[논문]효율적인 DICOM 데이터 전송을 위한 모바일 PACS 설계

김귀정

doi:10.14400/jdc.2014.12.10.329

[국내논문] 효율적인 DICOM 데이터 전송을 위한 모바일 PACS 설계
Design of Mobile PACS for Effective DICOM Data Transmission 원문보기

디지털융복합연구 = Journal of digital convergence, v.12 no.10, 2014년, pp.329 - 335

초록
AI-Helper

핸드폰과 무선망의 보급이 보편화되면서 사용자가 이동 중 또는 병원이 아닌 외부에서 무선통신망을 이용하여 의료영상을 조회하고자 하는 요구가 급속히 늘어나고 있다. 이에 본 논문은 모바일 PACS 플랫폼을 개발하여 스마트폰을 사용하는 의사와 환자가 원하는 의료영상을 저장 검색 조회 전송할 수 있는 시스템을 설계하고자 한다. 제안한 시스템은 병원의 PACS 서버로부터 환자의 DICOM 영상을 조회하고, 이를 스마트폰 표준에 맞도록 변환한 후, 영상을 전송할 수 있는 모바일 기반 PACS 플랫폼이다. 이를 위해 PACS와 mPACS 그리고 사용자 간에 이루어지는 데이터 전송에 대한 플랫폼을 설계하였고, PACS 서버에 존재하는 DICOM 영상을 스마트폰에서 디스플레이하기 위한 DICOM 변환과정을 제안하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

With the spread of mobile phones and wireless networks, medical imaging needs to be accessible outside the hospital for patients. We develop the mobile PACS platform that allows doctors or patients to store, search, query and transfer medical images for their convenience. This system is a mobile based platform that patients DICOM images can be viewed from the hospital PACS server, then they can be converted according to smart standardization. For this, we designed the platform to transfer the data between PACS, mPACS and users. Also we suggest to use DICOM transformation processing to display DICOM images in PACS server.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

본 논문의 목적은 모바일 PACS 플랫폼을 개발하여 스마트폰을 사용하는 의사와 환자가 원하는 의료영상을 저장·검색·조회·전송할 수 있는 시스템을 구현하는 것이다.
따라서 8 비트 디스플레이를 사용하는 모바일폰 일 경우에는 PACS의 DICOM 영상을 그대로 보여 줄 수 없다[5,14]. 이러한 문제를 해결하기 위해서 본 연구에서는 스마트폰에서 DICOM 영상을 디스플레이하기 위해 DICOM 변환과정을 제안하였다. [Fig.
이에 본 논문은 모바일 PACS 플랫폼을 개발하여 스마트폰을 사용하는 의사와 환자가 원하는 의료영상을 저장·검색·조회·전송할 수 있는 시스템을 구현하고자 한다.

