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COURS Non classé SEMESTRE 5 Unité d’enseignement 3.7. : Réseaux d'images et de données

UE 3.7 SYSTÈMES INFORMATIQUES DÉDIÉS A L’IMAGE

HISTORIQUE : ANALOGIQUE

  • Rx: Films radiologiques: polyester, émulsion sensible aux Rx et couche protectrice.
  • Vasculaire: Enregistrement de la procédure sur VHS

Stockage Numérique: Noir et Blanc

  • Couleur = 0 ou 1
  • Taille = 32x32x1
  • = 1024
  • 128 octets

Conversion Bits en octets

  • 1 bit = 0,125 octet
  • 1 octet = 8 bits
  • 1 kilo-octet = 1000 octets
  • 1 méga-octet = 1 000 000 octets

Stockage Numérique: Couleurs 8 Bits

  • Couleur = 0 à 255 = 8 bits
  • Taille = 32x32x8
  • = 8192 bits
  • = 1024 octets
  • = 1Ko

On multiplie par 8 le poids du fichier

Cependant, on récupère beaucoup plus d’informations.

Chaque couleur est codée par une suite de huit 0 ou 1

Couleurs indexées

Avec une faible profondeur de couleur, les valeurs des couleurs sont stockées dans une carte de couleur appelée une palette. Les couleurs disponibles dans la palette sont généralement fixées par la machine qui l’utilise ou alors il s’agit d’une palette personnalisable.

Différentes palettes indexées :

  • 1-bit color (21 = 2 couleurs) couleurs monochrome, le plus souvent, noir et blanc.
  • 2-bit color (2² = 4 couleurs) CGA
  • 4-bit color (24 = 16 couleurs) utilisé par EGA
  • 6-bit color (26 = 64 couleurs) palette Amiga
  • 8-bit color (28 = 256 couleurs) Super VGA, AGA
  • 12-bit color (212 = 4096 couleurs)

En radiologie

  • Matrice élevée
  • Codage en 12 Bits : 4096 niveaux de gris sachant que l’œil humain n’en voit que 16.
  • Nombre de données importantes et poids de fichier élevé

Interpolation des Pixels

Artifice informatique qui ajoute de la résolution et qui adoucit l’image afin de voir une image semblant moins pixélisée.

interpolation

Image Radiologique

Chaque pixel de l’image correspond à une valeur numérique. En faisant des ROI sur une image radiologique, on obtient une moyenne des valeurs des pixels contenus dans le cercle.

Stockage Numérique : En radiologie

  • Matrice 512×512 en moyenne.
  • Codage sur 12 Bits en moyenne : 4096 Niveaux de gris.
  • Une image Radiologique pèse environ 400ko
  • Sur un CD de 700 Mo on peut donc graver environ 1750 images

Compression

  • Les images peuvent être comprimées.
  • L’Algorithme de compression le plus connu est la norme JPEG.
  • Il est aussi possible de compresser en Bitmap

JPEG

La compression peut se faire

  • Sans perte
  • Avec perte
  • Progressif ou non
  • Sur 8, 12, 16 ou 24 bits

Le fichier résultant est beaucoup plus léger mais ne permet plus de réglage en contraste et luminosité.

Utilité de la compression JPEG :

  • Les images pèsent moins lourd et donc se transfèrent et s’affichent plus vite.
  • Utile pour envoyer des images par E-Mail par exemple

Aujourd’hui: DICOM

Digital imaging and communications in medicine, couramment abrégée DICOM, est une norme standard pour la gestion informatique des données issues de l’imagerie médicale.

Il a été créé en 1985 par l’ACR (American College of Radiology) et la NEMA (National Electric Manufacturers Association) dans le but de standardiser les données transmises entre les différents appareils de radiologie. Ce standard définit un format de fichier mais aussi un protocole de transmission des données (basé sur TCP/IP).  Les membres de la commission DICOM se réunissent chaque année pour faire évoluer la norme en fonction des avancées de l’imagerie médicale et de l’informatique.

