Analysis of New Concepts and Definitions in DICOM Second Generation Radiotherapy Objects Based on an Experimental Implementation

This thesis examines the new major concepts for communicating radiotherapy-related data with DICOM, introduced in Supplement 147. As the existing DICOM information objects, used to transfer radiotherapy-related information, are mostly overloaded and static, new concepts to describe this data are developed at the moment in Supplement 147. These concepts facilitate a more convenient representation of new treatment devices and treatment techniques in DICOM and solve other issues with first-generation DICOM RT objects. Hence Supplement 147 is replacing the entire working concept strategy for a complete domain, and the supplement itself is extensive in comparison to other supplements, an overview whether all these concepts work together just by examining them on a drawing board is hardly possible. Therefore, this thesis investigates the information separation into different Information Object Definitions (IODs), the new radiation prescription object and the new concept to enable abstract access to volumetric objects, which are considered to be the major conceptual changes

Konzeption und Entwicklung von Modulen zur Verwaltung und Visualisierung von DICOM RT Objekten im CHILI-PACS-System

Für die fortwährende Optimierung von Behandlungsstrategien im Bereich der Strahlentherapie ist es notwendig, Behandlungspläne strukturiert miteinander zu vergleichen. Um die vielfältigen Datenmengen, die sich im Rahmen großer und übergreifender Forschungsprojekte, wie etwa dem ULICE-Projekt [18] ergeben, suffizient auswerten zu können, ist ein leichter Zugriff für alle Projektteilnehmer erstrebenswert. Dieser kann beispielsweise durch den Einsatz einer Telemedizinakte, wie sie z.B. von der Firma CHILI GmbH angeboten wird, erfolgen. Die Telemedizinakte muss unbedingt in der Lage sein, das Datenformat, in dem Therapiepläne abgespeichert werden (DICOM RT), zu verarbeiten. Daher wurde im ersten Schritt dieser Arbeit analysiert, welche Informationen im Rahmen eines DICOM RT Viewing Moduls im CHILI-PACS dargestellt werden können. Als zentrale Aufgabe wurde die Darstellung des Dosis-Volumen-Histogramms (DVH) ermittelt, für dessen Berechnung es Module für die Darstellung der segmentierten Strukturen (RT Structure Set) und die Dosisverteilung (RT Dose) geben muss. Außerdem soll es zu einem späteren Zeitpunkt leicht möglich sein, weitere Module für die Anzeige der übrigen DICOM RT Objekte zu integrieren. Nach der Spezifikation der geforderten Funktionalität wurde ein Konzept für deren Umsetzung erstellt und mit der Implementierung einer der Kernfunktionen begonnen. Durch diese Implementierung soll es anderen Programmierern erleichtert werden, das gewählte Konzept nachzuvollziehen und das DICOM RT Viewing Modul des CHILI-PACS entsprechend erweitern und anpassen zu können, bis letztendlich ein homogenes und vollständiges Gesamtsystem entsteht. Durch die Umsetzung eines Moduls zur Darstellung von RT Structure Sets ist es jetzt möglich, sich die segmentierten Strukturen eines DICOM RT Datensatzes im CHILIPACS anzeigen zu lassen. Es können gezielt einzelne Strukturen an- und abgewählt und deren Konturfarbe geändert werden. Die Darstellung der Konturen ist für die Axial-, die Coronal- und die Sagittalebene möglich. Eine Überprüfung der Funktionalität wurde mit den zur Verfügung stehenden DICOM RT Testdatensätzen durchgeführt