Szybki kurs obsługi danych obrazowania medycznego DICOM

Gdy technologia trafia do każdego aspektu medycyny, poczyniono wielkie postępy w dziedzinie radiologii. Radiologia polegała kiedyś na prostych dwuwymiarowych obrazach, które wymagały ręcznego opracowania i naprawienia przed oglądaniem. Teraz, prawie wszystkie formy obrazowania medycznego zostały zdigitalizowane, a spektrum radiologii obejmuje nie tylko cyfrowe zdjęcia rentgenowskie, ale także tomografy komputerowe, MRI, ultradźwięk, i obrazowanie jądrowe. Aby utrzymać standardy i jednolitość w różnych rodzajach metod obrazowania medycznego, wprowadzono koncepcję DICOM .

Jako student medycyny, a nawet pełnoprawny radiolog, perspektywa radzenia sobie z tak dużą ilością technologii może wydawać się dość zniechęcająca. W tym artykule wyjaśniono, w jaki sposób możesz obsługiwać pliki DICOM i wykorzystać ich pełny potencjał.

Co to jest DICOM w obrazowaniu medycznym?

DICOM oznacza Obrazowanie cyfrowe i komunikacji w medycynie. Jest to standard, międzynarodowo akceptowany format do przeglądania, przechowywania, pobierania i udostępniania zdjęć medycznych. DICOM jest zgodny z ustawionymi protokołami, aby zachować dokładność informacji przekazywanych za pomocą obrazów medycznych.

Dlaczego muszę się dowiedzieć o plikach DICOM?

Jako student lub praktykujący radiolog, wszystkie obrazy medyczne, które widzisz, prawdopodobnie będą w formacie DICOM. Dane obrazowania medycznego DICOM nie mogą być otwierane przez zwykłe oprogramowanie do obrazowania obecne w systemach operacyjnych, takich jak Windows lub Mac OS. Aby pobierać, przeglądać i uzyskiwać dostęp do medycznych plików obrazów DICOM, należy zainstalować specjalną przeglądarkę medyczną DICOM. Dlatego ważne jest, aby wiedzieć, jak korzystać z tego formatu, jakie są odpowiednie aplikacje i jak uzyskać dostęp do informacji i funkcji zawartych w nim.

Co zawiera plik DICOM Medical Image?

Dowolny obraz medyczny DICOM składa się z dwóch części - nagłówka i samego obrazu rzeczywistego. Nagłówek składa się z danych opisujących obraz, z których najważniejsze są dane pacjenta. Obejmuje to dane demograficzne pacjenta, takie jak imię i nazwisko pacjenta, wiek, płeć, i data urodzenia. Nagłówek może również zawierać informacje o cechach obrazu, takich jak parametry akwizycji, intensywność pikseli, rozmiar matrycy i wymiary obrazu. Gdy eksplorator plików jest otwarty w celu wyświetlenia danych obrazowania medycznego DICOM, nagłówek może podać informacje o pacjencie i obrazie. Nagłówek jest zwykle kodowany na obrazie, dzięki czemu można łatwo zidentyfikować pacjenta, do którego należy obraz. Jednak nagłówek może czasem zostać utracony, jeśli plik DICOM zostanie wyeksportowany do innych formatów, takich jak JPEG. Czasami możesz chcieć celowo stracić dane nagłówka, zwykle w celu anonimizacji w przypadkach badawczych. Można to zrobić tylko przy użyciu określonych funkcji oprogramowania.

Gdzie mogę uzyskać dostęp do plików DICOM?

Zależy to od celu, dla którego chcesz pliki. Jeśli jesteś pacjentem i wykonałeś skany, prawdopodobnie otrzymasz płytę CD lub DVD z obrazami. Jeśli jesteś studentem medycyny i chcesz przeglądać obrazy DICOM do nauki i nauki, możesz pobrać takie obrazy z zasobów online. Jeśli jesteś radiologiem i potrzebujesz dostępu do plików, aby je zinterpretować i zidentyfikować diagnozy, musisz użyć serwera PACS.