Objectif

L’objectif du standard DICOM est de faciliter les transferts d’images entre les machines de différents constructeurs. En effet, avant la généralisation de ce format, chaque constructeur de matériel d’imagerie utilisait un format de données propriétaire, entraînant d’importants problèmes de gestion et de maintenance (incompatibilités, coût, perte d’information) dans les établissements de santé.

Le tirage des clichés sur papier argentique n’est plus incontournable, ce qui diminue de beaucoup le coût d’une radiographie. De plus, la qualité des données sont sécurisées. Le suivi médical des patients, surtout en cas de pathologie lourde nécessitant souvent le transfert d’un établissement de santé à un autre en fonction des moyens et compétences disponibles, a directement bénéficié de l’instauration de cette norme. Les images au format DICOM accompagnant les dossiers médicaux sont lisibles sur tout matériel informatique compatible, et rendent obsolète le transport des clichés par les moyens de communication traditionnels, principalement les envois par courrier.

A savoir

  • Les anatomopathologistes codent leurs lames en DICOM
  • Les ophtalmologistes produisent des images DICOM…
  • Le DICOM sera peut être demain le standard de l’image médicale toute spécialité confondue.

Le Standard DICOM 3.0

  • Format d’image:
    • Les machines d’imagerie médicale produisent des fichiers DICOM
    • Multiformat; multimédia (image, son, vidéo, CR).
  • Protocole d’échange
  • Norme
  • Certificat de conformité

Format DICOM

  • Un entête
    • Champs variables
    • Champs d’encodage de l’image
  • Données de l’image
  • Une description de la façon dont les fichiers doivent êtres agencés, nommés

Entête DICOM Champs Variables

Nom, prénom, date de naissance, nom de l’examen, nom du médecin réalisant l’examen, nom du manipulateur… et parfois même compte rendu.

Les champs sont définis dans des dictionnaires mais il arrive qu’un constructeur rajoute son propre champ propriétaire pour une donnée encodée non présente dans les dictionnaires DICOM (élastographie par exemple).

Entête DICOM: Champs d’encodage de l’image

  • Matrice
  • Profondeur des couleurs
  • Compression
  • Couleur ou Noir et Blanc…

Données de l’image

  • Non comprimées
  • Ou comprimées (plus de 24 types de compressions différentes)

Les UID

C’est un numéro unique de plus de 40 caractères attribué à un examen.

Cet UID permet par exemple de pousser plusieurs fois le même examen sur le PACS, ce dernier ne sera jamais en doublon

Les classes de services

Chaque équipement peut être

  • Fournisseur de service (SCP: Service Class Provider)
  • Et/ou Utilisateur (SCU: Service Class User)

Ce sont des communications réseaux particulières avec une notion de services.

Ce sont des communications en questions réponses.

Fournisseur de services

  • PACS
  • RIS
  • Impression
  • Archivage CD

Utilisateur de services

  • Interrogation de la Worklist sur le RIS
  • Stockage des images vers un PACS ou un graveur…

Informations d’entête

  • Les informations sont codées en langage informatique
  • Il nous faut un logiciel qui permet de Dumper les infos
  • On voit alors apparaître des informations comme le nom du patient ou encore sur quelle machine a été réalisé l’examen

Visionner les images

Il faut avoir un logiciel capable de lire les images, de les décoder, d’afficher la hiérarchie et afficher les images de façon médicale.

En bonus: Réaliser des reconstructions multi planaires, exporter les images (JPEG ou Copier Coller par exemple) et synchroniser les vues.

CD-ROMS

Norme:

  • Images au format DICOM dans le dossier IMAGES
  • Index de toutes les images à la racine du CD: DICOMDIR

DICOMDIR

En pratique presque aucune visionneuse ne sait lire le DICOMDIR ce qui est regrettable et qui pose de nombreux problèmes aux manipulateurs et aux radiologues au moment de comparer l’examen en cours aux examens antérieurs

De multiples solutions pour exploiter un CD : 

  • Utiliser le Viewer présent la plupart du temps sur le CD
  • Utiliser un Viewer installé en local et sélectionner les images (ou le répertoire) du répertoire IMAGES sur le CD (ou ouvrir le DICOMDIR à la racine)
  • Importer les images DICOM sur la console d’acquisition pour ensuite les pousser vers les stations de travail des médecins voire même le PACS.

