L'imaging medicale è un aspetto importante dell'assistenza sanitaria contemporanea. Le immagini diagnostiche, che si tratti delle più semplici radiografie o di complesse scansioni RM, aiutano i medici a valutare una condizione, a prendere decisioni sul trattamento e a monitorare le prestazioni dei pazienti. Dietro ogni immagine medica c'è un formato standard che assicura che i dati possano essere archiviati, trasmessi e interpretati allo stesso modo in tutti gli ospedali e i sistemi clinici. Quest'ultimo formato è DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine).
Lo standard DICOM è lo standard internazionale per la gestione dei dati di imaging medicale. Specifica come vengono codificate le immagini, come i dettagli del paziente vengono codificati nei file di imaging e come i sistemi di imaging, come i PACS (Picture Archiving and Communication Systems), gestiscono i file all'interno dei sistemi sanitari.
Una domanda che professionisti della radiologia, esperti di IT sanitario e sviluppatori di sistemi di imaging si sono posti in diverse occasioni è se un singolo file DICOM possa includere informazioni per più di un paziente. Dal momento che gli archivi di imaging e i sistemi ospedalieri gestiscono enormi volumi di studi contemporaneamente, potrebbe sembrare che le informazioni relative a più pazienti possano essere archiviate in un unico file di imaging.
In realtà, lo standard DICOM è stato creato per evitare proprio questo scenario. Un paziente è strettamente collegato a ogni oggetto DICOM per garantire la sicurezza clinica, l'integrità dei dati e la conformità alle normative.
Per scoprire le ragioni di ciò, è necessario discutere la struttura di un file DICOM, come i metadati possono essere utilizzati per identificare i pazienti e come i sistemi di imaging medicale possono essere utilizzati per organizzare i dati di imaging in ambito sanitario.
No, il file DICOM non può archiviare informazioni su più pazienti.
Ogni file DICOM rappresenta un singolo evento di imaging e contiene metadati che identificano un singolo paziente. Lo standard DICOM ha un formato gerarchico per l'archiviazione dei dati di imaging: Paziente-Studio-Serie-Istanza, il che è importante perché assicura che tutte le immagini siano associate alla cartella clinica del paziente appropriato in qualsiasi sistema di imaging medicale.
• Il file DICOM è una singola immagine di imaging, ad esempio una singola fetta TC, un frame RM o un'immagine radiografica.
• Ogni file DICOM ha metadati che identificano un solo paziente.
• DICOM organizza i dati di imaging utilizzando un modello gerarchico: Paziente → Studio → Serie → Istanza.
• Un archivio PACS o un database di imaging può contenere più pazienti, ma mai un singolo file DICOM.
• Questo quadro salvaguarda l'accuratezza clinica, l'integrità dell'identità del paziente e l'affidabilità nella diagnosi.
Un file DICOM è un formato digitale specializzato utilizzato per archiviare dati di imaging medicale insieme a informazioni importanti sul paziente, lo studio di imaging e i parametri di acquisizione.
Un file DICOM non è semplicemente un archivio di pixel, come nel caso di un'immagine convenzionale come un'immagine JPEG o PNG. Incorpora due elementi significativi in un'unica struttura:
1. Dati Pixel dell'Immagine contenenti l'immagine diagnostica effettiva.
2. Metadati che sono informazioni descrittive sul paziente e sulla procedura di imaging.
Lo standard DICOM garantisce la condivisione di immagini mediche tra vari sistemi che includono:
• Sistemi Informativi Ospedalieri (HIS)
• Sistemi Informativi Radiologici (RIS)
• Sistemi di Archiviazione e Comunicazione di Immagini (PACS)
• Piattaforme di imaging basate su cloud
Grazie a tale standardizzazione, medici e radiologi sono in grado di utilizzare file DICOM nei sistemi di altri fornitori e recuperare comunque preziose informazioni cliniche.
Un singolo file DICOM descrive una singola istanza di imaging, tipicamente un frame o una fetta in uno studio diagnostico.
Un file DICOM è molto più di un'immagine. Contiene informazioni organizzate che spiegano tutti i punti significativi del processo di imaging.
I dati visivi registrati durante l'imaging sono archiviati nella sezione dei dati pixel. Questo può comprendere immagini di modalità, tra cui:
• TC (Tomografia Computerizzata)
• RM (Risonanza Magnetica)
• Radiografia
• Ecografia
• Mammografia
• Scansioni PET
Uno studio di ricerca potrebbe consistere in centinaia o addirittura migliaia di singoli file DICOM, a seconda della modalità, ciascuno rappresentante una fetta di immagine separata.
Il componente dei metadati ha attributi allineati che spiegano l'ambiente dell'immagine. Queste informazioni includono:
• Identificazione del Paziente
• Data e Ora dello Studio
• Modalità di Imaging
• Parametri di Acquisizione
• Dettagli sull'Apparecchiatura
• Note Cliniche
I metadati sono anche contenuti in elementi di dati DICOM che sono spesso chiamati tag DICOM. I tag sono identici a un pezzo di informazione nel file.
