DICOM: Et blik på dets omfang og anvendelighed

DICOM – en forkortelse for Digital Imaging and Communications in Medicine – er blevet uundværligt i enhver moderne klinisk indstilling, der beskæftiger sig med medicinsk billedbehandling. I betragtning af det allestedsnærværende behov og nytten af medicinsk billeddiagnostik i moderne sundhedspleje er DICOMs brede omfang og anvendelse ikke svært at begribe. Det muliggør lagring, visning og deling af medicinske billeder og relaterede data på enheder inden for og på tværs af medicinske faciliteter.

Hvad er DICOM præcis?

DICOM er standardkommunikationsprotokollen, der bruges til at indsamle, gemme og transmittere medicinske billeder og relaterede data. Enkelt formuleret fungerer DICOM inden for medicinsk billedbehandling som en plan for de informationsstrukturer og procedurer, der styrer input og output af data i medicinske billedbehandlingssystemer. Udtrykket refererer til både selve protokollen og dens tilsvarende filformat. Alle data indhentet i processen med medicinsk billeddiagnostik gemmes i dette format. Uden det ville det være væsentligt vanskeligere at dele oplysninger mellem forskellige billedbehandlingsenheder.

DICOM blev udgivet i 1993 som den tredje version af ACR-NEMA-standarden – en protokol udtænkt i 1980'erne med det formål at muliggøre interoperabilitet mellem medicinsk billedbehandlingsudstyr fra forskellige producenter. Siden da har DICOM været afgørende for udviklingen af moderne radiologi og har forbedret arbejdsgangen og bæredygtigheden af medicinske billedsystemer enormt ved at lade udstyr, digitale arkiver, arbejdsstationer og servere fra forskellige leverandører dele information ubesværet.

Hvad er fordelene ved DICOM inden for medicinsk billedbehandling?

Medicinsk billeddiagnostik spiller en afgørende rolle i sundhedsvæsenet på alle større niveauer. Udover at levere vigtige værktøjer til klinisk analyse og diagnose er det lige så vigtigt for selve behandlingen. Uden det ville læger langt oftere være nødt til at ty til invasive diagnostiske metoder. Det ville være meget sværere eller umuligt at spore fremskridt under behandlingen, og behandling af patienter i opfølgende pleje ville ikke omfatte lige så nyttige databaser til reference.

DICOM er blevet allestedsnærværende, hvor der er medicinsk billedbehandling involveret, fra radiologi, kardiologi, onkologi, nuklearmedicin, strålebehandling, neurologi, ortopædi, oftalmologi, dermatologi og tandpleje til veterinærmedicin. At forstå dets afgørende rolle i at skabe interoperabilitet mellem medicinske billedbehandlingsenheder og medicinske systemer er vitalt for at forstå hvad DICOM er i første omgang og undgå den forvirring, der opstår, når termer for medicinske informationssystemer som PACS eller RIS introduceres.

DICOM opfyldte effektivt behovet for et standardiseret format til overførsel af medicinske billeder og data, der opstod tilbage i 1980'erne, da medicinsk billedbehandling og computere i klinisk arbejde blev introduceret. Dette gav igen mange yderligere fordele, herunder

• Eliminering af behovet for fysisk opbevaring – DICOM tillod billedinformationssystemer at gemme medicinske billeder og data sikkert digitalt.

• Reducererede omkostninger og pladskrav – Digital lagring er væsentligt billigere end den opbevaring, der kræves til fysiske film. DICOM-kompatible systemer er langt mere omkostningseffektive og giver en pladsfordel i forhold til de traditionelle filmarkiver.

• Bedre diagnose og patientpleje – Adgang til information og diagnose blev også lettet med implementeringen af DICOM. Interoperabiliteten af DICOM-kompatible enheder sikrer, at medicinske data kan tilgås af læger over hele verden. Telediagnose, fjernundervisning og accelereret peer review, konsultation og diagnose gøres muligt. Alt dette giver mulighed for effektivt samarbejde i diagnoseprocessen og bedre overordnet patientpleje.

• Forbedret arbejdsgang – Manuel arkivering, hentning og transport af mapper hører fortiden til i medicinske billedsystemer, der bruger DICOM. Hurtigere billedhentning og evnen til at tilgå billederne eksternt giver læger mulighed for at arbejde i et meget hurtigere tempo.

