L'anatomia dell'imaging medico: caratteristiche essenziali del flusso di lavoro DICOM

The DICOM Workflow - Presented by PostDICOM

L'imaging medico digitale è diventato parte integrante della radiologia. Il radiologo di oggi deve avere familiarità con gli aspetti tecnici dell'imaging medico. In prima linea nella tecnologia di imaging medicale è lo standard DICOM. DICOM sta per Digital Imaging and Communications in Medicine. Questo è un insieme di standard inquadrato dall'American College of Radiology in associazione con la National Electrical Manufacturers Association. DICOM assicura che le immagini mediche soddisfino gli standard di qualità, in modo da preservare l'accuratezza della diagnosi. Tutte le modalità di imaging, tra cui TC, risonanza magnetica e ultrasuoni, devono essere conformi agli standard DICOM. Le immagini in formato DICOM devono essere accessibili e utilizzate tramite speciali applicazioni DICOM. Mentre cogliere il concetto di base di DICOM è abbastanza semplice, il processo di utilizzo effettivo di hardware e software relativi a DICOM richiede una maggiore conoscenza tecnica. Questo articolo esplora le varie fasi del flusso di lavoro delle immagini mediche DICOM.

Le immagini mediche DICOM passano attraverso diversi processi: acquisizione, archiviazione, editing, elaborazione secondaria, condivisione e stampa e recupero. Tutti gli aspetti di questo flusso di lavoro sono gestiti da un server centrale, denominato PACS.



Che cos'è il PACS?

Il cuore dell'intero processo del flusso di lavoro DICOM è PACS. PACS sta per Picture Archiving and Communications System. PACS agisce fondamentalmente come un host che memorizza dati di imaging relativi a DICOM e integra funzioni correlate a queste immagini. È necessario pensare al PACS come al coordinatore centrale dove più processi si incontrano e si integrano. Un software DICOM PACS ideale dovrebbe essere in grado di integrare le apparecchiature di origine, le workstation, la condivisione delle reti, le apparecchiature di recupero e stampa.


Come PACS ha contribuito a migliorare il flusso di lavoro di imaging digitale?

Nei giorni precedenti, le immagini mediche acquisite sia con mezzi manuali che digitali venivano stampate sotto forma di pellicole, oppure memorizzate su dispositivi esterni come CD e DVD. Lo sviluppo di PACS ha portato a un modo più veloce e affidabile di gestire le immagini mediche. Il costo della radiologia è diminuito a causa della ridotta necessità di pellicole stampate e di spazio di archiviazione su disco. Anche se la memorizzazione digitale era una volta costosa, il costo è diminuito considerevolmente nel corso degli anni. Con PACS, il radiologo può gestire meglio il tempo, poiché le immagini possono essere letteralmente accessibili da qualsiasi luogo e in qualsiasi punto del tempo. Anche il tempo necessario per tracciare le immagini precedenti è ridotto. La memorizzazione digitale delle immagini riduce le probabilità di errori involontari, quali file etichettati erroneamente e danni alle pellicole. Anche il tempo di risposta per la creazione di report è ridotto perché il flusso di lavoro nel complesso è migliorato. Tutto ciò contribuisce a migliorare i risultati dei pazienti.


Quali sono i componenti di PACS?

PACS comprende una serie di componenti essenziali per il flusso di lavoro DICOM. Questi sono descritti di seguito:

La fonte

La fonte di tutte le immagini mediche è l'apparecchiatura hardware che le genera. Il rilevatore all'interno dell'apparecchiatura di imaging riconosce l'immagine e la trasmette in formato digitalizzato al computer sul quale può essere visualizzata contemporaneamente o memorizzata per la visualizzazione in un secondo momento. Tutte le immagini vengono acquisite e memorizzate nel formato DICOM.

Notebook PostDICOM Viewer

Visualizzatore DICOM online gratuito e PACS cloud

Caricare immagini DICOM e documenti clinici sui server PostDicom. Archivia, visualizza, collabora e condividi i tuoi file per immagini mediche.

Conservazione di immagini mediche

Una volta che le immagini sono state acquisite dalla sorgente, devono essere memorizzate in modo sicuro. Il software server DICOM funge da sistema di archiviazione per memorizzare tutte le immagini in modo organizzato. Le immagini provenienti dal server DICOM possono essere inviate alla workstation digitale per l'interpretazione o possono essere stampate. Alcune applicazioni software server DICOM avanzate consentono anche il caricamento diretto e la condivisione online delle immagini.

