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DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) ist der internationale Standard für die Speicherung, Übertragung und Verwaltung medizinischer Bilddaten wie Röntgenaufnahmen, CT- und MRT-Scans.
Erklärt für Einsteiger
Wenn du eine Röntgenaufnahme im Krankenhaus machst, wird das Bild nicht einfach als JPEG gespeichert. Es steckt viel mehr drin: dein Name, das Datum, das Gerät, die Strahlendosis, der Name des Arztes. DICOM ist das Format, das all diese Informationen zusammen mit dem Bild speichert. Dank DICOM kann ein Radiologe in München ein Bild öffnen, das in Hamburg aufgenommen wurde, und bekommt alle nötigen Informationen direkt angezeigt.
Überblick
DICOM wurde in den 1980er-Jahren von der amerikanischen Radiologiegesellschaft (ACR) und dem Elektronikindustrieverband (NEMA) entwickelt. Die erste Version erschien 1985 unter dem Namen ACR-NEMA. Der aktuelle Standard heißt DICOM und ist als NEMA-Standard PS3 sowie als ISO-Norm 12052:2017 normiert.
DICOM ist heute in nahezu jeder bildgebenden Einrichtung im Einsatz: Krankenhäuser, Radiologiepraxen, Kardiologiezentren und nuklearmedizinische Institute. Alle modernen bildgebenden Geräte (Röntgen, CT, MRT, Ultraschall, PET, Mammografie) exportieren ihre Bilddaten im DICOM-Format.
Im deutschen Krankenhaus-IT-Kontext ist DICOM die Basis für:
PACS (Picture Archiving and Communication System): Das Archiv, in dem DICOM-Bilder langfristig gespeichert werden.
RIS (Radiologie-Informationssystem): Verwaltet Aufträge und Befunde und kommuniziert über DICOM-Worklists mit den Modalitäten.
Teleradiologie: DICOM-Bilder können über standardisierte Schnittstellen an externe Befunder übertragen werden.
Klinik-Integration: KIS-PACS-RIS-Anbindung über HL7 und DICOM
HL7-Schnittstellen im Bildgebungs-Workflow: Das KIS schickt bei einem Radiologieauftrag eine HL7 v2 ORM-Nachricht (Order Message) an das RIS. Das RIS trägt den Auftrag in die DICOM Modality Worklist ein. Die Modalität (CT, MRT, Röntgen) ruft die Workliste ab und übernimmt Patientendaten ohne manuelle Eingabe. Nach der Befundung schickt das RIS eine HL7 ORU-Nachricht (Observation Result) mit dem Befundtext zurück ans KIS. Fehler in dieser Kette (falsche AE-Title-Konfiguration, HL7-Mapping-Fehler) führen zu Doppeldokumentationen oder fehlenden Befunden.
Deployment und Hochverfügbarkeit: Der PACS-Server ist für den 24/7-Klinikbetrieb ein kritisches System. Ausfallzeiten blockieren Notaufnahme, OP-Planung und Stationsvisiten. Anforderungen: RAID-gesicherter Storage mit mindestens N+1-Redundanz, PACS-Cluster für Zero-Downtime-Updates, Netzwerksegmentierung (DICOM-Geräte in separatem VLAN). Typische PACS-Ports (TCP 104, 11112) sind in der Firewall explizit freizuschalten und auf autorisierte AE-Titles zu beschränken.
DICOM-Datenschutz: DICOM-Dateien enthalten Patientenidentifikatoren als Klartextattribute. Für Teleradiologie-Versendungen und Forschungsexporte ist De-Identifikation nach DICOM PS3.15 Annex E Pflicht. Im PACS-Backup darauf achten, dass verschlüsselte Speicherung aktiviert ist.
Entwickler-Einstieg: DICOMweb und FHIR-Integration
Moderne Systeme nutzen DICOMweb statt klassischem DICOM-Netzwerkprotokoll. Die drei RESTful-Endpunkte sind WADO-RS (Abruf), STOW-RS (Speichern) und QIDO-RS (Suche). Mit der FHIR-Ressource ImagingStudy können DICOM-Serien in FHIR-Workflows referenziert werden, ohne die Bilddaten selbst im FHIR-Server zu speichern. Für die Integration in ePA-fähige Systeme ist perspektivisch der IHE-Workflow IHE RAD XDS-I.b relevant. Toolkits: dcm4chee (Open Source DICOM-Server), fo-dicom (.NET), pydicom (Python).
Relevanz für die Telematikinfrastruktur
In der zweiten Ausbaustufe von MyHealth@EU (Wave 2) sollen medizinische Bilddaten im DICOM-Format grenzüberschreitend ausgetauscht werden können. Das KIS kommuniziert über HL7-Nachrichten und DICOM-Schnittstellen mit dem PACS. Die ePA sieht in zukünftigen Versionen die Einbindung von DICOM-Objekten vor.
