A Anatomia da Imagiologia Médica: Funcionalidades Essenciais do Fluxo de Trabalho DICOM

A imagiologia médica digital tornou-se parte integrante da radiologia. O radiologista de hoje precisa de estar familiarizado com os aspetos técnicos da imagiologia médica. Na vanguarda da tecnologia de imagiologia médica está o padrão DICOM. DICOM significa Digital Imaging and Communications in Medicine (Imagem Digital e Comunicações em Medicina). Este é um conjunto de normas elaboradas pelo Colégio Americano de Radiologia em associação com a Associação Nacional de Fabricantes Elétricos (NEMA). O DICOM garante que as imagens médicas cumprem os padrões de qualidade, para que a precisão do diagnóstico possa ser preservada. Todas as modalidades de imagem, incluindo TC, RMN e ultrassom, devem estar em conformidade com as normas DICOM. As imagens que estão no formato DICOM precisam de ser acedidas e utilizadas através de aplicações DICOM especiais. Embora compreender o conceito básico do DICOM seja suficientemente simples, o processo de utilização real de hardware e software relacionado com DICOM requer uma visão técnica mais aprofundada. Este artigo explora as várias fases do fluxo de trabalho de imagem médica DICOM.

As imagens médicas DICOM passam por diferentes processos — aquisição, armazenamento, edição, processamento secundário, partilha e impressão, e recuperação. Todos os aspetos deste fluxo de trabalho são geridos por um servidor central, referido como PACS.

O que é o PACS?

No centro de todo o processo de fluxo de trabalho DICOM está o PACS. PACS significa Picture Archiving and Communications System (Sistema de Arquivo e Comunicação de Imagens). O PACS atua basicamente como um anfitrião que armazena dados de imagem relacionados com DICOM e integra funções relacionadas com estas imagens. Deve pensar no PACS como o coordenador central onde múltiplos processos se encontram e integram. Um software PACS DICOM ideal deve ser capaz de integrar o equipamento de origem, estações de trabalho, redes de partilha, equipamento de recuperação e impressão.

Como o PACS ajudou a melhorar o Fluxo de Trabalho de Imagem Digital?

Antigamente, as imagens médicas adquiridas tanto por meios manuais como digitais eram impressas como películas, ou armazenadas em dispositivos externos como CDs e DVDs. O desenvolvimento do PACS resultou numa forma mais rápida e fiável de manusear imagens médicas. O custo da radiologia diminuiu devido à redução da necessidade de películas impressas e espaço de armazenamento físico. Embora o armazenamento digital tenha sido em tempos dispendioso, o custo diminuiu consideravelmente ao longo dos anos. Com o PACS, o radiologista pode gerir melhor o tempo, pois as imagens podem ser literalmente acedidas de qualquer lugar, em qualquer momento. O tempo despendido para localizar imagens anteriores também é reduzido. O armazenamento digital de imagens reduz as hipóteses de erros inadvertidos, como ficheiros mal etiquetados e danos nas películas. O tempo de resposta para a elaboração de relatórios também é reduzido porque o fluxo de trabalho no seu todo é melhorado. Tudo isto contribui para melhores resultados para os pacientes.

Quais são os Componentes do PACS?

O PACS compreende vários componentes essenciais para o fluxo de trabalho DICOM. Estes são descritos abaixo:

A origem

A origem de todas as imagens médicas é o equipamento de hardware que as gera. O detetor dentro do equipamento de imagem reconhece a imagem e transmite-a num formato digitalizado para o computador onde pode ser visualizada imediatamente ou armazenada para visualização numa data posterior. Todas as imagens são adquiridas e armazenadas no formato DICOM.

Armazenamento de Imagens Médicas

Uma vez adquiridas as imagens a partir da origem, estas precisam de ser armazenadas em segurança. O software de servidor DICOM atua como um sistema de arquivo para armazenar todas as imagens de forma organizada. As imagens do servidor DICOM podem ser enviadas para a estação de trabalho digital para interpretação ou podem ser impressas. Algumas aplicações de software de servidor DICOM avançadas também permitem o carregamento direto e a partilha online de imagens.

A estação de trabalho DICOM

Como o nome sugere, a estação de trabalho DICOM é a área que os radiologistas utilizam para visualizar e interpretar imagens. O software de estação de trabalho DICOM é de dois tipos. O primeiro tipo, chamado software proprietário, vem junto com o equipamento de origem e é geralmente criado pelo mesmo fabricante. Este software de estação de trabalho DICOM deve necessariamente ser utilizado no mesmo local que o equipamento de origem. O segundo tipo de software de estação de trabalho DICOM é software de terceiros, que pode ser utilizado num local remoto ao equipamento de origem. Este tipo de software é especialmente útil em hospitais que têm um elevado fluxo de entrada de pacientes para exames de imagem médica. As imagens podem ser rapidamente adquiridas para cada paciente e podem ser acedidas e interpretadas pelo radiologista numa data posterior. Uma aplicação DICOM de terceiros deve ser capaz de receber imagens DICOM do servidor PACS. Portanto, isto exigiria que o software recetor DICOM estivesse incorporado na aplicação. O software recetor DICOM permitirá ao radiologista aceder a imagens a partir do servidor PACS ou de unidades externas, como unidades de CD/DVD.

