Un Corso Accelerato sulla Gestione dei Dati di Imaging Medico DICOM

Poiché la tecnologia si fa strada in ogni aspetto della medicina, sono stati fatti grandi progressi nel campo della radiologia. Un tempo la radiologia dipendeva da semplici immagini bidimensionali che dovevano essere sviluppate e fissate manualmente prima della visualizzazione. Ora, quasi tutte le forme di imaging medico sono state digitalizzate e lo spettro della radiologia include non solo radiografie digitali, ma anche scansioni TC, RM, ultrasuoni e imaging nucleare. Per mantenere gli standard e l'uniformità tra i vari tipi di modalità di imaging medico, è stato introdotto il concetto di DICOM.

Come studente di medicina o anche radiologo esperto, la prospettiva di gestire così tanta tecnologia può sembrare piuttosto scoraggiante. Questo articolo spiegherà in modo semplice come gestire i file DICOM e sfruttarne appieno il potenziale.

Che cos'è DICOM nell'Imaging Medico?

DICOM sta per Digital Imaging and Communications in Medicine (Imaging Digitale e Comunicazioni in Medicina). È un formato standard, accettato a livello internazionale, per visualizzare, archiviare, recuperare e condividere immagini mediche. DICOM è conforme a protocolli stabiliti per mantenere l'accuratezza delle informazioni trasmesse attraverso le immagini mediche.

Perché devo imparare a conoscere i file DICOM?

Come studente o radiologo praticante, è probabile che tutte le immagini mediche che vede siano in formato DICOM. I dati di imaging medico DICOM non possono essere aperti dal normale software di imaging presente su sistemi operativi come Windows o Mac OS. È necessario installare uno speciale visualizzatore DICOM medico per recuperare, visualizzare e accedere ai file di immagine medica DICOM. Pertanto, è importante sapere come utilizzare questo formato, quali sono alcune applicazioni rilevanti e come accedere alle informazioni e alle funzionalità contenute all'interno.

Cosa contiene un file di Immagine Medica DICOM?

Qualsiasi immagine medica DICOM è composta da due parti: un'intestazione e l'immagine stessa. L'intestazione consiste in dati che descrivono l'immagine, il più importante dei quali sono i dati del paziente. Ciò include le informazioni demografiche del paziente come il nome, l'età, il sesso e la data di nascita del paziente. L'intestazione può anche fornire informazioni sulle caratteristiche dell'immagine come parametri di acquisizione, intensità dei pixel, dimensione della matrice e dimensioni dell'immagine. Quando si apre un esplora risorse per visualizzare i dati di imaging medico DICOM, l'intestazione può fornire informazioni sul paziente e sull'immagine. L'intestazione è solitamente codificata nell'immagine in modo che il paziente a cui appartiene l'immagine possa essere facilmente identificato. Tuttavia, l'intestazione a volte può andare persa se il file DICOM viene esportato in altri formati, come JPEG. A volte, si potrebbe voler perdere intenzionalmente i dati dell'intestazione, solitamente allo scopo di anonimizzazione nei casi di ricerca. Questo può essere fatto solo utilizzando funzioni software specifiche.

Dove posso accedere ai file DICOM?

Questo dipende dallo scopo per cui desidera i file. Se Lei è un paziente e ha effettuato delle scansioni, probabilmente riceverà un CD o un DVD con le immagini su di esso. Se è uno studente di medicina e desidera visualizzare immagini DICOM per apprendimento e studio, può scaricare tali immagini da risorse online. Se è un radiologo e ha bisogno di accedere ai file per interpretarli e identificare le diagnosi, dovrà utilizzare un server PACS.

• CD/DVD: In generale, quando viene eseguito l'imaging medico, il paziente riceve solitamente una copia dei file immagine su un CD o DVD. Su tali CD, di solito è incluso un visualizzatore di imaging medico DICOM che può aiutarLa a visualizzare le immagini. Alcuni CD potrebbero non avere un'applicazione vera e propria, ma potrebbero fornirLe un collegamento internet per scaricare un visualizzatore DICOM medico adatto.

• Risorse online: Se è uno studente e sta cercando immagini mediche da cui imparare, ci sono diverse risorse online che possono aiutarLa. Alcune buone includono la Dicom library, la Osirix Image library e i Cancer Imaging Archives.

• Server PACS: PACS sta per Picture Archiving and Communications System (Sistema di Archiviazione e Comunicazione delle Immagini). Si tratta fondamentalmente di un database in cui vengono archiviate tutte le immagini mediche. Un server PACS deve avere un'ampia capacità di archiviazione, poiché i file DICOM, essendo di alta qualità, tendono a occupare molto spazio. Ogni ospedale ha solitamente il proprio server PACS. Qualsiasi immagine medica scattata all'interno di un ospedale viene automaticamente archiviata all'interno di quel server PACS.

