Rofo 2009; 181(1): 32-37
DOI: 10.1055/s-2008-1027847
Technik und Medizinphysik

© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Kompression digitaler Bilddaten in der Radiologie – Ergebnisse einer Konsensuskonferenz

Compression of Digital Images in Radiology – Results of a Consensus ConferenceR. Loose1 , R. Braunschweig2 , E. Kotter3 , P. Mildenberger4 , R. Simmler5 , M. Wucherer5
  • 1Institut für Diagnostische und Interventionelle Radiologie, Klinikum Nürnberg-Nord
  • 2Klinik für bildgebende Diagnostik u. Interventionsradiologie, BG Kliniken Bergmannstrost
  • 3Abteilung Röntgendiagnostik, Universitätsklinikum Freiburg
  • 4Klinik und Poliklinik für diagnostische und interventionelle Radiologie, Universität Mainz
  • 5Institut für Medizinische Physik, Klinikum Nürnberg
Further Information

Publication History

eingereicht: 20.7.2008

angenommen: 14.9.2008

Publication Date:
29 December 2008 (online)

Zusammenfassung

Ziel: Empfehlungen zur verlustbehafteten (lossy) Kompression digitaler radiologischer DICOM Bilddaten in Deutschland durch eine Konsensuskonferenz. Die Kompression digitaler radiologischer Bilddaten wurde in vielen Studien [1] [2] [3] [4] [5] evaluiert. Obwohl unter Erhalt der diagnostischen Bildqualität Kompressionen je nach Modalität zwischen 1:5 und 1:200 möglich sind, gibt es bisher kaum einen klinischen Einsatz. Material und Methoden: In einer durch die AGIT und APT der DRG organisierten Konsensuskonferenz mit ca. 80 interessierten Teilnehmern (Radiologie, Industrie, Physik, Behörden) ohne individuelle Auswahl wurden für die Modalitäten CT, CR/DR, MR, RF/XA und verschiedene Körperregionen Obergrenzen für Kompressionsfaktoren unter Erhalt der diagnostischen Bildqualität festgelegt. Das Konsensniveau wurde auf mindestens 66 % festgelegt. Ergebnisse: Für die einzelnen Modalitäten wurden folgende Kompressionsfaktoren empfohlen: CT (Gehirn) 1:5, CT (alle übrigen Anwendungen) 1:8, CR/DR (alle Anwendungen außer Mammografie) 1:10, CR/DR (Mammografie) 1:15, MR (alle Anwendungen) 1:7, RF/XA (Durchleuchtung, DSA, Kardangio) 1:6. Diese Empfehlungen gelten sowohl für JPEG als auch auf JPEG 2000 /Wavelet Kompressionen. Schlussfolgerung: Die Ergebnisse verstehen sich als Empfehlung und geben Grenzen von Kompressionsfaktoren an, bei deren Anwendung keine Beeinträchtigung der diagnostischen Bildqualität zu erwarten ist. Sie sind ähnlich zu aktuellen nationalen Empfehlungen für Kanada und England [21] [27].

Abstract

Purpose: Recommendations for lossy compression of digital radiological DICOM images in Germany by means of a consensus conference. The compression of digital radiological images was evaluated in many studies [1] [2] [3] [4] [5]. Even though the results demonstrate full diagnostic image quality of modality-dependent compression between 1:5 and 1:200, there are only a few clinical applications. Materials and Methods: A consensus conference with approx. 80 interested participants (radiology, industry, physics, and agencies) without individual invitation was organized by the working groups AGIT and APT of the German Roentgen Society DRG to determine compression factors without loss of diagnostic image quality for different anatomical regions for CT, CR/DR, MR, RF/XA examinations. The consent level was specified as at least 66 %. Results: For individual modalities the following compression factors were recommended: CT (brain) 1:5, CT (all other applications) 1:8, CR/DR (all applications except mammography) 1:10, CR/DR (mammography) 1:15, MR (all applications) 1:7, RF/XA (fluoroscopy, DSA, cardiac angio) 1: 6. The recommended compression ratios are valid for JPEG and JPEG 2000 /Wavelet compressions. Conclusion: The results may be understood as recommendations and indicate limits of compression factors with no expected reduction of diagnostic image quality. They are similar to the current national recommendations for Canada and England [21] [27].

