980-8574 1-1 980-8575 2-1 2016 2 22 2016 5 8 Development of Computer code for Dose Management Using DICOM Radiation Dose Structured Report in X-ray Computed Tomography Yutaka DENDO,, Hirotaka SHIMURA, Hiroshi SAKAMOTO, Kazuhiro SATO, Isao YANAGAWA, Koichi CHIDA Department of Radiology, Tohoku University Hospital, 1-1 Seiryo-machi, Aoba-ku, Sendai, Miyagi, 980-8574, Japan Department of Radiological Technology, Graduate School of Medicine, Tohoku University, 2-1 Seiryo-machi, Aoba-ku, Sendai, Miyagi, 980-8575, Japan Received on February 22, 2016. In final form on May 8, 2016 Abstract : June 7, 2015, Japan Network for Research and Information on Medical ExposuresJ-RIMEpublished Diagnostic Reference LevelsDRLs 2015for the first time in Japan. To operate the DRL, it is necessary to collect a great deal of radiation dose information of own facilities efficiently. The purpose of this study was to construct a system for collecting dose information in CT examination using Radiation Dose Structured ReportRDSR. As a result of displaying the contents of RDSR using the free software, it was confirmed that there are differences in the information in RDSR by equipment and manufacturers. In-house software of dose management could be designed by focusing on the enumerated value, it was possible to extract information of interest from RDSR. For facilities which cannot introduce a commercial system, development of software for collecting radiation dose information using RDSR contributes greatly to the operation of DRL. Keywords : computed tomographyct, digital imaging and communication in medicinedicom, radiation dose structured reportrdsr, diagnostic reference levelsdrls, dose management system X CT CT [1] Japan Network for Research and Information on Medical ExposuresJ-RIME 2015 6 7 Diagnostic Reference Level DRLs 2015[2] DRL DRL X CT 5060 kg computed tomography dose index-volume : CTDIvol, dose-length product : DLP DRL CT DRL digital imaging and communication in medicinedicom Radiation Dose Structured Report RDSRRDSR RDSR [3, 4] RDSR RDSR OsiriX 2 XML RDSR DRL Vol.33 No.22016 43
Fig.1 The screen of OsiriX displaying RDSR file. 本研究では CT 検査における RDSR を利用した簡易的 な被ばく線量管理ソフトウェアを開発したので報告する なお 開発した線量管理ソフトウェアは施設の線量指標の 統計解析を目的としてのみ使用されることを想定しており 個々の患者被ばく管理やインフォームドコンセントを目的 に使用されるものではない 2 方 法 放射線科情報システムRadiation Information System RIS: ACTRIS, J-MAC SYSTEM 社 より 実験用の CT 撮影オー ダを発行した このオーダを使用し 当院で保有する CT 装置 3 機種 SOMATOM Definition, SOMATOM Definition Flash, SIEMENS 社 Aquilion ONE Vision Edition 東芝社 にてファントムを撮影し CT 装置本体より CD へ出力し RDSR を取得した また 撮影装置からシステムを経由す る過程で DICOM 転送構文やタグ情報が変更されていない かを確認するため 撮影画像と RDSR を画像保存通信シ ステム picture archiving and communication system PACS へ送信し 検像システム EV Confirm, PSP 社 の機能を 用いて CD へ出力し RDSR を取得した 2.2 線量管理ソフトウェアの開発 RDSR を使用した線量 管 理 ソ フ ト ウ ェ ア の 開 発 に は Visual C# 2010 Microsoft 社 を用いた 実装した機能は 次のとおりである ① PC 端末や CD ドライブに保存された