DICOM: Spojrzenie na jego zakres i użyteczność

DICOM-short for Digital Imaging and Communications in Medicine - stał się niezbędny w każdym nowoczesnym środowisku klinicznym zajmującym się obrazowaniem medycznym. Biorąc pod uwagę wszechobecną potrzebę i użyteczność obrazowania medycznego we współczesnej opiece zdrowotnej, szeroki zakres i zastosowanie DICOM nie jest trudne do pojmowania. Umożliwia przechowywanie, przeglądanie i udostępnianie obrazów medycznych i powiązanych danych na urządzeniach wewnątrz i w placówkach medycznych.

Czym dokładnie jest DICOM?

DICOM to standardowy protokół komunikacyjny używany do przechwytywania, przechowywania i przesyłania obrazów medycznych i powiązanych danych. Sformułowane po prostu, DICOM w obrazowaniu medycznym działa jako plan struktur i procedur informacyjnych kontrolujących wprowadzanie i wyjście danych w systemach obrazowania medycznego. Termin odnosi się zarówno do samego protokołu, jak i odpowiadającego mu formatu pliku. Wszystkie dane uzyskane w procesie obrazowania medycznego są przechowywane w tym formacie. Bez tego udostępnianie informacji między różnymi urządzeniami do przetwarzania obrazu byłoby znacznie trudniejsze.

DICOM został wydany w 1993 roku jako trzecia wersja standardu ACR-NEMA — protokołu opracowanego w latach 80. XX wieku w celu umożliwienia interoperacyjności medycznych urządzeń obrazowych różnych producentów. Od tego czasu DICOM odegrała kluczową rolę w rozwoju nowoczesnej radiologii, znacznie poprawiając przepływ pracy i zrównoważony rozwój systemów obrazowania medycznego, umożliwiając sprzęt, archiwa cyfrowe, stacje robocze, i serwery różnych dostawców na łatwe udostępnianie informacji.

Jakie są zalety DICOM w obrazowaniu medycznym?

Obrazowanie medyczne odgrywa kluczową rolę w opiece zdrowotnej na wszystkich głównych poziomach. Oprócz zapewnienia kluczowych narzędzi do analizy klinicznej i diagnozy, jest równie ważne dla samego leczenia. Bez tego lekarze musieliby częściej uciekać się do inwazyjnych metod diagnostycznych. Śledzenie postępów w trakcie leczenia byłoby znacznie trudniejsze lub niemożliwe, a leczenie pacjentów w ramach opieki kontrolnej nie obejmowałoby jako pomocnych baz danych w celach informacyjnych.

DICOM stał się wszechobecny wszędzie tam, gdzie jest zaangażowany obrazowanie medyczne, od radiologii, kardiologii, onkologii, medycyny nuklearnej, radioterapii, neurologii, ortopedii, okulistyki, dermatologii i stomatologii, do weterynarii. Uwzględnienie jego kluczowej roli w tworzeniu interoperacyjności między medycznymi urządzeniami do obrazowania a systemami medycznymi ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia, czym jest DICOM i uniknięcia zamieszanie, które pojawia się przy wprowadzaniu terminów dotyczących systemów informacji medycznej, takich jak PACS lub RIS.

DICOM skutecznie zaspokajał potrzebę standardowego formatu przesyłania obrazów i danych medycznych, który pojawił się w latach 80. XX wieku, kiedy wprowadzano obrazowanie medyczne i komputery w pracy klinicznej. To z kolei zapewniło wiele dodatkowych korzyści, w tym

• Eliminującpotrzebę fizycznego przechowywania danych — DICOM umożliwił systemom informacyjnym obrazowania bezpieczne przechowywanie cyfrowych obrazów i danych medycznych.

• Niższekoszty i zapotrzebowanie na miejsce - Cyfrowa pamięć masowa jest znacznie tańsza niż pamięć potrzebna w przypadku filmów papierowych. Systemy zgodne z DICOM-em są znacznie bardziej opłacalne i zapewniają przewagę przestrzeni nad tradycyjnymi archiwami filmowymi.

