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我国医学数字影像与通信标准的发展与展望

2023-05-31 来源:钮旅网
中国卫生信息管理杂志2020年2月第17卷第1 期 Chinese Journal of Health Informatics and Management, Feb. 2020, Vol.17, No.1^^^^^Jl^^lv^CHINESEJOURNAlOFHEMTHINrORMimCSANDIlSNAfiEMENTdoi:l 0.3969/j .issn. 1672-5166.2020.01.09我国医学数字影像与通信标准的发展与展望郑静①高忠军②王爽①董方杰③彳号:1672-5166 (2020) 01-038-06 中图分类号:R-39; R445 文献标志码:A主要对当前DICOM标准的发展现状进行研究分析,并对下一步的工作提出展望。认为医学数字成像

(digital imaging and communications in medicine, DICOM )标准是医学数字影像与通信的核心标

标准已经从单纯在医疗设备和疾病领域的应用向教育、互联网和标准符合性测评等方面扩展,推动了

自数字影像的技术和应用发展,提升了疾病诊断与治疗的质量和水平。建议完善我国医疗卫生信息标准体

好地指导和服务我国医疗健康信息化的建设和发展。E键词医学数字影像与通信标准医学影像svelopment and Prospect of Medical Digital Imaging and Communications in ChinaENG Jing, GAO Zhong jun, WANG Shuang, DONG Fang jie^nzhen Center for Health Information, Shenzhen 518001, Guangdong, Chinahis paper mainly studies and analyzes the current development status of DICOM standards,

ard suggestions for the future work. It holds that the DICOM standard is the core standard for

munication, which has expanded from the application of medical equipment iucation, Internet and standards compliance, promoted the development

on of medical digital imaging, and improved the quality of disease diagnosis

was)improve China's medical and health information standards system and

0引言医学数字影像与通信(digital imaging and communications in medicine, DICOM)标准定义了一种可

用于不同厂商生产的设备之间传输图像和相关信息的标准方法。由于计算机X射线断层扫描(CT)及其他数 字诊断成像设备的引入,以及计算机在临床上越来越多的应用,使DICOM标准在医学数字影像通信及传输基金顶目:广东省医学科学技术研究基金顶目:可穿戴设备数据接入区域健康信息平台研究(顶目编号:C2017030)① 深圳市医学信息中心,广东省深圳市,518001② 医学数字影像与通讯(DICOM)标准国家地方联合工程实验室,四川省成都市,611731③ 国家卫生健康委统计信息中心,北京市,100810作者简介:郑静(1978-),男,博士,副主任,高级工程师;研究方向:卫生健康信息化管理、医疗大数据;E-iwil: cnzhengj@63.com通信作者:董方杰(1988—),男,硕士,高级工程师;研究方向:卫生信息化、卫生信息标准E-mail: dongfj@nhc.gov.cn△通信作者@38Chinese Journal of Health Informatics and Management, Feb. 2020, Vol.17, No.1 中国卫生信息管理杂志2020年2月第 17卷第 1 期\\HE^THINFO^nON^ND^IZ^N^^jf^^ 准化过程中发挥着越来越重要的作用。随着DICOM标准的

应用与发展,推动了医学影像归档和通信系统(picture

archiving and communication systems, PACS)的开

发与应用,使之能与医院的其他信息系统进行信息交互

和数据共享,为临床提供更多的应用价值,成为当前世

界上使用最为广泛的医疗健康信息标准之1医学数字影像发展情况1.1国际医学数字影像标准发展DICOM标准是一个不断更新的标准,并且始终

与国际DICOM标准委员会的规程保持一致。国际

DICOM标准委员会将根据DICOM标准用户的需求,

不断对本标准进行改进和修订。DICOM标准更新时,

考虑到相关建议的合理性和兼容性,如果满足相应的要

求,DICOM标准在更新时作为标准的补充内容进行发 布。国际DICOM标准委员会每年大约发布10项标准 功能内容方面的增补协议(supplements, Sup), 100 项左右的修改提议(correction proposals, CP )o当前,DICOM标准委员会有18个临床应用组织委 员(放射学、心脏病学、牙科学、病理学、眼科学、信

