agencés, nommés

  6. Le format DICOM • Dicom définit un grand nombre d ’attributs dans un dictionnaire de données • Mais, chaque constructeur peut se définir des attributs propriétaires non prévus par le standard. • Ils doivent toutefois être décrits dans les « conformance statements » de la machine

  7. Attribut « Magnetic Field Strength » Groupe 18 (Acquisition Group) Element 135 (87 en Hex) Type de données « DS » (Decimal String) Valeur : « 1.5 »

  8. Visionner les images • Il faut disposer d’un logiciel capable • de lire les images (si si !) • de décoder les images (24 formats différents) • d‘en afficher la hiérarchie • de les afficher de façon « médicale » • …et si possible • de réaliser des reconstructions multiplanaires • d‘exporter les images (JPEG, presse-papier,…) • de synchroniser les vues • Stations de travail (ex : Advantage Windows) • Logiciels payants (ex : eFilm Workstation, TSI Viewer) • Logiciels gratuits (ex : DicomWorks, Synedra, ou OsiriX)

  9. DicomWorks

  10. DicomWorks

  11. TSI Viewer

  12. Synedra View Personal

  13. Osirix

  14. CD-ROMs : Comment se débrouiller ? • « X » fichiers au format DICOM • Un index DICOMDIR • Un Viewer (ou pas) • Les images en JPEG (ou non)

  15. CD-ROMs • Les fichiers DICOMDIR sont définis dans la norme • Ils sont lisibles par n’importe quelle visionneuse DICOM • L’information utile est dans DICOMDIR + répertoire « Images » • 2 solutions : • On utilise le viewer qui est sur le CD (peut être long) • On utilise un viewer installé en local (ex : TSI Viewer), et on ouvre le fichier DICOMDIR • On peut aussi le « glisser-déposer » sur l’application

  16. Les « UID » • Certains éléments du monde « réel » doivent être identifiés par un numéro (définitivement) unique • L’examen => Study Instance UID • La série => Series Instance UID • L’image => SOP Instance UID • Mais aussi de nombreux éléments de la norme • Ex : Le format du fichier DICOM => SOP Class UID

  17. Les « Classes de service » • DICOM définit des services qui peuvent être échangés entre deux machines • Vérification (Test de communication) « ECHO » • Archivage (Storage) « STORE » • Interrogation/Récupération d ’informations sur un serveur (Query/Retrieve) « QUERY » « MOVE » • Gestion de l ’impression (Print Management) • Gestion des listes de travail (Worklist management) • Gestion des données patient, examens et résultats (Echanges avec le R.I.S., Comptes-rendus, ..) • Gestion de fichier (File set Creator, Reader, Updater)

  18. Les « Classes de service » • Chaque équipement peut être • « Fournisseur » du service (SCP = Service Class Provider) • et/ou « Utilisateur » du service (SCU = Service Class User) • Un équipement propose un certain nombre de services (pas tous), et peut utiliser un certain nombre de services sur d’autres machines (ex : un échographe peut ne pas savoir interroger une worklist)

  19. Les « Classes de service » Worklist • Exemple • Scanner : • STORE SCU (stocker ses images) • FIND SCP / SCU (lire une liste de patients, mais aussi donner la sienne) • WORKLIST SCU (lire une worklist) • Worklist DICOM • WORKLIST SCP (publier une liste de travail) • Station de travail • STORE SCP (recevoir les images) • FIND SCU / SCP (lire une liste de patients, mais aussi donner la sienne) Scanner Post traitement

  20. Les « Classes de service » • DICOM ne précise pas les mécanismes de vérification ou de test à mettre en œuvre pour vérifier la conformité • Mais toutes les implémentations DICOM doivent être détaillées par un état de Conformité correctement écrit • En comparant les Etats de conformités de 2 applications, un utilisateur averti peut normalement déterminer si leur interopérabilité est possible ou non.

  21. Le réseauDICOM

  22. Le protocole DICOM • Permet à deux machines de communiquer sur un réseau • Basé sur le TCP/IP (univ) • Notion de « service » et d’ « objet » (« SOP » hérité de la OOP) • DICOM conformance statements

  23. La négociation SCU - SCP Coordonnées Storage SCP: Adresse IP: x.y.y.y AETitle: Serv n° de port: 104 MR Storage SCP Je veux transmettre mon image IRM au Serveur Pour commencer il faut contacter le serveur:

  24. La négociation SCU - SCP Présentation: Hello Serv, Adresse IP: x.y.y.y AETitle: Serv n° de port: 104 Adresse IP: x.x.x.x AETitle: Dem MR Storage SCU MR Storage SCP Je veux transmettre mon image IRM au Serveur

  25. La négociation SCU - SCP Réponse: OK Dem. Que puis-je faire pour toi? Adresse IP: x.y.y.y AETitle: Serv n° de port: 104 Adresse IP: x.x.x.x AETitle: Dem MR Storage SCU MR Storage SCP Je veux transmettre mon image IRM au Serveur Présentation: Hello Serv, Je suis Dem. Je veux travailler avec toi.