• Lettere adgang til patientdata – DICOM-kompatible systemer tilbyder mere organiseret og bekvem håndtering af medicinsk information. Alle patientdata kan nås via et enkelt adgangspunkt, da billeder er integreret i hospitalernes databaser med DICOM-billeder og relaterede data.

• Yderligere billedbehandlingstjenester – DICOM leverer mange yderligere billedbehandlingstjenester, herunder styring af arbejdslister for billedbehandlingsprocedurer, udskrivning af billeder på film eller digitale medier som DVD'er, rapportering af procedure- og arkiveringsstatus, kryptering af datasæt, organisering af billedlayouts, kodning af EKG'er, CAD-resultater og strukturerede måledata, for at nævne nogle få. DICOM-kompatible billedbehandlingsenheder med diagnostiske skærme muliggør klarere visualisering af billeder sammenlignet med den traditionelle visning af billeder på lyskasser.

Offentlige og private hospitaler, diagnostiske centre, analyselaboratorier og et stigende antal mindre praksisser bruger alle DICOM-kompatibel medicinsk billedbehandlingsteknologi. NEMA fastslår, at alle større leverandører af medicinsk billedbehandlingsteknologi bruger DICOM, og at enhver medicinsk profession, der bruger medicinsk billedbehandling, snart vil bruge DICOM.

Hvilke enheder bruger DICOM?

Det er sandsynligvis klart indtil videre, at DICOMs kerneanvendelse ligger i dets evne til at løse kompatibilitetsproblemer mellem forskellige enheder fra forskellige producenter. Men hvilke enheder gælder dette præcis for?

Adgang til databaser med DICOM-billeder og data er tilgængelig på enhver enhed med passende DICOM-kompatibel software installeret. Det inkluderer

• Billedoptagelsesenheder såsom computertomografi (CT), magnetisk resonansscanning (MR), ultralydsscanning, computerradiografi, fluoroskopi, angiografi, mammografi, bryst-tomosyntese, PET (positronemissionstomografi), SPECT (single photon emission computed tomography), endoskopi, mikroskopi, whole slide imaging og OCT (optisk kohærens tomografi) enheder

• Billedarkiver, f.eks. VNA'er (Vendor Neutral Archives)

• Billedbehandlingsenheder – billedfremvisere, diagnostiske arbejdsstationer, 3D-visualiseringssystemer, kliniske analyseapplikationer, scannere, mediebrændere og importører

• Fysiske outputenheder som fotografiske transparenter og papirprintere

• Enheder inkluderet i medicinske it-systemer såsom PACS (Picture Archiving and Communication Systems), CAD (Computer-aided Detection/Diagnosis Systems), RIS (Radiology Information Systems) og EPJ (Elektronisk patientjournal) systemer

Kan DICOM-viewere bruges med pc'er og mobile enheder?

Når det kommer til pc-enheder, er forskellige typer DICOM-viewere ofte tilgængelige til alle større operativsystemer såsom Windows, macOS og Linux. Med hensyn til tilgængeligheden af mobile DICOM-viewere er der udviklet et stort antal mobilapplikationer til visning af DICOM-billeder, hvoraf mange er gratis.

Hvad er teknologien bag DICOM?

DICOM-standarden specificerer en øvre lagprotokol (ULP), der er kompatibel med TCP/IP (Transmission Control Protocol og Internet Protocol), hvilket muliggør dens brug over internettet. Protokollen bruges uafhængigt af det fysiske netværk, hvilket muliggør alsidig anvendelse, herunder kommunikation via forskellige former for Ethernet, VPN'er, fjernadgangsforbindelser (såsom via modem, ISDN eller DSL) og via satellit, for at nævne nogle få.

DICOM inkluderer protokoller til:

• Udveksling af objekter såsom billeder og dokumenter

• Forespørgsel og hentning af sådanne objekter

• Billedkomprimering

• 3D-visualisering

• Billedpræsentation

• Udskrivning af billeder

• Workflowstyring og resultatrapportering

Problemet med billedkonsistens er løst ved at udvikle en tabel med digitalt tildelte pixelværdier kaldet DICOM grayscale standard display function (GSDF).

