Da die Technologie ihren Weg in alle Aspekte der Medizin findet, wurden auf dem Gebiet der Radiologie große Fortschritte erzielt. Die Radiologie war früher von einfachen zweidimensionalen Bildern abhängig, die vor der Betrachtung manuell entwickelt und repariert werden mussten. Mittlerweile sind fast alle Formen der medizinischen Bildgebung digitalisiert worden, und das Spektrum der Radiologie umfasst nicht nur digitale Röntgenbilder, sondern auch CT-Scans, MRTs, Ultraschall und nukleare Bildgebung. Um Standards und Einheitlichkeit über die verschiedenen Arten der medizinischen Bildgebung hinweg aufrechtzuerhalten, wurde das DICOM-Konzept eingeführt.
Als Medizinstudent oder sogar als vollwertiger Radiologe kann die Aussicht, mit so viel Technologie umzugehen, ziemlich entmutigend erscheinen. In diesem Artikel wird einfach erklärt, wie Sie mit DICOM-Dateien umgehen und ihr volles Potenzial ausschöpfen können.
DICOM steht für Digitale Bildgebung und Kommunikation in der Medizin. Es ist ein international anerkanntes Standardformat zum Anzeigen, Speichern, Abrufen und Teilen medizinischer Bilder. DICOM entspricht festgelegten Protokollen, um die Genauigkeit der über medizinische Bilder weitergeleiteten Informationen zu gewährleisten.
Als Student oder praktizierender Radiologe liegen alle medizinischen Bilder, die Sie sehen, wahrscheinlich im DICOM-Format vor. DICOM-Daten für die medizinische Bildgebung können nicht mit einer regulären Bildgebungssoftware geöffnet werden, die auf Betriebssystemen wie Windows oder Mac OS vorhanden ist. Zum Abrufen, Anzeigen und Zugreifen auf medizinische DICOM-Bilddateien muss ein spezieller medizinischer DICOM-Betrachter installiert werden. Daher ist es wichtig zu wissen, wie dieses Format verwendet wird, welche Anwendungen relevant sind und wie auf die darin enthaltenen Informationen und Funktionen zugegriffen werden kann.
Jedes medizinische DICOM-Bild besteht aus zwei Teilen — einem Header und dem eigentlichen Bild selbst. Die Kopfzeile besteht aus Daten, die das Bild beschreiben, wobei die wichtigsten Patientendaten sind. Dazu gehören demografische Informationen des Patienten wie Name, Alter, Geschlecht und Geburtsdatum des Patienten. Die Kopfzeile kann auch Informationen zu Bildeigenschaften wie Erfassungsparametern, Pixelintensität, Matrixgröße und Abmessungen des Bildes enthalten. Wenn ein Datei-Explorer zum Anzeigen von DICOM-Bildgebungsdaten für medizinische Zwecke geöffnet wird, kann die Kopfzeile Patienten- und Bildinformationen enthalten. Die Kopfzeile ist normalerweise mit dem Bild codiert, sodass der Patient, zu dem das Bild gehört, leicht identifiziert werden kann. Der Header kann jedoch manchmal verloren gehen, wenn die DICOM-Datei in andere Formate wie JPEG exportiert wird. Manchmal möchten Sie möglicherweise absichtlich die Header-Daten verlieren, normalerweise zum Zwecke der Anonymisierung in Forschungsfällen. Dies kann nur mit bestimmten Softwarefunktionen erfolgen.
Dies hängt von dem Zweck ab, für den Sie die Dateien verwenden möchten. Wenn Sie ein Patient sind und Scans gemacht haben, erhalten Sie wahrscheinlich eine CD oder DVD mit Bildern darauf. Wenn Sie ein Medizinstudent sind und DICOM-Bilder zum Lernen und Lernen ansehen möchten, können Sie diese Bilder aus Online-Ressourcen herunterladen. Wenn Sie Radiologe sind und auf Dateien zugreifen müssen, um sie zu interpretieren und Diagnosen zu identifizieren, müssen Sie einen PACS-Server verwenden.