• Lepszadiagnoza i opieka nad pacjentem - dostęp do informacji i diagnozy ułatwiono także wdrożenie DICOM. Dzięki interoperacyjności urządzeń zgodnych z DICOM-em lekarze na całym świecie mogą uzyskać dostęp do danych medycznych. Telediagnoza, edukacja na odległość, i przyspieszona wzajemna ocena, konsultacja, i diagnoza są możliwe. Wszystko to zapewnia środki do skutecznej współpracy w procesie diagnostycznym i lepszej ogólnej opieki nad pacjentem.

• Ulepszonyprzepływ pracy — ręczne archiwizowanie, pobieranie i transport folderów należą już do przeszłości w systemach obrazowania medycznego wykorzystujących DICOM. Szybsze pobieranie obrazów i możliwość zdalnego dostępu do obrazów pozwalają lekarzom pracować w znacznie szybszym tempie.

• Łatwiejszydostęp do danych pacjentów — systemy zgodne z DICOM oferują bardziej zorganizowane i wygodne zarządzanie informacjami medycznymi. Wszystkie dane pacjenta można uzyskać za pośrednictwem jednego punktu dostępu, ponieważ obrazy są zintegrowane z bazami danych szpitali zawierających obrazy DICOM i powiązane dane.

• Dodatkoweusługi obrazowania — DICOM zapewnia wiele dodatkowych usług obrazowania, w tym zarządzanie listami roboczymi procedur obrazowania, drukowanie obrazów na filmach lub nośnikach cyfrowych, takich jak DVD, procedura raportowania i stan archiwizacji, szyfrowanie zestawów danych, porządkowanie układów obrazów, kodowanie EKG, CAD wyniki i ustrukturyzowane dane pomiarowe, aby wymienić kilka. Urządzenia obrazowe zgodne z DICOM-em z monitorami diagnostycznymi umożliwiają wyraźniejszą wizualizację obrazów w porównaniu z tradycyjnym oglądaniem obrazów na kasetonach świetlnych.

Szpitale publiczne i prywatne, centra diagnostyczne, laboratoria analityczne, a coraz większa liczba mniejszych praktyk wykorzystuje technologię obrazowania medycznego zgodną z DICOM. NEMA twierdzi, że wszyscy główni dostawcy technologii obrazowania medycznego używają DICOM, a każdy zawód medyczny korzystający z obrazowania medycznego wkrótce będzie używał DICOM.

Które urządzenia korzystają z DICOM?

Prawdopodobnie do tej pory jasne jest, że podstawowym zastosowaniem DICOM jest jego zdolność do rozwiązywania problemów ze zgodnością między różnymi urządzeniami różnych producentów. Ale do jakich urządzeń dotyczy to dokładnie?

Dostęp do baz danych obrazów i danych DICOM jest dostępny na każdym urządzeniu z zainstalowanym odpowiednim oprogramowaniem zgodnym z DICOM. To obejmuje

• Urządzeniado akwizycji obrazu , takie jak tomografia komputerowa (CT), rezonans magnetyczny (MRI), obrazowanie ultrasonograficzne, radiografia komputerowa, fluoroskopia, angiografia, mammografia, tomosynteza piersi, PET (pozytonowa tomografia emisyjna), SPECT (tomografia komputerowa z pojedynczym fotonem), endoskopia, mikroskopia, obrazowanie całego szkiełka oraz urządzenia OCT (optyczna tomografia koherencyjna)

• Archiwaobrazów, np. VNA

• Urządzeniado przetwarzania obrazu — przeglądarki obrazów, diagnostyczne stacje robocze, systemy wizualizacji 3D, aplikacje do analizy klinicznej, skanery, palniki multimedialne i importerzy

• Urządzeniawyjściowe do druku twardego , takie jak fotograficzne folie przezroczyste i drukarki papierowe

• Urządzeniawchodzące w skład medycznych systemów informatycznych , takich jak PACS (Picture Archiving and Communication Systems), CAD (Computer-Aided Detection/Diagnosis Systems), RIS (Radiology Information Systems) i EMR (Electronic Medical Record)

Czy przeglądarek DICOM można używać z komputerami PC i urządzeniami mobilnymi?

