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画像工学・医用工学

DICOM・PACS と医療情報システム

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医療情報の分野は、アルファベットの略語が次々に出てくるので身構えてしまいます。しかし国家試験で問われることは限られていて、どれがどの役割かさえ押さえれば取れる問題がほとんどです。

とくに重要なのが、次の線引きです。

文字の情報は HL7、画像とその付帯情報は DICOM

この一行で、毎回のように出る問題が解けます。

情報システムの全体像

医療情報システムの全体像病院の医療情報システムの全体像を示した図。HISすなわち病院情報システムからRISすなわち放射線情報システムへ、検査オーダがHL7で伝えられる。RISからモダリティすなわちCTやMRや一般撮影装置へ、検査予定がDICOMのMWMで渡される。モダリティからRISへは実施状況がMPPSで通知される。モダリティからPACSすなわち画像保存通信システムへは画像がDICOMのStorageで保存される。ビューワすなわち読影端末はPACSからQ/Rで画像を検索して取得する。HL7は文字情報のやりとり、DICOMは画像と付帯情報を扱う規格である。検査オーダなどの文字情報はHL7でありDICOMではない。RISとPACS間の検査オーダ情報の伝達をDICOM規格で行うという記述は誤りである。HISが扱う診療情報は最も慎重に守るべき個人情報で、情報セキュリティ管理の目的はその保護である。情報システムの全体像：HL7 は文字、DICOM は画像検査オーダは HL7。DICOM が運ぶのは画像とその付帯情報文字の情報は HL7、画像とその付帯情報は DICOMHIS病院情報システムRIS放射線情報システムモダリティCT・MR・一般撮影PACS画像保存通信システムビューワ読影端末検査オーダHL7検査予定MWM実施状況　MPPS画像を保存　Storage検索・取得　Q/RHL7文字情報のやりとりDICOM画像と付帯情報どちらの規格かで問われる検査オーダなどの文字情報は HL7。DICOM ではない「RIS と PACS 間の検査オーダ情報の伝達は DICOM 規格で行う」は誤りDICOM が扱うのは 画像とその付帯情報（患者情報・撮影条件など）HIS が扱う診療情報は最も慎重に守るべき個人情報。情報セキュリティ管理の目的はその保護
検査オーダは HL7。DICOM が運ぶのは画像とその付帯情報。どの規格でつながるかが問われる。

病院の情報システムは、役割ごとに分かれています。

  • HIS（Hospital Information System、病院情報システム）… 病院全体
  • RIS（Radiology Information System、放射線情報システム）… 放射線部門の検査の流れ
  • PACS（Picture Archiving and Communication System、画像保存通信システム）… 画像の保存と配信
  • モダリティ … CT・MR・一般撮影などの撮影装置
  • ビューワ … 読影端末

これらがどうつながるかを見ると、規格の使い分けがはっきりします。

つながり内容規格
HIS → RIS検査オーダHL7
RIS → モダリティ検査予定リストDICOM（MWM）
モダリティ → RIS検査の実施状況DICOM（MPPS）
モダリティ → PACS画像の保存DICOM（Storage）
PACS → ビューワ画像の検索・取得DICOM（Q/R）

ここで押さえるのは、検査オーダなどの文字情報は HL7 だということです。「RIS と PACS 間の検査オーダ情報の伝達は DICOM 規格で行う」という選択肢は誤りです。DICOM が扱うのは画像とその付帯情報（患者情報・撮影条件など）です。

なお、HIS が扱う診療情報は、最も慎重に守るべき個人情報です。だから HIS における情報セキュリティ管理の目的は、患者診療情報の保護になります。経営改善でも、診療行為の妥当性の担保でもありません。