Le réseau DICOM

Permet à deux machines de communiquer sur un réseau

  • Basé sur le protocole TCP/IP
  • Notion de service et d’objet

Cette négociation est réalisée pour chaque image envoyée. Ainsi le protocole DICOM est un protocole lent. Cependant, l’informatique et les réseaux informatiques ayant évolué, on arrive à transférer en quelques secondes un examen IRM et en quelques minutes un examen scanner.

RIS et PACS

Ce sont des systèmes d’information radiologiques

  • Ils utilisent la technologie Client – Serveur
  • Ils sont étroitement liés l’un à l’autre
  • Ils sont liés à d’autres systèmes d’information (RDV, Serveur d’identité, dossier médical hospitalier, facturation)
  • Modification des pratiques

RIS

  • Radiology Information System
  • Elément très important: Outil d’organisation:
  • Gestion du parcours du patient (Workflow)
  • Gestion des demandes d’examens
  • Gestion des spécificités radiologiques
    • Produits injectés
    • Contre indications
    • Dose reçue…
  • Gestion des CR
  • Gestion de l’activité
  • Le standard de transmission est le HL7

PACS

  • Picture Archiving and Communication System
  • Outil de productivité
    • Archivage des images
    • Import d’images extérieures
    • Distribution des images vers les stations d’interprétation et vers l’extérieur
    • Interprétation ou relecture des images

RESEAUX

Impact du RIS

  • Implique tous les acteurs d’un service de radiologie
  • Impose des règles de fonctionnement à tous
    • Dictée vocale
    • Accès rapide au CR
  • Le RIS n’est pas accessible au clinicien
    • Les CR sont poussés dans le SIH
    • Les images sont visibles sur le PACS via le SIH

Impact du PACS

  • Radiologues, Médecins, Manip
  • Avancées:
    • Plus de films
    • Accès immédiat aux images
    • Possibilités de faire des reconstructions multi planaires
    • Interprétation des examens d’une modalité depuis n’importe où dans le service et même en dehors
    • Prise en main beaucoup plus simple que le RIS

Les éléments constitutifs du PACS

  • Gestionnaire de connectivité
    • Avec le RIS / SIH (protocole HL7)
  • Base de données
    • Stockage et archivage des images et autres documents médicaux
  • Stations d’interprétation
  • Station de lecture des images pour les cliniciens
  • Serveur d’application
  • Outils de mesures spécifiques (orthopédie, cardiovasculaire, médecine nucléaire, mammographie…)

Base de données

  • Sécurisée (locaux, catastrophes, vol, pannes…)
    • Redondance de tous les éléments
    • Lieux de stockage physiquement différents
    • Heartbeat 24/7
  • Respecter la confidentialité
    • Déclaration CNIL
    • Traçabilité des actions
    • Maintenance spéciale respectant le secret médical
    • Hébergement local ou par un hébergeur de santé agréé.
  • Doit être fiable à long terme
    • 20 ans après le dernier contact avec le patient
    • Si mineur au moins jusqu’à son 28ème anniversaire
    • 10 ans après le décès et jusqu’à la fin du procès en cas de litige
  • Doit être très accessible

Différence entre Archivage et Stockage

Archivage: Cadre règlementaire, données inaltérables.