Affinché un radiologo possa accedere ai file di immagine medica DICOM a scopo di diagnosi e interpretazione, deve essere disponibile una workstation DICOM. Si tratta solitamente di un'applicazione software in grado di integrarsi completamente con il server PACS: l'applicazione deve essere in grado di accedere e recuperare immagini DICOM dal server PACS, nonché consentire la visualizzazione e la modifica e quindi l'archiviazione delle immagini modificate nuovamente sul server PACS.

Come visualizzo un file DICOM?

La visualizzazione di immagini mediche DICOM richiede un software speciale. Esistono fondamentalmente due tipi di software per la visualizzazione dei dati di imaging medico DICOM: software proprietario e software di terze parti. Il software proprietario viene fornito insieme all'hardware per l'imaging medico ed è solitamente creato dallo stesso produttore. Una volta acquisita la scansione TC o RM dalla macchina, le immagini possono essere visualizzate sulla stessa workstation tramite il visualizzatore di imaging medico DICOM. Il software proprietario consente agli utenti di visualizzare dinamicamente immagini sequenziali e consente anche la ricostruzione di queste immagini. Uno dei principali svantaggi è che questi file immagine possono essere visualizzati solo nella stessa posizione dell'hardware. Le immagini possono essere trasferite su dispositivi di archiviazione portatili o su altri computer della rete solo comprimendo le immagini (descritto nella sezione seguente). Tuttavia, una volta esportate le immagini, la capacità di visualizzare e modificare l'immagine originale viene solitamente persa.

Il software di terze parti per la visualizzazione di immagini DICOM sta diventando sempre più comune. Si tratta di applicazioni autonome (standalone) in grado di aprire file DICOM da qualsiasi fonte: internet, un CD o DVD o un server PACS. Il mercato oggi è inondato di applicazioni di visualizzazione DICOM, con opzioni sia gratuite che a pagamento disponibili. Ogni visualizzatore di immagini mediche DICOM ha il proprio set di funzionalità e Lei può scegliere tra di esse a seconda delle Sue esigenze specifiche.

Cosa posso fare con un file DICOM oltre a visualizzare semplicemente l'immagine?

I visualizzatori di imaging medico DICOM di oggi possono fare molto di più che aiutare semplicemente a visualizzare le immagini DICOM. Alcune applicazioni sono abbastanza sofisticate da migliorare la qualità dell'immagine e generare dati aggiuntivi dalle immagini acquisite che possono aiutare nella diagnosi. Alcune delle funzioni che è possibile eseguire, oltre alla semplice visualizzazione dell'immagine, includono

• Migliorare la qualità dell'immagine: È possibile aumentare o diminuire la luminosità dell'immagine. Modificando il contrasto, è possibile distinguere meglio tra aree radiopache e radiotrasparenti di un'immagine. È anche possibile ingrandire l'area di interesse. Un metodo speciale per migliorare la qualità dell'immagine nell'area di interesse prevede proiezioni di intensità massima e minima. Questo aiuta a isolare le aree che hanno assorbito la massima o minima radiazione, distinguendole dalle aree circostanti.

• Ricostruzione delle immagini: Il set di dati DICOM iniziale contiene una serie di immagini bidimensionali, scattate in tutti e tre i piani: assiale, coronale e sagittale. Queste immagini possono essere ricostruite per fornire una vista tridimensionale dell'area anatomica. Questo è chiamato rendering 3D. Un'altra tecnica, chiamata Ricostruzione Multiplanare (MPR), prevede la creazione di nuove sezioni dalle immagini ricostruite in 3D. Ciò consente al radiologo di visualizzare diversi livelli anatomici o angolazioni dalle sezioni originariamente acquisite.

• Effettuare misurazioni: Alcuni visualizzatori DICOM medici consentono di effettuare misurazioni lineari o addirittura volumetriche di strutture anatomiche. Ciò può essere utile nella pianificazione del trattamento e nella valutazione dell'efficacia del trattamento. Ad esempio, in caso di lesioni traumatiche all'orbita ossea, l'analisi volumetrica e il confronto dell'orbita ferita con quella non interessata possono aiutare nella pianificazione della ricostruzione orbitale.

• Confrontare e combinare immagini mediche: Le applicazioni mediche DICOM consentono al radiologo di confrontare due immagini diverse contemporaneamente. Ciò è utile quando si desidera valutare il progresso della malattia nel tempo o l'efficacia del trattamento. È inoltre possibile combinare due diverse modalità di imaging medico utilizzando determinate applicazioni DICOM. Ad esempio, combinando immagini PET e TC è possibile garantire che le aree ad alta attività metabolica (individuate utilizzando la PET) siano mappate su siti anatomici specifici (utilizzando la scansione TC). Ciò consente al medico di estrarre i vantaggi di entrambi i tipi di modalità di imaging contemporaneamente.

