Um Curso Intensivo sobre o Manuseio de Dados de Imagem Médica DICOM

À medida que a tecnologia encontra seu caminho em todos os aspectos da medicina, grandes avanços foram feitos no campo da radiologia. A radiologia já dependeu de simples imagens bidimensionais que precisavam ser reveladas e fixadas manualmente antes da visualização. Agora, quase todas as formas de imagens médicas foram digitalizadas e o espectro da radiologia inclui não apenas radiografias digitais, mas também tomografias computadorizadas (TC), ressonâncias magnéticas (RM), ultrassom e imagem nuclear. Para manter padrões, bem como uniformidade nos variados tipos de modalidades de imagens médicas, o conceito de DICOM foi introduzido.

Como estudante de medicina ou mesmo radiologista formado, a perspectiva de lidar com tanta tecnologia pode parecer assustadora. Este artigo explicará de forma simples como você pode manusear arquivos DICOM e explorar todo o seu potencial.

O que é DICOM em Imagens Médicas?

DICOM significa Comunicação e Imagens Digitais em Medicina (Digital Imaging and Communications in Medicine). É um formato padrão internacionalmente aceito para visualizar, armazenar, recuperar e compartilhar imagens médicas. O DICOM está em conformidade com protocolos definidos para manter a precisão das informações transmitidas por meio de imagens médicas.

Por que preciso aprender sobre arquivos DICOM?

Como estudante ou radiologista praticante, todas as imagens médicas que você vê provavelmente estarão no formato DICOM. Os dados de imagem médica DICOM não podem ser abertos por software de imagem comum presente em sistemas operacionais como Windows ou Mac OS. Um visualizador DICOM médico especial precisa ser instalado para recuperar, visualizar e acessar arquivos de imagem médica DICOM. Portanto, é importante saber como usar este formato, quais são algumas aplicações relevantes e como acessar as informações e recursos contidos nele.

O que contém um arquivo de Imagem Médica DICOM?

Qualquer imagem médica DICOM consiste em duas partes — um cabeçalho e a imagem real em si. O cabeçalho consiste em dados que descrevem a imagem, sendo o mais importante os dados do paciente. Isso inclui as informações demográficas do paciente, como nome, idade, sexo e data de nascimento do paciente. O cabeçalho também pode fornecer informações sobre as características da imagem, como parâmetros de aquisição, intensidade de pixel, tamanho da matriz e dimensões da imagem. Quando um explorador de arquivos é aberto para visualizar dados de imagem médica DICOM, o cabeçalho pode fornecer informações sobre o paciente e a imagem. O cabeçalho geralmente é codificado na imagem para que o paciente a quem a imagem pertence possa ser facilmente identificado. No entanto, o cabeçalho pode às vezes ser perdido se o arquivo DICOM for exportado para outros formatos, como JPEG. Às vezes, você pode querer perder intencionalmente os dados do cabeçalho, geralmente para fins de anonimização em casos de pesquisa. Isso só pode ser feito usando funções de software específicas.

Onde posso acessar arquivos DICOM?

Isso depende do propósito para o qual você deseja os arquivos. Se você é um paciente e fez exames, provavelmente receberia um CD ou DVD com imagens nele. Se você é um estudante de medicina e deseja visualizar imagens DICOM para aprendizado e estudo, pode baixar essas imagens de recursos online. Se você é um radiologista e precisa acessar arquivos para interpretá-los e identificar diagnósticos, precisará usar um servidor PACS.

• CDs/DVDs: De um modo geral, quando a imagiologia médica é realizada, o paciente geralmente recebe uma cópia dos arquivos de imagem em um CD ou DVD. Nesses CDs, geralmente há um visualizador de imagens médicas DICOM incluído que pode ajudar você a visualizar as imagens. Alguns CDs podem não ter um aplicativo real, mas podem fornecer um link da internet para baixar um visualizador DICOM médico adequado.

• Recursos online: Se você é um estudante e está procurando imagens médicas para aprender, existem vários recursos online que podem ajudar. Alguns bons exemplos incluem a Biblioteca Dicom, Biblioteca de Imagens Osirix, e os Arquivos de Imagens de Câncer.

• Servidor PACS: PACS significa Sistema de Comunicação e Arquivamento de Imagens (Picture Archiving and Communications System). Basicamente, é um banco de dados no qual todas as imagens médicas são armazenadas. Um servidor PACS precisa ter amplo armazenamento, pois os arquivos DICOM, sendo de alta qualidade, tendem a ocupar muito espaço. Cada hospital geralmente tem seu próprio servidor PACS. Qualquer imagem médica que é tirada dentro de um hospital é automaticamente armazenada dentro desse servidor PACS.

