Umeå University's logo

Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM) is the global standard for managing electronic medical information regarding patients, medical images and dosimetric data. However, DICOM is limited. It does not include information on radiation from examinations. Radiation Dose Structured Reports (RDSR) are needed, they are a complement to the DICOM standard and contain a complete list and sum of all patient radiation exposures, per examination, medical imaging, and interventional procedure. This thesis study has the goal of creating a non-propietary software-based toolbox capable of analysing DICOM and RDSR data from SIEMENS angiography systems. The project objectives were summarised into five parts: Data collection; Development of Python script to load DICOM-RDSR files; Development of analytical toolbox to work on DICOM-RDSR files; Propose a design for a standardised report template and discussion with clinical staff to verify that the work is clinically reliable. Example data were collected over the last three years from an angiography system, ARTIS Pheno, SIEMENS Healthineers, ANG45 interventional suit located in the interventional radiology department in Huddinge. The data collected contained 96 276 radiation exposures. A Python script to convert DICOM-RDSR files to .json or .csv, for easier file management, was developed in unison with a Python script for analysis of converted data. A standardised report template was designed in Excel to visualise and present the results of the analytical script to clinical staff. The developed toolbox was then applied to several use cases. Among these; the first involved comparing the practices of two interventional angiography departments in terms of how they collimated the radiation field during procedures to minimise patient dose; the second use case was to map the dose-area-product contribution per acquisition protocol for one angiography department. The analytical toolbox, called RDSR-Analytic, proved to be both reliable and useful in calculating the cumulative dose-area-product per acquisition protocol. For example, we identified that during the 2021 - 2025 period the acquisition protocol called DCT Mjukväavnad CARE 4s was used 122 times for the ANG45 laboratory and contributed with 38% of the cumulative dose-area product of the laboratory. In conclusion, the developed software has successfully met the project objectives and enhances the current state of analytics by complementing existing analytical tools with a novel, modular software package.

Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM) är den globala standarden för hantering av elektronisk medicinsk information avseende patienter, medicinska bilder och dosimetriska data. DICOM har emellertid begränsningar, då standarden inte inkluderar information om stråldoser från en undersökning. För detta ändamål används Radiation Dose Structured Reports (RDSR), som är ett tillägg till DICOM-standarden och innehåller en komplett lista samt summering av alla patienters strålningsexponeringar, per undersökning, medicinsk avbildning och interventionell procedur. Detta examensarbete har som mål att utveckla en icke-proprietär mjukvarubaserad verktygslåda för analys av DICOM- och RDSR-data från SIEMENS angiografisystem. Projektmålen sammanfattades i fem delar: Datainsamling; Utveckling av ett Python-skript för att läsa in DICOM-RDSR-filer; Utveckling av en analytisk verktygslåda för bearbetning av DICOM-RDSR-filer; Förslag på en design för en standardiserad rapportmall samt genom diskussion med klinisk personal verifiera att arbetet är kliniskt tillförlitligt. Exempeldata samlades in under de senaste tre åren från ett angiografisystem, ARTIS Pheno, SIEMENS Healthineers, ANG45 interventionssal vid den interventionella radiologiavdelningen i Huddinge. Den insamlade datan omfattade 96 276 strålningsexponeringar. Ett Python-skript för att konvertera DICOM-RDSR-filer till .json eller .csv, för att underlätta filhantering, utvecklades parallellt med ett analysverktyg för bearbetning av den konverterade datan. En standardiserad rapportmall utformades i Excel för att visualisera och presentera resultaten från det analytiska skriptet för klinisk personal. Verktygslådan tillämpades därefter på olika användningsfall. Bland dessa var det första att jämföra hur två olika interventionella angiografiavdelningar arbetar med att anpassa strålfältets storlek under en undersökning i syfte att minimera patientdosen; Det andra för att kartlägga dos-areaproduktens bidrag per insamlingsprotokoll för en angiografiavdelning. Den analytiska verktygslådan, benämnd RDSR-Analytic, visade sig vara både tillförlitlig och användbar för beräkning av kumulativ dos-areaprodukt per insamlingsprotokoll. Exempelvis identifierades att under perioden 2021 - 2025 användes insamlingsprotokollet DCT Mjukvävnad CARE 4s 122 gånger i ANG45-labbet, vilket stod för 38% av labbets kumulativa dos-areaprodukt. Sammanfattningsvis har den utvecklade mjukvaran framgångsrikt uppfyllt projektmålen och stärker det aktuella analyslandskapet genom att komplettera befintliga analytiska verktyg med ett nytt, modulärt mjukvarupaket.