Um software de estação de trabalho DICOM, além das capacidades de abertura e receção, pode ter funcionalidades adicionais que podem ajudar o radiologista a melhorar a precisão do diagnóstico e acompanhar a progressão de doenças. Algumas destas funcionalidades incluem:

• Melhoria de imagem: O software de estação de trabalho DICOM pode permitir aos radiologistas melhorar a qualidade das imagens alterando parâmetros como brilho, cor e contraste. Esta funcionalidade está geralmente disponível mesmo nos visualizadores DICOM mais básicos.

• Alteração e reconstrução de imagem: O software de estação de trabalho DICOM avançado permite aos utilizadores manipular as imagens que foram originalmente adquiridas, de modo a que nova informação possa ser obtida a partir das imagens médicas. Por exemplo, as imagens de uma região anatómica específica que foram obtidas em três planos (axial, coronal e sagital) podem ser combinadas para formar uma imagem reconstruída tridimensional. Isto dá ao radiologista uma melhor orientação anatómica. A imagem reconstruída também pode ser cortada novamente, em diferentes planos e ângulos em comparação com as imagens originalmente adquiridas. Esta técnica é referida como Reconstrução Multiplanar (MPR).

• Localização da região de interesse: Áreas que absorvem a quantidade máxima ou mínima de energia podem ser identificadas como Projeções de Intensidade Máxima (MIP) e Projeções de Intensidade Mínima (MINIP). Identificar estas áreas pode ajudar o radiologista a ver anormalidades rapidamente.

• Geração de relatórios: Alguns visualizadores permitem até que os radiologistas gerem relatórios com base nas suas descobertas e os exportem para processadores de texto.

Partilha de ficheiros DICOM

• Exportação de ficheiros: As imagens médicas podem ser utilizadas para fins de ensino e aprendizagem. Por vezes, as imagens médicas também podem ser utilizadas em publicações de livros e revistas. As imagens médicas no formato DICOM são enormes e muitas vezes não podem ser utilizadas diretamente. É necessário comprimir o ficheiro e convertê-lo para outro formato de imagem. Existem vários formatos de ficheiro de imagem disponíveis. O formato JPEG é o mais utilizado, e os ficheiros DICOM podem ser comprimidos para um tamanho muito pequeno utilizando este formato. No entanto, a compressão JPEG permite a perda de dados e o ficheiro DICOM original não pode ser recuperado. Outros formatos de ficheiro, como TIFF e PNG, permitem a recuperação do ficheiro original, mas podem comprimir ficheiros apenas até uma extensão limitada. O JPEG é útil quando se pretende utilizar imagens no ensino, apresentações de casos ou para apresentar casos na internet. Os formatos TIFF e PNG são mais adequados para publicações de livros e revistas.

• Anonimização de ficheiros: Se as imagens médicas se destinam a investigação ou a serem publicadas num fórum aberto, como um website, é eticamente necessário anonimizar os ficheiros para que a imagem médica não possa ser associada a um paciente específico. Algumas aplicações DICOM permitem a anonimização removendo a informação do paciente do cabeçalho do ficheiro.

Software de impressão DICOM

Embora a impressão de imagens médicas DICOM esteja a ser gradualmente eliminada, ainda existem casos em que as películas impressas podem ser úteis. Por exemplo, quando procedimentos cirúrgicos estão a ser realizados em locais remotos (onde o complexo operatório não tem acesso ao servidor PACS), pode ser útil ter as películas em exibição. Nestes casos, um software de impressora DICOM pode ser utilizado para ajudar na impressão de películas a partir de imagens DICOM armazenadas. Para além do software de impressão DICOM, também pode ser necessária uma impressora capaz de imprimir imagens DICOM.

Quais são alguns Desenvolvimentos Recentes para PACS?

• 1. PACS baseado na Web

• Com o advento do armazenamento baseado na nuvem, o PACS baseado na web tornou-se uma realidade. O PACS não precisa de estar limitado a um hospital ou clínica específicos. Todas as imagens médicas adquiridas na origem podem ser carregadas para a internet e armazenadas na nuvem. Isto levou ao desenvolvimento de um novo ramo da radiologia — a telerradiologia. A telerradiologia permite aos radiologistas visualizar imagens e fornecer diagnósticos em centros remotos.

