DICOM: uno sguardo al suo ambito e alla sua utilità

DICOM, abbreviazione di Digital Imaging and Communications in Medicine, è diventato indispensabile per qualsiasi contesto clinico moderno che si occupa di imaging medico. Considerando la necessità e l'utilità onnipresenti dell'imaging medico nell'assistenza sanitaria moderna, l'ampia portata e l'applicazione di DICOM non sono difficili da comprendere. Consente l'archiviazione, la visualizzazione e la condivisione di immagini mediche e dati correlati su dispositivi all'interno e tra le strutture mediche.

Che cos'è esattamente DICOM?

DICOM è il protocollo di comunicazione standard utilizzato per l'acquisizione, l'archiviazione e la trasmissione di immagini mediche e dati correlati. In parole povere, DICOM nell'imaging medico funge da modello per le strutture informative e le procedure che controllano l'input e l'output dei dati nei sistemi di imaging medicale. Il termine si riferisce sia al protocollo stesso che al formato di file corrispondente. Tutti i dati ottenuti nel processo di imaging medico sono memorizzati in questo formato. Senza di essa, la condivisione di informazioni tra diversi dispositivi di imaging sarebbe notevolmente più difficile.

DICOM è stato rilasciato nel 1993 come terza versione dello standard ACR-NEMA, un protocollo concepito negli anni '80 con lo scopo di consentire l'interoperabilità dei dispositivi di imaging medicale di diversi produttori. Da allora, DICOM è stato fondamentale nello sviluppo della moderna radiologia, avendo migliorato immensamente il flusso di lavoro e la sostenibilità dei sistemi di imaging medicale consentendo ad apparecchiature, archivi digitali, workstation e server di diversi fornitori di condividere informazioni senza sforzo.

Quali sono i vantaggi del DICOM nell'imaging medicale?

L'imaging medico ha un ruolo cruciale nell'assistenza sanitaria a tutti i livelli principali. Oltre a fornire strumenti chiave per l'analisi clinica e la diagnosi, è altrettanto importante per il trattamento stesso. Senza di esso, i medici dovrebbero ricorrere a metodi diagnostici invasivi molto più spesso. Il monitoraggio dei progressi durante il trattamento sarebbe molto più difficile o impossibile e il trattamento dei pazienti nelle cure di follow-up non includerebbe come utili database di riferimento.

DICOM è diventato onnipresente ovunque sia coinvolto l'imaging medico, dalla radiologia, alla cardiologia, all'oncologia, alla medicina nucleare, alla radioterapia, alla neurologia, all'ortopedia, all'oftalmologia, alla dermatologia e all'odontoiatria, alla medicina veterinaria. Capire il suo ruolo cruciale nella creazione dell'interoperabilità tra i dispositivi di imaging medicale e i sistemi medici è fondamentale per comprendere cosa sia DICOM in primo luogo ed evitare la confusione che si crea quando vengono introdotti termini per i sistemi di informazione medica come PACS o RIS.

DICOM ha soddisfatto efficacemente la necessità di un formato standardizzato per il trasferimento di immagini e dati medici emersi negli anni '80, quando sono stati introdotti l'imaging medico e l'informatica nel lavoro clinico. Questo a sua volta ha fornito molti vantaggi aggiuntivi, tra cui

• Eliminando la necessità di archiviazione fisica: DICOM ha consentito ai sistemi informativi di imaging di archiviare in modo sicuro immagini e dati medici in modo digitale.

• Riduzione dei costi e dei requisiti di spazio: lo storage digitale è significativamente meno costoso dello storage necessario per i film cartacei. I sistemi conformi a DICOM sono molto più convenienti e offrono un vantaggio in termini di spazio rispetto agli archivi cinematografici tradizionali.

• Migliore diagnosi e cura del paziente: anche l'accesso alle informazioni e alla diagnosi è stato facilitato dall'implementazione del DICOM. L'interoperabilità dei dispositivi conformi a DICOM garantisce che i medici di tutto il mondo possano accedere ai dati medici. Sono possibili la telediagnosi, l'istruzione a distanza e la revisione tra pari accelerata, la consultazione e la diagnosi. Tutto ciò fornisce un mezzo per una cooperazione efficace nel processo diagnostico e una migliore assistenza generale al paziente.

• Flusso di lavoro migliorato: l'archiviazione manuale, il recupero e il trasporto delle cartelle appartengono al passato nei sistemi di imaging medicale che utilizzano DICOM. Il recupero più rapido delle immagini e la possibilità di accedere alle immagini da remoto consentono ai medici di lavorare a un ritmo molto più rapido.