Jeśli chodzi o urządzenia PC, różne typy przeglądarek DICOM są często dostępne dla wszystkich głównych systemów operacyjnych, takich jak Windows, macOS i Linux. Jeśli chodzi o dostępność mobilnych przeglądarek DICOM, opracowano ogromną liczbę aplikacji mobilnych do przeglądania obrazów DICOM, z których wiele jest bezpłatnych.

Jaka technologia stoi za DICOM?

Standard DICOM określa protokół ULP (Upper Layer Protocol) zgodny z protokołem TCP/IP (Transmission Control Protocol i Internet Protocol), umożliwiając korzystanie z niej przez Internet. Protokół jest używany niezależnie od sieci fizycznej, co umożliwia wszechstronne zastosowanie , w tym komunikację przy użyciu różnych form sieci Ethernet, VPN, połączeń zdalnego dostępu (takich jak modem, ISDN lub DSL) oraz za pośrednictwem satelity, żeby wymienić tylko kilka.

DICOM zawiera protokoły dla:

• Wymiana obiektów, takich jak obrazy i dokumenty

• Zapytanie i pobieranie takich obiektów

• Kompresja obrazu

• Wizualizacja 3-D

• Prezentacja obrazu

• Drukowanie obrazów

• Zarządzanie przepływem pracy i raportowanie wyników

Problem spójności obrazu został rozwiązany poprzez opracowanie tabeli z cyfrowo przypisanymi wartościami pikseli zwaną standardową funkcją wyświetlania DICOM w skali szarości (GSDF).

Różne funkcje DICOM przyjmują międzynarodowe standardy, na przykład:

• TLS lub ISCL dla poufności sieci i uwierzytelniania równorzędnego

• JPEG, bezstratne kodowanie JPEG, JPEG 2000 lub run-length (RLE) do kompresji obrazu

• ISO 9660, UDF i inne systemy plików kompatybilne z konwencjonalnym oprogramowaniem

Jeśli chodzi o szyfrowanie, standard DICOM ułatwia szyfrowanie danych, ale jego wdrożenie zależy całkowicie od dostawców usług DICOM i placówek medycznych korzystających z tych usług. Producenci produktów zgodnych z DICOM mogą zdecydować, że nie będą wdrażać szyfrowania w swoich usługach, w takim przypadku placówki medyczne korzystające z takiego niezaszyfrowanego DICOM mają możliwość skonfigurowania zaszyfrowanych sieci VPN. Skuteczność takich rozwiązań bezpieczeństwa jest sporna.

Standard DICOM jest stale aktualizowany, aby nadążyć za zmieniającymi się wymaganiami systemów obrazowania medycznego. Wśród ogromnej liczby dostawców obrazowania medycznego sprzedających produkty zgodne z DICOM, większość aktywnie uczestniczy w tych ulepszeniach.

Jaka jest różnica między DICOM a PACS, RIS i CIS?

Terminy takie jak PACS, RIS i CIS są często wymieniane obok DICOM, zwłaszcza gdy mówimy o korzyściach, jakie nowoczesne narzędzia programowe, standardy i protokoły wprowadziły do opieki zdrowotnej. Może to prowadzić do pewnych nieporozumień co do tego, co je wyróżnia, szczególnie jeśli chodzi o różnicę między PACS i DICOM.

Te pierwsze to medyczne systemy informatyczne oparte na sieciach różnych urządzeń. DICOM to uniwersalny format plików i protokół, który określa komunikację między tymi urządzeniami i umożliwia to samo między wieloma różnymi systemami.