Praxis-Tipp: Bilddaten und ePA: Was heute schon funktioniert
In Ihrer Praxis bedeutet das: Die ePA unterstützt aktuell noch keine nativen DICOM-Dateien. Was Sie heute tun können:
Befundberichte zu Röntgen- und MRT-Untersuchungen als PDF in die ePA des Patienten stellen
Für die Weitergabe von Bilddaten: Das Patientenportal Ihres PACS-Anbieters nutzen (z.B. mediDOK). Bilder werden per QR-Code oder Link bereitgestellt.
Wenn Sie einen Vorbefund aus einem anderen Haus benötigen: Direkt beim dortigen PACS-Betreiber den Bildexport im DICOM-Format anfragen.
Sobald die ePA-Bildintegration verfügbar ist, wird Ihr PVS-Hersteller ein entsprechendes Update bereitstellen. Handlungsbedarf besteht jetzt noch nicht.
einem Informationsobjekt (z.B. CT-Bild, MRT-Bild, SR-Dokument)
einem oder mehreren DIMSE-Diensten (DICOM Message Service Element), z.B. C-STORE (Speichern), C-FIND (Suchen), C-MOVE (Abrufen)
Jede SOP-Klasse hat eine eindeutige UID (Unique Identifier) nach dem Schema 1.2.840.10008.x.x.x.
DICOM-Dateiformat
Eine DICOM-Datei besteht aus:
Header: 128 Byte Präambel und 4-Byte-Kenner “DICM”
Data Set: Sequenz von Datenelementen (Attributen) mit je Tag, VR (Value Representation), Länge und Wert
Pixel Data Element (7FE0,0010): Die eigentlichen Bilddaten, komprimiert (JPEG, JPEG 2000, RLE) oder unkomprimiert
Tags sind hexadezimale Zahlenpaare: (0010,0010) ist der Patientenname, (0008,0060) die Modalität. DICOM definiert über 4.000 standardisierte Tags.
Netzwerkkommunikation
DICOM-Geräte kommunizieren über DICOM Application Entities (AE). Verbindungen werden als DICOM Associations über TCP/IP aufgebaut. Typische Ports: 104 (Standard), 11112 (alternativer Port).
Wichtige Netzwerkdienste:
Dienst
Funktion
C-STORE
Bild an PACS übertragen
C-FIND
In PACS oder Worklist suchen
C-MOVE
Bild von PACS an Workstation anfordern
C-GET
Bild direkt abrufen
DICOM Worklist
Auftragsliste vom RIS an Modalität
DICOM und Web: DICOMweb
Neuere Systeme implementieren DICOMweb (DICOM over HTTP), das drei RESTful-Dienste definiert:
WADO-RS (Web Access to DICOM Objects via RESTful Services): Abruf von Bildern per HTTP GET
STOW-RS (Store Over the Web): Speichern von Bildern per HTTP POST
QIDO-RS (Query based on ID for DICOM Objects): Suche per HTTP GET
DICOMweb ermöglicht die Integration von DICOM-Bildern in Webapplikationen und FHIR-basierte Systeme. Der IHE-Profil IHE RAD: AIW-I beschreibt die Integration von DICOMweb in Arbeitsabläufe der bildgebenden Diagnostik.
Dev Quickstart: DICOMweb QIDO-RS, WADO-RS und STOW-RS
Basis-URL des DICOMweb-Servers (Beispiel dcm4chee): http://pacs.example.de:8080/dcm4chee-arc/aets/DCM4CHEE/rs
# QIDO-RS: Studien nach Patient ID suchencurl -X GET "http://pacs.example.de:8080/dcm4chee-arc/aets/DCM4CHEE/rs/studies?PatientID=12345" \ -H "Accept: application/dicom+json"# WADO-RS: Alle Instanzen einer Serie abrufen (gibt multipart/related DICOM zurück)curl -X GET "http://pacs.example.de:8080/dcm4chee-arc/aets/DCM4CHEE/rs/studies/<StudyUID>/series/<SeriesUID>/instances" \ -H "Accept: multipart/related; type=application/dicom"# STOW-RS: DICOM-Datei in PACS speicherncurl -X POST "http://pacs.example.de:8080/dcm4chee-arc/aets/DCM4CHEE/rs/studies" \ -H "Content-Type: multipart/related; type=application/dicom" \ --data-binary @image.dcm# FHIR ImagingStudy: DICOM-Studie per FHIR referenzieren (StudyUID als Identifier)# GET [fhir-base]/ImagingStudy?identifier=urn:dicom:uid:1.2.840.10008.5.1.4.1.1.2.<StudyUID>
Content-Type für Metadaten: application/dicom+json (JSON) oder application/dicom+xml (XML)
DICOM-Dateien enthalten direkte Patientenidentifikatoren (Name, Geburtsdatum, Patientennummer). Für Forschungsdaten und externe Teleradiologie sind sie zu de-identifizieren. DICOM PS3.15 Annex E definiert einen Profil-basierten Ansatz zur De-Identifikation, bei dem eine Liste von Tags entfernt oder pseudonymisiert wird.
Verknüpfungen
KIS (integriert PACS und RIS über DICOM-Schnittstellen)
IHE (Integrationsprofile für DICOM in klinischen Workflows, z.B. IHE RAD, IHE XDS-I)