RDSR を展開し 特定の線量情報のみを抽出して表示すること ②結果を表計算ソフトで編集可能な CSV ファイルとして 出力可能であること ③データ集計用の CSV ファイルに 検査ごとの線量情報 を追記 保存が可能であること 開発した線量管理ソフトウェアを Visual C の機能を用 い 実 行 フ ァ イ ル と し て 発 行 し た こ れ を 汎 用 PC OS : Windows 8, Microsoft にインストー ル し 実 際 に RDSR の内容が閲覧可能か検証を行った 3 結 果 3.1 RDSR ファイルの構造 RDSRの1つをOsiriXにて表示させた様子を示す Fig.2 検査全体の DLP の合計を表す CT Dose Length Product Total の文字列は DICOM タグ 0008, 0104 Code Meaning に存在し その値 393.70 はその後ろの 0040, A30A 2.1 フリーソフトによる RDSR ファイルの構造の確認 Numeric Value に記載されている しかしこれらのタグは RDSR は一般的な DICOM 画像ビューワのタグ表示機能 RDSR 内では何度も使用されるものであり その直前の を使用することで内容を確認できる場合があるが その膨 Total Number of Irradiation Events の値 5 も同様にタ 大な情報量のため閲覧は不便を極める また一部のDICOM グ 0040, A30A に格納されている ビューワにおいては値表現 Value Representation VR が 異 な る メ ー カ ー の CT 装 置 よ り 出 力 さ れ た RDSR を SQ であるタグの扱い方により 正確に表示できないも Sante DICOM Hex Viewer で表示させた例を示す Fig.3 のもある RDSR は階層化構造をとっているため 内容の RDSR の階層構造を表すツリー表示を観察すると 記載さ 大部分が VR SQ のタグ以下に記述されている れている内容の位置や順序がそれぞれ異なることがわかる 今回 RDSR の内容を表示する手段として フリーソフ また 2 社の RDSR の間には 記載されている線量情報 ト OsiriX を使用した また RDSR ファイルのダンプリス の種類に違いが見られた これはDICOM規格の Attribute トやメタヘッダを確認するために フリーのバイナリエ Type によるものであると考えられるが 複数の RDSR ディタ Sante DICOM Hex Viewer http : //www.santesoft.com を比較すると タグのみが存在しデ ー タ 長 が 0 の も の /win/sante_dicom_hex_viewer/sante_dicom_hex_viewer.html type 2 や タグそのものが存在しないもの type 3 を使用した 上記 2 つのソフトは 本稿を執筆している現 といった項目が多数存在した そのうちの一部を Table 1 在 平成 28 年 1 月 インターネットより無償でダウンロード に示す RDSR の線量情報を記述する部分の DICOM タグ 0008, 使用が可能である 44 医用画像情報学会雑誌
Fig.2 Fig.3 The screen of OsiriX displaying RDSR meta header. The difference in the structure of RDSR by equipment. a Definition Flash b Aquilion ONE Table 1 The difference in the contents of RDSR by equipment EV Code Meaning Definition Flash Aquilion ONE 125203 123014 113893 113899 Acquisition Protocol Target Region Length of Reconstructable Volume Exposed Range none none Tag only Tag only 0100 code value には 6 桁の数字が記載されていた この 数字は Enumerated Value EV と呼ばれるもので RDSR では格納される線量等の情報ごとに一意に割り振られてい るコード値である CT検査であればDICOM part16:content mapping resource の CT Radiation Dose SR IOD Templates[5] に記載されている 例えば Total Number of Irradiation Events では EV 113812 であり CT Dose Length Product Total では EV 113813 である Vol.33 No.2 2016 3.2 線量管理ソフトウェアの開発 自作線量管理ソフトウェアの画面を Fig.4 に示す 当院 では CT 装置本体より取得した RDSR は転送構文 Transfer Syntax が明示的 VR Explicit VR であり 一方 PACS を 経由して検像システムから取得した RDSR の転送構文は 暗黙的 VR Implicit VR であった このように装置の種 類や施設の運用によって DICOM ファイルの転送構文が異 なる場合が想定される 自作線量管理ソフトウェアには 45
Fig.4 Screen of RDSR viewer which author developed. DICOM ファイルの転送構文をチェックする機能を設けた Open as Explicit 明示的 VR Open as Implicit 暗黙的 VR どちらかのボタンを押すとファイル選択のダイアロ グ が 開 き RDSR の 読 み 込 み が 始 ま る 上 段 中 段 の フィールドは RDSR から線量管理に必要な可能性のある 情報をセルに表示するエリアで 表示項目は Table 2 に示 す通りとした ここに表示する内容については RDSR を CT 装置本体から取得した場合と PACS から取得した場合 とで違いは見られなかった 画面下段のフィールドは 指定したファイルを展開し 上段 中段の表示内容をデータ収集用の CSV ファイルに 追記 保存する作業エリアである この機能により 1 つ Table 2 の CSV ファイルで線量情報の蓄積が可能である CSV ファイルを Excel 