[논문]의료기관간 효과적인 의료정보 공유를 위한 WISD의 설계 및 구현

조익성; 권혁숭

doi:10.6109/jkiice.2008.12.3.500

의료기관간 효과적인 의료정보 공유를 위한 WISD의 설계 및 구현
Implementation and Design of WISD(Web Interface System based DICOM) for Efficient Sharing of Medical Information between Clinics 원문보기

한국해양정보통신학회논문지 = The journal of the Korea Institute of Maritime Information & Communication Sciences, v.12 no.3, 2008년, pp.500 - 508

조익성 (부산대학교 바이오정보전자공학과) , 권혁숭 (부산대학교 바이오정보전자공학과)

초록
AI-Helper

의료정보는 의료기관간의 호환을 위해서 텍스트 기반정보를 위한 HL7과 영상정보를 위한 DICOM과 같은 표준프로토콜로 구축되어야 한다. 하지만 각 의료기관에서 소유하고 있는 장비 및 개발된 정보시스템이 동일하지 않고 자료의 형태 및 사용하는 코드체계가 상이하여 의료기관간에 자료를 교환하고자 할 때는 상당한 어려움이 초래된다. 따라서 의료기관간 효율적으로 정보를 공유하고 교환하기 위해서는 먼저 DICOM 파일의 특성을 분석하고 이를 기초로 한 통합 데이터베이스를 설계해야한다. 본 논문에서 제안한 WISD(Web Interface System based DICOM) 시스템은 각 의료기관에서 전송 받은 DICOM 파일을 의료정보와 영상정보로 분리하고, 표준화된 형식으로 통합데이터베이스에 저장하며, 웹브라우저를 통해 정보의 검색 및 교환을 가능하게 한다. 본 논문에서 구현한 WISD 시스템은 통합데이터베이스와 인터넷을 통해 의료영상과 환자정보를 검색 및 관리할 수 있기 때문에 별도의 시스템도입 및 비용 없이 의료기관간 효율적인 공유를 할 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

For efficient compatible system between medical clinics, the medical information has to be built on a standardized protocol such as a HL7 for text data and a DICOM for image data. But it is difficult to exchange information between medical clinics because the systems and softwares are different and also a structure of data and a type of code. Therefore we analyze a structure of DICOM file and design an integrated database for effective information sharing and exchange. The WISD system suggested in this paper separate the DICOM file transmitted by medical clinics to text data and image data and store it in the integrated DB(database) by standardized protocol respectively. It is very efficient that each medical clinic can search and exchange information by web browser using the suggested system. The WISD system can not only search and control of image data and patient information through integrated database and internet, but share medical information without extra charge like construction of new system.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

본 논문에서는 이에 대한 방안으로 각 의료기관의 의료영상과 관련된 정보를 중심으로 통합 데이터베이스를 구축하고 웹 인터페이스를 통해 의료기관간 정보를 교환 및 검색할 수 있는 WISD를 설계하였다.
보여준다. 본 연구에서는 웹브라우저 에서 DICOM 영상을 직접 조회할 수 있도록DICOM 영상을 JPEG 형태로 변경하는 기능을 구현하였다.