DICOMs forskellige funktioner vedtager internationale standarder, for eksempel:

• TLS eller ISCL til netværksfortrolighed og peer-godkendelse

• JPEG, lossless JPEG, JPEG 2000 eller run-length encoding (RLE) til billedkomprimering

• ISO 9660, UDF og andre filsystemer kompatible med konventionel software

Når det kommer til kryptering, letter DICOM-standarden datakryptering, men implementeringen afhænger helt af DICOM-tjenesteudbydere og medicinske faciliteter, der bruger disse tjenester. Producenter af DICOM-kompatible produkter kan vælge ikke at implementere kryptering i deres tjenester, i hvilket tilfælde de medicinske faciliteter, der bruger sådan ukrypteret DICOM, har mulighed for at oprette krypterede VPN-netværk. Effektiviteten af sådanne sikkerhedsløsninger kan diskuteres.

DICOM-standarden opdateres løbende for at følge med de skiftende krav til medicinske billedsystemer. Blandt det store antal leverandører af medicinsk billedbehandling, der sælger DICOM-kompatible produkter, deltager flertallet aktivt i disse forbedringer.

Hvad er forskellen mellem DICOM og PACS, RIS og CIS?

Termer som PACS, RIS og CIS nævnes ofte sammen med DICOM, især når man taler om de fordele, som moderne softwareværktøjer, standarder og protokoller har indført i sundhedsvæsenet. Dette kan føre til en vis forvirring med hensyn til, hvad der adskiller dem, især når det kommer til forskellen mellem PACS og DICOM.

De førstnævnte er medicinske it-systemer baseret på netværk af forskellige enheder. DICOM er det universelle filformat og protokol, der specificerer kommunikationen mellem disse enheder og muliggør det samme mellem flere forskellige systemer.

Nu hvor det er på plads, er her en oversigt over de mest almindelige medicinske it-systemer:

• PACS (Picture Archiving and Communication Systems) er medicinske billedsystemer, der giver lagring og adgang til billeder fra flere modaliteter. Dets primære anvendelse er som en overlegen lagringsmulighed, der eliminerer behovet for manuel lagring og hentning af data.

• RIS (Radiology Information System) – en anden type informationssystem til lagring og styring af medicinske billeddata, der almindeligvis anvendes i radiologisk praksis. Det bruges normalt af radiologer til planlægning af patienter, sporing og tolkning af undersøgelser og fakturering, blandt andre funktioner.

Skelnen mellem RIS og PACS kan være lidt uklar, da de anvendes inden for samme felt og ofte bruges sammen. De er begge systemer til at lette håndteringen af patientinformation, men mens PACS leverer lagring og en langsigtet løsning til styring af patientdata, strømliner RIS processer og forbedrer arbejdsgangen ved at muliggøre patientsporing i realtid og levere én central kilde til patienters medicinske journaler.

• EPJ (Elektronisk Patientjournal) – EPJ'er (eller EHR på engelsk) er digitale versioner af patienters papirjournaler. De er digitale optegnelser over patienters fulde medicinske behandlingshistorik. Dette inkluderer medicinske billeder. Ligesom de tidligere nævnte systemer til patientdata kan EPJ'er fungere sammen med andre medicinske informationssystemer. De kan komme med et DICOM-output, afsendelse eller klient, og de kan også integreres med PACS eller RIS.

• CIS (Klinisk Informationssystem) – Et informationssystem til registrering, lagring og manipulation af patienters kliniske information. Hvordan adskiller dette sig fra EPJ'er, tænker du måske? EPJ'er indeholder hele patientens sygehistorie og er derfor meget mere generaliserede. CIS håndterer meget specifik information, indsamlet direkte fra udstyr og input fra medicinsk personale.

Ud over at give utallige fordele som forbedret arbejdsgang og effektivitet, reducerede omkostninger og pladskrav, gør disse medicinske informationssystemer det muligt for praksisser at fokusere flere af deres kræfter omkring patientpleje. Dette har gjort dem uundværlige i moderne medicinske faciliteter.

Hvad er den bedste DICOM-viewer for dig?