CDs/DVDs: Im Allgemeinen erhält der Patient bei der medizinischen Bildgebung normalerweise eine Kopie der Bilddateien auf einer CD oder DVD. Auf solchen CDs befindet sich in der Regel ein DICOM-Bildgebungsbetrachter für medizinische Bildgebung, mit dem Sie die Bilder betrachten können. Einige CDs haben möglicherweise keine tatsächliche Anwendung, bieten Ihnen jedoch möglicherweise einen Internetlink zum Herunterladen eines geeigneten medizinischen DICOM-Viewers.
Online-Ressourcen: Wenn Sie Student sind und nach medizinischen Bildern suchen, aus denen Sie lernen können, gibt es mehrere Online-Ressourcen, die Ihnen helfen können. Einige gute sind die Dicom-Bibliothek, die Osirix-Bildbibliothek und der Krebs Imaging-Archive.
PACS-Server: PACS steht für Picture Archiving and Communications System. Dies ist im Grunde eine Datenbank, in der alle medizinischen Bilder gespeichert sind. Ein PACS-Server muss über ausreichend Speicherplatz verfügen, da DICOM-Dateien von hoher Qualität in der Regel viel Speicherplatz belegen. Jedes Krankenhaus hat normalerweise seinen eigenen PACS-Server. Alle medizinischen Bilder, die in einem Krankenhaus aufgenommen wurden, werden automatisch auf diesem PACS-Server gespeichert.
Damit ein Radiologe zu Diagnose- und Interpretationszwecken auf medizinische DICOM-Bilddateien zugreifen kann, muss eine DICOM-Workstation zur Verfügung stehen. Dabei handelt es sich in der Regel um eine Softwareanwendung, die vollständig in den PACS-Server integriert werden kann: Die Anwendung muss in der Lage sein, DICOM-Bilder vom PACS-Server abzurufen und anzuzeigen und zu bearbeiten und dann wieder auf dem PACS-Server zu speichern.
Die Anzeige medizinischer DICOM-Bilder erfordert eine spezielle Software. Grundsätzlich gibt es zwei Arten von Software zum Anzeigen von DICOM-Bildgebungsdaten — proprietäre Software und Software von Drittanbietern. Proprietäre Software wird zusammen mit der Hardware für die medizinische Bildgebung geliefert und in der Regel vom selben Hersteller entwickelt. Sobald der CT- oder MRT-Scan von der Maschine erfasst wurde, können die Bilder an derselben Arbeitsstation über den DICOM Medical Imaging Viewer betrachtet werden. Proprietäre Software ermöglicht Benutzern die dynamische Anzeige sequentieller Bilder und ermöglicht auch die Rekonstruktion dieser Bilder. Ein großer Nachteil besteht darin, dass diese Bilddateien nur an derselben Stelle wie die Hardware angezeigt werden können. Die Bilder können nur durch Komprimieren der Bilder auf tragbare Speichergeräte oder auf andere Computer im Netzwerk übertragen werden (im folgenden Abschnitt beschrieben). Sobald Bilder exportiert wurden, geht die Möglichkeit, das Originalbild anzuzeigen und zu bearbeiten, in der Regel verloren.
Software von Drittanbietern für die DICOM-Bildbetrachtung wird immer häufiger. Dabei handelt es sich um eigenständige Anwendungen, die DICOM-Dateien aus jeder Quelle öffnen können — dem Internet, einer CD oder DVD oder einem PACS-Server. Der Markt ist heute mit DICOM-Betrachtungsanwendungen überflutet, wobei sowohl kostenlose als auch kostenpflichtige Optionen verfügbar sind. Jeder medizinische DICOM-Bildbetrachter verfügt über eigene Funktionen, aus denen Sie je nach Ihren spezifischen Anforderungen auswählen können.
