Providing Integrity and Authenticity in DICOM Images: A Novel Approach

The increasing adoption of information systems in healthcare has led to a scenario where patient information security is more and more being regarded as a critical issue. Allowing patient information to be in jeopardy may lead to irreparable damage, physically, morally, and socially to the patient, potentially shaking the credibility of the healthcare institution. Medical images play a crucial role in such context, given their importance in diagnosis, treatment, and research. Therefore, it is vital to take measures in order to prevent tampering and determine their provenance. This demands adoption of security mechanisms to assure information integrity and authenticity. There are a number of works done in this field, based on two major approaches: use of metadata and use of watermarking. However, there still are limitations for both approaches that must be properly addressed. This paper presents a new method using cryptographic means to improve trustworthiness of medical images, providing a stronger link between the image and the information on its integrity and authenticity, without compromising image quality to the end user. Use of Digital Imaging and Communications in Medicine structures is also an advantage for ease of development and deployment.

Proposal for DICOM Multiframe Medical Image Integrity and Authenticity

This paper presents a novel algorithm to successfully achieve viable integrity and authenticity addition and verification of n-frame DICOM medical images using cryptographic mechanisms. The aim of this work is the enhancement of DICOM security measures, especially for multiframe images. Current approaches have limitations that should be properly addressed for improved security. The algorithm proposed in this work uses data encryption to provide integrity and authenticity, along with digital signature. Relevant header data and digital signature are used as inputs to cipher the image. Therefore, one can only retrieve the original data if and only if the images and the inputs are correct. The encryption process itself is a cascading scheme, where a frame is ciphered with data related to the previous frames, generating also additional data on image integrity and authenticity. Decryption is similar to encryption, featuring also the standard security verification of the image. The implementation was done in JAVA, and a performance evaluation was carried out comparing the speed of the algorithm with other existing approaches. The evaluation showed a good performance of the algorithm, which is an encouraging result to use it in a real environment.

Digitale Pathologie : DICOM kompatibler Systementwurf und Pilotinstallation

Magdeburg, Univ., Fak. für Informatik, Diss., 2009

Exporting Contours to DICOM-RT Structure Set

This paper presents an ITK implementation for exportingthe contours of the automated segmentation results toDICOM-RT Structure Set format. The âeurooeradiotherapystructure setâeuro (RTSTRUCT) object of the DICOM standard isused for the transfer of patient structures and relateddata, between the devices found within and outside theradiotherapy department. It mainly contains theinformation of regions of interest (ROIs) and points ofinterest (E.g. dose reference points). In many cases,rather than manually drawing these ROIs on the CT images,one can indeed benefit from the automated segmentationalgorithms already implemented in ITK. But at present, itis not possible to export the ROIs obtained from ITK toRTSTRUCT format. In order to bridge this gap, we havedeveloped a framework for exporting contour data toRTSTRUCT. We provide here the complete implementation ofRTSTRUCT exporter and present the details of the pipelineused. Results on a 3-D CT image of the Head and Neck(H&N) region are presented.

Raspberry Pi: a 35-dollar device for viewing DICOM images

Raspberry Pi is a low-cost computer created with educational purposes. It uses Linux and, most of times, freeware applications, particularly a software for viewing DICOM images. With an external monitor, the supported resolution (1920 × 1200 pixels) allows for the set up of simple viewing workstations at a reduced cost.