제안 방법

ViewRex Mobile은 영상의 확대, 축소, 밝기조절, 길이, 각도 측정기능 뿐 아니라 MRI, CT등 대용량의 영상들도 빠르게 조회할 수 있도록 이미지 점핑, 언더그라운드 로딩 등 다양한 기법들이 동원됐다. 또한 병원마다 어플리케이션을 다운받을 필요 없이 하나의 어플리케이션으로 원하는 병원에 접속해서 인증을 받으면 사용할 수 있도록 설계됐다. 앱스토어에서 무료로 다운받아 접속병원, 아이디, 비밀번호 인증만 하면 사용할 수 있다.
이를 위해 Data Middleware Layer, Management Layer, 그리고 User Application Layer의 3계층의 서비스 Layer를 제안하였고, PACS와 mPACS 그리고 사용자 간에 이루어자는 데이터 전송에 대한 플랫폼을 설계하였다. 또한, PACS 서버에 존재하는 DICOM 영상을 스마트폰에서 디스플레이하기 위한 DICOM 변환과정을 제안하였다. 제안한 시스템은 병원의 PACS 서버로부터 환자의 DICOM 영상을 조회하고, 이를 스마트폰 표준에 맞도록 변환한 후, 영상을 전송할 수 있는 모바일 기반 PACS 플랫폼으로써, 스마트폰으로 환자의 의료영상을 신속하고 간편하게 조회하고 진단할 수 있다.
모바일 기반의 스마트폰 사용자는 다양한 애플리케이션의 설치를 통해 모바일 PACS의 기능을 이용할 수 있다. 본 연구에서 제안한 애플리케이션의 기능에는 로그인 기능, 영상검색 기능, 영상관리 기능, 환자정보검색 기능 등이 포함된다. 로그인 기능은 인증된 사용자만이 시스템에 접근할 수 있도록 접근권한을 부여하는 기능으로써, 접속자의 개인 인증을 위해 환자별, 담당의사별 인증 프로파일을 관리한다.
본 논문의 목적은 모바일 PACS 플랫폼을 개발하여 스마트폰을 사용하는 의사와 환자가 원하는 의료영상을 저장·검색·조회·전송할 수 있는 시스템을 구현하는 것이다. 이를 위해 Data Middleware Layer, Management Layer, 그리고 User Application Layer의 3계층의 서비스 Layer를 제안하였고, PACS와 mPACS 그리고 사용자 간에 이루어자는 데이터 전송에 대한 플랫폼을 설계하였다. 또한, PACS 서버에 존재하는 DICOM 영상을 스마트폰에서 디스플레이하기 위한 DICOM 변환과정을 제안하였다.
모바일을 통해 mPACS에서 의료영상에 대한 정보제공 요청이 들어오면 인증과정을 거친 후, 의료영상을 mPACS에 전송한다. 접속자의 개인 인증을 위해 환자별, 담당의사별 인증 프로파일을 관리하여 유무선 접속이 있을 때 마다 접속자에 대한 인증을 하고 보안을 위해 암호화된 형태로 전송되는 데이터를 수신하여 이를 복호화 한 다음 검증을 하고 DB에 저장한다.
이에 본 논문은 모바일 PACS 플랫폼을 개발하여 스마트폰을 사용하는 의사와 환자가 원하는 의료영상을 저장·검색·조회·전송할 수 있는 시스템을 구현하고자 한다. 제안한 시스템은 병원의 PACS 서버로부터 환자의 DICOM 영상을 조회하고, 이를 스마트폰 표준에 맞도록 변환한 후, 영상을 전송할 수 있는 모바일 기반 PACS 플랫폼으로써, 스마트폰으로 환자의 의료영상을 신속하고 간편하게 조회하고 진단할 수 있는 장점이 있다. 본 연구의 구성은 다음과 같다.
또한, PACS 서버에 존재하는 DICOM 영상을 스마트폰에서 디스플레이하기 위한 DICOM 변환과정을 제안하였다. 제안한 시스템은 병원의 PACS 서버로부터 환자의 DICOM 영상을 조회하고, 이를 스마트폰 표준에 맞도록 변환한 후, 영상을 전송할 수 있는 모바일 기반 PACS 플랫폼으로써, 스마트폰으로 환자의 의료영상을 신속하고 간편하게 조회하고 진단할 수 있다. 향후 환자정보에 관한 보안모듈에 대한 연구와 CT, MRI와 같은 대용량의 의료영상에 대한 스마트폰에서의 처리방법에 대한 연구가 좀 더 체계적으로 이루어진다면 진단의료분야에서의 업무 효율성을 더욱 향상시킬 것이라 전망한다.
또 이에 따른 구체적인 서버접근, 사용자인증, 데이터 전송, 영상표시에 대한 방법들을 설명하고 있다. 주요 내용은 모바일 PACS 서버 접근통제 기능부여, 개인의료정보 유출 시스템로그 기록, 일정시간 이후 자동 로그아웃, 모바일 팍스 서버에 접근하는 권한 부여, 보안 프로토콜을 이용한 전송 및 저장, 압축방법과 압축률 표시 등이다. 새로운 모바일 PACS 시스템은 기존 PACS 시스템을 기본으로 해야 하며 영상 압축 및 변환을 통해 새로운 모바일 팍스 서버를 통해서 무선인터넷으로 제공해야 한다.

대상 데이터

메인 PACS에서 작성된 판독문도 조회가 가능해 의사와 환자간의 커뮤니케이션도 가능하다. 2014년 4월에는 서울대병원과 계약을 맺고 아이패드 등 모바일 기기에서도 쓸 수 있는 차세대 의료영상정보시스템(PACS182)을 구축했다.

성능/효과

OsiriX는 처음에는 급성 맹장염을 진찰하기 위한 솔루션으로 사용되었는데 이제 그 범위는 급성동맥류와 뇌졸증 증세를 보이는 환자에게도 확대 적용 가능하게 되었다. OsiriX 앱을 이용한 환자진단은 CT 이미지보다 더 선명한 영상을 제공하지는 못하지만, 미 존스홉킨스의대와 버지니아대 의사들이 급성 맹장염 환자 25명을 대상으로 진단을 실행한 결과를 보면 이 휴대폰 영상 진단용 앱을 이용하여 99%의 정확한 진단을 내릴 수 있었다. 초기 데스크탑 버전으로 개발된 OsiriX 앱은 TIFF, JPEG, PDF, 초음파 CT 스캔, MRI, PET 포맷에 이르기까지 다양한 이미지를 분석할 수 있다.