La workstation DICOM

Come suggerisce il nome, la workstation DICOM è l'area utilizzata dai radiologi per visualizzare e interpretare le immagini. Il software per workstation DICOM è di due tipi. Il primo tipo, chiamato software proprietario, viene fornito con l'apparecchiatura di origine e viene solitamente creato dallo stesso produttore. Questo software per workstation DICOM deve necessariamente essere utilizzato nella stessa posizione dell'apparecchiatura di origine. Il secondo tipo di software per workstation DICOM è un software di terze parti, che può essere utilizzato in una posizione remota all'apparecchiatura di origine. Questo tipo di software è particolarmente utile negli ospedali che hanno un elevato afflusso di pazienti in arrivo per esami di imaging medico. Le immagini possono essere acquisite rapidamente per ciascun paziente e possono essere consultate e interpretate dal radiologo in un secondo momento. Un'applicazione DICOM di terze parti deve essere in grado di ricevere immagini DICOM dal server PACS. Pertanto, ciò richiederebbe il software del ricevitore DICOM da incorporare nell'applicazione. Il software del ricevitore DICOM consentirà al radiologo di accedere alle immagini dal server PACS o da unità esterne come unità CD/DVD.

Un software per workstation DICOM, oltre alle funzionalità di apertura e ricezione, può avere funzionalità aggiuntive che possono aiutare il radiologo a migliorare l'accuratezza diagnostica e monitorare la progressione delle malattie. Alcune di queste funzionalità includono

  • Miglioramento dell'immagine: il software DICOM per workstation consente ai radiologi di migliorare la qualità delle immagini modificando parametri quali luminosità, colore e contrasto. Questa funzione è generalmente disponibile anche per i visualizzatori DICOM più semplici.

  • Alterazione e ricostruzione delle immagini: Il software avanzato per workstation DICOM consente agli utenti di manipolare le immagini originariamente acquisite, in modo da ottenere nuove informazioni dalle immagini mediche. Ad esempio, le immagini di una particolare regione anatomica che sono state scattate su tre piani (assiale, coronale e sagittale) possono essere combinate per formare un'immagine ricostruita tridimensionale. Questo dà al radiologo un migliore orientamento anatomico. L'immagine ricostruita può anche essere tagliata di nuovo, su piani e angoli diversi rispetto alle immagini originariamente acquisite. Questa tecnica è indicata come ricostruzione multiplanare (MPR).

  • Localizzazione della regione di interesse: le aree che assorbono la quantità massima o minima di energia possono essere identificate come proiezioni di intensità massima (MIP) e proiezioni di intensità minima (MINIP). Identificare queste aree può aiutare il radiologo a vedere rapidamente anomalie.

  • Generazione di report: pochi spettatori consentono persino ai radiologi di generare report basati sui loro risultati ed esportarli in elaboratori di testi.


Condivisione di file DICOM

  • Esportazione di file: le immagini mediche possono essere utilizzate per scopi didattici e didattici. A volte le immagini mediche possono essere utilizzate anche nelle pubblicazioni di libri e riviste. Le immagini mediche in formato DICOM sono enormi e spesso non possono essere utilizzate direttamente. È necessario comprimere il file e convertirlo in un altro formato di imaging. Sono disponibili diversi formati di file per immagini. Il formato JPEG è più comunemente utilizzato e i file DICOM possono essere compressi in dimensioni molto ridotte utilizzando questo formato. Tuttavia, la compressione JPEG consente di perdere i dati e il file DICOM originale non può essere recuperato. Altri formati di file, come TIFF e PNG, consentono il ripristino del file originale, ma possono comprimere i file solo in misura limitata. JPEG è utile quando si desidera utilizzare immagini nell'insegnamento, presentazioni di casi, o per presentare casi su Internet. I formati TIFF e PNG sono più adatti per pubblicazioni di libri e riviste.

  • Anonimizzazione dei file: se le immagini mediche sono destinate alla ricerca o devono essere pubblicate su un forum aperto come un sito web, è eticamente necessario rendere anonimi i file in modo che l'immagine medica non possa essere collegata a un determinato paziente. Alcune applicazioni DICOM consentono l'anonimizzazione rimuovendo le informazioni del paziente dall'intestazione del file.


Software per stampanti DICOM

Anche se la stampa di immagini mediche DICOM viene lentamente eliminata, ci sono ancora casi in cui le pellicole stampate possono essere utili. Ad esempio, quando vengono eseguite procedure chirurgiche in postazioni remote (dove il complesso operativo non ha accesso al server PACS), può essere utile visualizzare le pellicole. In questi casi, un software di stampante DICOM può essere utilizzato per facilitare la stampa di pellicole da immagini DICOM memorizzate. Oltre al software di stampa DICOM, potrebbe essere necessaria anche una stampante in grado di stampare immagini DICOM.



Quali sono alcuni sviluppi recenti per PACS?

  • 1. PACS basati sul Web

  • Con l'avvento dello storage basato su cloud, il sistema PACS basato sul web è diventato una realtà. PACS non deve essere limitato a un particolare ospedale o clinica. Tutte le immagini mediche acquisite alla fonte possono essere caricate su Internet e archiviate nel cloud. Ciò ha portato allo sviluppo di un nuovo off-shoot della radiologia: la teleradiologia. La teleradiologia consente ai radiologi di visualizzare le immagini e fornire diagnosi nei centri remoti.