• PłytyCD/DVD: Ogólnie rzecz biorąc, po wykonaniu obrazowania medycznego pacjent zwykle otrzymuje kopię plików graficznych na płycie CD lub DVD. Na takich płytach CD zazwyczaj znajduje się przeglądarka obrazów medycznych DICOM, która może pomóc w przeglądaniu obrazów. Niektóre płyty CD mogą nie mieć rzeczywistej aplikacji, ale mogą udostępniać łącze internetowe umożliwiające pobranie odpowiedniej medycznej przeglądarki DICOM.

• Zasobyonline: Jeśli jesteś studentem i szukasz obrazów medycznych, z których możesz się uczyć, istnieje kilka zasobów internetowych, które mogą Ci pomóc. Niektóre dobre obejmują bibliotekę Dicom, bibliotekęobrazów Osirixi raka Archiwa obrazowania.

• SerwerPACS: PACS oznacza System Archiwizacji Obrazów i Komunikacji. Jest to w zasadzie baza danych, w której przechowywane są wszystkie obrazy medyczne. Serwer PACS musi mieć dużo miejsca, ponieważ pliki DICOM, będące wysokiej jakości, zajmują dużo miejsca. Każdy szpital ma zwykle własny serwer PACS. Wszelkie zdjęcia medyczne wykonane w szpitalu są automatycznie przechowywane na tym serwerze PACS.

Aby radiolog mógł uzyskać dostęp do medycznych plików obrazów DICOM w celu diagnozy i interpretacji, musi być dostępna stacja robocza DICOM. Zwykle jest to aplikacja zdolna do pełnej integracji z serwerem PACS: aplikacja musi mieć dostęp i pobierać obrazy DICOM z serwera PACS, a także umożliwiać przeglądanie i edycję, a następnie przechowywanie edytowanych obrazów z powrotem na serwerze PACS.

Jak wyświetlić plik DICOM?

Wyświetlanie obrazów medycznych DICOM wymaga specjalnego oprogramowania. Istnieją zasadniczo dwa rodzaje oprogramowania do przeglądania danych obrazowania medycznego DICOM - oprogramowanie zastrzeżone i oprogramowanie innych firm. Zastrzeżoneoprogramowanie jest dostarczane wraz ze sprzętem do obrazowania medycznego i jest zwykle tworzone przez tego samego producenta. Po uzyskaniu tomografii komputerowej lub MRI przez maszynę obrazy można oglądać na tej samej stacji roboczej za pomocą przeglądarki obrazowania medycznego DICOM. Własne oprogramowanie pozwala użytkownikom dynamicznie przeglądać sekwencyjne obrazy, a także umożliwia rekonstrukcję tych obrazów. Jedną z głównych wad jest to, że te pliki graficzne mogą być przeglądane tylko w tym samym miejscu, co sprzęt. Obrazy mogą być przesyłane do przenośnych urządzeń pamięci masowej lub do innych komputerów w sieci tylko poprzez kompresję obrazów (opisanych w sekcji poniżej). Jednak po wyeksportowaniu obrazów zwykle traci się możliwość przeglądania i edycji oryginalnego obrazu.

Oprogramowanieinnych firm do przeglądania obrazów DICOM staje się coraz bardziej powszechne. Są to samodzielne aplikacje, które mogą otwierać pliki DICOM z dowolnego źródła — internetu, płyty CD lub DVD lub serwera PACS. Dzisiejszy rynek jest zalany aplikacjami do przeglądania DICOM, z dostępnymi zarówno bezpłatnymi, jak i płatnymi opcjami. Każda przeglądarka obrazów medycznych DICOM ma swój własny zestaw funkcji i możesz wybierać spośród nich w zależności od konkretnych wymagań.

Co mogę zrobić z plikiem DICOM oprócz zwykłego przeglądania obrazu?