Proyecto Dicom

Se trata de la aplicaci??n del dise??o asistido por ordenador a delineaci??n. El proyecto se ha consolidado en tres fases, considerando que el curso 90-91 supone la primera de las fases, coincidiendo con el primer curso de FPII. Se establece para ello una programaci??n del contenido del proyecto, con los elementos cognitivos b??sicos, procurando que el alumno se integre de manera progresiva en la inform??tica y asimile que ??sta es una parte m??s de su formaci??n profesional. Como objetivos puntuales propone: 1. Introducci??n de la inform??tica en los estudios de delineaci??n a nivel de segundo grado de Formaci??n Profesional. 2. Modificar la actual programaci??n de estudios de las asignaturas de pr??cticas de delineaci??n y t??cnicas de expresi??n gr??fica. 3. Introducir dos nuevas asignaturas en el plan de estudios del alumno. 4. Comenzar esta fase del proyecto en el primer curso de FPII. Aplicado a unos 150 alumnos aproximadamente, inscritos en el segundo grado de Formaci??n Profesional. La evaluaci??n se ha llevado a cabo a trav??s de la observaci??n directa de los alumnos, trabajo en clase, ejercicios, pr??cticas, etc. Conclusiones: la inform??tica aplicada al dise??o gr??fico se hace imprescindible en los estudios de formaci??n del delineante, esto lo acredita la progresiva informaci??n de los estudios de arquitectura, ingenier??a, etc. Resalta la entusiasta colaboraci??n del Departamento de delineaci??n del Instituto de Formaci??n Profesional de Geneto. La continuidad en la preparaci??n del profesorado se ha realizado gracias al apoyo del proyecto ??baco-Canarias. Se propone este proyecto como pauta para la intervenci??n de los distintos departamentos y organismos, en la preparaci??n de los profesionales del dibujo y dise??o en la sociedad actual.

Modelo de metadados para armazenamento e recuperação de imagens estáticas no formato DICOM

Em linhas gerais, este trabalho aborda os temas de armazenamento de grandes volumes de imagens no formato DICOM, e a recuperação das mesmas com base em informações associadas a estas imagens (metadados independentes do conteúdo), informações obtidas na fase da interpretação das imagens (metadados descritivos de conteúdo), ou usando informações visuais que foram anotadas nas imagens ou extraídas das mesmas, por médicos especialistas em imagens médicas (metadados dependentes do conteúdo). Este trabalho foi desenvolvido com o propósito de elaborar uma modelagem conceitual que permita a descrição dos dados relevantes de imagens no formato DICOM, de maneira a facilitar a recuperação das mesmas posteriormente. As classes pertencentes ao modelo conceitual, decorrentes dessa modelagem, viabilizam a documentação de imagens médicas estáticas no formato DICOM. Visando o armazenamento de um grande volume de imagens médicas por um longo período de tempo, e considerando o desenvolvimento de uma solução economicamente viável para as instituições que provêm diagnóstico médico por imagens, o modelo propõe o armazenamento das imagens em um ambiente separado do banco de dados. Portanto, este trabalho apresenta uma solução que gerencia a localização das imagens em mídias on-line, near-line e off-line. Este gerenciamento mantém o banco de dados atualizado quanto à localização atual das imagens, mantém as imagens armazenadas e distribuídas em mídias conforme a disponibilidade dos recursos físicos de armazenamento, e auxilia na recuperação das imagens. Este modelo serviu como base para a implementação de um sistema protótipo que possibilita a descrição e a recuperação de imagens DICOM. Os resultados obtidos através da implementação do sistema protótipo, em termos de armazenamento, recuperação e gerenciamento da localização das imagens nos diferentes ambientes (online, near-line e off-line), são apresentados e discutidos.

Exploring CBCT-Based DICOM Files. A Systematic Review on the Properties of Images Used to Evaluate Maxillofacial Bone Grafts

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

AVALIAÇÃO DA REPRODUTIBILIDADE DE PONTOS CEFALOMÉTRICOS NAS TELERRADIOGRAFIAS DIGITAIS EM NORMA LATERAL NOS FORMATOS DICOM, TIFF E JPEG