DICOM の中身

DICOM規格の中身DICOM規格を構成する4つの要素を示した図。情報オブジェクト定義すなわちIODはデータの中身を定義するもので、CT画像とは何かといった定義である。サービスクラス仕様はやり取りの種類を定義するもので、送る、保存する、検索するといった動作である。トランスファーシンタックスすなわち転送構文はデータをどう符号化して送るかを定める。コンフォーマンスステートメントすなわち適合性宣言書は、その製品がDICOMのどの機能に対応しているかを示す。ICD-10はWHOが定めた疾病の分類コードでDICOMとは無関係である。よくある誤りとして、圧縮画像は扱えないというのは誤りでJPEGやJPEG2000やRLEに対応している。通信プロトコルは規定されていないというのも誤りで通信まで規定している。ファイルの先頭から画像データというのも誤りで先頭はタグ情報であり画像はその後ろである。DICOMはDigital Imaging and Communications in Medicineの略であり、doseではない。DICOM の中身：4つの要素と、よくある誤りICD-10 だけが仲間はずれ。あれは WHO の疾病分類コード情報オブジェクト定義（IOD）データの中身を定義「CT画像とは何か」サービスクラス仕様やり取りの種類を定義送る・保存する・検索するトランスファーシンタックス転送構文どう符号化して送るかコンフォーマンスステートメント適合性宣言書どの機能に対応しているかICD-10 は DICOM とは無関係 ── WHO が定めた 疾病の分類コード病名を世界共通の記号で表すためのもの。医用画像の通信規格ではないDICOM についての「よくある誤り」✗圧縮画像は扱えない→JPEG・JPEG2000・RLE に対応。可逆も非可逆も使える✗通信プロトコルは規定されていない→フォーマットだけでなく 通信まで規定 している✗ファイルの先頭から画像データ→先頭は タグ情報（ヘッダ）。画像はその後ろ✗dose information and ... の略→Digital Imaging and Communications in Medicine
DICOM は4つの要素でできている。ICD-10 だけが仲間はずれで、あれは WHO の疾病分類コード。

DICOM は Digital Imaging and Communications in Medicine の略です。「dose（線量）」ではありません。

規格は次の要素でできています。

  • 情報オブジェクト定義（IOD） … データの中身を定義する。「CT画像とは何か」
  • サービスクラス仕様 … やり取りの種類を定義する。送る・保存する・検索する
  • トランスファーシンタックス（転送構文） … データをどう符号化して送るか
  • コンフォーマンスステートメント（適合性宣言書） … その製品が DICOM のどの機能に対応しているか

コンフォーマンスステートメントは実務でとても重要です。「DICOM 対応」とうたっていても対応範囲は装置ごとに違うので、接続できるかどうかは、この文書を突き合わせて判断します。

よくある誤りも整理しておきましょう。

誤り正しくは
圧縮画像は扱えないJPEG・JPEG2000・RLE に対応。可逆も非可逆も使える
通信プロトコルは規定されていないフォーマットだけでなく通信まで規定している
ファイルの先頭から画像データ先頭はタグ情報（ヘッダ）。画像はその後ろ
dose information and … の略Digital Imaging and Communications in Medicine

そして、ICD-10 は DICOM とは無関係です。WHO が定めた疾病の分類コードで、病名を世界共通の記号で表すためのものです。

DICOM のサービスクラス

DICOMのサービスクラスDICOMの主なサービスクラスを示した図。MWMはModality Worklist Managementの略で、検査予定リストを装置へ渡すもので、RISからモダリティへの方向である。MPPSはModality Performed Procedure Stepの略で、検査の実施状況を伝えるもので、モダリティからRISへの方向である。Storageは画像を保存するもので、モダリティからPACSへの方向である。Query RetrieveすなわちQ/Rは保存済み画像を検索して取得するもので、ビューワがPACSから取得する。VerificationすなわちDICOM Echoはつながるかどうかの接続確認だけを行う。Worklistは作業リストの意味でこれから撮る検査の一覧を装置へ渡す。Performedは実施したの意味で撮り終わったことをRISへ返す。RISから撮影装置へ検査情報を提供するのはMWMでありMPPSではない。DICOM のサービスクラス：名前の意味で見分けるWorklist ＝ これから撮る、Performed ＝ 撮り終わったMWMModality Worklist Management検査予定リストを装置へ渡すRIS → モダリティMPPSModality Performed Procedure Step検査の実施状況を伝えるモダリティ → RISStorage—画像を保存するモダリティ → PACSQuery / RetrieveQ/R保存済み画像を検索・取得するビューワ ← PACSVerificationDICOM Echoつながるかどうかの確認だけ接続確認名前の意味が分かれば、どれがどれかは迷わないWorklist ＝ 作業リスト → これから撮る検査の一覧を装置へ渡す（MWM）Performed ＝ 実施した → 撮り終わったことを RIS へ返す（MPPS）「RIS から撮影装置へ検査情報を提供する」のは MWM。MPPS ではないVerification は接続確認だけで、画像はやりとりしない
名前の意味で見分ける。Worklist ＝ これから撮る、Performed ＝ 撮り終わった。