Dzisiejsze przeglądarki DICOM do obrazowania medycznego mogą nie tylko pomóc w przeglądaniu obrazów DICOM. Niektóre aplikacje są wystarczająco wyrafinowane, aby poprawić jakość obrazu, a także generować dodatkowe dane z pozyskanych obrazów, które mogą pomóc w diagnozie. Niektóre funkcje, które możesz wykonać, oprócz zwykłego przeglądania obrazu, obejmują

• Poprawajakości obrazu: Możesz zwiększyć lub zmniejszyć jasność obrazu. Zmieniając kontrast, można lepiej rozróżnić obszary obrazu radiodensywnego i radiolucencyjne. Możesz także powiększyć obszar zainteresowania. Specjalna metoda poprawy jakości obrazu w obszarze zainteresowania obejmuje projekcje maksymalnej i minimalnej intensywności. Pomaga to izolować obszary, które pochłonęły maksymalne lub minimalne promieniowanie, odróżniając je od otaczających obszarów.

• Rekonstrukcjaobrazów: początkowy zestaw danych DICOM zawiera serię dwuwymiarowych obrazów wykonanych we wszystkich trzech płaszczyznach — osiowych, koronalnych i strzałkowych. Obrazy te można zrekonstruować, aby uzyskać trójwymiarowy widok obszaru anatomicznego. Nazywa się to renderowaniem 3D. Inna technika, zwana Multiplanar Reconstruction (MPR), polega na tworzeniu świeżych plasterków z zrekonstruowanych obrazów 3D. Pozwala to radiologowi zobaczyć różne poziomy anatomiczne lub kątowniki z plastrów, które zostały pierwotnie nabyte.

• Wykonywaniepomiarów: Niektóre medyczne przeglądarki DICOM umożliwiają wykonywanie liniowych lub nawet objętościowych pomiarów struktur anatomicznych. Może to być przydatne w planowaniu leczenia i ocenie skuteczności leczenia. Na przykład, w przypadkach urazowego uszkodzenia orbity kostnej, analiza objętościowa i porównanie uszkodzonej orbity z nienaruszoną może pomóc w planowaniu rekonstrukcji orbitalnej.

• Porównaniei łączenie obrazów medycznych: aplikacje medyczne DICOM pozwalają radiologowi porównać dwa różne obrazy jednocześnie. Jest to przydatne, gdy chce się ocenić postęp choroby w czasie lub skuteczność leczenia. Przy użyciu niektórych aplikacji DICOM można również łączyć dwie różne metody obrazowania medycznego. Na przykład połączenie obrazów PET i CT może zapewnić, że obszary o wysokiej aktywności metabolicznej (zlokalizowane przy użyciu PET) są mapowane do określonych miejsc anatomicznych (za pomocą tomografii komputerowej). Pozwala to lekarzowi wyodrębnić zalety obu rodzajów metod obrazowania w tym samym czasie.

Jak udostępniać i eksportować pliki DICOM?

Plik medyczny DICOM pojedynczego pacjenta składa się z wielu obrazów, z których wszystkie mają wysoką rozdzielczość. Dlatego rozmiar pliku może być dość duży (na przykład pojedyncze skanowanie CT może działać do 35 MB). Pliki te muszą zatem zostać skompresowane, zanim będą mogły być udostępniane i przesyłane.

Pliki mogą być kompresowane na dwa sposoby — bezstratne i stratne. W kompresji bezstratnej, chociaż sam plik jest skompresowany, nie ma utraty informacji. Dlatego oryginalny plik można odzyskać w dowolnym momencie. Jednak ten rodzaj kompresji wymaga dużego przetwarzania, więc bezstratne pliki otwierają się powoli i wolno je zapisywać. Dzięki tej metodzie nie można osiągnąć znacznej ilości kompresji. Z drugiej strony kompresja stratna umożliwia zmniejszenie rozmiaru pliku poprzez usunięcie rzeczywistych danych. Zwykle usuwane są tylko zbędne dane. Czasami jednak, jeśli zostanie wykonana nadmierna kompresja, może to negatywnie wpłynąć na jakość obrazu. Dzięki tej metodzie pliki można skompresować do znacznie mniejszych rozmiarów niż oryginalny plik.