A imagem radiográfica digital adquirida pelo sistema de placa de fósforo foto ativada é normalmente visualizada no monitor do computador no formato DICOM, caracterizado pela alta resolução das imagens. Como este formato ocupa muito espaço para armazenamento, as imagens digitais são submetidas a uma compressão, que otimiza a capacidade de espaço dos computadores e reduz o tempo de transmissão pela Internet. O objetivo desse estudo foi avaliar a influência da compressão TIFF e JPEG na reprodutibilidade intra e interexaminador da marcação de pontos cefalométricos em imagens de telerradiografias em norma lateral comparadas com o formato DICOM. A amostra consistiu de 90 imagens de telerradiografias obtidas a partir de 30 indivíduos, dos quais se obteve uma radiografia digital exibida no formato DICOM. Estas imagens foram convertidas para os formatos JPEG, com Fator de Qualidade 80 e TIFF. Após o cegamento e randomização da amostra, três ortodontistas calibrados marcaram a localização de 15 pontos cefalométricos em cada imagem utilizando o sistema de coordenadas x e y. Os resultados mostraram que as marcações dos pontos cefalométricos apresentaram concordância de reprodutibilidade tanto intra como interexaminador, exceto para os pontos Go, Po, Or, B e Pog . Os diferentes formatos de arquivo mostraram resultados estatisticamente semelhantes para cada ponto e eixo aferido. As compressões JPEG e TIFF estudadas não tiveram efeito, em imagens de telerradiografias em norma lateral, na reprodutibilidade intra e interexaminadores da marcação dos pontos cefalométricos testados.(AU)

AVALIAÇÃO DA REPRODUTIBILIDADE DE PONTOS CEFALOMÉTRICOS NAS TELERRADIOGRAFIAS DIGITAIS EM NORMA LATERAL NOS FORMATOS DICOM, TIFF E JPEG

A imagem radiográfica digital adquirida pelo sistema de placa de fósforo foto ativada é normalmente visualizada no monitor do computador no formato DICOM, caracterizado pela alta resolução das imagens. Como este formato ocupa muito espaço para armazenamento, as imagens digitais são submetidas a uma compressão, que otimiza a capacidade de espaço dos computadores e reduz o tempo de transmissão pela Internet. O objetivo desse estudo foi avaliar a influência da compressão TIFF e JPEG na reprodutibilidade intra e interexaminador da marcação de pontos cefalométricos em imagens de telerradiografias em norma lateral comparadas com o formato DICOM. A amostra consistiu de 90 imagens de telerradiografias obtidas a partir de 30 indivíduos, dos quais se obteve uma radiografia digital exibida no formato DICOM. Estas imagens foram convertidas para os formatos JPEG, com Fator de Qualidade 80 e TIFF. Após o cegamento e randomização da amostra, três ortodontistas calibrados marcaram a localização de 15 pontos cefalométricos em cada imagem utilizando o sistema de coordenadas x e y. Os resultados mostraram que as marcações dos pontos cefalométricos apresentaram concordância de reprodutibilidade tanto intra como interexaminador, exceto para os pontos Go, Po, Or, B e Pog . Os diferentes formatos de arquivo mostraram resultados estatisticamente semelhantes para cada ponto e eixo aferido. As compressões JPEG e TIFF estudadas não tiveram efeito, em imagens de telerradiografias em norma lateral, na reprodutibilidade intra e interexaminadores da marcação dos pontos cefalométricos testados.(AU)

Avaliação da influência dos formatos DICOM e JPEG na reprodutibilidade de pontos cefalométricos em Telerradiografia digital em Norma Frontal

A imagem digital no formato DICOM requer grande espaço para armazenamento, dificultando o arquivamento e transmissão da imagem via internet, sendo necessária, muitas vezes, a compressão das imagens por meio de formatos de arquivo como o JPEG. O objetivo neste estudo foi avaliar a influência dos formatos DICOM e JPEG, nos Fatores de Qualidade 100, 80 e 60, na reprodutibilidade intra e interexaminador na marcação de pontos cefalométricos em Telerradiografias digitais em Norma Frontal. A amostra consistiu de 120 imagens digitais de Telerradiografias em Norma Frontal, obtidas de 30 indivíduos. As 30 imagens originais, em formato DICOM, posteriormente, foram convertidas para o formato JPEG, nos Fatores de Qualidade 100, 80 e 60. Após cegar e randomizar a amostra, três ortodontistas calibrados marcaram os 18 pontos cefalométricos em cada imagem utilizando um programa de cefalometria computadorizada, que registra as medidas dos pontos cefalométricos em um sistema de coordenadas cartesianas X e Y. Nos resultados, os testes estatísticos de correlações intraclasses e análise de variância (ANOVA) apresentaram concordância de reprodutibilidade dos pontos cefalométricos em Telerradiografias digitais em Norma Frontal, tanto intra como interexaminador, com exceção dos pontos ZL, ZR, AZ, JR, NC, CN na coordenada Y e A6 na coordenada X, independentemente dos formatos de arquivo. Em conclusão, os formatos de arquivo DICOM e JPEG, nos Fatores de Qualidade 100, 80 e 60, não afetaram a reprodutibilidade intra e interexaminador na marcação dos pontos cefalométricos.(AU)

