DICOM: En titt på dess omfattning och användbarhet

Dicom-kort för digital avbildning och kommunikation inom medicin - har blivit oumbärlig för alla moderna kliniska miljöer som handlar om medicinsk avbildning. Med tanke på det allestädes närvarande behovet och användbarheten av medicinsk avbildning i modern sjukvård, det breda tillämpningsområdet och tillämpningen av DICOM är inte svårt att förstå. Det möjliggör lagring, visning och delning av medicinska bilder och relaterad data på enheter inom och över medicinska anläggningar.

Vad är DICOM exakt?

DICOM är standardkommunikationsprotokollet som används för att fånga, lagra, och överföra medicinska bilder och relaterad data. Fraserad helt enkelt, DICOM inom medicinsk avbildning fungerar som en plan för informationsstrukturer och förfaranden som styr inmatning och utmatning av data i medicinska bildsystem. Termen hänvisar till både själva protokollet och dess motsvarande filformat. Alla data som erhållits vid medicinsk bildbehandling lagras i detta format. Utan det skulle det vara betydligt svårare att dela information mellan olika bildenheter.

DICOM släpptes 1993 som den tredje versionen av ACR-NEMA-standarden - ett protokoll som utformades på 1980-talet i syfte att möjliggöra interoperabilitet mellan medicintekniska bildapparater från olika tillverkare. Sedan dess, DICOM har varit avgörande för utvecklingen av modern radiologi, efter att ha förbättrat arbetsflödet och hållbarheten för medicinska bildsystem oerhört genom att tillåta utrustning, digitala arkiv, arbetsstationer, och servrar från olika leverantörer att dela information utan problem.

Vilka är fördelarna med DICOM vid medicinsk avbildning?

Medicinsk avbildning har en avgörande roll inom vården på alla större nivåer. Bortsett från att tillhandahålla viktiga verktyg för klinisk analys och diagnos, det är lika viktigt för själva behandlingen. Utan det skulle läkare behöva tillgripa invasiva diagnostiska metoder mycket oftare. Att spåra framsteg under behandlingen skulle vara mycket svårare eller omöjligt, och behandling av patienter i uppföljningsvård skulle inte innehålla som användbara databaser som referens.

DICOM har blivit allestädes närvarande överallt där det är medicinsk avbildning involverad, från radiologi, kardiologi, onkologi, kärnmedicin, strålbehandling, neurologi, ortopedi, oftalmologi, dermatologi, och tandvård, till veterinärmedicin. Att förstå dess avgörande roll för att skapa interoperabilitet mellan medicinska bildapparater och medicinska system är avgörande för att förstå vad DICOM är i första hand och undvika den förvirring som uppstår när termer för medicinska informationssystem som PACS eller RIS införs.

DICOM uppfyllde effektivt behovet av ett standardiserat format för överföring av medicinska bilder och data som framkom redan på 1980-talet när medicinsk avbildning och databehandling i kliniskt arbete introducerades. Detta gav i sin tur många ytterligare fördelar, Inklusive

• Eliminerabehovet av fysisk lagring - DICOM tillät bildinformationssystem för att säkert lagra medicinska bilder och data digitalt.

• Minskadekostnader och utrymmesbehov — Digital lagring är betydligt billigare än den lagring som behövs för pappersfilmer. DICOM-kompatibla system är mycket mer kostnadseffektiva och ger en rymdfördel jämfört med de traditionella filmarkiven.

• Bättrediagnos och patientvård — Tillgång till information och diagnos underlättades också genom implementeringen av DICOM. Interoperabiliteten hos DICOM-kompatibla enheter säkerställer att medicinska data kan nås av läkare över hela världen. Telediagnos, distansutbildning, och accelererad peer review, samråd, och diagnos möjliggörs. Allt detta ger ett medel för effektivt samarbete i diagnosprocessen och bättre övergripande patientvård.

• Förbättratarbetsflöde - Manuell arkivering, hämtning, och transport av mappar hör till det förflutna i medicinska bildsystem som använder DICOM. Snabbare bildupphämtning och möjligheten att komma åt bilderna på distans gör det möjligt för läkare att arbeta i mycket snabbare takt.