Stockage: Sur une station de travail, les données peuvent être déplacées, modifiées ou supprimées. Pas de durée règlementaire définie

Les stations PACS

  • Classiquement 2 écrans
    • Un pour le RIS
    • L’autre pour le PACS
  • Deux technologies réseau
  • Deux technologies logicielles

Technologie Réseau

Technologie Client – Serveur

Technologie streaming / wavelet

Technologies logicielles

  • Traitement des images en LOCAL
    • Stations très performantes, coûteuses, rares et figées
    • Fluidité
  • Traitement des images en DISTANT:
    • PC Simple
    • Interprétation à distance possible
    • C’est le PACS qui travaille pour le PC

Interface classique du logiciel PACS

  • Sélection des examens
  • Visionneuse 2D
  • Visionneuse 3D
  • Visionneuse 3D par serveur d’application
  • Visionneuse simple pour les patients et cliniciens
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UE 3.7 GENERALITES SUR LES RESEAUX INFORMATIQUES

COMPOSITION

  • Ordinateurs
  • Câbles
  • Switchs
  • Modem

Le réseau RJ45

Il est composé de 8 broches

Trois vitesse de fonctionnements :

  • 10 Mbit/s
  • 100 Mbit/s
  • 1000 Mbit/s ou 1 Gbit/s

Le Modem

Permet l’accès à internet

Souvent avec un switch intégré

L’adresse IP

Chaque ordinateur, téléphone mobile, tablette, imprimante réseau… accroché au réseau se fait attribuer une adresse IP sur le réseau.

Deux méthodes d’attribution:

  • IP Fixe :
    • Le réseau enregistre l’adresse MAC d’une carte réseau et lui attribue une adresse IP.
    • Cette adresse IP est réservée sur le réseau pour cette adresse MAC spécifique.
    • Pas de risque « vol » même après une déconnexion.
  • IP non fixe
    • Le réseau attribue à la carte réseau une adresse IP libre non réservée.
    • L’adresse IP est susceptible d’être prise par un autre appareil en cas de déconnexion.

Adresse MAC

Tout appareil (ordinateur, téléphone mobile, tablette, imprimante réseau) disposant d’une carte réseau dispose d’une adresse MAC qui lui est propre.

Série de 8 paires de caractères  au format alphanumérique de type: 00-00-00-00-00-00-00-00

Un appareil peut avoir plusieurs adresses MAC comme par exemple un PC Portable équipé d’un port Ethernet RJ45 et d’une carte réseau WiFi.

Commande ipconfig/all

Sous windows commande CMD.exe

Puis taper ipconfig/all

  • Affichage des adresses IP
  • Affichage des adresses MAC

Commande Ping

Elle permet de savoir si une adresse IP « répond » (à la manière du ping-pong).

Elle permet de savoir si une adresse IP est libre

Elle permet de savoir si il y a de l’encombrement sur le réseau.

 

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UE 3.7 SYSTÈMES D’INFORMATIONS RADIOLOGIQUES ET HOSPITALIERS

SYSTEMES D’INFORMATIONS HOSPITALIERS

Un Système d’Information Hospitalier  (SIH) est un système d’information (SI) appliqué aux métiers de la santé, et plus particulièrement aux établissements de santé.

Comme tout SI, il est composé de ressources humaines, logicielles et matérielles destinées à assurer la communication de l’information entre tous les acteurs d’une organisation (de santé).

OBJECTIFS

  • Amélioration  des communications
  • Réduction des délais d’attente
  • Dossier patient intégré
  • Aide à la prise de décisions
  • Réduction de la durée des séjours
  • Réduction des tâches administratives
  • Diminution des frais de personnel
  • Optimisation  des ressources

EXEMPLES :

LABORATOIRE D’ANALYSE MEDICALE

LABO

RADIOLOGIE

RADIOLOGIE H

SYSTEMES D’INFORMATIONS RADIOLOGIQUES

  • Prise de rendez-vous, réception du patient, création de dossier, cotation, rédaction du CR, correction et édition du CR, facturation.
  •  Réalisation de l’examen, interprétation des résultats
  •  Archivage des examens.

LE RIS

IDENTIFICATION DU PATIENT

Il génère le numéro d’identification du patient ou le reçoit du système d’information  hospitalier.

L’identification du patient doit être le plus souvent possible automatisée à partir des données de la carte vitale (externes) ou importées à partir du S.I.H. (hospitalisés)  cela dans le but de limiter les erreurs de saisie.