Die heutigen DICOM-Bildgebungsbetrachter können Ihnen mehr als nur beim Anzeigen von DICOM-Bildern helfen. Einige Anwendungen sind anspruchsvoll genug, um die Bildqualität zu verbessern und zusätzliche Daten aus den aufgenommenen Bildern zu generieren, die bei der Diagnose helfen können. Zu den Funktionen, die Sie ausführen können, gehören neben der einfachen Anzeige des Bildes
Verbesserung der Bildqualität: Sie können die Helligkeit des Bildes erhöhen oder verringern. Durch Ändern des Kontrasts können Sie besser zwischen radiodichten und strahlendurchlässigen Bereichen eines Bildes unterscheiden. Sie können den Interessenbereich auch vergrößern. Eine spezielle Methode zur Verbesserung der Bildqualität im Interessenbereich sind Projektionen mit maximaler und minimaler Intensität. Dies hilft dabei, Bereiche zu isolieren, die maximale oder minimale Strahlung absorbiert haben, und unterscheidet sie von den umliegenden Bereichen.
Rekonstruktion von Bildern: Der ursprüngliche DICOM-Datensatz enthält eine Reihe von zweidimensionalen Bildern, die in allen drei Ebenen aufgenommen wurden - axial, koronal und sagittal. Diese Bilder können rekonstruiert werden, um eine dreidimensionale Ansicht des anatomischen Bereichs zu ermöglichen. Dies wird als 3D-Rendern bezeichnet. Eine andere Technik, die als Multiplanare Rekonstruktion (MPR) bezeichnet wird, besteht darin, frische Schnitte aus den rekonstruierten 3D-Bildern herzustellen. Auf diese Weise kann der Radiologe verschiedene anatomische Ebenen oder Winkel der ursprünglich aufgenommenen Schnitte betrachten.
Messungen durchführen: Bei einigen medizinischen DICOM-Viewern können Sie lineare oder sogar volumetrische Messungen anatomischer Strukturen durchführen. Dies kann bei der Planung der Behandlung und der Beurteilung der Wirksamkeit der Behandlung hilfreich sein. Bei traumatischen Verletzungen der knöchernen Umlaufbahn können beispielsweise die volumetrische Analyse und der Vergleich der verletzten Umlaufbahn mit der nicht betroffenen bei der Planung der Rekonstruktion der Umlaufbahn hilfreich sein.
Vergleich und Kombination medizinischer Bilder: DICOM-Anwendungen ermöglichen es dem Radiologen, zwei verschiedene Bilder gleichzeitig zu vergleichen. Dies ist nützlich, wenn man den Krankheitsverlauf im Laufe der Zeit oder die Wirksamkeit der Behandlung beurteilen möchte. Zwei verschiedene medizinische Bildgebungsmodalitäten können auch mit bestimmten DICOM-Anwendungen kombiniert werden. Durch die Kombination von PET- und CT-Bildern kann beispielsweise sichergestellt werden, dass Bereiche mit hoher Stoffwechselaktivität (lokalisiert mit PET) bestimmten anatomischen Stellen zugeordnet werden (mithilfe von CT-Scan). Auf diese Weise kann der Arzt die Vorteile beider Arten von Bildgebungsmodalitäten gleichzeitig nutzen.
Die DICOM-Akte eines einzelnen Patienten besteht aus mehreren Bildern, die alle eine hohe Auflösung haben. Daher kann die Dateigröße ziemlich groß sein (z. B. kann ein einzelner CT-Scan bis zu 35 MB ausführen). Diese Dateien müssen daher komprimiert werden, bevor sie geteilt und übertragen werden können.
Es gibt zwei Möglichkeiten, Dateien zu komprimieren — verlustfrei und verlustbehaftet. Bei der verlustfreien Komprimierung ist die Datei selbst zwar komprimiert, es kommt jedoch zu keinem Informationsverlust. Daher kann die Originaldatei jederzeit wiederhergestellt werden. Diese Art der Komprimierung erfordert jedoch viel Verarbeitung, sodass verlustfreie Dateien nur langsam geöffnet und langsam gespeichert werden. Mit dieser Methode kann keine nennenswerte Komprimierung erreicht werden. Auf der anderen Seite ermöglicht die verlustreiche Komprimierung eine Reduzierung der Dateigröße, indem tatsächliche Daten entfernt werden. Normalerweise werden nur redundante Daten entfernt. Manchmal kann jedoch bei übermäßiger Komprimierung die Bildqualität beeinträchtigt werden. Mit dieser Methode können Dateien auf viel kleinere Größen als die Originaldatei komprimiert werden.