제안 방법

Image Level에서는 그림 9와같이 이미지 아이콘을 통하여 JPEG 파일로 변환된 DICOM 이미지를 웹상에서 볼 수 있도록 구성하였으며, 그림 10과 같이 텍스트 아이콘을 통하여 추출된 DICOM 이미지에 대한 속성을 볼 수 있도록 구성하였다.
따라서 개발과정에 있어 각 컴포넌트의 역 할 구분을 명 확히 할 수 있었으며 재사용 및 유지보수에 있어서 도 상당부분 비용과 시간을 줄일 수 있었다. MVC 패턴에 따라 역할별로 Controller는 SERVLET, Modele EJB, View는 JSP로 구현하였다.
WISD 시스템은 DICOM 파일의 전송 및 수신 기 능을 함께 수행해야 하므로 SCU 기 능과 SCP 기능을 분리하지 않고 하나의 시스템에서 두 가지 역할을 수행하도록 구성하였다.
WISD는 DICOM 파일 추출 모듈, DICOM 파일 전송 및 수신 모듈, DICOM 파일 변환 모듈, 데 이 터 베 이 스 처리 모듈로 나누어지며, 각각의 모듈은 상호 유기적인 관계를 가지고 일련의 동작은 모두 자동화되어 처리되도록 구현하였다.
WISD는 Patient Level, Study Level, Series Level, Image Level 항목들을 입 력, 조회 , 수정 할 수 있도록 구성하였다. 정보의 출력 은 Patient Level에서 는 환자의 이 름, ID등과 같은 환자의 고유정보가 출력되고 Study Level 에서는해당환자의 특정 부위 검사에 대한검진 결과를 나타내 고, Series Level에서 는 CT, MRI, X-Ray 촬 영 일 자와 같은 영상을 제작한 장비에 관련된 정보를 나타내며, Image Level에서는 취득한 영상의 Acquisition 과 Positioning 정보 및 영상에 대한 정보를 나타낸다.
의료 영상들은 8bit, 12bit, 16bit, 24bit 등으로 구성 되 며 12bit 이상의 영상을 웹 브라우저 에 표현하기 위해서는 8bit 영상으로 재구성해야 한다. 본 논문에서 값의 변환은 영상 정보를 P该el Data에서 최대 값과 최 소값을 찾고 해당하는 값을 이 들의 값의 비 에 따라 0과 255의 값으로 변환하는 방법을 사용한다[12].
본 논문에서 제안한 WISD 시스템은 DICOM 파일에서 얻은 정보를 바탕으로 의료정보와 영상정보를 분리하여 데 이 터 베 이 스에 저 장하는 방식 으로 DICOM 파일의 구조에 대한 이해와 분석이 필요하다. DICOM 파일은 일련의 데이터 엘리먼트(Data Element)의 집합으로 구성되며, 각각의 데이터 엘리먼트는 환자의 정보, 이미지 정보, 검사 정보 등과 같은 속성 값을 가지고 있다.
본 논문에서는 각 의료기 관마다 조금씩 다른 의 료영상과 관련된 정보를 표준화하여 통합 데이터베이스를 구축하고, 단일 인터 페 이스를 통해 의료기관간 정보를 쉽게 교환 및 검색할 수 있는 효율적인 공유시스템을 설 계 하고 구 현 한다. 제안된 WISD(Web Interface System basedDICOM)시스템은 각 의료기관에서 전송된 DICO M 파일을 의료정보와 영상정보로 분리하여 각각 중앙데이터베이스에 저장하고 이와 연결된 웹 서버를 구축하여 의료관계자가 웹 브라우저를 통하여 정보를 검색하고 볼 수 있도록 하는 웹 인터페이스 의료영상 정보 뷰어 시스템이다.
본 논문에서는DICOM파일을 이용하여 환자의 의료정보를 추출하였다. 따라서 DICOM 파일을 전송한 시스템에 따라 잘못된 정보나 누락된 정보가 있을 수 있다.
본 연구에서 제안한 WISD 시스템은 PACS를 통해 획득된 의료영상 정보인 DICOM 파일을 이용한 방법이 다. 따라서 PACS가 설치 되어 있지 않은 의 료기 관에서 획득된 아날로그 영상은 DICOM GATEWAY를 사용하여 DICOM 파일로 변환되어 야 한다.
본 연구에서는 이러한 정의를 바탕으로DICOMSTO RE 서비스인 C-STORE 서비스 클래스를 이용하여 파일의 전송 및 수신 모듈을 구현한다.
영상정보는 환자의 이미지 정보에 관한 것으로 영상번호, 영상종류, 영상 파일명 등이 있다. 본 연구에서는 이진 DICOM 파일로부터 각각의 데이터 엘리먼트와 이미지 정보를 추출하여 POSTGRESQL8.2를 이용하여 표 2와 같이 환자 정보, 검사정보, 영상정보의 3가지 형태로 통합 데이터베이스를 구성하였다.
의료기관의 DICOM 파일을 DICOM 표준을 따르는 교환 방법을 이용하여 전송 및 수신하는 DICOM 파일 전송 및 수신 모듈(1), 수신한 DICOM 파일을 디 렉토리에 저장하고 의료정보와 영상정보를 추출하여 데이터 베이스에 저장하는 DICOM 파일 추출 모듈(2), 전송받은 DICOM 파일을 웹 브라우저를통해 표현할 수 있도록]PEG파일로 변환하는 DICOM 파일 변환 모듈(3), 데이터베이스에 저장된 DICOM 파일의 정보를 바탕으로 JPEG로 변환된 이미지 정보와환자에 대한신상정보및 진단정보를 웹 브라우저 를 통해 검색 및 수정 할 수 있는데 이 터 베 이 스 처리 모듈(4)로 나누어진다. 엔진에서 제공하는 각각의 기능 모듈은 자바 기 반의 오픈 소스 프로젝트인 dcm4chee 라이 브러 리 를 사용하여 EJB(Enterprize Java Bean) 컴포넌트로 구현하였다.
본 연구의 핵심 인 WISD 엔진은 그 역할에 따라 4가지 모듈로 구성된다. 의료기관의 DICOM 파일을 DICOM 표준을 따르는 교환 방법을 이용하여 전송 및 수신하는 DICOM 파일 전송 및 수신 모듈(1), 수신한 DICOM 파일을 디 렉토리에 저장하고 의료정보와 영상정보를 추출하여 데이터 베이스에 저장하는 DICOM 파일 추출 모듈(2), 전송받은 DICOM 파일을 웹 브라우저를통해 표현할 수 있도록]PEG파일로 변환하는 DICOM 파일 변환 모듈(3), 데이터베이스에 저장된 DICOM 파일의 정보를 바탕으로 JPEG로 변환된 이미지 정보와환자에 대한신상정보및 진단정보를 웹 브라우저 를 통해 검색 및 수정 할 수 있는데 이 터 베 이 스 처리 모듈(4)로 나누어진다. 엔진에서 제공하는 각각의 기능 모듈은 자바 기 반의 오픈 소스 프로젝트인 dcm4chee 라이 브러 리 를 사용하여 EJB(Enterprize Java Bean) 컴포넌트로 구현하였다.