  • 2. Integrazione di altri sistemi informativi con PACS

  • Oltre al PACS, ci sono molti altri sistemi informativi che sono in uso negli ospedali. Il Sistema Informativo Radiologico (RIS) è progettato per ricevere ordini di imaging medico, generare fatture per lo stesso e per fornire il rapporto finale come interpretato dal radiologo. Il sistema informativo ospedaliero (HIS) di solito contiene le cartelle cliniche elettroniche complete del paziente e le informazioni di fatturazione. Sistemi software più avanzati consentono l'integrazione di tutti i sistemi informativi di cui sopra con PACS. Ciò consente di memorizzare e rendere accessibili al medico un registro completo delle informazioni del paziente, il quale potrà prendere decisioni più informate in merito all'assistenza medica di un paziente.


Software adatto per l'intero flusso di lavoro DICOM-PACS

Per coprire adeguatamente l'intero flusso di lavoro DICOM-PACS, è necessario un software che ti aiuti a ricevere le immagini DICOM dalla sorgente (software ricevitore DICOM), software che ti aiuterà a visualizzare e modificare le immagini (visualizzatore DICOM), software che ti aiuterà a memorizzare tutti i dati dell'immagine e a recuperarli a volontà (DICOM ) e un software che vi aiuterà a condividere e stampare le immagini mediche (software di esportazione DICOM e software di stampa DICOM). Piuttosto che utilizzare una moltitudine di applicazioni software per questi scopi, ci sono programmi che soddisfano due o più delle suddette esigenze. Esistono, in generale, due tipi di applicazioni software che tutti i radiologi devono ottenere:

Software di visualizzazione DICOM

Questo software consente principalmente agli utenti di visualizzare le immagini DICOM acquisite. Di solito viene fornito con capacità di recupero e stampa, e alcuni visualizzatori supportano anche l'esportazione di file. I visualizzatori DICOM avanzati dispongono di funzionalità di workstation aggiuntive che consentono di modificare e ricostruire le immagini. Alcuni dei più diffusi spettatori DICOM disponibili oggi includono

  • Horos: Horos è un visualizzatore DICOM open source che funziona con Mac OS. Il software non solo consente la visualizzazione, ma anche la diagnosi avanzata utilizzando MPR, MIP e rendering del volume. Ha anche strumenti per manipolare le immagini e fare misurazioni. Horos ha anche un plug-in che permette il caricamento di immagini in radio, una risorsa online con un gran numero di casi di riferimento e articoli. Horos non può, tuttavia, integrarsi a PACS gratuitamente. È un bene per studenti e residenti. I radiologi possono utilizzare la versione commerciale chiamata Osirix MD.

  • RadiAnt: Il visualizzatore di immagini RadiAnt DICOM è una piattaforma semplice e veloce che è compatibile con Windows. Ha molteplici funzionalità, tra cui MPR, MIP e image fusion. Le immagini possono essere esportate in formato JPEG, PNG e altri formati di immagine. Possono anche essere copiati direttamente nelle presentazioni e nei documenti word. L'applicazione è solo un visualizzatore e non offre spazio di archiviazione. Tuttavia, è utile per studenti e residenti, per lo studio e la ricerca.


Software server DICOM

Viene anche chiamato software DICOM-PACS e, come suggerisce il nome, ha la capacità di memorizzare e recuperare i file DICOM. Un software DICOM-PACS può avere un proprio visualizzatore o può essere integrato ad altri visualizzatori DICOM. Alcuni esempi di visualizzatori DICOM PACS gratuiti sono

  • Dicoogle: Dicoogle è un archivio PACS open-source che supporta l'archiviazione e il recupero di file DICOM. Ha un motore di indicizzazione/query che consente agli utenti di cercare e recuperare studi DICOM. Può funzionare su più piattaforme, tra cui Windows, Linux e Mac OS.

  • Orthanc: Orthanc è un'altra applicazione DICOM open-source e leggera. Funziona su più piattaforme, tra cui Windows, Mac OS e Linux, e può trasformare qualsiasi computer che utilizza uno di questi sistemi operativi in un mini server PACS. Può anche esportare i dati DICOM nel formato PNG.

  • SonicDicom: si tratta di un software server DICOM fornito anche con un visualizzatore DICOM basato sul Web. Può essere integrato anche ad altri spettatori DICOM. La versione gratuita è una versione di prova e consente di salvare fino a trenta studi, con non più di cinque connessioni web o DICOM alla volta. È compatibile con il sistema operativo Windows.


Da notare, ci sono alcune applicazioni molto utili che combinano sia un visualizzatore DICOM che PACS in un unico software. Tra questi, PostDiCom si colloca tra i primi. Dispone di un visualizzatore DICOM potente e facile da usare che offre tutte le funzioni avanzate di imaging, tra cui MPR, MIP, MINIP e rendering del volume. PostDicom è tra le prime applicazioni a offrire PACS web-based per la memorizzazione di immagini DICOM. Permette l'esportazione in più formati e la condivisione delle immagini è più semplice attraverso l'archiviazione cloud. Dal momento che è assolutamente gratuito, il prezzo non potrebbe essere migliore! Le sottoscrizioni sono necessarie solo se si desidera espandere lo storage PACS oltre i 50 GB. Quindi, se stai cercando di semplificare il tuo flusso di lavoro DICOM, prova PostDicom!


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