DICOM: Et blikk på omfang og nytteverdi

DICOM – forkortelse for Digital Imaging and Communications in Medicine – har blitt uunnværlig i enhver moderne klinisk setting som håndterer medisinsk bildefremstilling. Tatt i betraktning det allestedsnærværende behovet og nytteverdien av medisinsk bildefremstilling i moderne helsevesen, er det ikke vanskelig å forstå det brede omfanget og bruksområdet for DICOM. Det tillater lagring, visning og deling av medisinske bilder og relaterte data på enheter i og på tvers av medisinske fasiliteter.

Hva er egentlig DICOM?

DICOM er standard kommunikasjonsprotokoll som brukes for å registrere, lagre og overføre medisinske bilder og relaterte data. Enkelt formulert fungerer DICOM i medisinsk bildefremstilling som en blåkopi for informasjonsstrukturene og prosedyrene som styrer inndata og utdata i medisinske bildesystemer. Begrepet refererer til både protokollen i seg selv og det tilsvarende filformatet. Alle data som innhentes i prosessen med medisinsk bildefremstilling lagres i dette formatet. Uten det ville deling av informasjon mellom ulike bildeenheter vært betydelig vanskeligere.

DICOM ble utgitt i 1993 som den tredje versjonen av ACR-NEMA-standarden – en protokoll unnfanget på 1980-tallet med det formål å muliggjøre interoperabilitet mellom medisinske bildeenheter fra forskjellige produsenter. Siden den gang har DICOM vært avgjørende for utviklingen av moderne radiologi, og har forbedret arbeidsflyten og bærekraften til medisinske bildesystemer enormt ved å la utstyr, digitale arkiver, arbeidsstasjoner og servere fra forskjellige leverandører dele informasjon uten problemer.

Hva er fordelene med DICOM i medisinsk bildefremstilling?

Medisinsk bildefremstilling spiller en avgjørende rolle i helsevesenet på alle hovednivåer. I tillegg til å tilby viktige verktøy for klinisk analyse og diagnose, er det like viktig for selve behandlingen. Uten det ville leger måtte ty til invasive diagnostiske metoder langt oftere. Å spore fremgang under behandling ville vært langt vanskeligere eller umulig, og behandling av pasienter i oppfølging ville ikke inkludert like nyttige databaser for referanse.

DICOM har blitt allestedsnærværende overalt hvor medisinsk bildefremstilling er involvert, fra radiologi, kardiologi, onkologi, nukleærmedisin, strålebehandling, nevrologi, ortopedi, oftalmologi, dermatologi og tannbehandling, til veterinærmedisin. Å forstå dens avgjørende rolle i å skape interoperabilitet mellom medisinske bildeenheter og medisinske systemer er viktig for å forstå hva DICOM er i utgangspunktet, og for å unngå forvirringen som oppstår når begreper for medisinske informasjonssystemer som PACS eller RIS introduseres.

DICOM tilfredsstilte effektivt behovet for et standardisert format for overføring av medisinske bilder og data som oppsto på 1980-tallet da medisinsk bildefremstilling og databehandling i klinisk arbeid ble introdusert. Dette ga igjen mange fordeler, inkludert

• Eliminering av behovet for fysisk lagring – DICOM gjorde det mulig for informasjonsystemer for bilder å lagre medisinske bilder og data digitalt på en sikker måte.

• Reduserte kostnader og plassbehov – Digital lagring er betydelig billigere enn lagringen som trengs for fysiske filmer. DICOM-kompatible systemer er langt mer kostnadseffektive og gir en plassfordel fremfor tradisjonelle filmarkiver.

• Bedre diagnose og pasientbehandling – Tilgang til informasjon og diagnose ble også forenklet med implementeringen av DICOM. Interoperabiliteten til DICOM-kompatible enheter sikrer at medisinske data kan nås av leger over hele verden. Telediagnostikk, fjernundervisning og akselerert fagfellevurdering, konsultasjon og diagnose er gjort mulig. Alt dette gir midler for effektivt samarbeid i den diagnostiske prosessen og bedre generell pasientbehandling.

• Forbedret arbeidsflyt – Manuell arkivering, gjenfinning og transport av mapper hører fortiden til i medisinske bildesystemer som bruker DICOM. Raskere bildegjenfinning og muligheten til å få tilgang til bildene eksternt lar leger jobbe i et mye raskere tempo.

