La anatomía de las imágenes médicas: características esenciales del flujo de trabajo DICOM

Las imágenes médicas digitales se han convertido en una parte integral de la radiología. El radiólogo de hoy en día necesita estar familiarizado con los aspectos técnicos de las imágenes médicas. A la vanguardia de la tecnología de imágenes médicas se encuentra el estándar DICOM. DICOM son las siglas de Digital Imaging and Communications in Medicine. Este es un conjunto de normas enmarcadas por el Colegio Estadounidense de Radiología en asociación con la Asociación Nacional de Fabricantes de Electricidad. DICOM garantiza que las imágenes médicas cumplan con los estándares de calidad, de modo que se pueda preservar la precisión del diagnóstico. Todas las modalidades de imágenes, incluidas la TC, la IRM y la ecografía, deben cumplir con los estándares DICOM. Es necesario acceder a las imágenes que están en formato DICOM y utilizarlas a través de aplicaciones DICOM especiales. Si bien comprender el concepto básico de DICOM es bastante simple, el proceso de utilizar realmente hardware y software relacionado con DICOM requiere una mayor comprensión técnica. Este artículo explora las distintas etapas del flujo de trabajo de imágenes médicas de DICOM.

Las imágenes médicas DICOM pasan por diferentes procesos: adquisición, almacenamiento, edición, procesamiento secundario, uso compartido e impresión y recuperación. Todos los aspectos de este flujo de trabajo se administran mediante un servidor central, denominado PACS.

¿Qué es PACS?

En el centro de todo el proceso de flujo de trabajo de DICOM se encuentra PACS. PACS significa Sistema de comunicaciones y archivo de imágenes. El PACS actúa básicamente como un host que almacena datos de imágenes relacionados con DICOM e integra funciones relacionadas con estas imágenes. Debe pensar en PACS como el coordinador central donde se reúnen e integran múltiples procesos. Un software DICOM PACS ideal debería poder integrar el equipo de origen, las estaciones de trabajo, las redes de intercambio y el equipo de recuperación e impresión.

¿Cómo ayudó PACS a mejorar el flujo de trabajo de imágenes digitales?

Antiguamente, las imágenes médicas adquiridas por medios manuales y digitales se imprimían como películas o se almacenaban en dispositivos externos como CD y DVD. El desarrollo de PACS ha dado como resultado una forma más rápida y confiable de manejar las imágenes médicas. El costo de la radiología ha disminuido debido a la menor necesidad de películas impresas y espacio de almacenamiento duro. Si bien el almacenamiento digital alguna vez fue caro, el costo ha bajado considerablemente a lo largo de los años. Con PACS, el radiólogo puede administrar mejor el tiempo, ya que se puede acceder a las imágenes literalmente desde cualquier lugar y en cualquier momento dado. También se reduce el tiempo necesario para trazar las imágenes anteriores. El almacenamiento digital de imágenes reduce las posibilidades de errores involuntarios, como archivos mal etiquetados y daños en las películas. El tiempo de preparación de informes también se reduce porque se mejora el flujo de trabajo en general. Todo esto contribuye a mejorar los resultados de los pacientes.

¿Cuáles son los componentes de PACS?

PACS incluye una serie de componentes esenciales para el flujo de trabajo DICOM. Se describen a continuación:

La fuente

La fuente de todas las imágenes médicas es el equipo de hardware que las genera. El detector dentro del equipo de formación de imágenes reconoce la imagen y la transmite en un formato digitalizado al ordenador en el que puede visualizarse de una vez o almacenarse para verla en una fecha posterior. Todas las imágenes se adquieren y almacenan en formato DICOM.

Almacenamiento de imágenes médicas

Una vez que las imágenes se han adquirido de la fuente, deben almacenarse de forma segura. El software del servidor DICOM actúa como un sistema de archivo para almacenar todas las imágenes de forma organizada. Las imágenes del servidor DICOM se pueden enviar a la estación de trabajo digital para su interpretación o se pueden imprimir. Algunas aplicaciones avanzadas de software de servidor DICOM también permiten la carga directa y el intercambio en línea de imágenes.

La estación de trabajo DICOM

Como su nombre indica, la estación de trabajo DICOM es el área que los radiólogos utilizan para ver e interpretar imágenes. El software de estación de trabajo DICOM es de dos tipos. El primer tipo, llamado software propietario, viene junto con el equipo de origen y, por lo general, lo crea el mismo fabricante. Este software de estación de trabajo DICOM debe usarse necesariamente en la misma ubicación que el equipo de origen. El segundo tipo de software de estación de trabajo DICOM es el software de terceros, que se puede utilizar en una ubicación remota al equipo de origen. Este tipo de software es especialmente útil en hospitales que tienen una gran afluencia de pacientes que acuden para exámenes de imágenes médicas. Las imágenes se pueden adquirir rápidamente para cada paciente, y el radiólogo puede acceder a ellas e interpretarlas en una fecha posterior. Una aplicación DICOM de terceros debe ser capaz de recibir imágenes DICOM del servidor PACS. Por lo tanto, esto requeriría que el software del receptor DICOM esté integrado en la aplicación. El software del receptor DICOM permitirá al radiólogo acceder a las imágenes desde el servidor PACS o desde unidades externas, como unidades de CD/DVD.

