Sintaxis de transferencia DICOM: descripción detallada

DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) es el estándar internacional que facilita el intercambio de imágenes médicas y datos relacionados entre varios dispositivos y sistemas.

Permite la integración de dispositivos de imágenes médicas, como escáneres, servidores, estaciones de trabajo, impresoras, hardware de red y sistemas de archivo y comunicación de imágenes (PACS) de diferentes fabricantes.


Un componente clave del estándar DICOM es la sintaxis de transferencia, que define cómo se codifican y transmiten los datos DICOM entre sistemas. Esto garantiza que las imágenes médicas y los datos asociados se puedan compartir con precisión en diferentes sistemas y dispositivos.

Definición de la sintaxis de transferencia DICOM

Una sintaxis de transferencia DICOM es un conjunto de reglas de codificación que proporciona una representación inequívoca de una o más sintaxis abstractas. Permite a las entidades de aplicación que se comunican negociar las técnicas de codificación comunes que ambas admiten, como los métodos de compresión y ordenamiento de bytes.

La sintaxis de transferencia es un atributo de un contexto de presentación, uno o más de los cuales se negocian al establecer una asociación entre las entidades de aplicación DICOM.

DICOM define una sintaxis de transferencia predeterminada, la sintaxis de transferencia DICOM Implicit VR Little Endian (identificada por Transfer Syntax UID = «1.2.840.10008.1.2»). Todas las implementaciones de DICOM que cumplan con los requisitos deberán admitir esta sintaxis de transferencia predeterminada.

Propósito y función de la sintaxis de transferencia DICOM

La sintaxis de transferencia DICOM desempeña un papel crucial en los flujos de trabajo de imágenes médicas al garantizar la interoperabilidad, la eficiencia y la flexibilidad.

• Interoperabilidad: diferentes dispositivos de procesamiento de imágenes y software de varios fabricantes pueden trabajar juntos sin problemas en función de las sintaxis de transferencia que ambos admiten. Esta interoperabilidad se extiende más allá del entorno hospitalario y facilita la teleradiología y la telemedicina al permitir el intercambio de imágenes médicas fuera del hospital.

• Eficiencia: mediante el uso de formatos comprimidos, las imágenes se pueden transmitir más rápidamente y ocupar menos espacio de almacenamiento.

• Flexibilidad: los usuarios pueden elegir una sintaxis de transferencia en función de sus necesidades específicas, como la compresión sin o con pérdidas.

Estructura y componentes de una sintaxis de transferencia DICOM

La sintaxis de transferencia DICOM define dos aspectos principales de los archivos DICOM:

• Codificación de datos: especifica cómo se codifican los elementos de datos de un archivo DICOM, lo que afecta principalmente al algoritmo de compresión de imágenes, lo que puede afectar tanto al tamaño del archivo como a la calidad de la imagen.

• Orden de bytes: determina cómo se representan en el archivo los tipos de datos de varios bytes, como números enteros y números de coma flotante. Los dos órdenes de bytes más comunes son Little Endian y Big Endian, que determinan el orden en el que se organizan los bytes para representar estos tipos de datos.

La sintaxis de transferencia también rige la serialización de los objetos DICOM, que convierte el objeto en un flujo de bytes para su transmisión o almacenamiento.

Un archivo DICOM se compone de:

• Encabezado de archivo: contiene un preámbulo de 128 bytes, un prefijo de 4 bytes ('D', 'I', 'C', 'M') y metainformación del archivo.

• Conjunto de datos: representa una única instancia de SOP relacionada con una sola clase de SOP. La sintaxis de transferencia utilizada para codificar el conjunto de datos se identifica mediante el UID de sintaxis de transferencia de la metainformación del archivo DICOM.

Sintaxis de transferencia DICOM en diferentes modalidades de imágenes médicas

La sintaxis de transferencia DICOM garantiza que las imágenes de diferentes modalidades, como radiografías, tomografías computarizadas y resonancias magnéticas, puedan intercambiarse e interpretarse correctamente mediante diferentes sistemas.

Por ejemplo, una tomografía computarizada puede enviar imágenes a un PACS con una sintaxis de transferencia específica, y un radiólogo puede ver esas imágenes en una estación de trabajo con la misma sintaxis de transferencia.

Esta estandarización es crucial para mantener la coherencia y la precisión en la interpretación de imágenes médicas en varias modalidades.

Ventajas y desafíos del uso de la sintaxis de transferencia DICOM

Prestaciones

• Reducción de errores: DICOM proporciona una forma estandarizada de almacenar, enviar y recibir imágenes e información médicas sin la necesidad de introducir datos manualmente, lo que reduce los errores y mejora la eficiencia.

• Mejora de la eficiencia: la transferencia electrónica de imágenes médicas mediante el estándar DICOM ha hecho que los sistemas de salud sean mucho más eficientes. Esto puede ayudar a los proveedores a diagnosticar a los pacientes más rápidamente y a comenzar los tratamientos de inmediato.

• Mejor diagnóstico y atención al paciente: la implementación de DICOM facilita el acceso a la información y al diagnóstico. La interoperabilidad de los dispositivos compatibles con el DICOM garantiza que los médicos puedan acceder a los datos médicos de todo el mundo.

• Flujo de trabajo mejorado: el archivado, la recuperación y el transporte manuales de carpetas son cosa del pasado en el campo de las imágenes médicas.