Come posso Condividere ed Esportare file DICOM?

Il file medico DICOM di un singolo paziente è composto da più immagini, tutte ad alta risoluzione. Pertanto, la dimensione del file può essere piuttosto grande (ad esempio, una singola scansione TC può arrivare fino a 35 MB). Questi file devono quindi essere compressi prima di poter essere condivisi e trasferiti.

Esistono due modi in cui i file possono essere compressi: lossless e lossy. Nella compressione lossless (senza perdita), sebbene il file stesso sia compresso, non vi è alcuna perdita di informazioni. Pertanto, il file originale può essere recuperato in qualsiasi momento. Tuttavia, questo tipo di compressione richiede molta elaborazione e quindi i file lossless sono lenti da aprire e lenti da salvare. Non è possibile ottenere una quantità sostanziale di compressione con questo metodo. D'altra parte, la compressione lossy (con perdita) consente la riduzione delle dimensioni del file rimuovendo i dati effettivi. Solitamente, vengono rimossi solo i dati ridondanti. A volte, tuttavia, se viene eseguita una compressione eccessiva, la qualità dell'immagine può essere influenzata negativamente. Con questo metodo, i file possono essere compressi a dimensioni molto più piccole rispetto al file originale.

Il file compresso può essere esportato in vari formati. Alcuni dei formati immagine più comuni includono i formati JPEG, TIFF, PNG e GIF.

• JPEG (Joint Photographic Experts Group): Il formato JPEG supporta sia la compressione lossless che lossy. Il JPEG standard utilizza la compressione lossy. L'operatore può specificare quanta compressione deve essere applicata e quindi può controllare quanti dati vengono persi. Un'altra versione, JPEG 2000, supporta la compressione lossless. Con questa applicazione, gli operatori possono identificare determinate aree dell'immagine come "regioni di interesse". Queste aree subiranno solo una compressione lossless, mentre altre parti dell'immagine subiranno una compressione lossy. Il JPEG è utile per condividere facilmente immagini tra computer. Può essere utilizzato per caricare immagini su siti web e per presentazioni PowerPoint standard. Come svantaggio, la qualità delle immagini potrebbe non essere sufficiente per pubblicazioni cartacee.

• TIFF (Tagged Image File Format): Il formato TIFF può supportare anche compressioni sia lossy che lossless. Il TIFF fornisce immagini di qualità superiore ed è quindi il formato preferito da diverse riviste per la pubblicazione. Tuttavia, la dimensione del file è maggiore e questo potrebbe non essere adatto per l'uso in presentazioni o su internet.

• PNG (Portable Network Graphics format): Questo supporta il tipo di compressione lossless. Utilizzando il PNG, è possibile controllare caratteristiche dell'immagine come luminosità e trasparenza. Un vantaggio del PNG è che le immagini possono essere taggate utilizzando metadati, simili all'intestazione di un file DICOM. Questo formato versatile è adatto per pubblicazioni, presentazioni e internet.

• GIF (Graphics Interchange format): Questo è stato uno dei primi formati di imaging ad essere introdotto e non è molto utilizzato oggi. Ha caratteristiche limitate e la compressione è inefficiente. Supporta il tipo di compressione lossless ed è ampiamente utilizzato per i siti web.

Ora che ho imparato a conoscere il software DICOM, qual è il prossimo passo?

Il modo migliore per mettere a frutto la Sua conoscenza dell'imaging medico DICOM è fare pratica. Il primo passo è scaricare un'applicazione DICOM adatta alle Sue esigenze e iniziare a utilizzarla. Esistono diverse applicazioni gratuite che può utilizzare per acquisire esperienza. Le più popolari includono PostDICOM, Horos, RadiANT, Miele LXIV e Navegatium.

PostDICOM è un'applicazione universale adatta ai principianti. È compatibile con i sistemi operativi più comunemente utilizzati, incluse le piattaforme Windows, Mac OS, Linux e Android. È veloce e ha un'interfaccia facile da usare, ottima per le persone che stanno appena imparando le basi della gestione delle immagini DICOM. E allo stesso tempo, con funzionalità avanzate tra cui MPR, MP, MINIP e rendering volumetrico, i radiologi possono utilizzare l'applicazione per capacità diagnostiche migliorate. PostDICOM viene fornito con un PACS basato su cloud unico che Le consente di archiviare file DICOM online e accedervi da qualsiasi luogo, in qualsiasi momento. Può provare il software di imaging medico PostDICOM gratuitamente! Attraverso un unico account accessibile, può archiviare le immagini sul PACS basato su cloud. Se ritiene di aver bisogno di più spazio di archiviazione o più account utente, sono disponibili opzioni di aggiornamento. Provi PostDICOM oggi!