Um curso intensivo sobre como lidar com dados de imagens médicas 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 dependia de imagens bidimensionais simples que precisavam ser desenvolvidas e corrigidas 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, ressonâncias magnéticas, ultrassom e imagens nucleares. Para manter os padrões, bem como a uniformidade entre os diversos tipos de modalidades de imagens médicas, o conceito de DICOM foi introduzido.

Como estudante de medicina ou até mesmo um radiologista de pleno direito, a perspectiva de lidar com tanta tecnologia pode parecer bastante assustadora. Este artigo explicará simplesmente como você pode lidar com arquivos DICOM e explorar todo o seu potencial.

O que é DICOM em imagens médicas?

DICOM significa Imagem digital e comunicações em medicina. É um formato padrão aceito internacionalmente para visualizar, armazenar, recuperar e compartilhar imagens médicas. O DICOM está em conformidade com os protocolos definidos para manter a precisão das informações transmitidas por meio de imagens médicas.

Por que preciso aprender sobre os arquivos DICOM?

Como estudante ou radiologista praticante, todas as imagens médicas que você vê provavelmente estão no formato DICOM. Os dados de imagens médicas 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 imagens médicas DICOM. Portanto, é importante saber como usar esse formato, quais são alguns aplicativos 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 própria imagem real. O cabeçalho consiste em dados que descrevem a imagem, sendo os mais importantes 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 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 imagens médicas DICOM, o cabeçalho pode fornecer informações sobre o paciente e a imagem. O cabeçalho geralmente é codificado para a 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 específicas do software.

Onde posso acessar os arquivos DICOM?

Isso depende da finalidade para a qual você deseja os arquivos. Se você for um paciente e tiver feito exames, provavelmente receberá um CD ou DVD com imagens nele. Se você é um estudante de medicina e deseja visualizar imagens DICOM para aprender e estudar, você pode fazer o download dessas imagens de recursos on-line. Se você é radiologista e precisa acessar arquivos para interpretá-los e identificar diagnósticos, precisará usar um servidor PACS.

• CDs/DVDs: De um modo geral, quando a imagem médica é feita, o paciente geralmente obtém uma cópia dos arquivos de imagem em um CD ou DVD. Nesses CDs, geralmente há um visualizador de imagens médicas DICOM incluído que pode ajudá-lo 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 estudante e está procurando imagens médicas para aprender, existem vários recursos on-line que podem ajudá-lo. Alguns bons incluem a biblioteca Dicom, a biblioteca de imagens Osirix e o Cancer Arquivos de imagens.

• Servidor PACS: PACS significa Sistema de Arquivamento e Comunicação de Imagens. Este é basicamente 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 obtida dentro de um hospital é armazenada automaticamente nesse servidor PACS.

Para que um radiologista possa acessar arquivos de imagens médicas DICOM para fins de diagnóstico e interpretação, uma estação de trabalho DICOM deve estar disponível. Geralmente, este 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 novamente no servidor PACS.

Como faço para visualizar um arquivo DICOM?

A visualização de imagens médicas DICOM requer um software especial. Existem basicamente dois tipos de software para visualizar dados de imagens médicas DICOM: software proprietário e software de terceiros. O 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 imagens sequenciais dinamicamente 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 compactando as imagens (descritas na seção abaixo). No entanto, depois que as imagens são exportadas, a capacidade de visualizar e editar a imagem original geralmente é perdida.

O software de terceiros para visualização de imagens DICOM está se tornando cada vez mais comum. Esses são aplicativos autônomos que podem abrir arquivos DICOM de qualquer fonte: a Internet, um CD ou DVD ou um servidor PACS. O mercado hoje está inundado com 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 suas necessidades específicas.

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 ajudá-lo 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 que podem ajudar no diagnóstico. Algumas das funções que você pode executar, além de simplesmente visualizar a imagem, incluem

• Aprimorando 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 para 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.

• Reconstruindo imagens: O conjunto de dados DICOM inicial contém uma série de imagens bidimensionais, tiradas nos 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 novas fatias a partir das imagens reconstruídas em 3D. Isso permite que o radiologista visualize diferentes níveis anatômicos ou angulações das fatias originalmente adquiridas.

• Fazendo medições: Alguns visualizadores médicos DICOM 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 lesada com a não afetada podem auxiliar no planejamento da reconstrução orbital.

• Comparando e combinando imagens médicas: Os 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 determinados aplicativos DICOM. Por exemplo, combinar imagens PET e CT 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 faço para compartilhar e exportar arquivos DICOM?

O arquivo médico DICOM de um único paciente consiste em várias imagens, todas de alta resolução. Portanto, o tamanho do arquivo pode ser muito grande (por exemplo, uma única tomografia computadorizada pode executar até 35 MB). Portanto, esses arquivos precisam ser compactados antes de serem compartilhados e transferidos.

Há duas maneiras pelas quais os arquivos podem ser compactados: sem perdas e com perdas. Na compactação sem perdas, embora o arquivo em si esteja compactado, não há perda de informações. Portanto, o arquivo original pode ser recuperado a qualquer momento. No entanto, esse tipo de compactação requer muito processamento e, portanto, os arquivos sem perdas são lentos para abrir e lentos para salvar. Não é possível obter uma quantidade substancial de compressão com esse método. Por outro lado, a compactação com perdas permite a redução no tamanho do arquivo removendo os dados reais. Normalmente, somente dados redundantes são removidos. Às vezes, no entanto, se a compactação excessiva for feita, a qualidade da imagem pode ser afetada adversamente. Com esse método, os arquivos podem ser compactados em tamanhos muito menores do que o arquivo original.

O arquivo compactado pode ser exportado para vários formatos. Alguns dos formatos de imagem mais comuns incluem 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 compactação com perdas. O operador pode especificar quanta compactação deve ser aplicada e, portanto, pode controlar a quantidade de dados perdidos. Outra versão, JPEG 2000, suporta compactação sem perdas. Com esse aplicativo, os operadores podem identificar determinadas áreas da imagem como “regiões de interesse”. Essas áreas sozinhas sofrerão compressão sem perdas, enquanto outras partes da imagem sofrerão compressão com perdas. O JPEG é útil para compartilhar imagens facilmente entre computadores. Ele pode ser usado para fazer upload de 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 fornece 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 (formato Portable Network Graphics): suporta o tipo de compactação 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. Esse 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 atualmente. Ele tem recursos limitados e a compactação é ineficiente. Ele suporta o tipo de compressão sem perdas e é amplamente usado para sites.

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

A melhor maneira de colocar em prática seu conhecimento de imagens médicas DICOM é trabalhar com 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 tamanho único que é ideal para iniciantes. É compatível com os sistemas operacionais mais usados, incluindo as plataformas Windows, Mac OS, Linux e Android. É rápido e tem uma interface fácil de usar, ótima para pessoas que estão aprendendo o básico sobre como lidar com imagens DICOM. E, ao mesmo tempo, com recursos avançados, incluindo MPR, MP, MINIP e renderização de volume, os radiologistas podem usar o aplicativo para melhorar os recursos de diagnóstico. O PostDICOM vem com um PACS exclusivo baseado em nuvem que permite armazenar arquivos DICOM on-line e acessá-los de qualquer lugar, a qualquer hora. Você pode experimentar o software de imagem médica PostDICOM gratuitamente! Por meio de uma única conta acessível, você pode armazenar as imagens no PACS baseado em nuvem. Se você acha que precisa de mais espaço de armazenamento ou mais contas de usuário, as opções de atualização estão disponíveis. Experimente o PostDICOM hoje!