Application capable d’accepter des images médicales en utilisant le standard DICOM

La politique d’anonymisation

ANALYSE ET CONCEPTION

IMPLÉMENTATION

Le besoin consiste à fournir le secteur de la recherche en données provenant de patients pour tester et valider les algorithmes et méthodes mis au point pour améliorer la qualité des images oudétecterdescaractéristiquesspéciﬁquesdanslebutd’aideraudiagnostic.
Lasolutionàceproblèmeconsisteàmettreaupointunebanqued’imagesmédicalesprovenant du secteur clinique. Cela ne doit cependant pas se faire au détriment de la protection de la conﬁdentialité de l’information,du droit à la vie privée du patient ou même du consentement du patient.De plus,aﬁn de pouvoir suivre un patient sur une longue période de temps,il faudra être en mesure d’effectuer des mises à jour incrémentales par l’ajout successif de nouvelles informations.
Ce chapitre présente les détails techniques relatifs à l’implémentation du système Anonym 1.0 qui a été développé dans le cadre de ce mémoire. Les différentes sections de ce chapitre traitentdescontraintesdontilafallutenircomptepouratteindrelesobjectifsvisés.Unesection traite de l’API («Application Programming Interface») utilisé. On fait un bref retour sur les contraintes dictées par le standard DICOM lui-même et on présente les différents patrons de conceptionutilisésdanslecadredelamiseaupointdelapolitiqued’anonymisationquiconstituelecœurdenotreapplication.Ilestégalementquestiondesautrespatronsdeconception qui jouent des rôles secondaires mais néanmoins importants dans l’élaboration de notre application. Ce chapitre présente ﬁnalement les points qui n’ont malheureusement pas été abordés

Retour sur les contraintes

Les premières contraintes qui se présentent à nous concernent le type,le format et le média sur lequel les données à anonymiser sont disponibles. Le type de donnée consiste en des images médicales. Ces images doivent être disponibles électroniquement pour permettre de tester les algorithmes de traitement d’images développés en recherche. Le format d’image utilisé est le format DICOM. Ce format s’impose par son usage très répandu dans le monde médical. Le typedemédiautiliséestleﬁchierDICOM.
L’utilisation du format DICOM est souhaitable car il s’agit d’un standard largement utilisé dans le domainemédical ce qui facilitel’intégrationdenotre application à l’intérieurdes systèmes existants. C’est pour cette raison que notre application est en mesure de communiquer avec des modalités DICOM. De plus, comme il s’agit d’un standard ouvert qui est abondammentdocumenté,ilexistedenombreuxoutilspournousaiderdansledéveloppementdenotre application.Concernant le média utilisé, mentionnons que les images sont conservées sous forme de ﬁchiers DICOM sur le disque. En conservant le format de stockage le plus générique possible, nous facilitons la manipulation des images anonymisées par des applications tierces qui sont indépendantes du fonctionnement de notre système. De plus, étant donné la complexité du standard DICOM, nous ne voulons pas devoirmaintenir une structure d’informationsimilaire à l’intérieur de notre système. Nous nous contentons plutôt de conserver dans notre système que certaines informations utiles aux traitements que nous souhaitons appliquer à l’image en plusd’uneréférenceauﬁchiercontenantl’imageenquestion.

La modalité DICOM

Notre application est capable d’accepter des images médicales en utilisant le standard DICOM. Le rôle de notre application consiste à attendre l’établissement d’une nouvelle association, un fois l’association établie, elle reçoit une requête de stockage (C_STORE) avec toute l’information nécessaire pour anonymiser l’image DICOM. Une fois l’image originale reçue, le système itère parmi les attributs et anonymise chacun des items en tenant compte des règles énonçées dans la politique d’anonymisation. Les attributs de l’image sont ensuite récupérés puis assemblés en une nouvelle image avant son enregistrement déﬁnitif dans la base de données secondaire.Cefonctionnementdel’applicationestillustréàlaﬁgure3.1.