息学等);30个厂商委员汀4个协会和政府机构(巴西、

加拿大、中国等);31个工作组(标准制修订工作组、 符合性测试工作组等),其中第31个工作组于2015年

5月成立,专门开展DICOM标准符合性测试工作,第 32个工作组目前正在筹建,计划开展神经生理学资料

(Neurophysiology data )相关工作[1_21O自2017年以来,国际DICOM标准委员会共修

订、修正CP 206项,Sup18项,各年度修订的标准数 量,见图1。修订内容包含DICOM标准的各个方面,

2018—2019年发布的Sup情况,见表1。通过表1可

知,DICOM标准涉及到第二代放射治疗的表示和分割 标注、影像对比剂的管理报告、多能量CT影像、传输

安全层的安全文件、用于3D制造的立体光刻(stereo

lithography, STL)模型的DICOM封装、安全文件的

扩展、DICOM网络缩略图的使用等,从新技术、新方

法和新应用等方面对DICOM标准本身进行修订,以便■2017年7210■2018年797■2019年551图1 DICOM标准修订情况统计促使DIC0M标准能够满足用户的需求[3-7]o表1 2018—2019年度国际DICOM标准委员会正式发布的增补协议情况序号增补协议题目1Supl47Second Generation Radiotherapy Prescription and Segment Annotation2Sup164

Contrast Agent AdministrationReporting.

3Sup 188 Multi-energy CT Images4Sup204 TLS Security Profiles5Sup205 DM Encapsulation of STLModels for 3D Manufactunng6Sup206 Extended BCP195 TLS Profile7 SUP203 ThumbnailWeb Resources for DICOM8Sup 183 Web Services Re-Documentation国际DICOM标准委员会及时更新并发布DICOM

标准版本,从2014年开始,每年发布A ~ C 3个版 本;从2016年开始,每年发布A~F6个版本,以适

应DICOM标准体系的发展,以及与新技术的融合,最 大程度上让标准能够满足用户需求。一般情况下,每

年3月发布DICOM A版,5月发布B版,8月发布C 版,10月发布D版,11月发布E版。目前,DICOM 标准的最新版本为2019B版,其中DICOM标准划

分为21个章节,第21节包含了 DICOM结构化报告

(structured report,SR )与注释和图像标记(annotation39©中国卫生信息管理杂志2020年2月第 17卷第 1 期 Chinese Journal of Health Informatics and Management, Feb. 2020, Vol. 17, No.1@ 中国卫生信息管理 /CHINESE WURNAl OF HEAITH INFORIMlimCS AND mMGEIOTand image markup, AIM )之间的转换关系冋,为当前

医学影像人工智能(artificial intelligence, Al)的发展 与应用奠定了基础。见图2O图2 AIM和DICOM SR的转换流程1.2我国医学数字影像标准发展1.2.1标准组织及标准推进情况DICOM标准在国内医疗行业的影响力正逐渐扩大,

广泛应用于放射医疗,心血管成像及放射诊疗诊断设备

(X射线、CT、核磁共振、超声等),并且在眼科和牙科

等领域得到深入广泛的应用。在我国,由国际DICOM 标准中国委员会(China Institute for Medical Imaging

and Communication Standards, CIMICS )承担 DICOM

标准的跟进与研究。CIMICS是美国电气制造商协

会(National Electrical Manufacturers Association,

NEMA)组织DICOM标准(国际)委员会在中国的唯一

授权机构,其主要宗旨是:整合国内关于DICOM标准 领域的优势资源,促进DICOM标准在中国的推广和应

用;结合中国国情,开展DICOM标准的研究和改进,

开发DICOM应用产品及服务;促进DICOM领域的国 际交流与合作。CIMICS由相关领域专家和单位组成, 在国家部委、地方卫生健康管理机构、科研院校、医院

用户和相关企业的大力支持下不断开拓,并发展了新的 会员单位,促进DICOM标准在国内持续发展。CIMICS 现有会员单位23家,覆盖政府主管单位、大学与研究

机构、用户、软硬件企业及行业学会等,并在不断接收 新会员。CIMICS积极跟进DICOM标准最新进展情况,发

& 40挥桥梁和纽带作用,为DICOM标准在国内的进一步发 展奠定基础。通常情况下,CIMICS秘书处会将CP和

Sup进行翻译,以邮件的形式发送给各个会员单位征求

意见,确保CIMICS各成员能够及时了解DICOM标准

发展的最新情况。同时,CIMICS秘书处收集各会员单

位意见后,以CIMICS名义向DICOM标准委员会进 行投票,积极参与国际DICOM标准相关的制定、修 订工作。1.2.2我国DICOM标准整体发展的3个阶段第一阶段:DICOM标准的跟踪与学习。主要完成