Teraz to jasne, oto przegląd najczęstszych medycznych systemów informatycznych:

• PACS (Picture Archiving and Communication Systems) to systemy obrazowania medycznego, które zapewniają przechowywanie i dostęp do obrazów z wielu modalności. Jego głównym zastosowaniem jest doskonała opcja przechowywania, która eliminuje konieczność ręcznego przechowywania i pobierania danych.

• RIS (Radiology Information System) — inny rodzaj systemu informacyjnego do przechowywania i zarządzania danymi obrazowymi powszechnie stosowanymi w praktyce radiologicznej. Jest zwykle używany przez radiologów do planowania pacjentów, śledzenie i interpretacja egzaminów, i fakturowanie, wśród innych funkcji.

Rozróżnienie między RIS i PACS może być nieco niejasne, ponieważ są one stosowane w tej samej dziedzinie i często używane w połączeniu. Oba są systemami ułatwiającymi obsługę informacji o pacjencie, ale PACS zapewnia przechowywanie i długoterminowe rozwiązanie do zarządzania danymi pacjentów, RIS usprawnia procesy i usprawnia przepływ pracy, umożliwiając śledzenie pacjentów w czasie rzeczywistym i dostarczając dokumentację medyczną jednego centralnego źródła.

• EHR(Electronic Health Record) - EHR to cyfrowe wersje papierowych wykresów pacjentów. Są to cyfrowe zapisy całych historii leczenia pacjentów. Obejmuje to obrazy medyczne. Podobnie jak wspomniane wcześniej systemy danych pacjentów, EHR mogą współpracować z innymi medycznymi systemami informatycznymi. Mogą być dostarczane z wyjściem DICOM, send lub klientem, a także mogą być zintegrowane z PACS lub RIS.

• CIS(System Informacji Klinicznej) - System informacyjny do rejestrowania, przechowywania i manipulowania informacjami klinicznymi pacjentów. Czym różni się to od EHRs, możesz się zastanawiać? EHR zawierają całą historię medyczną pacjenta i dlatego są znacznie bardziej uogólnione. CIS obsługuje bardzo szczegółowe informacje, zebrane bezpośrednio ze sprzętu i wkładów personelu medycznego.

Wraz z zapewnianiem niezliczonych korzyści, takich jak poprawa przepływu pracy i wydajności, zmniejszenie kosztów i zapotrzebowania na przestrzeń, te medyczne systemy informacyjne umożliwiają praktykom skupienie większej ilości wysiłków na opiece nad pacjentem. To uczyniło je niezbędnymi w nowoczesnych placówkach medycznych.

Jaka jest najlepsza przeglądarka DICOM dla Ciebie?

Przeglądarki DICOM są integralną częścią systemów zgodnych z DICOM. Jeśli masz już system obsługujący DICOM, samodzielna przeglądarka obrazów DICOM najprawdopodobniej nie jest konieczna. Ale jeśli tak nie jest, lub występują trudności w komunikacji z lub dostępem do systemu PACS lub RIS, uzyskanie przeglądarki DICOM może okazać się najlepszą decyzją, jeśli chcesz rozpocząć oglądanie obrazów medycznych.

Istnieje duża liczba przeglądarek obrazów DICOM łatwo dostępnych w każdym przedziale cenowym i różnych zakresach zastosowań. Jak się dowiedzieć, który z nich jest odpowiedni? Jakie kryteria należy spełnić? Na początek należy wziąć pod uwagę rodzaj urządzeń, na których planujesz oglądać obrazy, pożądane funkcje, rodzaj systemu operacyjnego i wymagania budżetowe.