L’utilisation d’un API

Tous les détails relatifs au format DICOM, de l’établissement de l’association à l’écriture du ﬁchierdanslabanqued’imagessecondaire,sontprisenchargeparun«ApplicationProgramming Interface» ou API. Pour manipuler les images DICOM, nous optons pour l’utilisation d’un API programmé en Java. Le choix du langage de programmation pour la réalisation de notresystèmeestévident:ilexistebonnombred’APIJavatelsquePixelMed,JDCM,dcm4che ou dicom4j. La multitude des API disponibles a justiﬁé l’utilisation des patrons Interface & Abstract Class dans le cadre du patron Adapter aﬁn de conserver l’indépendance du système avec les classes de l’API employé. Il va sans dire que l’analyse et la conception orientées objetsnousagrandementaidédanslaréalisationdeceprojet,l’utilisationabondantedespatrons de conception orientés objets n’est pas étrangère non plus au choix que nous avons fait de l’approched’analyseetdeconceptionainsiquedulangagedeprogrammation.

Les contraintes dictées par le standard DICOM

LesﬁchiersDICOMpossèdentdesattributscontenantdel’informationnominativepermettant d’identiﬁerlepatient.C’estpourcetteraisonqu’ilfautyappliquerdesalgortihmesd’anonymisationdemanièreàmodiﬁerlecontenudesattributsdanslebutd’assurerlaconﬁdentialitédu patient.Cependant,nouss avons que le standard DICOM possède certaines contraintes comme parexemplel’intégritéréférentielleexistantentrelesUIDoulesVRdictantrigoureusementla manière de spéciﬁer la valeur des attributs. Malheureusement, ces contraintes ne nous offrent pastoutelalibertéescomptéepouratteindreleniveaud’anonymisationsouhaité.Commenous l’avonsspéciﬁédans notreanalyse,pourfaireface àcescontraintes,nousdevonssélectionner et faire subir à nos attributs des algorithmes d’anonymisation,un par attribut, dont le contenu sera dicté par certains critères comme le type d’anonymisation(désidentiﬁcation, anonymisation et pseudonymisation),la représentation de valeur qui spéciﬁe la taille, le format et le jeu decaractères acceptésparlesdifférentsattributs,letyped’élémentdedonnéequistipulesiun élément doit être présent ou non dans l’instance et si oui, quelle importance prend sa valeur et qui sont intimement liés aux déﬁnitions d’objets d’information (IOD) ainsi que les besoins spéciﬁques à la recherche qui peuvent être pris en charges par les différents niveaux formulés àl’intérieurdelapolitiqued’anonymisation.

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Table des matières

INTRODUCTION
CHAPITRE1 REVUEDELALITTÉRATURE
1.1 La désidentiﬁcation
1.2 L’anonymisation
1.2.1 Exemple d’inférence
1.2.2 Les canaux d’inférence
1.3 La pseudonymisation
1.4 Conclusion
CHAPITRE2 ANALYSE ET CONCEPTION
2.1 Introduction
2.2 Description du problème
2.3 Description de la solution
2.4 Premièrecatégorie:lesattributàdésidentiﬁer
2.5 Deuxièmecatégorie:lesattributsàanonymiser
2.6 Troisièmecatégorie:lesattributsàpseudonymiser
2.7 Conclusion
CHAPITRE3 IMPLÉMENTATION
3.1 Retour sur les contraintes
3.2 La modalité DICOM
3.3 L’utilisation d’un API
3.4 LescontraintesdictéesparlestandardDICOM
3.5 Lapolitiqued’anonymisation
3.6 Lespatronsdeconceptionutilisés
3.7 Technicalités
CONCLUSION
RECOMMANDATIONS
ANNEXEI TABLEAUX
ANNEXEII PATRONS DE CONCEPTION ORIENTÉS-OBJETS
ANNEXEIII GUIDE D’EXPLOITATION POUR ANONYMV1.0
BIBLIOGRAPHIE