サービスクラスは、どんなやり取りをするかの種類です。名前の意味が分かれば迷いません。

サービスクラス何をするか向き
MWM（Modality Worklist Management）検査予定リストを装置へ渡すRIS → モダリティ
MPPS（Modality Performed Procedure Step）検査の実施状況を伝えるモダリティ → RIS
Storage画像を保存するモダリティ → PACS
Query / Retrieve（Q/R）保存済み画像を検索・取得するビューワ ← PACS
Verification（DICOM Echo）つながるかどうかの確認だけ接続確認

Worklist は「作業リスト」なので、これから撮る検査の一覧を装置へ渡します。Performed は「実施した」なので、撮り終わったことを RIS へ返します。

だから「RIS から撮影装置へ、患者の検査に必要な情報を提供する」のは MWM です。MPPS ではありません。

Verification は接続確認だけで、画像はやりとりしません。

PACS と RIS の機能

PACSとRISの機能PACSとRISの機能を示した図。PACSにできることは、患者IDや検査日やモダリティで検索して呼び出し参照する機能をもつこと、内視鏡や病理や眼底など放射線部門以外の画像も保管できることである。誤りとして出る記述は、保存した画像を永久保存する義務があること、他院から提供された画像の保管義務があること、オーダ情報の伝達にDICOMを使うことである。保存期間は定めに従い、取り込むかは施設の運用によるもので、文字情報はHL7である。RISの機能は、照射録情報の管理、検査実施情報の管理、検査予約状況の管理、検査機器との情報通信である。オンライン資格確認は保険資格を確認する仕組みでRISの機能ではない。PACSは保存するだけの箱ではなく検索して参照する機能をもつ。永久保存の義務も他院画像を取り込む義務もない。PACS は検索・参照までできる。RIS は検査の流れを管理する永久保存の義務も、他院画像を取り込む義務もないPACS にできること✓検索・参照する機能をもつ患者ID・検査日・モダリティで呼び出す✓放射線部門以外の画像も保管できる内視鏡・病理・眼底など誤りとして出る記述✗ 保存した画像を永久保存する義務✗ 他院提供画像の保管義務✗ オーダ情報の伝達に DICOMRIS の機能✓照射録情報の管理✓検査実施情報の管理✓検査予約状況の管理✓検査機器との情報通信✗ オンライン資格確認保険資格を確認する仕組み。RIS の機能ではないPACS は「保存するだけの箱」ではない患者ID・検査日・モダリティなどで 検索して呼び出し、参照する機能 をもつ放射線部門の画像に限らない。内視鏡・病理・眼底なども保管できる永久保存の義務も、他院画像を取り込む義務も ないRIS は「放射線部門の検査の流れ」を管理する。照射録もここ
PACS は保存するだけの箱ではない。永久保存の義務も、他院画像を取り込む義務もない。

PACS にできること

  • 検索・参照する機能をもつ。患者ID・検査日・モダリティなどで呼び出せます
  • 放射線部門以外の画像も保管できる。内視鏡・病理・眼底など

PACS についての誤り

  • 「保存した画像は永久保存する義務がある」→ 誤り。診療録などの保存期間の定めに従います
  • 「他院から提供された画像データは PACS に保管する義務がある」→ 誤り。取り込むかどうかは施設の運用によります
  • 「RIS と PACS 間の検査オーダ情報の伝達は DICOM 規格で行う」→ 誤り。文字情報は HL7