• Accesso più semplice ai dati dei pazienti: i sistemi conformi a DICOM offrono una gestione più organizzata e conveniente delle informazioni mediche. Tutti i dati dei pazienti possono essere raggiunti attraverso un unico punto di accesso poiché le immagini sono integrate nei database degli ospedali di immagini DICOM e dati correlati.

• Servizi di imaging aggiuntivi: DICOM fornisce numerosi servizi di imaging aggiuntivi, tra cui la gestione degli elenchi di lavoro delle procedure di imaging, la stampa di immagini su pellicola o supporti digitali come DVD, procedure di reporting e stato di archiviazione, crittografia di set di dati, organizzazione dei layout delle immagini, codifica ECG, CAD risultati e dati di misurazione strutturati, per elencarne alcuni. I dispositivi di imaging conformi a DICOM con monitor diagnostici consentono una visualizzazione più chiara delle immagini rispetto alla visualizzazione tradizionale delle immagini su scatole luminose.

Ospedali pubblici e privati, centri diagnostici, laboratori di analisi e un numero crescente di piccoli studi utilizzano tutti la tecnologia di imaging medicale conforme a DICOM. NEMA afferma che tutti i principali fornitori di tecnologia di imaging medicale utilizzano DICOM e che ogni professione medica che utilizza l'imaging medico utilizzerà presto DICOM.

Quali dispositivi utilizzano DICOM?

Probabilmente è chiaro finora che l'uso principale di DICOM risiede nella sua capacità di risolvere i problemi di compatibilità tra vari dispositivi di diversi produttori. Ma a quali dispositivi si applica esattamente?

L'accesso ai database di immagini e dati DICOM è disponibile su qualsiasi dispositivo su cui sia installato un software conforme allo standard DICOM. Ciò include

• Dispositivi di acquisizione di immagini come tomografia computerizzata (CT), risonanza magnetica (MRI), imaging ad ultrasuoni, radiografia computerizzata, fluoroscopia, angiografia, mammografia, tomosintesi mammaria, PET (tomografia ad emissione di positroni), SPECT (tomografia computerizzata a emissione di fotoni singoli), endoscopia, dispositivi di microscopia, imaging su vetrino intero e dispositivi OCT (tomografia a coerenza ottica)

• Archivi di immagini, ad esempio vNA

• Dispositivi di elaborazione delle immagini: visualizzatori di immagini, workstation diagnostiche, sistemi di visualizzazione 3D, applicazioni di analisi clinica, scanner, masterizzatori di supporti e importatori

• Dispositivi di output cartacei come pellicole fotografiche trasparenti e stampanti cartacee

• Dispositivi inclusi nei sistemi informatici medicali come sistemi PACS (Picture Archiving and Communication Systems), CAD (Computer-aided Detection/Diagnosis Systems), RIS (Radiology Information Systems) ed EMR (Electronic Medical Record)

I visualizzatori DICOM possono essere utilizzati con PC e dispositivi mobili?

Quando si tratta di dispositivi PC, sono spesso disponibili vari tipi di visualizzatori DICOM per tutti i principali sistemi operativi come Windows, macOS e Linux. Per quanto riguarda la disponibilità di visualizzatori DICOM mobili, è stato sviluppato un vasto numero di applicazioni mobili per la visualizzazione di immagini DICOM, molte delle quali gratuite.

Qual è la tecnologia alla base di DICOM?

Lo standard DICOM specifica un protocollo di livello superiore (ULP) compatibile con TCP/IP (Transmission Control Protocol and Internet Protocol), che ne consente l'utilizzo su Internet. Il protocollo viene utilizzato indipendentemente dalla rete fisica che consente un'applicazione versatile, inclusa la comunicazione utilizzando varie forme di Ethernet, VPN, connessioni di accesso remoto (ad esempio tramite modem, ISDN o DSL) e via satellite, per citarne alcuni.

DICOM include protocolli per:

• Scambio di oggetti come immagini e documenti

• Interrogazione e recupero di tali oggetti

• Compressione dell'immagine

• Visualizzazione 3D

• Presentazione dell'immagine

• Stampa di immagini

• Gestione del flusso di lavoro e reporting dei

Il problema della coerenza delle immagini è stato risolto sviluppando una tabella con valori di pixel assegnati digitalmente chiamata funzione di visualizzazione standard in scala di grigi DICOM (GSDF).