• Enklareåtkomst till patientdata - DICOM-kompatibla system erbjuder mer organiserad och bekväm hantering av medicinsk information. All patientdata kan nås via en enda åtkomstpunkt eftersom bilder integreras i sjukhusens databaser över DICOM-bilder och relaterade data.

• Ytterligarebildtjänster - DICOM tillhandahåller många ytterligare bildtjänster, inklusive hantering av arbetslistor för bildbehandling, utskrift av bilder på film eller digitala medier som DVD-skivor, rapporteringsförfarande och arkiveringsstatus, kryptering av datamängder, organisera layouter av bilder, kodning av EKG, CAD resultat, och strukturerade mätdata, för att lista några. DICOM-kompatibla bildenheter med diagnostiska bildskärmar möjliggör tydligare visualisering av bilder jämfört med traditionell visning av bilder på ljuslådor.

Offentliga och privata sjukhus, diagnostiska centra, analyslaboratorier, och ett ökande antal mindre metoder använder alla DICOM-kompatibel medicinsk bildteknik. NEMA säger att alla större leverantörer av medicinsk bildteknik använder DICOM, och att varje läkare som använder medicinsk avbildning snart kommer att använda DICOM.

Vilka enheter använder DICOM?

Det är förmodligen klart hittills att DICOMs kärnanvändning ligger i dess förmåga att lösa kompatibilitetsproblem mellan olika enheter från olika tillverkare. Men vilka enheter gäller detta exakt?

Åtkomst till databaser med DICOM-bilder och -data är tillgänglig på alla enheter med adekvat DICOM-kompatibel programvara installerad. Det inkluderar

• Bildanskaffningsanordningar såsom datortomografi (CT), magnetisk resonanstomografi (MRI), ultraljudsavbildning, datortomografi, fluoroskopi, angiografi, mammografi, brösttomosyntes, PET (positronemissionstomografi), SPECT (single photon emission computed tomography), endoskopi, mikroskopi, helbildsavbildning och OCT (optisk koherens tomografi) enheter

• Bildarkiv, t.ex. VNA

• Bildbehandlingsenheter— bildvisare, diagnostiska arbetsstationer, 3D-visualiseringssystem, kliniska analystillämpningar, skannrar, mediebrännare och importörer

• Utmatningsenheterför papperskopior som fotografiska transparensfilmer och pappersskrivare

• Produktersom ingår i medicinska IT-system såsom PACS (Picture Archiving and Communication Systems), CAD (Computer-aided Detection/Diagnosis Systems), RIS (Radiology Information Systems) och EMR (Electronic Medical Record) system

Kan DICOM-tittare användas med datorer och mobila enheter?

När det gäller PC-enheter är olika typer av DICOM-tittare ofta tillgängliga för alla större operativsystem som Windows, macOS och Linux. När det gäller tillgången på mobila DICOM-tittare har ett stort antal mobilapplikationer för visning av DICOM-bilder utvecklats, många av dem gratis.

Vad är tekniken bakom DICOM?

DICOM-standarden anger ett övre lagerprotokoll (ULP) som är kompatibelt med TCP/IP (Transmission Control Protocol och Internet Protocol), vilket möjliggör användning över Internet. Protokollet används oberoende av det fysiska nätverket som möjliggör mångsidig applikation inklusive kommunikation med olika former av Ethernet, VPN, fjärråtkomstanslutningar (t.ex. via modem, ISDN eller DSL), och via satellit, för att nämna några.

DICOM innehåller protokoll för:

• Utbyte av objekt som bilder och dokument

• Fråga och hämtning av sådana objekt

• Image komprimering

• 3-D visualisering

• Bild presentation

• Skriva ut bilder

• Arbetsflödeshantering och resultatrapportering

Frågan om bildkonsistens har lösts genom att utveckla en tabell med digitalt tilldelade pixelvärden som kallas DICOM-gråskalans standardvisningsfunktion (GSDF).