Para um radiologista acessar arquivos de imagem médica DICOM com a finalidade de diagnóstico e interpretação, uma estação de trabalho DICOM deve estar disponível. Geralmente, é um aplicativo de software capaz de integração completa com o servidor PACS: o aplicativo deve ser capaz de acessar e recuperar imagens DICOM do servidor PACS, bem como permitir a visualização e edição e, em seguida, armazenar as imagens editadas de volta no servidor PACS.

Como visualizo um arquivo DICOM?

A visualização de imagens médicas DICOM requer software especial. Existem basicamente dois tipos de software para visualizar dados de imagem médica DICOM — software proprietário e software de terceiros. Software proprietário vem junto com o hardware para imagens médicas e geralmente é criado pelo mesmo fabricante. Uma vez que a tomografia computadorizada ou ressonância magnética é adquirida pela máquina, as imagens podem ser visualizadas na mesma estação de trabalho através do visualizador de imagens médicas DICOM. O software proprietário permite que os usuários visualizem dinamicamente imagens sequenciais e também permite a reconstrução dessas imagens. Uma grande desvantagem é que esses arquivos de imagem só podem ser visualizados no mesmo local que o hardware. As imagens podem ser transferidas para dispositivos de armazenamento portáteis ou para outros computadores na rede apenas comprimindo as imagens (descrito na seção abaixo). No entanto, uma vez que as imagens são exportadas, a capacidade de visualizar e editar a imagem original geralmente é perdida.

Software de terceiros para visualização de imagens DICOM está se tornando cada vez mais comum. Estes são aplicativos independentes que podem abrir arquivos DICOM de qualquer fonte — a internet, um CD ou DVD, ou um servidor PACS. O mercado hoje está inundado de aplicativos de visualização DICOM, com opções gratuitas e pagas disponíveis. Cada visualizador de imagens médicas DICOM tem seu próprio conjunto de recursos e você pode escolher entre eles dependendo de seus requisitos específicos.

O que posso fazer com um arquivo DICOM além de simplesmente visualizar a imagem?

Os visualizadores de imagens médicas DICOM de hoje podem fazer mais do que apenas ajudar você a visualizar imagens DICOM. Alguns aplicativos são sofisticados o suficiente para melhorar a qualidade da imagem, bem como gerar dados adicionais a partir das imagens adquiridas, o que pode auxiliar no diagnóstico. Algumas das funções que você pode realizar, além de simplesmente visualizar a imagem, incluem

• Melhorar a qualidade da imagem: Você pode aumentar ou diminuir o brilho da imagem. Ao alterar o contraste, você pode distinguir melhor entre áreas radiodensas e radiolúcidas de uma imagem. Você também pode ampliar a área de interesse. Um método especial de melhorar a qualidade da imagem na área de interesse envolve projeções de intensidade máxima e mínima. Isso ajuda a isolar áreas que absorveram radiação máxima ou mínima, distinguindo-as das áreas circundantes.

• Reconstrução de imagens: O conjunto de dados DICOM inicial contém uma série de imagens bidimensionais, tiradas em todos os três planos — axial, coronal e sagital. Essas imagens podem ser reconstruídas para dar uma visão tridimensional da área anatômica. Isso é chamado de renderização 3D. Outra técnica, chamada Reconstrução Multiplanar (MPR), envolve fazer novos cortes a partir das imagens reconstruídas em 3D. Isso permite que o radiologista visualize diferentes níveis anatômicos ou angulações a partir dos cortes que foram originalmente adquiridos.

• Fazer medições: Alguns visualizadores DICOM médicos permitem que você faça medições lineares ou mesmo volumétricas de estruturas anatômicas. Isso pode ser útil no planejamento do tratamento e na avaliação da eficácia do tratamento. Por exemplo, em casos de lesão traumática na órbita óssea, a análise volumétrica e a comparação da órbita lesionada com a não afetada podem auxiliar no planejamento da reconstrução orbital.

• Comparar e combinar imagens médicas: Aplicativos médicos DICOM permitem que o radiologista compare duas imagens diferentes ao mesmo tempo. Isso é útil quando se deseja avaliar o progresso da doença ao longo do tempo ou a eficácia do tratamento. Duas modalidades diferentes de imagens médicas também podem ser combinadas usando certos aplicativos DICOM. Por exemplo, combinar imagens de PET e TC pode garantir que áreas de alta atividade metabólica (localizadas usando PET) sejam mapeadas para locais anatômicos específicos (usando tomografia computadorizada). Isso permite que o médico extraia as vantagens de ambos os tipos de modalidades de imagem ao mesmo tempo.