• Informes estructurados: DICOM permite la creación de informes estructurados, lo que puede beneficiar la colaboración y la investigación.

Desafíos

• Problemas de compatibilidad: los distintos proveedores pueden introducir variaciones en sus implementaciones de DICOM, lo que puede provocar problemas de compatibilidad.

• Desafíos relacionados con los datos: las inconsistencias en los formatos de los datos, las variaciones en el etiquetado de los metadatos o incluso las diferencias en la forma en que se registra la información de los pacientes pueden dificultar el intercambio de datos sin interrupciones.

• Problemas de seguridad: las implementaciones seguras de DICOM pueden requerir procesos de cifrado y autenticación adicionales, lo que puede provocar retrasos o problemas técnicos en la transmisión de imágenes médicas.

• Problemas de rendimiento: los protocolos DICOM seguros pueden introducir latencia y aumentar los tiempos de procesamiento, lo cual es una preocupación fundamental en los entornos clínicos donde el acceso rápido a las imágenes médicas es esencial.

• Limitaciones de compresión: si bien las técnicas de compresión, como la codificación por longitud de ejecución (RLE), pueden reducir el tamaño de los archivos, pueden ser menos eficaces para ciertos tipos de imágenes médicas, lo que puede provocar que los archivos tengan tamaños de archivo más grandes y una calidad de imagen reducida.

Normas y reglamentos relacionados con la sintaxis de transferencia DICOM

La NEMA (Asociación Nacional de Fabricantes de Productos Eléctricos) define y registra las sintaxis de transferencia DICOM. NEMA garantiza la exclusividad de todos los nombres de sintaxis de transferencia DICOM. También se pueden usar nombres de sintaxis de transferencia definidos de forma privada; sin embargo, NEMA no los registrará.

La sintaxis de transferencia establece lo siguiente:

• El orden de los bytes (endiano pequeño/grande)

• Si las Vrs (representaciones de valores) están serializadas (explícitas/implícitas)

• Si los datos de píxeles están comprimidos o no

La siguiente tabla muestra las sintaxis de transferencia DICOM disponibles y sus UID correspondientes:

UID de sintaxis de transferencia Nombre de sintaxis de transferencia
1,24010008,12 Implicit VR Endian: sintaxis de transferencia predeterminada para DICOM
1,240100081,21 VR explícita Little Endian
1,24010008,12,1,99 Little Endian VR explícito y desinflado
1,24010008,12.2 Big Endian de realidad virtual explícita
1,24010008,12,4,50 Línea base JPEG (proceso 1): sintaxis de transferencia predeterminada para la compresión de imágenes JPEG de 8 bits con pérdida
1,24010008,12,4,51 Línea base JPEG (procesos 2 y 4): sintaxis de transferencia predeterminada para la compresión de imágenes JPEG de 12 bits con pérdidas (solo proceso 4)
1,24010008,12,4,57 JPEG sin pérdidas, no jerárquico (procesos 14)
1,24010008,12,4,70 Predicción JPEG sin pérdidas, no jerárquica y de primer orden (procesos 14): sintaxis de transferencia predeterminada para la compresión de imágenes JPEG sin pérdidas
1,24010008,12,4,80 Imagen sin pérdida JPEG-LS... fuente
1,24010008,12,4,95 Desinflado referenciado por JPIP
1,24010008,12,5 RLE sin pérdidas
1,240100081,26,1 Encapsulación MIME según RFC 2557
1,24010008,12,4100 Perfil principal MPEG2 Nivel principal
1,24010008,12,4102 MPEG-4 AVC/H.264 de alto perfil/nivel 4.1
1,24010008,12,4103 Perfil alto compatible con MPEG-4 AVC/H.264 BD/nivel 4.1

Resumen

La sintaxis de transferencia DICOM es un elemento crucial del estándar DICOM, que permite el intercambio eficiente y confiable de imágenes médicas e información relacionada. Garantiza la interoperabilidad entre los diferentes dispositivos y sistemas de imágenes médicas, mejora la eficiencia del flujo de trabajo y mejora la atención al paciente al:

• Proporcionar un formato estandarizado para codificar y transmitir datos de imágenes médicas.

• Facilitar la comunicación entre diferentes dispositivos y sistemas de imágenes médicas.

• Permite una compresión eficiente de imágenes médicas.

• Soporta varias modalidades de imagen, incluidas radiografías, tomografías computarizadas y resonancias magnéticas.

Si bien la sintaxis de transferencia DICOM puede presentar desafíos, como problemas de compatibilidad y problemas de seguridad, los beneficios superan a los inconvenientes, lo que la convierte en una tecnología esencial en las imágenes médicas modernas.

Conclusión

La sintaxis de transferencia DICOM es un componente fundamental del estándar DICOM. Permite el intercambio eficiente y confiable de imágenes médicas e información relacionada. Garantiza la interoperabilidad entre los dispositivos y sistemas de imágenes médicas, mejora la eficiencia del flujo de trabajo y mejora la atención al paciente.

Si bien el uso de la sintaxis de transferencia DICOM presenta desafíos, los beneficios superan a los inconvenientes, lo que la convierte en una tecnología esencial en las imágenes médicas modernas. Al promover la interoperabilidad y la estandarización, DICOM Transfer Syntax desempeña un papel vital a la hora de mejorar la atención a los pacientes y avanzar en el campo de las imágenes médicas.

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