Literatur

  • 1 Breeuwer M, Heusdens R, Gunnewiek R K. et al . Data compression of x-ray cardio-angiographic image series.  Int J Card Imaging. 1995;  11 179-186
  • 2 Eraso F E, Analoui M, Watson A B. et al . Impact of lossy compression on diagnostic accuracy of radiographs for periapical lesions.  Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod. 2002;  93 621-625
  • 3 Goldberg M A, Gazelle G S, Boland G W. et al . Focal hepatic lesions: effect of three-dimensional wavelet compression on detection at CT.  Radiology. 1997;  202 159-165
  • 4 Ko J P, Chang J, Bomsztyk E. et al . Effect of CT image compression on computer-assisted lung nodule volume measurement.  Radiology. 2005;  237 83-88
  • 5 Yamamoto S, Johkoh T, Mihara N. et al . Evaluation of compressed lung CT image quality using quantitative analysis.  Radiat Med. 2001;  19 321-329
  • 6 Kondo Y. [Medical image transfer for emergency care utilizing internet and mobile phone.  Nippon Hoshasen Gijutsu Gakkai Zasshi. 2002;  58 1393-1401
  • 7 Sung M M, Kim H J, Yoo S K. et al . Clinical evaluation of compression ratios using JPEG2000 on computed radiography chest images.  J Digit Imaging. 2002;  15 78-83
  • 8 Kalyanpur A, Neklesa V P, Taylor C R. et al . Evaluation of JPEG and wavelet compression of body CT images for direct digital teleradiologic transmission.  Radiology. 2000;  217 772-779
  • 9 Zalis M E, Hahn P F, Arellano R S. et al . CT colonography with teleradiology: effect of lossy wavelet compression on polyp detection – initial observations.  Radiology. 2001;  220 387-392
  • 10 Baker W A, Hearne S E, Spero L A. et al . Lossy (15:1) JPEG compression of digital coronary angiograms does not limit detection of subtle morphological features.  Circulation. 1997;  96 1157-1164
  • 11 Fidler A, Likar B, Pernus F. et al . Impact of JPEG lossy image compression on quantitative digital subtraction radiography.  Dentomaxillofac Radiol. 2002;  31 106-112
  • 12 Ohgiya Y, Gokan T, Nobusawa H. et al . Acute cerebral infarction: effect of JEPG compression on detection at CT.  Radiology. 2003;  227 124-127
  • 13 Savcenko V, Erickson B J, Persons K R. et al . An evaluation of JPEG and JPEG 2000 irreversible compression algorithms applied to neurologic computed tomography and magnetic resonance images. Joint Photographic Experts Group.  J Digit Imaging. 2000;  13 183-185
  • 14 Azpiroz-Leehan J, Leder R, Lerallut J F. Quantitative and qualitative evaluation of filter characteristics for wavelet packet compression of MR images.  Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2004;  2 1537-1540
  • 15 Goldberg M A, Pivovarov M, Mayo-Smith W W. et al . Application of wavelet compression to digitized radiographs.  Am J Roentgenol. 1994;  163 463-468
  • 16 Woo H S, Kim K J, Kim T J. et al . JPEG 2000 compression of abdominal CT: difference in tolerance between thin- and thick-section images.  Am J Roentgenol. 2007;  189 535-541
  • 17 Kopp I B, Selbmann H K, Koller M. Konsensusfindung in evidenzbasierten Leitlinien – vom Mythos zur rationalen Strategie.  Z ärztl Fortbild QualGesundh wes (ZaeFQ). 2007;  101 89-95
  • 18 Das Leitlinien-Manual von AWMF und ÄZQ.  Z ärztl Fortbild Qual sich (ZaeFQ). 2001;  95 1-84
  • 19 , http://www.uni-mainz.de/FB/Medizin/Radiologie/agit/Welcome.html, Stand 13.10.2008
  • 20 , http://ikrweb.uni-muenster.de/aptdir/apt.html, Stand 13.10.2008
  • 21 Koff D A, Shulman H. An Overview of Digital Compression of Medical Images: Can We Use Lossy Image Compression in Radiology?.  Can Assoc Radiol J. 2006;  57 211-217
  • 22 Loose R, Walz M, Schinkmann M. et al . Anforderungen an verlustbehaftete JPEG und Wavelet Bildkompressionen in FDDI-, Ethernet-, ISDN- und Analog-Netzen in der Radiologie.  Fortschr Röntgenstr. 1996;  164 79
  • 23 Loose R, Detmar K, Schulz-Wendtland R. et al . Wavelet Bildkompression von Digitalen Mammographieaufnahmen.  Fortschr Röntgenstr. 2007;  179 220
  • 24 Loose R, Simmler R, Detmar K. et al . Monitor reading of lossy compressed digital mammograms.  European Radiology. 2008;  18 152
  • 25 Fründ R, Jähnig V, Strotzer M. et al . Akzeptanzanalyse einer digitalen Bildverteilung in einem filmlosen Universitätsklinikum.  Fortschr Röntgenstr. 2007;  179 160-165
  • 26 Heye T, Kurz P, Eiers M. et al . Eine radiologische Fallsammlung mit interaktivem Charakter als neues Element in der studentischen Ausbildung.  Fortschr Röntgenstr. 2008;  180 337-344
  • 27 , http://www.rcr.ac.uk/docs/radiology/pdf/IT_guidance_LossyApr08.pdf, Stand 13.10.2008

PD Dr. Dr. Reinhard Loose

Institut für Diagnostische und Interventionelle Radiologie, Klinikum Nürnberg-Nord

Prof.-Ernst-Nathan-Str. 1

90419 Nürnberg

Phone: ++ 49/9 11/3 98 25 40

Fax: ++ 49/9 11/3 98 20 73

Email: Loose@klinikum-nuernberg.de

    >