Un corso accelerato sulla gestione dei dati di imaging medicale DICOM

Man mano che la tecnologia si fa strada in ogni aspetto della medicina, sono stati fatti grandi progressi nel campo della radiologia. La radiologia una volta dipendeva da semplici immagini bidimensionali che dovevano essere sviluppate e riparate 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, risonanza magnetica, 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 come radiologo a tutti gli effetti, la prospettiva di avere a che fare con così tanta tecnologia può sembrare piuttosto scoraggiante. Questo articolo spiegherà semplicemente come gestire i file DICOM e sfruttarne appieno il potenziale.

Cos'è il DICOM nell'imaging medico?

DICOM sta per Digital Imaging and Communications in Medicine. È un formato standard accettato a livello internazionale per visualizzare, archiviare, recuperare e condividere immagini mediche. DICOM è conforme ai protocolli impostati per mantenere l'accuratezza delle informazioni trasmesse tramite immagini mediche.

Perché ho bisogno di informazioni sui file DICOM?

Come studente o radiologo praticante, è probabile che tutte le immagini mediche che vedi siano in formato DICOM. I dati di imaging medicale DICOM non possono essere aperti da un 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 immagini mediche DICOM. Pertanto, è importante sapere come utilizzare questo formato, quali sono alcune applicazioni pertinenti e come accedere alle informazioni e alle funzionalità contenute all'interno.

Cosa contiene un file DICOM Medical Image?

Qualsiasi immagine medica DICOM è composta da due parti: un'intestazione e l'immagine stessa. L'intestazione è costituita da 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 i parametri di acquisizione, l'intensità dei pixel, la dimensione della matrice e le dimensioni dell'immagine. Quando si apre un file explorer per visualizzare i dati di imaging medicale DICOM, l'intestazione può fornire informazioni sul paziente e sull'immagine. L'intestazione è solitamente codificata sull'immagine in modo che il paziente a cui appartiene l'immagine possa essere facilmente identificato. Tuttavia, a volte l'intestazione può andare persa se il file DICOM viene esportato in altri formati, come JPEG. A volte, potresti voler perdere intenzionalmente i dati dell'intestazione, di solito a scopo di anonimizzazione nei casi di ricerca. Questo può essere fatto solo utilizzando funzioni software specifiche.

Dove posso accedere ai file DICOM?

Dipende dallo scopo per cui desideri i file. Se sei un paziente e hai subito delle scansioni, probabilmente riceverai un CD o un DVD con delle immagini. Se sei uno studente di medicina e desideri visualizzare le immagini DICOM per l'apprendimento e lo studio, puoi scaricare tali immagini dalle risorse online. Se sei un radiologo e hai bisogno di accedere ai file per interpretarli e identificare le diagnosi, dovrai utilizzare un server PACS.

• CD/DVD: In generale, quando si esegue l'imaging medico, il paziente di solito riceve una copia dei file immagine su un CD o DVD. Su tali CD, di solito è incluso un visualizzatore di immagini medicali DICOM che può aiutarti a visualizzare le immagini. Alcuni CD potrebbero non avere un'applicazione effettiva, ma potrebbero fornire un collegamento Internet per scaricare un visualizzatore DICOM medico adatto.

• Risorse online: se sei uno studente e stai cercando immagini mediche da cui imparare, ci sono diverse risorse online che possono aiutarti. Alcuni buoni includono la libreria Dicom, la libreria di immagini Osirix e il Cancer Archivi di immagini.

• Server PACS: PACS sta per Picture Archiving and Communications System. Questo è fondamentalmente un database in cui sono archiviate tutte le immagini mediche. Un server PACS deve avere un ampio spazio di archiviazione, poiché i file DICOM, essendo di alta qualità, tendono ad occupare molto spazio. Ogni ospedale di solito ha il proprio server PACS. Qualsiasi immagine medica acquisita all'interno di un ospedale viene archiviata automaticamente all'interno di quel server PACS.

Affinché un radiologo possa accedere ai file di immagini mediche DICOM ai fini della diagnosi e dell'interpretazione, deve essere disponibile una workstation DICOM. Di solito si tratta di un'applicazione software in grado di integrarsi completamente con il server PACS: l'applicazione deve essere in grado di accedere e recuperare le immagini DICOM dal server PACS, nonché consentire la visualizzazione e la modifica e quindi la memorizzazione delle immagini modificate nuovamente sul server PACS.

Come faccio a visualizzare 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 medicale DICOM: software proprietario e software di terze parti. Il software proprietario viene fornito insieme all'hardware per l'imaging medicale e di solito viene creato dallo stesso produttore. Una volta acquisita la TAC o la risonanza magnetica dalla macchina, le immagini possono essere visualizzate sulla stessa postazione di lavoro tramite il visualizzatore di immagini medicali 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 sulla rete solo comprimendo le immagini (descritte nella sezione seguente). Tuttavia, una volta esportate le immagini, la possibilità di visualizzare e modificare l'immagine originale è in genere persa.