DICOM-viewere er en integreret del af DICOM-kompatible systemer. Hvis du allerede har et system, der understøtter DICOM, er en selvstændig DICOM-billedfremviser sandsynligvis ikke nødvendig. Men hvis det ikke er tilfældet, eller der er vanskeligheder med kommunikation med eller adgang til et PACS- eller RIS-system, kan det vise sig at være den bedste beslutning at få en DICOM-viewer, hvis du ønsker at begynde at se medicinske billeder.

Der er et stort antal DICOM-billedfremvisere let tilgængelige i enhver prisklasse og til forskellige anvendelsesområder. Hvordan ved man, hvilken der passer bedst? Hvilke kriterier skal man gå efter? Til at begynde med bør du overveje typen af enheder, du planlægger at se billederne på, de ønskede funktioner, typen af operativsystem og dit budget.

Her er blot nogle få af de mest populære DICOM-viewere på markedet:

• 3DimViewer – Denne DICOM-viewer er en open source 3D-viewer og er derfor tilgængelig for tilpasning og integration med andre programmer. Det er en af de mest fleksible viewere, der findes, da den er tilgængelig for Windows-, Macintosh- og Linux-baserede platforme. Oven i købet er den også gratis. Redigeringsfunktioner er reduceret til de mest grundlæggende muligheder som lysstyrke og kontrast. En af dens bedste funktioner er volumen- og overfladerendering med tærskelbaseret vævssegmentering. Noget at tage i betragtning er den GPU-acceleration, der er nødvendig for volumenrendering.

• Horos DICOM viewer – Endnu en gratis, open source DICOM-billedfremviser. Den er tilgængelig for Macintosh-enheder og er baseret på OsiriX og andre open source medicinske billedbiblioteker.

• DICOM Web Viewer (DWV) – Denne viewer kan bruges på næsten enhver enhed med næsten enhver browser, da det er en fuldstændig browserbaseret DICOM-viewer. Ligesom 3DimViewer er det et system kun til visning med minimale redigeringsfunktioner. Inkorporering i PACS-servere er også muligt med lidt kodning.

• Mango – alternativt Multi-image Analysis GUI, understøtter flere billed- og overfladerenderingsformater og kan oprette tilpassede formater og filtre. Det tilbyder mange redigerings-, analyse- og behandlingsfunktioner og er tilgængeligt på Windows, Macintosh og Linux desktops, browsere eller iPads. Det er også gratis til ikke-kommerciel brug.

• MicroDicom – Denne DICOM-viewer tilbyder en intuitiv brugergrænseflade og alle de mest almindelige funktioner til manipulation af DICOM-billeder. Den er tilgængelig på Windows og giver ligesom mange andre gratis DICOM-viewere gratis adgang til ikke-kommerciel brug.

Medicinsk teknologi forbedres og diversificeres konstant for at tilpasse sig de komplekse krav fra medicinske billedsystemer. Nye typer DICOM-kompatibel software udvikles konstant, og en af de mest interessante udviklinger, der er opstået heraf, har været skybaserede DICOM-billedfremvisere. Vores helt egen DICOM-viewer, PostDICOM, er baseret på dette koncept. Skybaserede DICOM-billedfremvisere muliggør visning og behandling af DICOM-filer online uden behov for at installere software på klientenheder.

Vores DICOM-viewer kommer med en gratis prøveperiode på skyplads, som kan udvides ved at vælge et betalt abonnement på tjenesten. Den understøttes på tværs af alle større platforme (Windows, macOS, Linux, IOS og Android) og er udstyret med avancerede visningsværktøjer. PostDICOM fungerer også som en skybaseret PACS-server, der gør det muligt at gemme DICOM-filer i skyen, mens funktionerne fra almindelige PACS-systemer, der er afhængige af lokale servere, bevares. Sikkerhed prioriteres, da alle transmissioner er SSL-krypterede (Secure Socket Layer), og filer kan sikres yderligere ved at tildele adgangskoder.

Fordelene ved at bruge DICOM-kompatibel software i processen med medicinsk billedbehandling er indlysende, og uanset om en facilitet kræver indviklede DICOM-kompatible systemer eller simple DICOM-viewere til at starte med, er der mere end nok muligheder tilgængelige derude at vælge imellem, og det gode ved gratis DICOM-viewere er, at der ikke er noget at tabe ved at prøve dem.