Un software de estación de trabajo DICOM, además de las capacidades de apertura y recepción, puede tener funciones adicionales que pueden ayudar al radiólogo a mejorar la precisión del diagnóstico y realizar un seguimiento de la progresión de las enfermedades. Algunas de estas funciones incluyen

• Mejora de la imagen: el software de estación de trabajo DICOM permite a los radiólogos mejorar la calidad de las imágenes alterando parámetros como el brillo, el color y el contraste. Esta función suele estar disponible incluso en los visores DICOM más básicos.

• Alteración y reconstrucción de imágenes: el software avanzado de estación de trabajo DICOM permite a los usuarios manipular las imágenes que se adquirieron originalmente, de modo que se pueda obtener nueva información de las imágenes médicas. Por ejemplo, las imágenes de una región anatómica particular que se han tomado en tres planos (axial, coronal y sagital) se pueden combinar para formar una imagen reconstruida tridimensional. Esto le da al radiólogo una mejor orientación anatómica. La imagen reconstruida también se puede cortar de nuevo, en diferentes planos y ángulos en comparación con las imágenes adquiridas originalmente. Esta técnica se conoce como Reconstrucción Multiplanar (MPR).

• Localización de la región de interés: las áreas que absorben la cantidad máxima o mínima de energía se pueden identificar como proyecciones de intensidad máxima (MIP) y proyecciones de intensidad mínima (MINIP). La identificación de estas áreas puede ayudar al radiólogo a ver las anomalías rápidamente.

• Generación de informes: algunos espectadores incluso permiten a los radiólogos generar informes basados en sus hallazgos y exportarlos a procesadores de texto.

Compartir archivos DICOM

• Exportación de archivos: las imágenes médicas se pueden utilizar con fines de enseñanza y aprendizaje. A veces, las imágenes médicas también se pueden usar en publicaciones de libros y revistas. Las imágenes médicas en formato DICOM son enormes y, a menudo, no se pueden utilizar directamente. Es necesario comprimir el archivo y convertirlo a otro formato de imagen. Hay varios formatos de archivo de imágenes disponibles. El formato JPEG es el más utilizado, y los archivos DICOM se pueden comprimir a un tamaño muy pequeño con este formato. Sin embargo, la compresión JPEG permite perder datos y no se puede recuperar el archivo DICOM original. Otros formatos de archivo, como TIFF y PNG, permiten la recuperación del archivo original, pero solo pueden comprimir archivos de forma limitada. El formato JPEG es útil cuando se quieren utilizar imágenes en la enseñanza, la presentación de casos o para presentar casos en Internet. Los formatos TIFF y PNG son más adecuados para publicaciones de libros y revistas.

• Anonimizar archivos: si las imágenes médicas están destinadas a la investigación o van a publicarse en un foro abierto, como un sitio web, es éticamente necesario anonimizar los archivos para que la imagen médica no pueda vincularse a un paciente específico. Algunas aplicaciones DICOM permiten la anonimización al eliminar la información del paciente del encabezado del archivo.

Software de impresora DICOM

Aunque la impresión de imágenes médicas DICOM se está eliminando paulatinamente, todavía hay casos en los que las películas impresas pueden ser útiles. Por ejemplo, cuando los procedimientos quirúrgicos se realizan en ubicaciones remotas (donde el complejo quirúrgico no tiene acceso al servidor PACS), puede ser útil tener las películas en exhibición. En estos casos, se puede utilizar un software de impresora DICOM para ayudar a imprimir películas a partir de imágenes DICOM almacenadas. Además del software de impresión DICOM, es posible que también se necesite una impresora que sea capaz de imprimir imágenes DICOM.

¿Cuáles son algunos de los desarrollos recientes de PACS?

• 1. PACS basado en web

• Con la llegada del almacenamiento basado en la nube, el PACS basado en web se ha convertido en una realidad. El PACS no necesita limitarse a un hospital o clínica en particular. Todas las imágenes médicas que se adquieren en la fuente se pueden cargar en Internet y almacenar en la nube. Esto ha llevado al desarrollo de una nueva rama de la radiología: la telerradiología. La teleradiología permite a los radiólogos ver imágenes y proporcionar diagnósticos en centros remotos.