Skompresowany plik można wyeksportować do różnych formatów. Niektóre z najczęstszych formatów obrazów obejmują formaty JPEG, TIFF, PNG i GIF.

• JPEG(Joint Photographic Experts Group): Format JPEG obsługuje kompresję bezstratną i stratną. Standardowy JPEG wykorzystuje kompresję stratną. Operator może określić, ile kompresji ma być zastosowane, a tym samym może kontrolować, ile danych zostanie utracone. Inna wersja, JPEG 2000, obsługuje kompresję bezstratną. Dzięki tej aplikacji operatorzy mogą zidentyfikować określone obszary obrazu jako „regiony zainteresowania”. Same te obszary zostaną poddane kompresji bezstratnej, podczas gdy inne części obrazu ulegną kompresji stratnej. JPEG jest przydatny do łatwego udostępniania obrazów między komputerami. Może być używany do przesyłania obrazów na stronach internetowych i standardowych prezentacji PowerPoint. Z drugiej strony, jakość obrazów może nie być wystarczająco dobra dla publikacji papierowych.

• TIFF(Tagged Image File Format): Format TIFF może również obsługiwać kompresje stratne i bezstratne. TIFF zapewnia obrazy wyższej jakości i dlatego jest preferowanym formatem kilku czasopism do publikacji. Jednak rozmiar pliku jest większy i może nie być odpowiedni do użytku w prezentacjach lub w Internecie.

• PNG(format Portable Network Graphics): Obsługuje kompresję bezstratną. Za pomocą PNG można sterować funkcjami obrazu, takimi jak jasność i przezroczystość. Jedną z zalet PNG jest to, że obrazy można oznaczyć za pomocą metadanych, podobnie jak w nagłówku pliku DICOM. Ten wszechstronny format nadaje się do publikacji, prezentacji i internetu.

• GIF(format wymiany grafiki): Był to jeden z najwcześniejszych formatów obrazowania, który został wprowadzony i nie jest obecnie używany. Ma ograniczone funkcje, a kompresja jest nieefektywna. Obsługuje bezstratną kompresję i jest w dużej mierze używany na stronach internetowych.

Teraz, gdy dowiedziałem się o oprogramowaniu DICOM, jaki jest następny krok?

Najlepszym sposobem wykorzystania wiedzy dotyczącej obrazowania medycznego DICOM jest skorzystanie z praktycznego zastosowania. Pierwszym krokiem jest pobranie aplikacji DICOM, która odpowiada Twoim potrzebom i rozpoczęcie z niej korzystania. Istnieje kilka bezpłatnych aplikacji, których możesz użyć, aby zdobyć doświadczenie. Najpopularniejsze z nich to PostDICOM, Horos, RadiAnt, Miele LXIV i Navegatium.

PostDICOM to uniwersalna aplikacja, która jest odpowiednia dla początkujących. Jest kompatybilny z najczęściej używanymi systemami operacyjnymi, w tym platformami Windows, Mac OS, Linux i Android. Jest szybki i ma łatwy w użyciu interfejs, który jest świetny dla osób, które dopiero uczą się podstaw obsługi obrazów DICOM. Jednocześnie, dzięki zaawansowanym funkcjom, w tym MPR, MP, MINIP i renderowaniu głośności, radiolodzy mogą korzystać z aplikacji w celu poprawy możliwości diagnostycznych. PostDICOM jest dostarczany z unikalnym pakietem PACS opartym na chmurze, który umożliwia przechowywanie plików DICOM online i dostęp do nich z dowolnego miejsca i czasu. Możesz spróbować, Oprogramowanie do obrazowania medycznego PostDICOM bezpłatnie! Za pomocą jednego dostępnego konta możesz przechowywać obrazy w chmurze PACS. Jeśli uważasz, że potrzebujesz więcej miejsca na dysku lub więcej kont użytkowników, dostępne są opcje aktualizacji. Wypróbuj PostDICOM już dziś!