Le varie funzionalità di DICOM adottano standard internazionali, ad esempio:

• TLS o ISCL per la riservatezza della rete e l'autenticazione tra pari

• JPEG, JPEG senza perdita di dati, JPEG 2000 o codifica run-length (RLE) per la compressione delle immagini

• ISO 9660, UDF e altri file system compatibili con il software convenzionale

Per quanto riguarda la crittografia, lo standard DICOM facilita la crittografia dei dati, ma la sua implementazione dipende interamente dai fornitori di servizi DICOM e dalle strutture mediche che utilizzano questi servizi. I produttori di prodotti conformi a DICOM possono scegliere di non implementare la crittografia nei loro servizi, nel qual caso le strutture mediche che utilizzano tale DICOM non crittografato hanno la possibilità di configurare reti VPN crittografate. L'efficacia di tali soluzioni di sicurezza è discutibile.

Lo standard DICOM viene continuamente aggiornato per stare al passo con le mutevoli esigenze dei sistemi di imaging medicale. Tra il vasto numero di fornitori di immagini medicali che vendono prodotti conformi a DICOM, la maggior parte partecipa attivamente a questi miglioramenti.

Qual è la differenza tra DICOM e PACS, RIS e CIS?

Termini come PACS, RIS e CIS sono spesso citati insieme a DICOM, soprattutto quando si parla dei vantaggi che i moderni strumenti software, standard e protocolli hanno introdotto nel settore sanitario. Ciò può portare a una certa confusione riguardo a ciò che li distingue, in particolare quando si tratta della differenza tra PACS e DICOM.

I primi sono sistemi informatici medici basati su reti di vari dispositivi. DICOM è il formato di file universale e il protocollo che specifica la comunicazione tra questi dispositivi e consente la stessa tra più sistemi diversi.

Ora che è chiaro, ecco una panoramica dei più comuni sistemi informatici medici:

• I PACS (Picture Archiving and Communication Systems) sono sistemi di imaging medicale che forniscono archiviazione e accesso alle immagini da più modalità. La sua applicazione principale è come opzione di archiviazione superiore che elimina la necessità di archiviazione e recupero manuale dei dati.

• RIS (Radiology Information System) — un altro tipo di sistema informativo per la memorizzazione e la gestione dei dati di imaging medicale comunemente utilizzati nelle pratiche radiologiche. Di solito viene utilizzato dai radiologi per la pianificazione dei pazienti, il monitoraggio e l'interpretazione degli esami e la fatturazione, tra le altre funzioni.

La distinzione tra RIS e PACS potrebbe essere un po' poco chiara in quanto sono applicati nello stesso campo e spesso utilizzati insieme. Sono entrambi sistemi per facilitare la gestione delle informazioni sui pazienti, ma mentre PACS fornisce archiviazione e una soluzione a lungo termine per la gestione dei dati dei pazienti, RIS semplifica i processi e migliora il flusso di lavoro consentendo il monitoraggio dei pazienti in tempo reale e fornendo una cartella clinica centrale dei pazienti.

• EHR (Electronic Health Record): le cartelle cliniche elettroniche sono versioni digitali delle cartelle cliniche dei pazienti. Sono registrazioni digitali dell'intera storia delle cure mediche dei pazienti. Ciò include immagini mediche. Proprio come i sistemi di dati dei pazienti menzionati in precedenza, le cartelle cliniche elettroniche possono funzionare in combinazione con altri sistemi di informazione medica. Possono essere forniti con un'uscita DICOM, un invio o un client e possono anche essere integrati con PACS o RIS.

• CIS (Clinical Information System) - Un sistema informativo per la registrazione, l'archiviazione e la manipolazione delle informazioni cliniche dei pazienti. In che modo questo differisce dalle EHR, potresti chiederti? Le cartelle cliniche elettroniche contengono l'intera storia medica di un paziente e sono quindi molto più generalizzate. I CIS gestiscono informazioni molto specifiche, raccolte direttamente dalle apparecchiature e dagli input del personale medico.

Oltre a fornire innumerevoli vantaggi come il miglioramento del flusso di lavoro e dell'efficienza, la riduzione dei costi e dei requisiti di spazio, questi sistemi di informazione medica consentono agli studi di concentrare maggiormente i loro sforzi sulla cura del paziente. Questo li ha resi indispensabili nelle moderne strutture mediche.

Qual è il miglior visualizzatore DICOM per te?