  26. La négociation SCU - SCP Pas de problème, je gère leservice Storage pour les images IRM. Adresse IP: x.y.y.y AETitle: Serv n° de port: 104 Adresse IP: x.x.x.x AETitle: Dem MR Storage SCU MR Storage SCP Je veux transmettre mon image IRM au Serveur Peux-tu me fournir le service «avec la SOP Class UID suivante 1.2.840.10008.5.1.4.1.1.4 ?

  27. La négociation SCU - SCP OK pour le DICOM VR Implicit Little Endian ! UID: 1.2.840.10008.1.2 Adresse IP: x.y.y.y AETitle: Serv n° de port: 104 Adresse IP: x.x.x.x AETitle: Dem MR Storage SCU MR Storage SCP Je veux transmettre mon image IRM au Serveur Pour la syntaxe de transfert, j’accepte le Dicom VR Implicit Little Endian et le Dicom VR Explicit Big Endian.

  28. La négociation SCU - SCP Non ! Adresse IP: x.y.y.y AETitle: Serv n° de port: 104 Adresse IP: x.x.x.x AETitle: Dem MR Storage SCU MR Storage SCP Je veux transmettre mon image IRM au Serveur Prends-tu en charge la compression JPEG LossLess Ou Lossy

  29. La négociation SCU - SCP Je vais donc te transmettre mon image et toutes les données associées pour la SOP Class MR Storage en Dicom VR Implicit Little Endian. Marché Conclu. Adresse IP: x.y.y.y AETitle: Serv n° de port: 104 Adresse IP: x.x.x.x AETitle: Dem MR Storage SCU MR Storage SCP Je veux transmettre mon image IRM au Serveur

  30. La négociation SCU - SCP Adresse IP: x.y.y.y AETitle: Serv n° de port: 104 Adresse IP: x.x.x.x AETitle: Dem MR Storage SCU MR Storage SCP Je veux transmettre mon image IRM au Serveur Voici mon image et toutes les données associées. OK, Bien Reçu. Je raccroche.

  31. En résumé… • DICOM = Digital Imaging and Communications in Medicine = Seule norme internationale pour les images médicales • C’est un format d’images, mais aussi une norme qui définit comment les données s’échangent entre les systèmes médicaux • Un équipement DICOM répond à un cahier des charges = Conformance Statements

  32. RIS et PACS(SIR et SAPI)

  33. RIS et PACS • Ce sont des « systèmes d’information » • Technologie « client/serveur » • Intégration • RIS et PACS liés étroitement • Mais aussi à d’autres systèmes d’information (rendez-vous, serveurs d’identité, dossier médical hospitalier, facturation, dose,...) • Modification RADICALE des pratiques • Nouvelles organisations, redistribution des rôles, nouvelles tâches • Formations • Administration et maintenance 24/7

  34. Missions du RIS • Radiology Information System • Element le plus important = Outil d’ORGANISATION • Gestion du parcours du patient = « Workflow » = Listes de travail • accueil, en salle, examen fait, examen à interpréter, examen dicté, examen à signer, examen validé, examen envoyé • Gestion des demandes d’examen (et correspondants) • Gestion des informations spécifiques à la radiologie • Produits injectés • Contre-indications • Dose reçue • Cotation des actes • Gestion des compte-rendus (base de données) • Dictée, saisie, frappe, ventilation, stockage • Gestion de l’activité RIS CR Actes Workflow

  35. Impact du RIS sur le quotidien • Implique tous les acteurs d’un service de radiologie • Hôtesses d’accueil • Manipulateurs radio • Médecins • Secrétaires • Cadres • Impose des règles de fonctionnement à tous • Chacun prend sa part dans le « workflow » • D’abord une contrainte, puis devient rapidement indispensable (dictée vocale, accès rapide aux CR...) • N’est pas accessible au clinicien • CR obtenus via le SIH • Images vues via le SIH qui accède au PACS

  36. Missions du PACS DICOM • Picture Archiving and Communication System • Outil de PRODUCTIVITE • Archivage des images produites par les modalités • Archivage d’autres types de documents dans certains PACS (ECG, PDF, sons, compte-rendus structurés, rapports de Dose, vidéos...) • Import d’images extérieures (CD-ROMs,...) • Connectivité DICOM • Distribution de ces images vers les stations d’interprétation • Technologies réseau variables • Serveurs d’application • Interprétation ou « relecture » des images • Stations de travail ; outils spécifiques • Intégration d’outils tiers PACS Cliniciens Radiologue Serv.Applic.

  37. Impact du PACS sur le quotidien • Prise en main beaucoup plus facile que le RIS • Moins de personnel impliqué que pour le RIS • Radiologues • Médecins • Manipulateurs radio • ...mais progrès beaucoup plus visible • Plus de films ! • Accès immédiat aux images • Possibilités de faires des reconstructions multiplanaires • Stations omnipotentes, multimodalités, accès immédiat à l’antériorité...