RIS の機能

  • 照射録情報の管理
  • 検査実施情報の管理
  • 検査予約状況の管理
  • 検査機器との情報通信

含まれないものは オンライン資格確認です。これは保険資格を確認する仕組みで、放射線部門の検査の流れとは別のものです。

ネットワーク用語

ネットワーク用語コンピュータネットワークに関係する用語を整理した図。DNSはドメイン名とIPアドレスを対応づける仕組みである。FTPはファイルを転送するプロトコルである。HTTPはWebの通信のプロトコルである。SMTPは電子メールを送信するプロトコルである。POPとIMAPは電子メールを受信するプロトコルである。NTPは内蔵時計を標準時刻に合わせるプロトコルである。TCP/IPは通信基盤の総称である。入れ替えて出されるのは3組で、DNSとTCP/IP、SMTPとPOPやIMAP、HTTPとNTPである。名前を引くのがDNS、通信基盤の総称がTCP/IPである。送信がSMTP、受信がPOPとIMAPである。WebがHTTP、時刻合わせがNTPである。FTPはFile Transfer Protocolの略で名前のとおりファイル転送である。ネットワーク用語：入れ替えて出される3組に注意DNS と TCP/IP、SMTP と POP、HTTP と NTPDNSドメイン名 ⇄ IP アドレスを対応づけるFTPファイルを転送するHTTPWeb の通信SMTP電子メールを 送信 するPOP / IMAP電子メールを 受信 するNTP内蔵時計を標準時刻に合わせるTCP/IP通信基盤の総称入れ替えて出されるのは、この3組DNS と TCP/IP ── 名前を引くのが DNS、通信基盤の総称が TCP/IPSMTP と POP／IMAP ── 送信が SMTP、受信が POP・IMAPHTTP と NTP ── Web が HTTP、時刻合わせが NTPFTP は File Transfer Protocol。名前のとおりファイル転送
入れ替えて出されるのは DNS と TCP/IP、SMTP と POP、HTTP と NTP の3組。
用語役割
DNSドメイン名 ⇄ IP アドレスを対応づける
FTPファイルを転送する（File Transfer Protocol）
HTTPWeb の通信
SMTP電子メールを送信する
POP / IMAP電子メールを受信する
NTP内蔵時計を標準時刻に合わせる
TCP/IP通信基盤の総称

入れ替えられるのは、次の3組です。

  • DNS と TCP/IP … 名前を引くのが DNS、通信基盤の総称が TCP/IP
  • SMTP と POP／IMAP … 送信が SMTP、受信が POP・IMAP
  • HTTP と NTP … Web が HTTP、時刻合わせが NTP

FTP は File Transfer Protocol なので、名前のとおりファイル転送です。略語を展開できれば、それだけで答えが出ることも多くあります。

試験で問われやすいポイント

論点覚える形
文字情報の規格HL7（検査オーダなど）
画像の規格DICOM（画像＋付帯情報）
DICOM の正式名称Digital Imaging and Communications in Medicine
DICOM の4要素IOD・サービスクラス・転送構文・適合性宣言書
ICD-10WHO の疾病分類コード（DICOM と無関係）
圧縮扱える（JPEG・JPEG2000・RLE）
通信プロトコル規定されている
ファイルの先頭タグ情報（ヘッダ）。画像はその後ろ
MWM検査予定を装置へ（RIS → モダリティ）
MPPS検査の実施状況を返す（モダリティ → RIS）
Storage画像の保存
Q/R保存済み画像の検索・取得
Verification接続確認だけ
PACS検索・参照する機能をもつ
PACS の保存永久保存の義務はない
PACS の対象放射線部門以外の画像も可
RIS の機能照射録・実施情報・予約・機器通信
RIS に含まれないオンライン資格確認
HIS のセキュリティ管理の目的患者診療情報の保護
DNS / FTP / HTTP名前解決／ファイル転送／Web
SMTP / POP・IMAP / NTP送信／受信／時刻同期

まとめ

  • 文字情報は HL7、画像とその付帯情報は DICOM。これが最大の分かれ目
  • DICOM は Digital Imaging …。圧縮も扱えるし、通信プロトコルまで規定している
  • ICD-10 だけが仲間はずれ。WHO の疾病分類コード
  • コンフォーマンスステートメントは、接続できるかを判断するための文書
  • サービスクラスは名前の意味で見分ける。Worklist ＝ これから撮る、Performed ＝ 撮り終わった
  • PACS は検索・参照までできる。永久保存の義務も、他院画像を取り込む義務もない
  • RIS はオンライン資格確認を含まない
  • ネットワーク用語は送信／受信、名前解決／通信基盤、Web／時刻同期の3組が入れ替えられる

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