• Enklere tilgang til pasientdata – DICOM-kompatible systemer tilbyr mer organisert og praktisk håndtering av medisinsk informasjon. Alle pasientdata kan nås gjennom ett enkelt tilgangspunkt ettersom bilder er integrert i sykehusenes databaser med DICOM-bilder og relaterte data.

• Ytterligere bildetjenester – DICOM tilbyr mange ekstra bildetjenester, inkludert håndtering av arbeidslister for bildeprosedyrer, utskrift av bilder på film eller digitale medier som DVD-er, rapportering av prosedyre- og arkiveringsstatus, kryptering av datasett, organisering av bildeoppsett, koding av EKG-er, CAD-resultater og strukturerte måledata, for å nevne noen. DICOM-kompatible bildeenheter med diagnostiske skjermer muliggjør klarere visualisering av bilder sammenlignet med tradisjonell visning av bilder på lyskasser.

Offentlige og private sykehus, diagnostiske sentre, analyselaboratorier og et økende antall mindre praksiser bruker alle DICOM-kompatibel medisinsk bildeteknologi. NEMA uttaler at alle store leverandører av medisinsk bildeteknologi bruker DICOM, og at ethvert medisinsk yrke som bruker medisinsk bildefremstilling snart vil bruke DICOM.

Hvilke enheter bruker DICOM?

Det er sannsynligvis klart så langt at DICOMs kjernebruk ligger i evnen til å løse kompatibilitetsproblemer mellom ulike enheter fra forskjellige produsenter. Men nøyaktig hvilke enheter gjelder dette for?

Tilgang til databaser med DICOM-bilder og data er tilgjengelig på enhver enhet med tilstrekkelig DICOM-kompatibel programvare installert. Dette inkluderer

• Bildeopptaksenheter slik som computertomografi (CT), magnetisk resonanstomografi (MRI), ultralyd, computerradiografi, gjennomlysning, angiografi, mammografi, bryst-tomosyntese, PET (positronemisjonstomografi), SPECT (enkeltfotonemisjonstomografi), endoskopi, mikroskopi, 'whole slide imaging' og OCT (optisk koherenstomografi)-enheter

• Bildearkiver, f.eks. VNA-er

• Bildebehandlingsenheter – visningsprogrammer for bilder, diagnostiske arbeidsstasjoner, 3D-visualiseringssystemer, kliniske analyseapplikasjoner, skannere, mediebrennere og importører

• Enheter for fysisk utskrift som fotografiske transparensfilmer og papirskrivere

• Enheter inkludert i medisinske IT-systemer som PACS (Picture Archiving and Communication Systems), CAD (dataassisterte deteksjons-/diagnosesystemer), RIS (radiologiinformasjonssystemer) og EMR-systemer (elektronisk medisinsk journal)

Kan DICOM-visningsprogrammer brukes med PC-er og mobile enheter?

Når det gjelder PC-enheter, er ulike typer DICOM-visningsprogrammer ofte tilgjengelige for alle store operativsystemer som Windows, macOS og Linux. Når det gjelder tilgjengeligheten av mobile DICOM-visningsprogrammer, har et stort antall mobilapplikasjoner for visning av DICOM-bilder blitt utviklet, mange av dem gratis.

Hva er teknologien bak DICOM?

DICOM-standarden spesifiserer en protokoll for øvre lag (ULP) som er kompatibel med TCP/IP (Transmission Control Protocol og Internet Protocol), noe som muliggjør bruk over Internett. Protokollen brukes uavhengig av det fysiske nettverket, noe som muliggjør allsidig bruk inkludert kommunikasjon ved bruk av ulike former for Ethernet, VPN-er, fjerntilgangstilkoblinger (som via modem, ISDN eller DSL), og via satellitt, for å nevne noen.

DICOM inkluderer protokoller for:

• Utveksling av objekter som bilder og dokumenter

• Forespørsel og gjenfinning av slike objekter

• Bildekomprimering

• 3D-visualisering

• Bildepresentasjon

• Utskrift av bilder

• Arbeidsflytstyring og resultatrapportering

Problemet med bildekonsistens er løst ved å utvikle en tabell med digitalt tildelte pikselverdier kalt DICOM grayscale standard display function (GSDF).