• 2. Integración de otros sistemas de información con PACS

• Además de PACS, hay varios otros sistemas de información que se utilizan en los hospitales. El Sistema de Información Radiológica (RIS) está diseñado para recibir pedidos de imágenes médicas, generar facturas para las mismas y entregar el informe final tal como lo interpreta el radiólogo. El Sistema de Información Hospitalaria (HIS) generalmente contiene los registros médicos electrónicos completos del paciente y la información de facturación. Los sistemas de software más avanzados permiten la integración de todos los sistemas de información anteriores con PACS. Esto permite almacenar un registro completo de la información del paciente y ponerlo a disposición del médico, quien luego puede tomar decisiones mejor informadas con respecto a la atención médica de un paciente.

Software adecuado para todo el flujo de trabajo DICOM-PACS

Para cubrir adecuadamente todo el flujo de trabajo DICOM-PACS, necesita un software que le ayude a recibir las imágenes DICOM de la fuente (software receptor DICOM), un software que lo ayude a ver y editar las imágenes (visor DICOM), un software que lo ayude a almacenar todos los datos de las imágenes y recuperarlos a voluntad (DICOM) software de servidor) y software que le ayudará a compartir e imprimir sus imágenes médicas (software de exportación DICOM y software de impresión DICOM). En lugar de utilizar una multitud de aplicaciones de software para estos fines, hay programas que satisfacen dos o más de las necesidades anteriores. En general, hay dos tipos de aplicaciones de software que todos los radiólogos deben obtener:

Software de visualización DICOM

Este software permite principalmente a los usuarios ver las imágenes DICOM que se han adquirido. Por lo general, viene con capacidades de recuperación e impresión, y algunos espectadores también admiten la exportación de archivos. Los visores DICOM avanzados tienen funciones adicionales de estación de trabajo que permiten editar y reconstruir imágenes. Algunos de los populares visores DICOM disponibles hoy en día incluyen

• Horos: Horos es un visor DICOM de código abierto que funciona con Mac OS. El software no solo permite la visualización, sino también el diagnóstico avanzado mediante MPR, MIP y renderización de volumen. También tiene herramientas para manipular imágenes y realizar mediciones. Horos también tiene un complemento que permite subir imágenes a radiopedia, un recurso en línea con un gran número de casos de referencia y artículos. Sin embargo, Horos no puede integrarse a PACS de forma gratuita. Es bueno para estudiantes y residentes. Los radiólogos pueden utilizar la versión comercial Osirix MD.

• Radiant: El visor de imágenes DICOM Radiant es una plataforma simple y rápida que es compatible con Windows. Tiene múltiples funciones, que incluyen MPR, MIP y fusión de imágenes. Las imágenes se pueden exportar a JPEG, PNG y otros formatos de imagen. También se pueden copiar y pegar directamente en presentaciones y documentos de Word. La aplicación es solo un visor y no ofrece espacio de almacenamiento. Sin embargo, es útil para estudiantes y residentes, tanto para estudiar como para investigar.

Software de servidor DICOM

También se llama software DICOM-PACS y, como su nombre indica, tiene la capacidad de almacenar y recuperar archivos DICOM. Un software DICOM-PACS puede tener su propio visor o puede integrarse en otros visores DICOM. Algunos ejemplos de visores DICOM PACS gratuitos son

• Dicoogle: Dicoogle es un archivo PACS de código abierto que admite el almacenamiento y la recuperación de archivos DICOM. Tiene un motor de indexación/consulta que permite a los usuarios buscar y recuperar estudios DICOM. Puede funcionar en múltiples plataformas, incluidas Windows, Linux y Mac OS.

• Orthanc: Orthanc es otra aplicación DICOM ligera y de código abierto. Funciona en múltiples plataformas, incluidas Windows, Mac OS y Linux, y puede convertir cualquier ordenador que utilice uno de estos sistemas operativos en un mini servidor PACS. También puede exportar datos DICOM al formato PNG.

• SonicDICOM: Se trata de un software de servidor DICOM que también viene con un visor DICOM basado en web. También se puede integrar con otros visores DICOM. La versión gratuita es una versión de prueba y permite guardar hasta treinta estudios, con no más de cinco conexiones web o DICOM a la vez. Es compatible con el sistema operativo Windows.

Cabe destacar que hay algunas aplicaciones muy útiles que combinan un visor DICOM y PACS en un solo software. De estos, PostDICOM se encuentra entre los primeros. Cuenta con un visor DICOM potente y fácil de usar que ofrece todas las funciones avanzadas de procesamiento de imágenes, como MPR, MIP, MINIP y renderización de volumen. PostDICOM es una de las primeras aplicaciones en ofrecer PACS basado en web para almacenar imágenes DICOM. Permite exportar a múltiples formatos y compartir imágenes es más fácil a través del almacenamiento en la nube. Así que si quieres simplificar tu flujo de trabajo DICOM, ¡prueba PostDICOM!