Die komprimierte Datei kann in verschiedene Formate exportiert werden. Zu den gängigsten Bildformaten gehören JPEG-, TIFF-, PNG- und GIF-Formate.
JPEG (Joint Photographic Experts Group): Das JPEG-Format unterstützt sowohl verlustfreie als auch verlustreiche Komprimierung. Standard-JPEG verwendet verlustbehaftete Komprimierung. Der Bediener kann angeben, wie viel Komprimierung angewendet werden soll, und kann somit steuern, wie viele Daten verloren gehen. Eine andere Version, JPEG 2000, unterstützt verlustfreie Komprimierung. Mit dieser Anwendung können Betreiber bestimmte Bereiche des Bildes als „Interessenregionen“ identifizieren. Allein diese Bereiche werden verlustfrei komprimiert, während andere Teile des Bildes einer verlustbehafteten Komprimierung unterzogen werden. JPEG ist nützlich, um Bilder einfach zwischen Computern auszutauschen. Es kann zum Hochladen von Bildern auf Websites und für standardmäßige PowerPoint-Präsentationen verwendet werden. Auf der anderen Seite ist die Qualität der Bilder möglicherweise nicht gut genug für Veröffentlichungen in Papierform.
TIFF (Tagged Image File Format): Das TIFF-Format kann auch sowohl verlustbehaftete als auch verlustfreie Komprimierungen unterstützen. TIFF liefert Bilder mit höherer Qualität und ist daher das bevorzugte Format mehrerer Zeitschriften für die Veröffentlichung. Die Dateigröße ist jedoch größer und dies ist möglicherweise nicht für die Verwendung in Präsentationen oder im Internet geeignet.
PNG (Portable Network Graphics Format): Dies unterstützt eine verlustfreie Art der Komprimierung. Mit PNG können Bildfunktionen wie Helligkeit und Transparenz gesteuert werden. Ein Vorteil von PNG ist, dass die Bilder mithilfe von Metadaten markiert werden können, ähnlich dem Header einer DICOM-Datei. Dieses vielseitige Format eignet sich für Publikationen, Präsentationen und das Internet.
GIF (Graphics Interchange Format): Dies war eines der frühesten Bildgebungsformate, die eingeführt wurden, und wird heute nicht viel verwendet. Es hat eingeschränkte Funktionen und die Komprimierung ist ineffizient. Es unterstützt eine verlustfreie Komprimierung und wird hauptsächlich für Websites verwendet.
Der beste Weg, Ihr DICOM-Wissen in der medizinischen Bildgebung zu nutzen, besteht darin, sich an die Hand zu nehmen. Der erste Schritt besteht darin, eine DICOM-Anwendung herunterzuladen, die Ihren Anforderungen entspricht, und sie zu verwenden. Es gibt mehrere kostenlose Anwendungen, mit denen Sie Erfahrungen sammeln können. Zu den beliebtesten gehören PostDICOM, Horos, Radiant, Miele LXIV und Navegatium.
PostDICOM ist eine Einheitslösung, die genau das Richtige für Anfänger ist. Es ist mit den am häufigsten verwendeten Betriebssystemen kompatibel, einschließlich Windows-, Mac OS-, Linux- und Android-Plattformen. Es ist schnell und hat eine einfach zu bedienende Oberfläche, die sich hervorragend für Leute eignet, die gerade erst die Grundlagen des Umgangs mit DICOM-Bildern erlernen. Gleichzeitig können Radiologen mit erweiterten Funktionen wie MPR, MP, MINIP und Volumenwiedergabe die Anwendung für verbesserte Diagnosemöglichkeiten nutzen. PostDICOM wird mit einem einzigartigen Cloud-basierten PACS geliefert, mit dem Sie DICOM-Dateien online speichern und von überall und jederzeit darauf zugreifen können. Sie können die medizinische Bildgebungssoftware von PostDICOM kostenlos testen! Über ein einziges zugängliches Konto können Sie die Bilder in Cloud-basiertem PACS speichern. Wenn Sie der Meinung sind, dass Sie mehr Speicherplatz oder mehr Benutzerkonten benötigen, stehen Optionen für ein Upgrade zur Verfügung. Testen Sie PostDICOM noch heute!
.jpg)