DICOM标准体系、结构、消息机制及服务类等理论体

系研究,实现DICOM服务类底层技术,并于2003年

获得NEMA组织DICOM中文版中国大陆唯一授权,

2006年完成国际DICOM中文版的出版发行。第二阶段:实现DICOM标准的本土化。2008

年成立\"国际DICOM标准中国委员会”,加入国际

DICOM组织,开展医学数字影像中文封装与通信规范、

医学数字影像通信基本数据集的研究。2012年提出

DICOM CP1234,并于2014年加入国际DICOM标准,

有效地将医学数字影像通信基本信息与居民健康档案和

电子病历基本数据集进行对接,并解决了 DICOM标准 在本土化过程中中文信息传输和显示的一致性,成功地 实现了 DICOM标准的本土化。见图3O第三阶段:标准的制定与创新。为了快速推动

DICOM标准在国内的应用与发展,先后开展一系列关

于医学影像相关的标准制定、修订工作。我国医学数字HIS图3 DICOM CP1234关于中文姓名的传输与保存业务流程Chinese Journal of Health Informatics and Management, Feb. 2020, Vol.17, No.1 中国卫生信息管理杂志2020年2月第 17卷第 1 期\\HE^THINFO^nON^ND^IZ^N^^jf^^ 准化影像相关标准发布情况,见表2。同时,国际DIC0M 标准中国委员会在影像质量评价方面进行标准的制定与 探索,见图4。表2我国医学数字影像相关标准发布情况表序号标准名称标准编号标准状态医学数字影像通信1(DICOM)中文标准 WS/T 548-2017已发布符合性测试规范2医学数字影像中文

封装与通信规范WS/T544 2017已发布医学数字影像通信3基本数据集WS 538-2017已发布4医学数字影像虚拟

打印信息交互规范WS/T 597-2018已发布医学数字影像通信5T/CHIA12-唯一标识符规范已发布20186医学影像结果报告

无共享文档规范草案医学影像设备检查

7无部位数据字典草案Part 2形惊图 较为成熟的形响图像分割算法处理方吿反饋审计网络方法、楽类算法、多模 型分割算法Part 2 ]統_DICOM格式的大数3B样本

在统一 DI8M标准下的彩像数据便丁

大数据库建立标准的前提图4基于影像质量评价标准体系研究1.2.3 DICOM标准符合性测试为快速推动医疗健康信息互联互通和信息共享,国

际DICOM标准中国委员会开始探索DICOM中文标准

符合性测试工作,并于2015年2月对相关设备和软件

厂商进行了 DICOM中文标准符合性测试工作。2017

年1月,国际DICOM标准中国委员会在医院开展现场 测试,推动标准的落地和应用。鉴于国内标准符合性测 试工作的开展,国际DICOM标准委员会于2017年成

立第31个工作组,即DICOM标准符合性测试工作组,

对DICOM标准在实际应用过程中的标准符合性进行验 证,并修改DICOM标准一致性声明模板,对DICOM

标准中相应的内容进行调整,见图5。这些工作不仅对

推进和建立我国医疗卫生信息标准采纳、应用和实施的

监管体系,以及促进实现“统一高效、互联互通”的卫 生信息化建设目标具有十分重要的实践意义,同时还为

国际标准的制定提供了借鉴冋。-验证•应用数据流图 •应用实体服务的测图•基本参数 •总概•附录-存储•应用实体的功能定义支撑服务•血1-工作清单服务布局• AE1• A信息对象定义-工程流程管理• DICOM标准的延伸•明确的字符集•血1血PS服务布局•处理错误• B制定报告编码-问般恢复•支撑De-识别剖面图•血1•存储服务布局•印刷•血1•存储魏服务布局• De-识别剖面图•血1-问般恢复服务布局•安全概述•血1-印刷服务布局Altl.统-琲清单和程序步骤服务(UPS)布局 血埔效埶通知服务(IAN)布局 ^tl-WADO-URI网站服务布局 ^tl-WADO-R S网站服务布局 血l-STOW-R S网站服务布局 血1-QIDO-RS网站服务布局