I visualizzatori DICOM sono parte integrante dei sistemi conformi a DICOM. Se si dispone già di un sistema che supporta DICOM, molto probabilmente non è necessario un visualizzatore di immagini DICOM autonomo. Ma se non è così, o ci sono difficoltà nella comunicazione o nell'accesso a un sistema PACS o RIS, ottenere un visualizzatore DICOM potrebbe rivelarsi la decisione migliore se si desidera iniziare a visualizzare immagini mediche.

C'è un gran numero di visualizzatori di immagini DICOM prontamente disponibili in ogni fascia di prezzo e vari ambiti di applicazione. Come sapere qual è la soluzione giusta? Quali criteri seguire? Per cominciare, dovresti prendere in considerazione il tipo di dispositivi su cui intendi visualizzare le immagini, le funzionalità desiderate, il tipo di sistema operativo e i requisiti di budget.

Ecco alcuni dei visualizzatori DICOM più popolari sul mercato:

• 3DimViewer — Questo visualizzatore DICOM è un visualizzatore 3D open source e quindi disponibile per la personalizzazione e l'integrazione con altri programmi. È uno dei visualizzatori più flessibili disponibili in quanto è accessibile per piattaforme basate su Windows, Macintosh e Linux. Inoltre, è anche gratuito. Le funzionalità di modifica sono ridotte alle opzioni più basilari come luminosità e contrasto. Una delle sue caratteristiche migliori è il rendering di volumi e superfici con segmentazione tissutale basata su soglie. Qualcosa da tenere in considerazione è l'accelerazione GPU necessaria per il rendering del volume.

• Horos DICOM viewer — Un altro visualizzatore di immagini DICOM gratuito e open source. È disponibile per dispositivi Macintosh ed è basato su OsiriX e altre librerie di immagini mediche open source.

• DICOM Web Viewer (DWV): questo visualizzatore può essere utilizzato su quasi tutti i dispositivi con quasi tutti i browser in quanto è un visualizzatore DICOM interamente basato su browser. Come 3DimViewer, è un sistema di sola visualizzazione con funzionalità di modifica minime. L'incorporazione nei server PACS è possibile anche con un po' di codice.

• Mango - in alternativa GUI di analisi multi-immagine, supporta più formati di rendering di immagini e superfici e può creare formati e filtri personalizzati. Offre molte funzionalità di modifica, analisi ed elaborazione ed è disponibile su desktop, browser o iPad Windows, Macintosh e Linux. È anche gratuito per uso non commerciale.

• MicroDICOM: questo visualizzatore DICOM offre un'interfaccia utente intuitiva e tutte le funzionalità più comuni per la manipolazione di immagini DICOM. È disponibile su Windows e, come molti altri visualizzatori DICOM gratuiti, garantisce l'accesso gratuito per uso non commerciale.

La tecnologia medica è in costante miglioramento e diversificazione per adattarsi alle complesse esigenze dei sistemi di imaging medicale. Vengono sviluppati costantemente nuovi tipi di software conformi a DICOM e uno degli sviluppi più interessanti che ne sono scaturiti sono stati i visualizzatori di immagini DICOM basati su cloud. Il nostro visualizzatore DICOM, PostDICOM, si basa su questo concetto. I visualizzatori di immagini DICOM basati su cloud consentono di visualizzare ed elaborare file DICOM online senza la necessità di installare alcun software sui dispositivi client.

Il nostro visualizzatore DICOM viene fornito con una prova gratuita dello spazio cloud che può essere ampliato scegliendo un abbonamento a pagamento al servizio. È supportato su tutte le principali piattaforme (Windows, macOS, Linux, IOS e Android) e dotato di strumenti di visualizzazione avanzati. PostDICOM funge anche da server PACS basato su cloud, consentendo l'archiviazione dei file DICOM nel cloud preservando le funzioni dei normali sistemi PACS che si basano su server locali. La sicurezza è prioritaria in quanto tutte le trasmissioni sono codificate SSL (Secure Socket Layer) e i file possono essere ulteriormente protetti assegnando password.

I vantaggi derivanti dall'utilizzo di software conforme a DICOM nel processo di imaging medicale sono evidenti e, se una struttura richiede sistemi complessi conformi a DICOM o semplici visualizzatori DICOM per iniziare, sono disponibili più che sufficienti opzioni là fuori tra cui scegliere, e il bello degli spettatori DICOM gratuiti è che non c'è nulla da perdere nel provarli.