Ad esempio, i tag possono includere:
• Nome del Paziente
• ID del Paziente
• UID dell'Istanza dello Studio• UID dell'Istanza della Serie
• UID dell'Istanza SOP
Questi identificatori assicurano che tutte le immagini siano collegate al paziente e all'esame clinico appropriati.
Per capire perché un singolo file DICOM non può archiviare più di un paziente, è necessario conoscere l'approccio gerarchico che DICOM utilizza per organizzare i dati di imaging.
Il modello DICOM divide le informazioni in quattro livelli.
Il livello paziente è la persona sotto cura da parte del mondo medico. Gli identificatori che sono comunemente usati come metadati relativi al paziente sono il nome del paziente, l'ID del paziente, la data di nascita e il sesso.
Tutti gli studi di imaging effettuati su quella particolare persona sono tutti elencati sotto lo stesso record del paziente.
Uno studio è un determinato esame diagnostico condotto sul paziente. Un esempio è che un paziente può avere una scansione TC del torace o una RM del cervello. Ogni studio è definito come un esame.
Uno studio può avere più serie di imaging ed è descritto in modo univoco da un UID di Istanza di Studio.
In entrambi i pezzi, le immagini sono inserite in serie. Una serie di immagini è generalmente una sequenza di immagini ottenute con lo stesso protocollo o sequenza di imaging.
Ad esempio, uno studio TC può contenere:
• Fette Assiali
• Immagini con Mezzo di Contrasto
• Serie di Ricostruzione
A tutte le serie viene assegnato un UID di Istanza di Serie.
Il livello individuale è al livello delle singole immagini. Tutte le immagini sono archiviate come singoli file DICOM e identificate in modo distinto da un UID di Istanza SOP.
Una tale disposizione gerarchica assicurerà che ogni file di imaging sia indicizzato a un dato paziente, studio e serie.
Lo standard DICOM è stato creato con un focus sulla sicurezza del paziente e sulla precisione clinica. Ci sarebbe un alto rischio di complicazioni del flusso di lavoro clinico se più di un paziente fosse incluso in un singolo file di imaging.
Un file DICOM contiene metadati di identificazione del paziente incorporati nei suoi metadati. I sistemi clinici utilizzano questi metadati per identificare il record del paziente a cui appartiene l'immagine.
Nel caso di un singolo file DICOM, a cui fosse consentito di avere più identificatori di paziente, verrebbero rilevati numerosi problemi:
• I sistemi di imaging potrebbero attribuire immagini al paziente sbagliato.
• I radiologi potrebbero leggere le immagini di altre persone.
• I sistemi ospedalieri non sarebbero in grado di tenere registri corretti dei pazienti.
• La conformità alle normative potrebbe essere compromessa.
Per evitare tali rischi, lo standard DICOM ha disposizioni rigorose secondo cui l'oggetto di imaging deve essere correlato a un singolo record del paziente.
Questo design aiuta a preservare i registri clinici corretti e assiste i programmi di cura nel condurre pratiche diagnostiche sicure all'interno delle strutture mediche.
Anche se non è possibile archiviare più pazienti in un singolo file DICOM, gli ambienti di imaging medicale di solito devono elaborare migliaia di pazienti alla volta.
Nessun singolo paziente si trova su un file, ma più pazienti si trovano su database e archivi di imaging.
Questi sistemi includono:
• Archivi PACS
• Archivi di radiologia ospedaliera
• Sistemi Informativi Radiologici (RIS)
• Soluzioni di Enterprise Imaging
In tali sistemi, i singoli record dei pazienti possono avere molti studi di imaging e una serie di studi può avere molte immagini.
L'infrastruttura di imaging ordinerà questi file in base a identificatori e indici del database, anziché unire i file di più pazienti in un unico file.
Anche i metadati DICOM sono importanti per garantire che ogni oggetto di imaging sia collegato al paziente giusto.
Ogni file DICOM ha centinaia di elementi di dati strutturati. Alcuni dei tag più vitali sono quelli utilizzati per identificare i pazienti e gli studi di imaging.
I tag DICOM generali del paziente sono:
| Tag | Descrizione |
| Nome Paziente | Identifica il paziente |
| ID Paziente | Identificatore univoco del paziente |
| Data di Nascita Paziente | Data di nascita |
| Sesso Paziente | Sesso biologico |
Ci sono altri identificatori che garantiscono che i dati nell'imaging siano ordinati negli studi e nelle serie:
| Tag | Descrizione |
| UID Istanza Studio | Identificatore univoco per lo studio di imaging |
| UID Istanza Serie | Identificatore per ogni serie di imaging |
| UID Istanza SOP | Identificatore per ogni singola immagine |
Questi identificatori rendono i sistemi di imaging in grado di recuperare e organizzare l'imaging medicale in un ampio contesto clinico.