Oto tylko kilka z najpopularniejszych widzów DICOM na rynku:

• 3DimViewer- Ta przeglądarka DICOM jest przeglądarką 3D typu open source i dlatego jest dostępna do dostosowywania i integracji z innymi programami. Jest to jedna z najbardziej elastycznych przeglądarek dostępnych, ponieważ jest dostępna dla platform Windows, Macintosh i Linux. Na szczycie tego, jest również bezpłatny. Funkcje edycji są zredukowane do najbardziej podstawowych opcji, takich jak jasność i kontrast. Jedną z jego najlepszych cech są renderingi objętościowe i powierzchniowe z segmentacją tkanek opartą na progach. Należy wziąć pod uwagę przyspieszenie GPU potrzebne do renderowania woluminów.

• PrzeglądarkaHoros DICOM - Kolejna darmowa, otwarta przeglądarka obrazów DICOM. Jest dostępny dla urządzeń Macintosh i jest oparty na OsiriX i innych bibliotekach obrazowania medycznego typu open source.

• DICOMWeb Viewer (DWV) — Ta przeglądarka może być używana na prawie każdym urządzeniu z niemal każdą przeglądarką, ponieważ jest to przeglądarka DICOM oparta na przeglądarce. Jako 3DimViewer jest to system tylko do wyświetlania z minimalnymi funkcjami edycji. Włączenie go do serwerów PACS jest również możliwe przy pewnym kodowaniu.

• Mango- alternatywnie Multi-image Analysis GUI, obsługuje wiele formatów renderowania obrazów i powierzchni oraz może tworzyć niestandardowe formaty i filtry. Oferuje wiele funkcji edycji, analizy i przetwarzania i jest dostępny na komputerach stacjonarnych, przeglądarkach lub iPadach z systemem Windows, Macintosh i Linux. Jest również bezpłatny do użytku niekomercyjnego.

• MicroDiCom- ta przeglądarka DICOM oferuje intuicyjny interfejs użytkownika i wszystkie najpopularniejsze funkcje do manipulowania obrazami DICOM. Jest dostępny w systemie Windows i podobnie jak wiele innych bezpłatnych przeglądarek DICOM, zapewnia bezpłatny dostęp do użytku niekomercyjnego.

Technologia medyczna stale się poprawia i dywersyfikuje, aby dostosować się do złożonych wymagań systemów obrazowania medycznego. Nowe typy oprogramowania zgodnego z DICOM są stale opracowywane, a jednym z najciekawszych rozwiązań, jakie wynikają z tego, były przeglądarki obrazów DICOM oparte na chmurze. Nasza własna przeglądarka DICOM, PostDICOM, opiera się na tej koncepcji. Przeglądarki obrazów DICOM oparte na chmurze umożliwiają przeglądanie i przetwarzanie plików DICOM online bez konieczności instalowania oprogramowania na urządzeniach klienckich.

Nasza przeglądarka DICOM zawiera bezpłatną wersję próbną przestrzeni w chmurze, którą można rozszerzyć, wybierając płatną subskrypcję usługi. Jest obsługiwany na wszystkich głównych platformach (Windows, macOS, Linux, IOS i Android) i wyposażony w zaawansowane narzędzia do przeglądania. PostDICOM działa również jako serwer PACS oparty na chmurze, umożliwiając przechowywanie plików DICOM w chmurze przy jednoczesnym zachowaniu funkcji zwykłych systemów PACS opartych na lokalnych serwerach. Bezpieczeństwo jest traktowane priorytetowo, ponieważ wszystkie transmisje są kodowane SSL (Secure Socket Layer), a pliki mogą być dodatkowo zabezpieczone przez przypisanie haseł.

Korzyści płynące z używania oprogramowania zgodnego z DICOM w procesie obrazowania medycznego są oczywiste, a niezależnie od tego, czy obiekt wymaga skomplikowanych systemów zgodnych z DICOM, czy prostych przeglądarek DICOM, dostępnych jest więcej niż wystarczająca liczba opcji tam do wyboru, a wspaniałą rzeczą w darmowych widzach DICOM jest to, że nie ma nic do stracenia w ich wypróbowaniu.