DICOMs ulike funksjoner tar i bruk internasjonale standarder, for eksempel:

• TLS eller ISCL for nettverkskonfidensialitet og autentisering av motpart

• JPEG, tapsfri JPEG, JPEG 2000 eller 'run-length encoding' (RLE) for bildekomprimering

• ISO 9660, UDF og andre filsystemer kompatible med konvensjonell programvare

Når det gjelder kryptering, legger DICOM-standarden til rette for datakryptering, men implementeringen avhenger helt av DICOM-tjenesteleverandører og medisinske fasiliteter som bruker disse tjenestene. Produsenter av DICOM-kompatible produkter kan velge å ikke implementere kryptering i sine tjenester, i så fall har medisinske fasiliteter som bruker slik ukryptert DICOM muligheten til å sette opp krypterte VPN-nettverk. Effektiviteten til slike sikkerhetsløsninger kan diskuteres.

DICOM-standarden oppdateres kontinuerlig for å holde tritt med de endrede kravene til medisinske bildesystemer. Blant det store antallet leverandører av medisinsk bildefremstilling som selger DICOM-kompatible produkter, deltar flertallet aktivt i disse forbedringene.

Hva er forskjellen mellom DICOM og PACS, RIS og CIS?

Begreper som PACS, RIS og CIS nevnes ofte sammen med DICOM, spesielt når man snakker om fordelene som moderne programvareverktøy, standarder og protokoller har introdusert i helsevesenet. Dette kan føre til litt forvirring med hensyn til hva som skiller dem, spesielt når det gjelder forskjellen mellom PACS og DICOM.

De førstnevnte er medisinske IT-systemer basert på nettverk av ulike enheter. DICOM er det universelle filformatet og protokollen som spesifiserer kommunikasjonen mellom disse enhetene og muliggjør det samme mellom flere forskjellige systemer.

Nå som det er klart, her er en oversikt over de vanligste medisinske IT-systemene:

• PACS (Picture Archiving and Communication Systems) er medisinske bildesystemer som gir lagring og tilgang til bilder fra flere modaliteter. Hovedbruken er som et overlegent lagringsalternativ som eliminerer behovet for manuell lagring og gjenfinning av data.

• RIS (Radiologiinformasjonssystem) – en annen type informasjonssystem for lagring og håndtering av medisinske bildedata som ofte brukes i radiologisk praksis. Det brukes vanligvis av radiologer for å planlegge pasienter, spore og tolke undersøkelser, og fakturering, blant andre funksjoner.

Skillet mellom RIS og PACS kan være litt uklart siden de brukes innenfor samme felt og ofte brukes sammen. De er begge systemer for å forenkle håndteringen av pasientinformasjon, men mens PACS gir lagring og en langsiktig løsning for håndtering av pasientdata, strømlinjeformer RIS prosesser og forbedrer arbeidsflyten ved å muliggjøre pasientsporing i sanntid og tilby én sentral kilde for pasienters medisinske journaler.

• EHR (Elektronisk helsejournal) – EHR er digitale versjoner av pasientenes papirjournaler. De er digitale opptegnelser av pasienters fulle medisinske behandlingshistorikk. Dette inkluderer medisinske bilder. Akkurat som de tidligere nevnte systemene for pasientdata, kan EHR fungere sammen med andre medisinske informasjonssystemer. De kan komme med en DICOM-utgang, sending eller klient, og de kan også integreres med PACS eller RIS.

• CIS (Klinisk informasjonssystem) – Et informasjonssystem for registrering, lagring og manipulering av pasienters kliniske informasjon. Hvordan skiller dette seg fra EHR, lurer du kanskje på? EHR inneholder hele sykehistorien til en pasient og er derfor mye mer generalisert. CIS håndterer veldig spesifikk informasjon, samlet direkte fra utstyr og medisinsk personell.

Sammen med å gi utallige fordeler som å forbedre arbeidsflyt og effektivitet, redusere kostnader og plassbehov, gjør disse medisinske informasjonssystemene det mulig for praksiser å fokusere mer av sin innsats rundt pasientbehandling. Dette har gjort dem uunnværlige i moderne medisinske fasiliteter.

Hva er det beste DICOM-visningsprogrammet for deg?

DICOM-visningsprogrammer er en integrert del av DICOM-kompatible systemer. Hvis du allerede har et system som støtter DICOM, er sannsynligvis ikke et frittstående DICOM-bildevisningsprogram nødvendig. Men hvis det ikke er tilfelle, eller det er vanskeligheter med kommunikasjon med eller tilgang til et PACS- eller RIS-system, kan det å skaffe et DICOM-visningsprogram vise seg å være den beste avgjørelsen hvis du ønsker å begynne å se på medisinske bilder.