  38. Elements techniques du PACS • Gestionnaire de connectivité • Avec le RIS / HIS (par le protocole HL7) • Base de données • Stockage et archivage des images...et d’autres documents médicaux • « Sécurité », « disponibilité » • Stations d’interprétation • Stations de lecture des images (cliniciens) • Serveur d’application • Outils « métier » spécifiques (orthopédie, cardiovasculaire, médecine nucléaire, CAD mammo,...) PACS RIS Serv.Applic.

  39. PACS – Base de données • Doit êtré sécurisée (locaux, catastrophes, vol, pannes,...) • Redondance de TOUS les éléments • Lieux de stockage physiquement différents • « Heartbeat » 24/7 ; prévenir les pannes • Doit respecter la confidentialité • Déclaration CNIL • Traçabilité de toutes les actions • Maintenance « spéciale » respectant le secret médical • Hébergement local ou par un « hébergeur de santé agréé » • Doit être fiable à long terme • durée de conservation des archives médicales à 20 ans après le dernier contact avec le patient, sauf si mineur (28è anniversaire) ou 10 ans après le décès du patient, ou encore la fin du procès si litige • Paradoxalement, doit être très accessible • « Disponibilité » au quotidien ! • Patient, ayant-droits, médecins, autres établissements, expertises...

  40. Salengro Calmette Huriez JDF Cardio Dentaire Prisons 168.000 examens 6,3 To Bruts 30 To Compressés 72.000 examens 2,5 To Bruts 1 To Compressés 66.600 examens 4,4 To Bruts 1,8 To Compressés 40.000 examens 0,9 To Bruts 0,4 To Compressés 72.000 examens 4,5 To Bruts 2 To Compressés 16.000 examens 0,41 To Bruts 0,17 To Compressés 5230 examens 0,13 To Bruts 0,55 To Compressés 460.000 Examens/an - 21 To Bruts/an - 10 To Compressés/an - 10.000.000 Images Salle Informatique 1 Serveurs Pacs Salle informatique 2 Lame 2 Lame 2 Lame 1 Lame 1 SUN T200 SUN T200 WMF1 CUR2 APP1 AS CUR1 CM1 APP2 WFM2 VmM CM2 BD Management BD Management SAN Management SAN Management VmWare Tête NAS Tête NAS VmWare Rack Serveurs Lames HP C7000 Stockage HP EVA 21 To Archivage Centera 52 To Stockage HP EVA 21 To Réplication

  41. Archivage et Stockage (SFR4i) • Archivage: ensemble des actions, outils et méthodes mis en oeuvre pour réunir, identifier, sélectionner, classer et conserver des contenus électroniques, sur un support infalsifiable sécurisé et pouvant garantir l'intégrité des données, dans le but de les exploiter et de les rendre accessibles dans le temps, que ce soit à titre informatif ou à titre de preuve (en cas d’obligations légales notamment ou de litiges). Le contenu archivé est considéré comme figé et ne peut donc être modifié. Ladurée de l’archivage est définie dans un cadre réglementaire. • Stockage: ensemble des actions, outils et méthodes permettant d’entreposer des contenus électroniques et servant de base au traitement ultérieur de ces contenus. Le contenu stocké n’est pas considéré comme figé et peut donc être modifié ou remplacé. La durée du stockage n’est pas définie sur le plan règlementaire.

  42. Archivage et Stockage (SFR4i) • Le taux de consultation des examens est élevé la première année et décroit au cours des ans. L'accès des données en ligne favorise la consultation des antériorités et améliore la prise en charge des patients. • En raison de l'obsolescence technologique, les données sont amenées à migrer périodiquement vers de nouveaux supports (tous les 4 à 6 ans). • Il est essentiel de prévoir les données qui devront migrer au fil des années et dans quelles conditions. • Le stockage et l'archivage des examens doivent respecter le standard DICOM et suivre les préconisations IHE afin de garantir leur relecture au cours du temps, ainsi que la migration entre produits de marque différente et à un coût acceptable.

  43. Les stations PACS • Classiquement 2 ou 3 écrans • 1 écran pour afficher le RIS (accès antériorité, dossier patient, dictée du CR) • 1 ou 2 écrans pour afficher le ou les examen(s) • 2 technologies réseau • 2 technologies logicielles

  44. Que doit-on trouver sur une station PACS moderne ? • Une interface de sélection des examens • Des outils « universitaires » et de travail collaboratif • Une visionneuse « 2D » classique • Une visionneuse « 3D » • Meilleure fluidité (équiv. station d’interprétation) • …mais limitées en nombre d’images/fonctionnalités • Une visionneuse « 3D » par serveur d’application • Fonctionnalités plus importantes • …mais quelquefois saccadée ; limitée par la bande passante du réseau • Limitée par le nombre d’utilisateurs simultanés • Une visionneuse simple pour les cliniciens, accessible depuis le dossier patient, pouvant réaliser des reconstructions 3D

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