等の表計算ソフトで扱うことで 別個 データベースシステムを用意せずに撮影手技ごとの施設の 標準的な線量 中央値 平均値 の算出が可能となる 当院が保有する 2 社 3 機種の CT 装置より出力された RDSR をすべて自作線量管理ソフトウェアで読み取り 表 示 CSV ファイルへの出力する動作を確認した 4 考 察 画像診断装置のデジタル化が進んだ 1980 年代以降 DICOM に関する知識は放射線技師にも広く浸透している Information that computer code reads from RDSR DICOM Tag Tag Name EV Code Meaning 0008, 0020 0008, 1090 0010, 0010 0010, 0020 0010, 0030 0010, 0040 0010, 1010 0010, 1020 0010, 1030 0008, 1030 0008, 0050 Study Date Manufacturers Model Name Patient Name Patient ID Patient Birth Date Patient Sex Patient Age Patient Size Patient Weight Study Description Accession Number 113812 113813 125203 123014 113820 G-C32C 113825 113893 113899 113895 113896 113897 113898 113826 113827 113828 113823 113832 113733 113833 113734 113834 113830 113835 113838 Total Number of Irradiation Events CT Dose Length Product Total Acquisition Protocol Target Region CT Acquisition Type Procedure Context Scanning Length Length of Reconstructable Volume Exposed Range Top Z Location of Reconstructable Volume Bottom Z Location of Reconstructable Volume Top Z Location of Scanning Length Bottom Z Location of Scanning Length Nominal Single Collimation Width Nominal Total Collimation Width Pitch Factor Number of X-ray Sources Identification Number of the X-ray Source KVP Maximum X-ray Tube Current X-Ray Tube Current Exposure Time per Rotation Mean CTDlvol CTDlw Phantom Type DLP 46 医用画像情報学会雑誌
RDSR DICOM RDSR DICOM RDSR DICOM DICOM0010, 0010Patient Name 0040, A30ANumeric Value RDSR DICOM Enumerated Value CT RDSR RDSR RDSR RDSR RDSR RDSR CT RDSR [4]Target RegionEV123014 RDSR CSV Pitch Factor, Scanning Length DICOM 0008, 0050Accession Number Accession Number RIS [6] CT Size-Specific Dose EstimationSSDE SSDE CTDIvol [7] SSDE [8, 9]SSDE [10]SSDE DRL PACS CT RDSR Query/Retrieve, Q/R DRL RDSR RDSR Q/R DICOM DICOM CT RDSR RDSR CT DRL [ 1 ] Innervision256-9 2010 [ 2 ] J-RIME http : //www.radher.jp/j-rime/report/drlhoukokusyo.pdf. [ 3 ] X CT Dose Index Registry Notification Value 70111-182014 [ 4 ] MacGregor K, Li I, Dowdell T, et al. : Identifying Institutional Diagnostic Reference Levels for CT with Radiation Dose Index Monitoring Software, Radiology, 2762, 507-517, 2015. [ 5 ] NEMA. Digital Imaging and Communications in Medicine DICOMPart 16 : Content Mapping Resource. http : // dicom.nema.org/dicom/2011/11_16 pu.pdf. [ 6 ] RDSR 35 1622015 [ 7 ] AAPM. Size-Specific Dose EstimatesSSDEin Pediatric and Adult Body CT Examinations. https : //www.aapm.org /pubs/reports/rpt_204.pdf. [ 8 ] 65150-562009 [ 9 ] Khawaja RD, Singh S, Vettiyil B, et al. : Simplifying sizespecific radiation dose estimates in pediatric CT, AJR Am J Roentgenol, 2041, 167-176, 2015. [10] Sarvenaz Pourjabbar, Sarabjeet Singh, Atul Padole, et al. : Size-specific dose estimates : Localizer or transverse abdominal computed tomography images?. World J Radiol, 65, 210-217, 2014. Vol.33 No.22016 47