Det finnes et stort antall DICOM-bildevisningsprogrammer lett tilgjengelig i alle prisklasser og ulike bruksområder. Hvordan vite hvilken som er riktig? Hvilke kriterier skal man gå etter? Til å begynne med bør du ta hensyn til hvilken type enheter du planlegger å se bildene på, de ønskede funksjonene, typen operativsystem og budsjettkravene dine.

Her er bare noen få av de mest populære DICOM-visningsprogrammene på markedet:

• 3DimViewer – Dette DICOM-visningsprogrammet er en åpen kildekode 3D-fremviser og derfor tilgjengelig for tilpasning og integrasjon med andre programmer. Det er en av de mest fleksible fremviserne som er tilgjengelige ettersom den er tilgjengelig for Windows-, Macintosh- og Linux-baserte plattformer. På toppen av det er den også gratis. Redigeringsfunksjoner er redusert til de mest grunnleggende alternativene som lysstyrke og kontrast. En av de beste funksjonene er volum- og overflaterendering med terskelbasert vevssegmentering. Noe å ta hensyn til er GPU-akselerasjonen som trengs for volumrendering.

• Horos DICOM viewer – Nok et gratis DICOM-bildevisningsprogram med åpen kildekode. Den er tilgjengelig for Macintosh-enheter og er basert på OsiriX og andre medisinske bildebiblioteker med åpen kildekode.

• DICOM Web Viewer (DWV) – Dette visningsprogrammet kan brukes på nesten hvilken som helst enhet med nesten hvilken som helst nettleser, da det er et helt nettleserbasert DICOM-visningsprogram. Som 3DimViewer er det et system kun for visning med minimale redigeringsfunksjoner. Å innlemme det i PACS-servere er også mulig med litt koding.

• Mango – alternativt Multi-image Analysis GUI, støtter flere bilde- og overflaterenderingsformater og kan lage tilpassede formater og filtre. Det tilbyr mange funksjoner for redigering, analyse og behandling, og er tilgjengelig på Windows-, Macintosh- og Linux-skrivebord, nettlesere eller iPads. Det er også gratis for ikke-kommersiell bruk.

• MicroDicom – Dette DICOM-visningsprogrammet tilbyr et intuitivt brukergrensesnitt og alle de vanligste funksjonene for manipulering av DICOM-bilder. Det er tilgjengelig på Windows og gir, som mange andre gratis DICOM-visningsprogrammer, gratis tilgang for ikke-kommersiell bruk.

Medisinsk teknologi forbedres og diversifiseres stadig for å tilpasse seg de komplekse kravene til medisinske bildesystemer. Nye typer DICOM-kompatibel programvare utvikles stadig, og en av de mest interessante utviklingene som har kommet ut av dette, har vært skybaserte DICOM-bildevisningsprogrammer. Vårt eget DICOM-visningsprogram, PostDICOM, er basert på dette konseptet. Skybaserte DICOM-bildevisningsprogrammer muliggjør visning og behandling av DICOM-filer på nettet uten behov for å installere programvare på klientenheter.

Vårt DICOM-visningsprogram kommer med gratis prøveversjon av skyplass som kan utvides ved å velge et betalt abonnement på tjenesten. Det støttes på alle store plattformer (Windows, macOS, Linux, IOS og Android), og er utstyrt med avanserte visningsverktøy. PostDICOM fungerer også som en skybasert PACS-server, noe som gjør at DICOM-filer kan lagres i skyen samtidig som funksjonene til vanlige PACS-systemer som er avhengige av lokale servere bevares. Sikkerhet prioriteres da alle overføringer er SSL (Secure Socket Layer)-kodet og filer kan sikres ytterligere ved å tildele passord.

Fordelene ved å bruke DICOM-kompatibel programvare i prosessen med medisinsk bildefremstilling er innlysende, og enten en fasilitet krever intrikate DICOM-kompatible systemer eller enkle DICOM-visningsprogrammer for å starte med, er det mer enn nok alternativer der ute å velge mellom, og det flotte med gratis DICOM-visningsprogrammer er at det ikke er noe å tape på å prøve dem ut.