Il software di terze parti per la visualizzazione di immagini DICOM sta diventando sempre più comune. Si tratta di applicazioni autonome in grado di aprire file DICOM da qualsiasi fonte: Internet, un CD o un DVD o un server PACS. Il mercato oggi è invaso da applicazioni di visualizzazione DICOM, con opzioni gratuite e a pagamento disponibili. Ogni visualizzatore di immagini medicali DICOM ha il suo set di funzioni e puoi scegliere tra di loro in base alle tue esigenze specifiche.

Cosa posso fare per un file DICOM oltre alla semplice visualizzazione dell'immagine?

Gli odierni visualizzatori di immagini medicali DICOM possono fare molto di più che aiutarti 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

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

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

• Effettuare misurazioni: alcuni visualizzatori DICOM medici consentono di effettuare misurazioni lineari o addirittura volumetriche di strutture anatomiche. Questo può essere utile per pianificare il trattamento e valutare l'efficacia del trattamento. Ad esempio, in caso di lesioni traumatiche all'orbita ossea, l'analisi volumetrica e il confronto dell'orbita danneggiata con quella inalterata possono aiutare nella pianificazione della ricostruzione orbitale.

• Confronto e combinazione di immagini mediche: le applicazioni mediche DICOM consentono al radiologo di confrontare due immagini diverse contemporaneamente. Ciò è utile quando si vuole valutare l'andamento della malattia nel tempo o l'efficacia del trattamento. È inoltre possibile combinare due diverse modalità di imaging medicale utilizzando alcune applicazioni DICOM. Ad esempio, la combinazione di immagini PET e TC può garantire che le aree ad alta attività metabolica (localizzate utilizzando la PET) siano mappate su siti anatomici specifici (utilizzando la TAC). Ciò consente al medico di estrarre contemporaneamente i vantaggi di entrambi i tipi di modalità di imaging.

Come faccio a condividere ed esportare file DICOM?

La cartella clinica DICOM di un singolo paziente è costituita da più immagini, tutte ad alta risoluzione. Pertanto, la dimensione del file può essere piuttosto grande (ad esempio, una singola scansione CT può eseguire fino a 35 MB). Questi file devono quindi essere compressi prima di poter essere condivisi e trasferiti.

Esistono due modi in cui è possibile comprimere i file: senza perdita di dati e con perdita di dati. Nella compressione senza perdita di dati, 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 senza perdita di dati sono lenti da aprire e lenti da salvare. Non è possibile ottenere una notevole quantità di compressione con questo metodo. D'altra parte, la compressione con perdita di dati consente di ridurre le dimensioni del file rimuovendo i dati effettivi. Di solito, 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 in 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 quella lossy. Il formato JPEG standard utilizza una compressione con perdita. L'operatore può specificare la quantità di compressione da applicare e quindi può controllare la quantità di dati persi. Un'altra versione, JPEG 2000, supporta la compressione senza perdita di dati. Con questa applicazione, gli operatori possono identificare alcune aree dell'immagine come «regioni di interesse». Queste aree da sole subiranno una compressione senza perdita, mentre altre parti dell'immagine subiranno una compressione con perdita. JPEG è utile per condividere facilmente immagini tra computer. Può essere utilizzato per caricare immagini su siti Web e per presentazioni PowerPoint standard. Sul lato negativo, la qualità delle immagini potrebbe non essere sufficiente per le pubblicazioni cartacee.

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

• PNG (Portable Network Graphics format): supporta il tipo di compressione senza perdita di dati. Utilizzando PNG, è possibile controllare le funzionalità dell'immagine come la luminosità e la trasparenza. Uno dei vantaggi di PNG è che le immagini possono essere etichettate utilizzando metadati, in modo simile 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 immagini ad essere introdotto e non è molto in uso oggi. Ha funzionalità limitate e la compressione è inefficiente. Supporta il tipo di compressione senza perdita di dati 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 le tue conoscenze di imaging medicale DICOM è andare sul campo. Il primo passo è scaricare un'applicazione DICOM adatta alle tue esigenze e iniziare a usarla. Esistono diverse applicazioni gratuite che puoi utilizzare per acquisire esperienza. I più popolari includono PostDICOM, Horos, RadianT, Miele LXIV e Navegatium.

PostDiCom è un'applicazione valida per tutti, perfetta per i principianti. È compatibile con i sistemi operativi più comunemente utilizzati, tra cui piattaforme Windows, Mac OS, Linux e Android. È veloce e ha un'interfaccia facile da usare, ideale per le persone che stanno imparando le basi della gestione delle immagini DICOM. Allo stesso tempo, con funzionalità avanzate tra cui MPR, MP, MINIP e rendering del volume, i radiologi possono utilizzare l'applicazione per migliorare le capacità diagnostiche. PostDICOM è dotato di un esclusivo sistema PACS basato su cloud che consente di archiviare i file DICOM online e di accedervi da qualsiasi luogo e in qualsiasi momento. Puoi provare gratuitamente il software di imaging medicale PostDICOM! Tramite un unico account accessibile, è possibile archiviare le immagini su PACS basato su cloud. Se ritieni di aver bisogno di più spazio di archiviazione o più account utente, sono disponibili opzioni per l'aggiornamento. Prova subito PostDICOM!