妣同在一个表格中的本1AET布局 妣同在一个表格中的远程AET布局图5 DICOM标准中SUP 207中一致性声明框架2发展思考DICOM标准在我国已经得到广泛应用,同时也取

得了一定成果[10-141,但对于医学影像相关信息标准的 研发、制定进度依然缓慢。截至目前,CIMICS先后参

与医学数字影像方面国家卫生健康行业标准7项,但是

国际标准只有1项(CP1234 )o国内外DICOM标准研 究的具体情况对比分析,见表3。表3 DICOM标准发展情况对比国际DICOM 国际DICOM

标准委员会标准中国委员会标准发布的数量很多(+++++■)很少(+)标准会议开展的频率频繁(+++++)很少(+)参与人员的专业性很强(4-H-+4)强(++++)标准发布版本很快(+++++)很少(+)标准的专业性彳艮强(4-H-+4)强(++++)标准的实用性艮强(4-H-+4)强(++++)标准的拓展性很强(4-H-+4)很少(+)经费投入很强(4-H-+4)很少(+)41 •]中国卫生信息管理杂志2020年2月第17卷第1 期 Chinese Journal of Health Informatics and Management, Feb. 2020, Vol. 17, No.1@中国卫生信息管理/CHINESE JOURNAL OF HEALTH INFORMATICS AND MANAGEMENT通过以上对比分析认为,需要从DICOM标准研发、 应用以及宣传推广等方面着手,充分发挥CIMICS组织 力量,深度参与国际标准组织活动,加大标准研发经费

投入,总结DICOM标准的中国实践经验,提出符合中 国国情的增补协议和修改提案,提升我国在医学数字影

像标准领域的国际影响力和竞争力。2.1加强标准制定与科研的有机结合通过与国内高校、医疗机构、政府部门等有效合

作,将DICOM标准制定与科研项目有机结合、标准制

修订与科技成果转化的有机结合、标准实施与科技成果 产业化的有机结合,把标准的研制作为科技项目的重要

内容之一。从而加强标准的基础理论和方法研究,进一 步推广DICOM标准的有效应用。2.2推进一致性声明,强化标准实施根据新修订的《中华人民共和国标准化法》规定,

企业应当公开其执行的强制性标准、推荐性标准、团体 标准或企业标准的编号和名称何。建议各医学影像相

关企业公布对于DICOM标准中一致性声明的遵循情况, 由CIMICS搭建标准符合性测试验证平台进行验证,确

保标准应用准确无误,避免在DICOM标准应用过程 中,造成责任推脱等问题,进一步明确责任归属,强 化DICOM标准实施的监督,加强DICOM标准的宣传、

推广及应用落地。2.3加强标准培训工作,培养高质量人才为解决DICOM标准的人才与专家匮乏等问题,应

从两个方面解决:一方面,通过与高校进行合作,筹建 标准研究院,建设DICOM标准课程体系,邀请国外专

家对在职医师、技师及在校的卫生健康信息化相关专业 学生全面进行授课,培养专业化、高层次、复合型的高 质量人才;另一方面,将组织国内相关专家学者,组建

形成DICOM标准专家团队,定期去国外考察、交流、 学习,形成DICOM标准专家库,从而进一步加强我国

标准化人才培养体系。& 423结语DICOM标准作为医学数字影像通信的核心标准,

已经得到世界范围内的普遍认可,该标准已经从单纯 在医疗设备和疾病领域的应用向教育、互联网和标准

符合性测评等方面扩展,推动了医学数字影像的技术 和应用发展,提升了疾病诊断与治疗的质量和水平。

我国对DICOM跟踪、学习、研究已有20年时间。在 标准制修订方面已制定7个DICOM领域的中文标准,

其中2项标准作为国际DICOM标准的修订(CP1234) 被国际组织正式采纳。DICOM中文标准的研究与制定,

对接了我国以电子健康档案和电子病历为基础的中国 卫生信息标准与国际标准的互通共享,成为国际标准 中国化和中国标准国际化的示范。DICOM标准的推广

与应用,将进一步规范我国医学数字影像业务的标准 化,推动我国医疗健康大数据共享和应用、分级诊疗

制度建设和远程医疗技术的广泛应用,更好地为城乡

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(编辑:张雅洁)2018, 36(3): 281-284.81 •]

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