La saisie manuelle doit être limitée et contrôlée à posteriori (fusion des doublons – correction des erreurs).

SUIVI DU PATIENT

au niveau des postes des techniciens  radiologiques :

  •   suivi de la salle d’attente.
  •   suivi des consommables.

au niveau des modalités :

  •  transfert de l’identité et du numéro de venue (UID).

au niveau des médecins :

  • dictée du compte-rendu dans le dossier du patient : dictée numérique.
  • associée ou non avec reconnaissance vocale (directe ou en tâche de fond par un serveur de dictée).
  • association du compte-rendu aux images clés.

au niveau du secrétariat :

  • frappe ou mise en forme des compte-rendus
  • facturation avec télétransmission
    • FSE Sesam Vitale (honoraires).
    • B2 noémie (Forfait techniques).
  •   suivi de facturation.
  • exportation vers un logiciel comptable.

TRACABILITE DU SEJOUR

L’identification de l’acteur est effectuée à partir d’un identifiant  et d’un mot de passe voire d’un logiciel de biométrie (empreinte digitale).

Toutes les actions effectuées pour le compte d’un patient sont authentifiées  par un acteur et sont datées.

La prise du rendez-vous, l’accueil, la réalisation de l’examen, la dictée du compte-rendu, la frappe ou le correction du compte rendu et la facturation sont ainsi suivis.

GESTION DES RENDEZ VOUS

La gestion informatisée des rendez-vous permet une ubiquité de la prise des rendez-vous, un suivi constant de la mise à jour du planning.

Possibilité de prise de rendez-vous directement pas les patients ou les médecins sur un site internet dédié.

En liaison avec le système d’archivage, elle permet le chargement des examens archivés sur le système d’archivage long terme (PACS), sur le système d’archivage à accès instantané en vue de la nouvelle consultation  du patient.

PANNES COURANTES

Le RIS est un outil de productivité fondamental en radiologie.

En cas de panne, le radiologue, la secrétaire et le manipulateur  sont en première ligne pour analyser, comprendre et, quand cela est possible, régler le problème.

Une panne d’un organe du RIS entraîne un ralentissement voire un arrêt du workflow qui se traduit par:

  • L’allongement des temps d’attentes des patients;
  • Le départ des patients sans CR;
  • L’impossibilité de créer le dossier patient et de le pousser dans la worklist (donc risque d’erreur d’identité)…

Panne réseau:

  •  Serveur hors connexion
  •  Switch hors service
  •  Câble débranché

Panne logicielle:

  • Bug logiciel
  • Virus

Panne matérielle:

  •  Ecran
  •  Pc
  •  Dictaphone…
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COURS Non classé SEMESTRE 5 Unité d’enseignement 3.7. : Réseaux d'images et de données

UE 3.7 : Réseaux d’images et de données

OBJECTIFS

  • Décrire les principes des systèmes d’information administratif et médical en vue de leur utilisation.
  • Identifier les caractéristiques des différents systèmes de réseaux informatiques
  • Utiliser les systèmes de gestion, d’archivage et de stockage des données radiologiques
  • Respecter les règles de sécurité dont celles d’identitovigilance

ECTS : 2

ELEMENTS DU CONTENU

  • Les systèmes informatiques de gestion de données : systèmes d’Informations radiologiques, systèmes d’informations hospitaliers…
  • Systèmes informatiques dédiés à l’image, format d’images Les systèmes réseaux d’images et d’archivage
  • Les outils de gestion de données : stations de consultations, stations dédiées.
  • Le stockage des données médicales
  • La téléradiologie
  • Le cadre législatif et réglementaire relatif à la sécurité
  • Perspectives du traitement des signaux et des technologies numériques (imagerie médicale, chirurgie assistée…)

MODALITE D’EVALUATION ECRITE

  • Evaluation écrite ou orale des connaissances

CRITERES D’EVALUATION

  • Exactitude des connaissances.
  • Capacité d’analyse d’une situation
  • Pertinence des outils sélectionnés et de la justification de leurs choix