의료 영상 정보의 운용을 위한 표준인 DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine)은 의료 영상의 전송과 저장에 관한 방식을 제공하고 있다. 환자가 병원에서 획득한 영상은 DICOM 파일로 만들어진다. 본 논문은 DICOM 파일의 정보를 데이타베이스에 저장하고 웹서버의 구성요소로 의료 정보를 구성하여 사용자가 인터넷을 통해서 웹서버에서 제공하는 의료 정보를 볼 수 있게 하는 웹 기반 의료 정보 시스템 설계, 구현 기법을 제시한다. 데이타베이스에는 환자와 영상에 대한 정보를 DICOM 파일의 그룹과 요소별로 읽어서 저장했다. 파일 전동 모듈은 DICOM의 서비스 중에서 Store 서비스를 구현하여 IP 주소를 가진 컴퓨터와의 파일 전송이 가능하도록 만들었다. 위와 같은 파일의 전송과 저장에 대한 서비스를 웹에서 제공할 수 있도록 웹 컴포넌트로 각각을 구성하였다.
본 연구에서는 원본 의료영상인 DICOM 파일을 TIFF, BITMAP, GIF, JPEG 이미지 파일로 변환한 후 Origin pro와 ICY 영상분석 프로그램을 이용하여 영상의 압축 및 변환과정에 따른 변환 손실율을 정량적으로 평가를 하고자 하였다. 평가 방법으로는 50% MTF, 구조적 유사지수, MSE, RMSE, 최대 신호대 잡음비 등을 실험을 통하여 평가하였으며, TIFF 이미지 파일의 경우 모든 실험군에서 DICOM 영상과 동일한 결과 값을 나타내어 DICOM 영상과 동일 하거나 가장 유사한 이미지 파일 형식이라고 판단하였다. 그리고 JPEG 이미지 파일의 화질의 손실 및 왜곡의 정도가 가장 심한 결과로 나타났다, 본 연구는 Origin pro나 ICY 의료영상 분석 프로그램과 같은 독창적인 평가 프로그램을 적용하여 이후의 디지털 의료영상 기초 연구분야에서 본 논문의 평가 방법이 의료 영상 처리 분야의 연구 자료로 활용될 것으로 기대되며, DICOM 파일을 지원하지 않는 디지털 의료영상 및 평가 프로그램을 이용한 기초 연구분야에서 DICOM 영상과 동일한 결과를 나타내는 TIFF 이미지 파일을 기준으로 제시하여, 이미지 파일을 이용한 디지털 의료영상처리 연구 분야에서 신뢰성을 확보하는데 도움이 될 것으로 추론된다.
현재 병원에서 구축되어 사용되는 PACS 시스템은 대용량의 데이터를 취급하고, 의료 영상 정보의 관리도 서버에 집중되어 이루어짐으로 서버의 부하가 크다. 의료 영상은 DICOM 표준을 따라 만들어지고 운용되는데 크기가 크고 이동 빈도가 높은 의료 영상 데이터를 효율적으로 관리하기 위해 의료 정보의 분산된 관리 체계를 제시한다. 의료 정보의 분산 관리 및 전송은 네트워크의 부하와 서버의 부하를 줄여서 효율적 자원의 사용과 서버 시스템의 성능 향상이라는 효과를 가져올 것이다. DICOM PC to PC 컴포넌트는 요청한 질의를 처리하는 서비스 매니저와 파일의 전송을 담당하는 커뮤니케이션 매니저, 그리고 데이터의 저장과 시스템 동작을 담당하는 DICOM 매니저로 구성되어 있다. 각 컴포넌트는 에이전트로 구현이 되었다. 각 컴포넌트 간의 메시지 통신은 에이전트 통신 언어로 코드화된 XML 문서를 사용한다. 본 시스템은 기존의 DICOM 서버에서 요청 받은 질의를 수행하여 중앙집중적으로 처리했던 파일관리와 전송 방법을 각각의 PC에서 파일 관리 및 전송을 분산적으로 처리함으로써 서버가 처리하던 일의 과중을 분산 시켜서 의료 영상 전송과 관리에의 효율을 증대시킨다.
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.
병원 내의 정보시스템의 도입은 업무운영 효율의 혁신적인 향상을 가져 올 수 있으며 운영 경비의 절감과 환자에 대한 양질의 서비스를 제공한다. X-ray필름을 포함한 의료 영상 정보를 효율적으로 관리하는 PACS는 현대화된 병원 정보 시스템에 있어서 필수적인 구성요소로 등장하고 있다. PACS 시스템은 각종 장비에서 서로 다른 형태의 영상 정보를 표준 의료 영상 파일 형식으로 표준화시켜 네트워크로 연결시켜 주어야한다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위해서 DICOM 컨버터를 설계하여 Non-DICOM 파일 형식을 표준화된 파일 형식으로 변환시켜 주는 Mini-PACS를 설계하였다. 이 시스템은 웹 기반에서 운영되고 있으며, 클라이언트 모듈과 서버모듈인 두개의 서버로 운영되고 있는 기존의 시스템과 달리 두개의 서버 기능을 하나로 통합하여 시스템 상호간의 강력한 결합을 이룰 수 있도록 설계 및 구현하였다.