후속연구

제안한 시스템은 병원의 PACS 서버로부터 환자의 DICOM 영상을 조회하고, 이를 스마트폰 표준에 맞도록 변환한 후, 영상을 전송할 수 있는 모바일 기반 PACS 플랫폼으로써, 스마트폰으로 환자의 의료영상을 신속하고 간편하게 조회하고 진단할 수 있다. 향후 환자정보에 관한 보안모듈에 대한 연구와 CT, MRI와 같은 대용량의 의료영상에 대한 스마트폰에서의 처리방법에 대한 연구가 좀 더 체계적으로 이루어진다면 진단의료분야에서의 업무 효율성을 더욱 향상시킬 것이라 전망한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	PACS란?	PACS(Picture Archiving and Communication System)는 의료영상저장전송시스템으로서 의학용 영상 정보의 저장, 판독 및 검색 기능 등의 수행을 통합적으로 처리하는 시스템을 말한다[1]. 즉, PACS는 X선, CT, MRI, PET, SPECT 등에 의해 촬영된 모든 방사선 검사 결과를 디지털 이미지로 변환, 촬영과 동시에 대용량 기억장치에 저장시켜 영상의학과 전문가가 모니터를 통해 판독할 수 있도록 해주는 시스템이다.
	PACS는 어떤 일을 하나?	PACS는 DICOM 규격에 따라 이미지 데이터를 저장, 관리하고 있으며 의료영상획득기기들과 진단방사선과 각 임상의들을 하나로 연결하고 있다[2,3]. PACS는 관계형 데이터베이스를 이용하여 의료영상을 저장하거나 요청에 따라 검색하여 전송해주는 일을 한다. 이러한 PACS 시스템이 핸드폰과 무선망의 보급이 보편화되면서 사용자가 이동 중 또는 병원이 아닌 외부에서 무선통신망을 이용하여 의료영상을 조회하고자 하는 요구가 급속히 늘어나고 있다[15,16].
	보안과 관련하여 PACS를 사용하기 위해서 고려되어야 할 사항은?	먼저, 각 PACS는 별도의 영상장비를 가지고 있고 독자적인 방법으로 영상을 처리하고 저장하기 때문에 핸드폰을 이용하여 의료영상을 전송받고 조회하기에는 많은 어려움이 있다. 또한, 환자정보는 보안이 철저히 유지되어야 하는 개인정보들로 이루어져있기 때문에 휴대기기를 이용하여 공간과 시간의 제약없이 환자 관련 영상과 정보를 이용하기 위해서는 신뢰할 수 있는 개인인증 과정과 보안모듈이 필요하다. 따라서 시간과 별도의 공간을 필요로 하는 기존 PACS의 번거로움을 해결하고, 모바일 상에서 운영되는 mPACS의 문제점을 해결해 줄 수 있는 시스템의 개발이 필요하다[7,8].

참고문헌 (16)

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T. Treichel, M. Gessat, T. Prietzel, and O. Burgert, DICOM for implantations-overview and application, J. Digital Imaging, Vol. 25, No. 3, pp. 352-358, June 2011.
Chang-Soo Kim, Jae-Hong Yim, Design and Implementation of Picture Archiving and Communication System Component using the RFID for Mobile Web Environments, Journal of Korea Institute of Information and Communication Engineering, Vol.10, No.6, pp.1124-1131, 2006.
Yong-Soo Kim, Joonhyeon Jeon, System Implementation for Mobile-Based Diagnostic Medical Image Service, The Journal of the KICS, Vol. 38, No. 11, pp.870-878, 2013.

원문보기 상세보기
Gunmin Kim, Youngsoo Kim, and Joonhyeon Jeon, Study on Android-based diagnostic medical Image process by using mobile PACS, The Conference of the Institute of Electronics and Information Engineers, Vol. 2011, No. 11 pp. 349-351, 2011.
J. J. Kim, Implementation of a scout image-based medical image information system, J. Inst. Electron. Eng. Korea (IEEK), Vol. 44, No. 3, pp. 43-48, May 2007.
M. H. Lee, J. D. Lim, B. J. Ahn, H. J. Lee, and S. B. Lee, PDA transmission of medical images by CDMA, J. Korean Soc. Radiology, Vol. 1, No. 2, pp. 13-22, Sep. 2007.

원문보기 상세보기
www.infinitt.com/
www.techheim.com/
http://www.osirix-viewer.com/
A guidelines for the evaluation and approval of Mobile PACS System , Korea Food & Drug Administration, 2011.
E. Ridley, FDA action may rain on iPhone's medical imaging parade, Aunt Minnie, March 2010. available on: www.auntminnie.com
J. S. Bong, G. J. Yang, and J. H. Jeon, Diagnostic medical image compression method using visually lossless threshold on JPEG2000, The Journal of the KICS, Vol. 34, No. 7, pp. 671-680, 2009.
Jeong Min Seo, Hwang Jin il, Kim Chihun, Ryu Kyung Min, Real-time Medical And PACS Information System Based on Mobile Networks, The Proceeding of the The Korea Society of Computer and Information , Vol. 20, No. 1, pp. 343-345, 2011.
Jungchae Kim, Sun Kook Yoo, Design and Performance Evaluation of the Secure Transmission Module for Three-dimensional Medical Image System based on Web PACS, The Journal of the IEIE, Vol. 50, No. 3, pp. 179-186, 2013.

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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