대상 데이터

DICOM 파일은 JPEG 파일로 변환되어 데이터 베이스에 저장된 의료정보 및 영상정보와 함께 웹 브라우저를 통해 표현되 게 되 며 DICOM 파일은 WISD 시스템을 통하여 각 의료기관에 설치된PACS 시스템 사이에서 교환될 수 있다. 본 연구의 핵심 인 WISD 엔진은 그 역할에 따라 4가지 모듈로 구성된다. 의료기관의 DICOM 파일을 DICOM 표준을 따르는 교환 방법을 이용하여 전송 및 수신하는 DICOM 파일 전송 및 수신 모듈(1), 수신한 DICOM 파일을 디 렉토리에 저장하고 의료정보와 영상정보를 추출하여 데이터 베이스에 저장하는 DICOM 파일 추출 모듈(2), 전송받은 DICOM 파일을 웹 브라우저를통해 표현할 수 있도록]PEG파일로 변환하는 DICOM 파일 변환 모듈(3), 데이터베이스에 저장된 DICOM 파일의 정보를 바탕으로 JPEG로 변환된 이미지 정보와환자에 대한신상정보및 진단정보를 웹 브라우저 를 통해 검색 및 수정 할 수 있는데 이 터 베 이 스 처리 모듈(4)로 나누어진다.

이론/모형

본 논문에서는 데이터베이스 처리 모듈의 구현을 위해 패턴 기 반의 소프트웨어 개발방법 중 MVC(Model, View.Controller) 패턴을 적용하였다. MVC 패턴이란 View, Model, Controller의 세 가지 계층으로 시스템의 구조를 구분하여 각 계층의 역할을 명 백히 구분 짓도록 디자인 하는 방법 이다μ3].

성능/효과

MVC 패턴이란 View, Model, Controller의 세 가지 계층으로 시스템의 구조를 구분하여 각 계층의 역할을 명 백히 구분 짓도록 디자인 하는 방법 이다μ3].따라서 개발과정에 있어 각 컴포넌트의 역 할 구분을 명 확히 할 수 있었으며 재사용 및 유지보수에 있어서 도 상당부분 비용과 시간을 줄일 수 있었다. MVC 패턴에 따라 역할별로 Controller는 SERVLET, Modele EJB, View는 JSP로 구현하였다.
제안된 시스템은 웹상에서 구현하여 시스템 이용을 위한 별도의 프로그램 설치가 필요하지 않으며 인터넷이 연결된 곳이면 언제 어디서나 쉽게 의료영상과 환자 정보를 저장, 검색 및 관리할 수 있다. 따라서 별도의 시스템 도입 및 비용 없이 의료기관간효율적인 공유를 할 수 있다.

후속연구

따라서 별도의 시스템 도입 및 비용 없이 의료기관간효율적인 공유를 할 수 있다. 응급상황이 발생하였을 때 전문의 가 장소의 구애 없이, 인터넷을 통하여 촬영된 의료영상을 판독하여 기본적이고 일차적인 진단을 할 수 있으므로 의료영상을 통한 진료의 효율성을 높일 수 있을 것이다.
있다. 이를 위해 현재 HL7을 표준으로 하는HIS, RIS와 PACS 시스템과의 연동을 위한 인터페이스를 WISD에 추가하는 연구를 수행중에 있다.

참고문헌 (13)

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상세보기
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상세보기
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권기범, 김일곤, "DICOM 표준을 지원하는 웹 기반 의료정보 시스템", 정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제, 제7권 제4호, pp.317-323, 2001. 8
James W. Cooper, Java Design Patterns : A Tutorial, Addison-Wesley, 2000

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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