• 2. Integração de outros sistemas de informação com PACS

• Para além do PACS, existem vários outros sistemas de informação em uso nos hospitais. O Sistema de Informação de Radiologia (RIS) é concebido para receber pedidos de imagens médicas, gerar faturas para os mesmos e entregar o relatório final conforme interpretado pelo radiologista. O Sistema de Informação Hospitalar (HIS) contém geralmente os registos médicos eletrónicos completos do paciente e informações de faturação. Sistemas de software mais avançados permitem a integração de todos os sistemas de informação acima com o PACS. Isto permite que um registo completo da informação do paciente seja armazenado e tornado acessível ao médico, que pode então tomar decisões mais informadas relativamente aos cuidados médicos de um paciente.

Software Adequado para todo o Fluxo de Trabalho DICOM-PACS

Para cobrir adequadamente todo o fluxo de trabalho DICOM-PACS, precisa de software que o ajude a receber as imagens DICOM da origem (software recetor DICOM), software que o ajude a visualizar e editar as imagens (visualizador DICOM), software que o ajude a armazenar todos os dados de imagem e recuperá-los à vontade (software de servidor DICOM), e software que o ajude a partilhar e imprimir as suas imagens médicas (software de exportação DICOM e software de impressão DICOM). Em vez de utilizar uma infinidade de aplicações de software para estes fins, existem programas que satisfazem duas ou mais das necessidades acima referidas. Existem, de um modo geral, dois tipos de aplicações de software que todos os radiologistas devem obter:

Software de visualização DICOM

Este software permite principalmente aos utilizadores visualizar imagens DICOM que foram adquiridas. Geralmente vem com capacidades de recuperação e impressão, e alguns visualizadores suportam também a exportação de ficheiros. Visualizadores DICOM avançados têm funcionalidades adicionais de estação de trabalho que permitem a edição e reconstrução de imagens. Alguns dos visualizadores DICOM populares disponíveis hoje incluem:

• Horos: O Horos é um visualizador DICOM de código aberto que funciona com Mac OS. O software não só permite a visualização, mas também o diagnóstico avançado utilizando MPR, MIP e renderização de volume. Também possui ferramentas para manipular imagens e fazer medições. O Horos tem também um plug-in que permite o carregamento de imagens para a radiopedia, um recurso online com um grande número de casos de referência e artigos. O Horos não pode, no entanto, integrar-se ao PACS gratuitamente. É bom para estudantes e residentes. Os radiologistas podem utilizar a versão comercial chamada Osirix MD.

• RadiANT: O visualizador de imagens DICOM RadiANT é uma plataforma simples e rápida que é compatível com Windows. Tem múltiplas funcionalidades, incluindo MPR, MIP e fusão de imagem. As imagens podem ser exportadas para JPEG, PNG e outros formatos de imagem. Também podem ser copiadas e coladas diretamente em apresentações e documentos de texto. A aplicação é apenas um visualizador e não oferece espaço de armazenamento. No entanto, é útil para estudantes e residentes, tanto para estudo como para investigação.

Software de servidor DICOM

Também é chamado software DICOM-PACS e, como o nome sugere, tem a capacidade de armazenar e recuperar ficheiros DICOM. Um software DICOM-PACS pode ter o seu próprio visualizador ou pode ser integrado a outros visualizadores DICOM. Alguns exemplos de visualizadores PACS DICOM gratuitos são:

• Dicoogle: O Dicoogle é um arquivo PACS de código aberto que suporta o armazenamento e recuperação de ficheiros DICOM. Tem um motor de indexação/consulta que permite aos utilizadores pesquisar e recuperar estudos DICOM. Pode funcionar em múltiplas plataformas, incluindo Windows, Linux e Mac OS.

• Orthanc: O Orthanc é outra aplicação DICOM leve de código aberto. Funciona em múltiplas plataformas, incluindo Windows, Mac OS e Linux, e pode transformar qualquer computador que utilize um destes sistemas operativos num mini servidor PACS. Também pode exportar dados DICOM para o formato PNG.

• SonicDICOM: Este é um software de servidor DICOM que também vem com um visualizador DICOM baseado na web. Pode ser integrado a outros visualizadores DICOM também. A versão gratuita é uma versão de avaliação e permite guardar até trinta estudos, com não mais do que cinco ligações web ou DICOM de cada vez. É compatível com o sistema operativo Windows.

De notar, existem algumas aplicações muito práticas que combinam tanto um visualizador DICOM como um PACS num único software. Destas, a PostDICOM está entre as melhores. Tem um visualizador DICOM poderoso e fácil de usar que oferece todas as funcionalidades avançadas de imagem, incluindo MPR, MIP, MINIP e renderização de volume. A PostDICOM está entre as primeiras aplicações a oferecer PACS baseado na web para armazenar imagens DICOM. Permite a exportação para múltiplos formatos e a partilha de imagens é mais fácil através do armazenamento na nuvem. Portanto, se procura simplificar o seu fluxo de trabalho DICOM, experimente a PostDICOM!