과거에 원격방사선 시스템 혹은 PACS는 높은 가격과 복잡한 형태의 시스템으로 간주되어 PACS 설치의 저해요인이 되었다. 그러나 새로운 표준안은 낮은 가격과 간소한 형태로 기존 시스템과 동일한 시스템을 구성할 수 있게 해준다. 통신채널과 함께 인터넷은 우리가 안고 있는 지역적인 한계와 통신가격 그리고 소프트웨어 향상에 의해서 복잡한 문제들을 단 순화시킨WWW 기술형태와 장비설치를 극복할 수 있게 해준다. 인터넷과 웹 브라우저를 이용하여 누구나 어디에서든지 의학적 영상을 다시 볼 수 있다. 그리고 우리는 의학적 영상을 위한 표준 DICOM 기술을 적용하여, 사용법 혹은 영상저장과 같은 의학적 영상체계 사이에 직면한 문제들을 해결할 수 있다. 원격 방사선 인터넷 PACS의 구현은 서브시스템의 인터페이스를 위한 DICOM/WWW, 영상 형태 변환 서브시스템과 WWW 웹 브라우저 사용자에 보여지는 알파넷 보기의 세 부분의 변환이다. 부가적으로 원격방사선 인터넷 PACS 시스템은 DICOM 컨버터가 non-DICOM 파일 형식을 표준화된 파일 형식으로 변환시켜준다.
현대의 의료용 방사선 발생장치는 영상을 저장하고 전송하기 위해 의료영상 표준규격으로 Digital image communications in medicine(DICOM)을 채택하고 있다. DICOM 규격에서는 피폭선량 정보 표시를 위해 DICOM dose Structured Report(DICOM dose SR)를 표준으로 제정하여 사용하고 있다. 이와 더불어 DICOM Modality Performed Procedure Step(DIOCM MPPS) 정보와 DICOM tag 정보에서도 부분적인 피폭선량 정보를 표시하고 있다. 본 연구에서는 DICOM과 관련된 피폭선량정보 표시방법에 대해 고찰하고 의료정보 시스템간의 상호연동 테스트를 위한 Integrating the Healthcare Enterprise(IHE)의 Radiation Exposure Monitoring(REM) 프로파일에 대해 살펴보았다. 의료기관에서 의료방사선피폭선량정보에 대한 품질관리를 위해서는 DICOM 정보에서 표시되는 피폭선량 정보형식에 대한 이해가 반드시 수반되어야 하고 장비도입 단계에서 관련 규격에 대한 검토가 이루어져야 한다.
방사선치료의 선량계산을 위해 Geant4 기반의 전산모사를 실행할 때 필요한 응용 프로그램을 개발 하였다. DICOM의 헤더 부분을 분석하여 각종 파라메터를 구하였다. 특히 배포 판에서의 문제점을 모두 해결하기 위해 클래스를 새로 정의하였다. 따라서 국내에 설치된 대부분의 DICOM 파일을 변환 할 수 있게 되었다. 픽셀 데이터의 변환 값을 확인하는 프로그램을 개발하여 정확성을 비교 하였다.
CR을 이용하여 PC를 기반으로 하는 PACS를 구현하였다. CR에서 디지털 데이터를 직접 받아들이기 위하여 의료영상표준안인 DICOM3.0에 맞추어 DICON Interface Unit(DIU)을 설계하였다. DIU를 통하여 들어온 CR 영상은 파일서버에 저장되며, 그 영상의 환자정보는 데이터베이스에 저장된다. PC의 효율을 높이고 사용자의 편이를 위해 웨이블릿 변환을 이용하여 다해상도의 영상을 만들고, 이를 순차적으로 나타내었다. 저장공간에 계층적으로 영상을 저장하기 위하여 웨이블릿 압축방법을 새롭게 적용하였다. 이 방법은 CR 영상을 저장하는 저장공간은 파일서버의 단기저장장치와 검색PC의 하드디스크로 나누인다. 일반적인 PACS에서 지원하는 영상처리도 PC를 기반으로 구현하였다.
최근에 의료절차가 복잡해진 반면 간략화된 병원체계와 환자간호에 대한 효율성 증가를 위한 재정상 어려움이 가중되어 가고 있다. 그 결과 현재의 의료 영상 처리를 위한 필름기반 시스템은 여러 가지 결점이 명백하게 나타나고 있다. 지속적인 필름 저장공간은 노동력 증가와 귀중한 공간이 소비되어진다. 본문에서는 이러한 문제 해결책으로 영상의 질 향상, 전송, 검색을 위한 미니-PACS를 소개한다. 제안한 미니-PACS는 웹 모듈, 클라이언/서버 모듈, 내부관리 모듈, 영상획득 모듈의 형식적인 4분야로 구성되어져 있다. 미니-PACS 시스템은 DICOM 컨버터가 non-DICOM 파일 형식을 표준화된 파일형식으로 변환시켜준다. 클라이언트 서버 모듈 경우에 있어서 제안된 시스템은 클라이언트 모듈부분과 서버모듈부분으로 결합되어지므로 이 시스템은 윈도우 운영체제에 기초되어진 고해상 영상 처리 기술을 제공한다. 일반적인 PACS 시스템은 중소 병원에서 장비와 운영측면에서 너무 고가이므로 우리는 WWW를 통한 데이터베이스연결을 위한 웹모듈을 설계했다
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.