Avaliação da influência dos formatos DICOM e JPEG na reprodutibilidade de pontos cefalométricos em Telerradiografia digital em Norma Frontal

A imagem digital no formato DICOM requer grande espaço para armazenamento, dificultando o arquivamento e transmissão da imagem via internet, sendo necessária, muitas vezes, a compressão das imagens por meio de formatos de arquivo como o JPEG. O objetivo neste estudo foi avaliar a influência dos formatos DICOM e JPEG, nos Fatores de Qualidade 100, 80 e 60, na reprodutibilidade intra e interexaminador na marcação de pontos cefalométricos em Telerradiografias digitais em Norma Frontal. A amostra consistiu de 120 imagens digitais de Telerradiografias em Norma Frontal, obtidas de 30 indivíduos. As 30 imagens originais, em formato DICOM, posteriormente, foram convertidas para o formato JPEG, nos Fatores de Qualidade 100, 80 e 60. Após cegar e randomizar a amostra, três ortodontistas calibrados marcaram os 18 pontos cefalométricos em cada imagem utilizando um programa de cefalometria computadorizada, que registra as medidas dos pontos cefalométricos em um sistema de coordenadas cartesianas X e Y. Nos resultados, os testes estatísticos de correlações intraclasses e análise de variância (ANOVA) apresentaram concordância de reprodutibilidade dos pontos cefalométricos em Telerradiografias digitais em Norma Frontal, tanto intra como interexaminador, com exceção dos pontos ZL, ZR, AZ, JR, NC, CN na coordenada Y e A6 na coordenada X, independentemente dos formatos de arquivo. Em conclusão, os formatos de arquivo DICOM e JPEG, nos Fatores de Qualidade 100, 80 e 60, não afetaram a reprodutibilidade intra e interexaminador na marcação dos pontos cefalométricos.(AU)

AVALIAÇÃO DA REPRODUTIBILIDADE DE PONTOS CEFALOMÉTRICOS NAS TELERRADIOGRAFIAS DIGITAIS EM NORMA LATERAL NOS FORMATOS DICOM, TIFF E JPEG

A imagem radiográfica digital adquirida pelo sistema de placa de fósforo foto ativada é normalmente visualizada no monitor do computador no formato DICOM, caracterizado pela alta resolução das imagens. Como este formato ocupa muito espaço para armazenamento, as imagens digitais são submetidas a uma compressão, que otimiza a capacidade de espaço dos computadores e reduz o tempo de transmissão pela Internet. O objetivo desse estudo foi avaliar a influência da compressão TIFF e JPEG na reprodutibilidade intra e interexaminador da marcação de pontos cefalométricos em imagens de telerradiografias em norma lateral comparadas com o formato DICOM. A amostra consistiu de 90 imagens de telerradiografias obtidas a partir de 30 indivíduos, dos quais se obteve uma radiografia digital exibida no formato DICOM. Estas imagens foram convertidas para os formatos JPEG, com Fator de Qualidade 80 e TIFF. Após o cegamento e randomização da amostra, três ortodontistas calibrados marcaram a localização de 15 pontos cefalométricos em cada imagem utilizando o sistema de coordenadas x e y. Os resultados mostraram que as marcações dos pontos cefalométricos apresentaram concordância de reprodutibilidade tanto intra como interexaminador, exceto para os pontos Go, Po, Or, B e Pog . Os diferentes formatos de arquivo mostraram resultados estatisticamente semelhantes para cada ponto e eixo aferido. As compressões JPEG e TIFF estudadas não tiveram efeito, em imagens de telerradiografias em norma lateral, na reprodutibilidade intra e interexaminadores da marcação dos pontos cefalométricos testados.(AU)