DICOMs olika funktioner antar internationella standarder, till exempel:

• TLS eller ISCL för nätverkskonfidentialitet och peer-autentisering

• JPEG, förlustfri JPEG, JPEG 2000 eller run-length encoding (RLE) för bildkomprimering

• ISO 9660, UDF och andra filsystem som är kompatibla med konventionell programvara

När det gäller kryptering underlättar DICOM-standarden datakryptering, men implementeringen är helt beroende av DICOM-tjänsteleverantörer och medicinska anläggningar som använder dessa tjänster. Tillverkare av DICOM-kompatibla produkter kan välja att inte implementera kryptering i sina tjänster, i vilket fall de medicinska anläggningar som använder sådan okrypterad DICOM har möjlighet att konfigurera krypterade VPN-nätverk. Effektiviteten av sådana säkerhetslösningar kan ifrågasättas.

DICOM-standarden uppdateras kontinuerligt för att hålla jämna steg med de förändrade kraven på medicinska bildsystem. Bland det stora antalet medicinska bildleverantörer som säljer DICOM-kompatibla produkter, majoriteten deltar aktivt i dessa förbättringar.

Vad är skillnaden mellan DICOM och PACS, RIS och CIS?

Termer som PACS, RIS, och CIS nämns ofta tillsammans med DICOM, särskilt när man talar om fördelarna med moderna programvaruverktyg, standarder, och protokoll har infört för vården. Detta kan leda till viss förvirring när det gäller vad som skiljer dem, särskilt när det gäller skillnaden mellan PACS och DICOM.

De förstnämnda är medicinska IT-system baserade på nätverk av olika enheter. DICOM är det universella filformatet och protokollet som anger kommunikationen mellan dessa enheter och möjliggör samma mellan flera olika system.

Nu när det är klart, här är en översikt över de vanligaste medicinska IT-systemen:

• PACS (Picture Archiving and Communication Systems) är medicinska bildsystem som ger lagring och tillgång till bilder från flera modaliteter. Dess huvudsakliga applikation är som ett överlägset lagringsalternativ som eliminerar behovet av manuell lagring och hämtning av data.

• RIS (Radiology Information System) — en annan typ av informationssystem för lagring och hantering av medicinska bilddata som vanligtvis används i radiologiska metoder. Det används vanligtvis av radiologer för att schemalägga patienter, spåra och tolka undersökningar, och fakturering, bland andra funktioner.

Skillnaden mellan RIS och PACS kan vara lite oklar eftersom de tillämpas inom samma fält och ofta används tillsammans. De är båda system för att underlätta hanteringen av patientinformation, men medan PACS tillhandahåller lagring och en långsiktig lösning för hantering av patientdata, RIS effektiviserar processer och förbättrar arbetsflödet genom att möjliggöra patientspårning i realtid och tillhandahålla patientjournaler för en central källa.

• EHR(Electronic Health Record) - EHR är digitala versioner av patienternas pappersdiagram. De är digitala register över patienternas hela medicinska behandlingshistorik. Detta inkluderar medicinska bilder. Precis som de tidigare nämnda systemen för patientdata kan EHR fungera tillsammans med andra medicinska informationssystem. De kan levereras med en DICOM-utgång, skicka eller klient, och de kan också integreras med PACS eller RIS.

• CIS(Clinical Information System) - Ett informationssystem för registrering, lagring, och manipulering av patienters kliniska information. Hur skiljer sig detta från EHR: er, kanske du undrar? EHR: er innehåller hela patientens medicinska historia och är därför mycket mer generaliserade. CIS hanterar mycket specifik information, som samlas in direkt från utrustning och medicinsk personal.

Tillsammans med att ge otaliga fördelar som att förbättra arbetsflödet och effektiviteten, minska kostnader och utrymmesbehov, dessa medicinska informationssystem gör det möjligt för praxis att fokusera mer av sina ansträngningar kring patientvård. Detta har gjort dem oumbärliga i moderna medicinska anläggningar.

Vad är den bästa DICOM-tittaren för dig?