Como Compartilhar e Exportar arquivos DICOM?

O arquivo médico DICOM de um único paciente consiste em múltiplas imagens, todas de alta resolução. Portanto, o tamanho do arquivo pode ser bastante grande (por exemplo, uma única tomografia computadorizada pode chegar a 35 MB). Esses arquivos, portanto, precisam ser comprimidos antes de poderem ser compartilhados e transferidos.

Existem duas maneiras pelas quais os arquivos podem ser comprimidos — sem perdas (lossless) e com perdas (lossy). Na compressão sem perdas, embora o arquivo em si seja comprimido, não há perda de informações. Portanto, o arquivo original pode ser recuperado a qualquer momento. No entanto, esse tipo de compressão requer muito processamento e, portanto, arquivos sem perdas são lentos para abrir e lentos para salvar. Não se pode alcançar uma quantidade substancial de compressão com este método. Por outro lado, a compressão com perdas permite a redução do tamanho do arquivo removendo dados reais. Geralmente, apenas dados redundantes são removidos. Às vezes, no entanto, se for feita compressão excessiva, a qualidade da imagem pode ser afetada negativamente. Com este método, os arquivos podem ser comprimidos para tamanhos muito menores do que o arquivo original.

O arquivo comprimido pode ser exportado para vários formatos. Alguns dos formatos de imagem mais comuns incluem os formatos JPEG, TIFF, PNG e GIF.

• JPEG (Joint Photographic Experts Group): O formato JPEG suporta compressão sem perdas e com perdas. O JPEG padrão usa compressão com perdas. O operador pode especificar quanta compressão deve ser aplicada e, portanto, pode controlar quantos dados são perdidos. Outra versão, JPEG 2000, suporta compressão sem perdas. Com este aplicativo, os operadores podem identificar certas áreas da imagem como 'regiões de interesse'. Essas áreas sozinhas passarão por compressão sem perdas, enquanto outras partes da imagem passarão por compressão com perdas. O JPEG é útil para compartilhar facilmente imagens entre computadores. Pode ser usado para enviar imagens em sites e para apresentações padrão do PowerPoint. No lado negativo, a qualidade das imagens pode não ser boa o suficiente para publicações em papel.

• TIFF (Tagged Image File Format): O formato TIFF também pode suportar compressões com e sem perdas. O TIFF oferece imagens de maior qualidade e, portanto, é o formato preferido de vários periódicos para publicação. No entanto, o tamanho do arquivo é maior e isso pode não ser adequado para uso em apresentações ou na internet.

• PNG (Portable Network Graphics format): Suporta o tipo de compressão sem perdas. Usando PNG, recursos de imagem como brilho e transparência podem ser controlados. Uma vantagem do PNG é que as imagens podem ser marcadas usando metadados, semelhante ao cabeçalho de um arquivo DICOM. Este formato versátil é adequado para publicações, apresentações e internet.

• GIF (Graphics Interchange format): Este foi um dos primeiros formatos de imagem a ser introduzido e não é muito usado hoje. Tem recursos limitados e a compressão é ineficiente. Suporta o tipo de compressão sem perdas e é amplamente utilizado para sites.

Agora que aprendi sobre software DICOM, qual é o próximo passo?

A melhor maneira de colocar seu conhecimento em imagens médicas DICOM em prática é colocar a mão na massa. O primeiro passo é baixar um aplicativo DICOM que atenda às suas necessidades e começar a usá-lo. Existem vários aplicativos gratuitos que você pode usar para ganhar experiência. Os mais populares incluem PostDICOM, Horos, RadiANT, Miele LXIV e Navegatium.

O PostDICOM é um aplicativo de solução completa que é perfeito para iniciantes. É compatível com os sistemas operacionais mais usados, incluindo plataformas Windows, Mac OS, Linux e Android. É rápido e possui uma interface fácil de usar que é ótima para pessoas que estão apenas aprendendo o básico do manuseio de imagens DICOM. E, ao mesmo tempo, com recursos avançados, incluindo MPR, MP, MINIP e renderização de volume, os radiologistas podem usar o aplicativo para recursos de diagnóstico aprimorados. O PostDICOM vem com um Cloud PACS exclusivo que permite armazenar arquivos DICOM online e acessá-los de qualquer lugar, a qualquer hora. Você pode experimentar o software de imagem médica PostDICOM gratuitamente! Através de uma única conta acessível, você pode armazenar as imagens no PACS baseado em nuvem. Se sentir que precisa de mais espaço de armazenamento ou mais contas de usuário, opções de upgrade estão disponíveis. Experimente o PostDICOM hoje mesmo!