CHƯƠNG I Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin và truyền thông, để đáp ứng ngày nhu cầu ngày càng cao của các dịnh vụ chăm sóc y tế các dịnh vụ chăm sóc sức khỏe mới đã ra đời để đáp ứng xu thế của thời đại. Y tế từ xa, một khái niệm còn khá mới mẻ ở Việt Nam là một trong những ví dụ điển hình. Trong khuôn khổ của chương này tác giả đã trình bày sơ bộ về hệ thống thông tin y tế nói chung và các hệ thống thông tin y tế thành phần nói riêng như hệ thống thông tin bệnh viện HIS, hệ thống thông tin chẩn đoán hình ảnh RIS, hệ thống lưu trữ và truyền ảnh PACS cũng như hệ thống thông tin phòng xét nghiệm LIS. Qua đó cho người đọc hiểu thêm về hai hướng phát triển của công nghệ thông tin trong y tế một là nghiên cứu tổ chức mạng, đường truyền, hai là phát triển các phần mềm quản lý dữ liệu nhằm xây dựng các hệ thống thông tin bệnh viện cho phép lưu trữ, xử lý, khai thác cơ sở dữ liệu để phục vụ việc chẩn đoán và điều trị.
Trên cơ sở đó tạo tiền đề để đi sâu vào nghiên cứu các chuẩn được dùng trong y tế và xây dựng các mô hình phù hợp trong các chương tiếp theo. Trang 16 ọc viên: Nguyễn Viết Giang CHƯƠNG 2: CHUẨN DICOM 2. 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.1 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 cầu 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.
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. Trang 17 ọc viên: Nguyễn Viết Giang 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.2 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.3 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).0 hỗ trợ hoạt động trong môi trường mạng sử dụng giao thức mạng chuẩn công nghiệp như OSI và TCP/IP.
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). 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. 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 Trang 18 ọc viên: Nguyễn Viết Giang Bản Báo cáo Thích nghi (Comformance Statement) lựa chọn cụ thể các mục đáp ứng như thế nào.
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. 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.
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.4 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.
1 Phạm vi ứng dụng của DICOM Trang 19 ọc viên: Nguyễn Viết Giang 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.5 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.6 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 Trang 20 ọc viên: Nguyễn Viết Giang 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. 2 Mô hình truyền tin cơ sở DICOM Trang 21 ọc viên: Nguyễn Viết Giang 2. CÁC THÀNH PHẦN DICOM 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, DICOM bao gồm các thành phần sau đây: PS 3. Giới thiệu và Tổng quan (Introduction and Overview) PS 3. Thích nghi (Conformance) PS 3. Định nghĩa Đối tượng Thông tin (Information Object Definition) PS 3.
Định nghĩa Lớp Dịch vụ ( Service Class Specification) PS 3. Cấu trúc và Mã hoá Dữ liệu (Data Structrure and Encoding) PS 3. Từ điển dữ liệu (Data Dictionary) PS 3. Trao đổi bản tin (Message Exchange) PS 3.
Hỗ trợ Truyền thông mạng cho Trao đổi Bản tin (Network Communication Support for Massage Exchange) PS 3. 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. Lưu trữ Trung gian và Khuôn dạng File cho Trao đổi Dữ liệu (Media Storage and File Format for Data Interchange) PS 3.
Sơ lược Ứng dụng Lưu trữ Bản tin PS 3. Khuôn dạng Trung gian và Trung gian Vật lý cho Trao đổi Dữ liệu (Media Formats and Physical Media for Data Interchange) PS 3. Hỗ trợ Truyền tin Điểm-tới-Điểm Quản lí In (Print Management Point-to- Point Communication Support). Phần này hiện đã bỏ PS 3.
Chức năng Hiển thị Chuẩn Mức xám (Grayscale Standard Display Function) PS 3. Sơ lược An toàn (Security Profiles) Trang 22 ọc viên: Nguyễn Viết Giang PS 3. Nguồn Ánh xạ Nội dung (Content Mapping Resource). ĐỊNH NGHĨA THÔNG TIN VÀ CÁC DỊCH VỤ TRONG DICOM Hình 2.
3 định nghĩa thông tin và các dịch vụ trong dicom 2.1 Định nghĩa thông tin 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).