I sistemi PACS agiscono come punto principale per l'archiviazione e l'accesso ai dati di imaging DICOM negli ospedali e nei centri di imaging.
Quando vengono condotti gli studi di imaging, i file DICOM vengono inviati dai dispositivi di imaging al server PACS. I file vengono quindi indicizzati nel sistema PACS, in base ai metadati presenti in ciascuno degli header DICOM.
Questo processo di indicizzazione organizza le immagini secondo la struttura gerarchica:
Paziente
→ Studio
→ Serie
→ Immagine (file DICOM)
Gli studi di imaging possono quindi essere consultati da radiologi e medici cercando tramite identificatori dei pazienti, data dello studio o tipo di esame.
Questo processo è ulteriormente facilitato nelle moderne piattaforme Cloud PACS, in cui l'accesso remoto avviene in modo sicuro, l'archiviazione può essere scalata e il flusso di lavoro di imaging può essere integrato in diverse strutture sanitarie.
È un malinteso comune, quando un file e un archivio vengono confusi, che un singolo file DICOM possa contenere più di un paziente.
Questo malinteso può essere causato da diverse situazioni.
Un esempio è che gli studi di immagini vengono occasionalmente inviati come cartelle compresse o pacchetti di archivio di numerosi file DICOM. Tali pacchetti possono contenere immagini di più di un paziente che, se esportate in modo errato, possono sembrare contenere più record di pazienti in un unico file.
Allo stesso modo, i database di imaging possono contenere diversi set di dati di pazienti nella stessa struttura di archiviazione, eppure ogni immagine in quell'archivio è un file DICOM distinto associato a un paziente.
La differenza tra contenitori di archiviazione e singoli oggetti DICOM aiuta a spiegare perché lo standard DICOM non supporta più pazienti in un singolo file.
Con il crescente utilizzo delle tecnologie cloud in ambito medico, l'infrastruttura di imaging contemporanea dovrebbe includere controlli rigorosi sull'identificazione del paziente ed essere in grado di scalare l'archiviazione dei dati.
Alcuni dei meccanismi utilizzati dalle piattaforme Cloud PACS per garantire l'integrità dei dati sono:
• Validazione automatizzata dei metadati
• Controllo degli identificatori del paziente• Indicizzazione a livello di studio• Controlli di accesso sicuri
• Registrazione di audit e monitoraggio della conformità
Questi sistemi assicurano che ogni oggetto di imaging sia appropriatamente collegato al giusto record del paziente, oltre a consentire ai medici di accedere agli studi di imaging da siti distribuiti.
L'uso di architetture basate su cloud migliora anche la condivisione di informazioni tra i fornitori di assistenza sanitaria e consente ai radiologi di esaminare le immagini in sicurezza tra ospedali, cliniche e contesti di telemedicina.
Lo standard DICOM costituisce la base del modo in cui le informazioni di imaging medicale vengono archiviate, organizzate e inviate attraverso le attuali strutture sanitarie. Utilizzando dati di immagine con metadati strutturati, DICOM è in grado di mantenere tutte le immagini diagnostiche collegate al paziente appropriato e all'ambiente clinico.
Una singola istanza di imaging è rappresentata da un singolo file DICOM ed è collegata a un singolo paziente. Un formato così rigoroso garantisce la sicurezza del paziente, elimina gli errori clinici e assicura che i sistemi di imaging mantengano dati diagnostici precisi.
Sebbene gli archivi medici e i sistemi PACS possano includere i dati di imaging di migliaia di pazienti, le immagini nei sistemi sono ancora oggetti DICOM discreti collegati a un record del paziente.
Questa struttura è fondamentale da comprendere per radiologi, specialisti IT sanitari e sviluppatori che lavorano con tecnologie di imaging medicale.
No. Lo standard DICOM stabilisce che un file DICOM deve essere collegato a un solo record del paziente. Sarebbe pericoloso consentire a più pazienti di trovarsi in un unico file con rischi clinici e di gestione dei dati.
I metadati DICOM contengono normalmente nome del paziente, ID del paziente, data di nascita, sesso e altri identificatori necessari per determinare l'immagine con la cartella clinica appropriata.
Sì. I sistemi PACS sono utilizzati per gestire i referti di imaging di un gran numero di pazienti. Tuttavia, tutte le immagini nel PACS contengono immagini come singoli file DICOM associati a un paziente specifico.
Uno studio è un'analisi di imaging completa di un paziente e un file DICOM è un'immagine o un'istanza di uno studio.Le informazioni sul paziente possono essere rimosse da un file DICOM?
Sì. L'anonimizzazione dei file DICOM può essere ottenuta eliminando o alterando gli identificatori del paziente. Si tratta di un processo comune che viene utilizzato nella ricerca, nell'apprendimento o nella condivisione dei dati.
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