DICOM-tittare är en integrerad del av DICOM-kompatibla system. Om du redan har ett system som stöder DICOM, är en fristående DICOM-bildvisare troligen inte nödvändig. Men om så inte är fallet, eller om det finns svårigheter att kommunicera med eller tillgång till ett PACS- eller RIS-system, att få en DICOM-tittare kan visa sig vara det bästa beslutet om du vill börja visa medicinska bilder.

Det finns ett stort antal DICOM-bildvisare som är lättillgängliga i alla prisklasser och olika tillämpningsområden. Hur vet jag vilken som passar rätt? Vilka kriterier ska man gå efter? Till att börja med bör du ta hänsyn till vilken typ av enheter du planerar att visa bilderna på, önskade funktioner, typ av operativsystem och dina budgetkrav.

Här är några av de mest populära DICOM-tittarna på marknaden:

• 3DimViewer- Denna DICOM-visare är en 3D-tittare med öppen källkod och därför tillgänglig för anpassning och integration med andra program. Det är en av de mest flexibla tittarna som finns tillgängliga för Windows-, Macintosh- och Linux-baserade plattformar. Dessutom är det också gratis. Redigeringsfunktionerna reduceras till de mest grundläggande alternativen som ljusstyrka och kontrast. En av dess bästa egenskaper är volym- och ytrenderingar med tröskelbaserad vävnadssegmentering. Något att ta hänsyn till är GPU-accelerationen som behövs för volymrendering.

• HorosDICOM-tittare - En annan gratis, öppen källkod DICOM-bildvisare. Den är tillgänglig för Macintosh-enheter och är baserad på OsiriX och andra medicinska bildbibliotek med öppen källkod.

• DICOMWeb Viewer (DWV) - Den här tittaren kan användas på nästan vilken enhet som helst med nästan vilken webbläsare som helst eftersom det är en helt webbläsarbaserad DICOM-visare. Som 3DimViewer är det ett skrivskyddad system med minimala redigeringsfunktioner. Att integrera det i PACS-servrar är också möjligt med viss kodning.

• Mango- alternativt multibildanalys GUI, stöder flera bild- och ytåtergivningsformat och kan skapa anpassade format och filter. Det erbjuder många redigerings-, analys- och bearbetningsfunktioner och finns på Windows-, Macintosh- och Linux-datorer, webbläsare eller iPads. Det är också gratis för icke-kommersiellt bruk.

• MicroDicom- Denna DICOM-tittare erbjuder ett intuitivt användargränssnitt och alla de vanligaste funktionerna för manipulation av DICOM-bilder. Den är tillgänglig på Windows och som många andra gratis DICOM-tittare, ger fri tillgång för icke-kommersiellt bruk.

Medicinsk teknik förbättras och diversifieras ständigt för att anpassa sig till de komplexa kraven i medicinska bildsystem. Nya typer av DICOM-kompatibel programvara utvecklas ständigt, och en av de mest intressanta utvecklingen som uppstår från detta har varit molnbaserade DICOM-bildvisare. Vår egen DICOM-tittare, PostDICOM, bygger på detta koncept. Molnbaserade DICOM-bildvisare möjliggör visning och bearbetning av DICOM-filer online utan att behöva installera någon programvara på klientenheter.

Vår DICOM-tittare kommer med gratis testversion av molnutrymme som kan utökas genom att välja en betald prenumeration på tjänsten. Det stöds på alla större plattformar (Windows, macOS, Linux, IOS och Android) och är utrustad med avancerade visningsverktyg. PostDICOM fungerar också som en molnbaserad PACS-server, vilket gör att DICOM-filer kan lagras i molnet samtidigt som funktionerna i vanliga PACS-system som förlitar sig på lokala servrar bevaras. Säkerhet prioriteras eftersom alla överföringar är SSL (Secure Socket Layer) kodade och filer kan dessutom säkras genom att tilldela lösenord.

Fördelarna med att använda DICOM-kompatibel programvara i processen för medicinsk avbildning är självklara, och om en anläggning kräver invecklade DICOM-kompatibla system eller enkla DICOM-tittare till att börja med, det finns mer än tillräckligt med alternativ tillgängliga där ute att välja mellan, och det fantastiska med gratis DICOM-tittare är att det inte finns något att förlora när du testar dem.