DICOM: En titt på dess omfattning och nytta

DICOM – en förkortning för Digital Imaging and Communications in Medicine – har blivit oumbärligt för alla moderna kliniska miljöer som hanterar medicinsk bildbehandling. Med tanke på det allestädes närvarande behovet och nyttan av medicinsk bildbehandling i modern sjukvård är DICOM:s breda omfattning och tillämpning inte svår att förstå. Det möjliggör lagring, visning och delning av medicinska bilder och relaterade data på enheter inom och mellan medicinska anläggningar.

Vad är DICOM exakt?

DICOM är det standardprotokoll för kommunikation som används för att fånga, lagra och överföra medicinska bilder och relaterade data. Enkelt uttryckt fungerar DICOM inom medicinsk bildbehandling som en ritning för informationsstrukturer och procedurer som styr in- och utdata i medicinska bildsystem. Termen syftar på både själva protokollet och dess motsvarande filformat. All data som erhålls i processen för medicinsk bildbehandling lagras i detta format. Utan det skulle informationsdelning mellan olika bildenheter vara betydligt svårare.

DICOM lanserades 1993 som den tredje versionen av ACR-NEMA-standarden – ett protokoll som utformades på 1980-talet med syftet att möjliggöra interoperabilitet mellan medicinska bildenheter från olika tillverkare. Sedan dess har DICOM varit avgörande för utvecklingen av modern radiologi och har förbättrat arbetsflödet och hållbarheten hos medicinska bildsystem enormt genom att tillåta utrustning, digitala arkiv, arbetsstationer och servrar från olika leverantörer att dela information utan ansträngning.

Vilka är fördelarna med DICOM inom medicinsk bildbehandling?

Medicinsk bildbehandling har en avgörande roll inom sjukvården på alla nivåer. Förutom att tillhandahålla nyckelverktyg för klinisk analys och diagnos är det lika viktigt för själva behandlingen. Utan det skulle läkare behöva ta till invasiva diagnostiska metoder betydligt oftare. Att spåra framsteg under behandlingen skulle vara mycket svårare eller omöjligt, och behandlingen av patienter i uppföljande vård skulle inte inkludera lika hjälpsamma databaser för referens.

DICOM har blivit allestädes närvarande där medicinsk bildbehandling är involverad, från radiologi, kardiologi, onkologi, nuklearmedicin, strålbehandling, neurologi, ortopedi, oftalmologi, dermatologi och tandvård, till veterinärmedicin. Att förstå dess avgörande roll i att skapa interoperabilitet mellan medicinska bildenheter 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 introduceras.

DICOM tillfredsställde effektivt behovet av ett standardiserat format för överföring av medicinska bilder och data som uppstod på 1980-talet när medicinsk bildbehandling och databehandling i kliniskt arbete introducerades. Detta gav i sin tur många ytterligare fördelar, inklusive

• Eliminering av behovet av fysisk lagring – DICOM gjorde det möjligt för bildinformationssystem att säkert lagra medicinska bilder och data digitalt.

• Minskade kostnader och utrymmeskrav – Digital lagring är betydligt billigare än den lagring som krävs för fysiska filmer. DICOM-kompatibla system är betydligt mer kostnadseffektiva och ger en utrymmesfördel jämfört med traditionella filmarkiv.

• Bättre diagnos och patientvård – Tillgång till information och diagnos underlättades också med implementeringen av DICOM. Interoperabiliteten hos DICOM-kompatibla enheter säkerställer att medicinska data kan nås av läkare över hela världen. Telediagnostik, distansutbildning och accelererad kollegial granskning, konsultation och diagnos möjliggörs. Allt detta ger medel för effektivt samarbete i diagnosprocessen och bättre övergripande patientvård.

• Förbättrat arbetsflöde – Manuell arkivering, hämtning och transport av mappar är ett minne blott i medicinska bildsystem som använder DICOM. Snabbare bildhämtning och förmågan att komma åt bilderna på distans gör att läkare kan arbeta i en mycket snabbare takt.

• Enklare tillgång till patientdata – DICOM-kompatibla system erbjuder mer organiserad och bekväm hantering av medicinsk information. Alla patientdata kan nås via en enda åtkomstpunkt eftersom bilder integreras i sjukhusens databaser med DICOM-bilder och relaterade data.

• Ytterligare bildtjänster – DICOM tillhandahåller många ytterligare bildtjänster, inklusive hantering av arbetslistor för bildprocedurer, utskrift av bilder på film eller digitala medier som DVD-skivor, rapportering av procedur- och arkiveringsstatus, kryptering av dataset, organisering av bildlayouter, kodning av EKG, CAD-resultat och strukturerade mätdata, för att nämna 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 center, analyslaboratorier och ett ökande antal mindre mottagningar använder alla DICOM-kompatibel medicinsk bildteknik. NEMA anger att alla större leverantörer av medicinsk bildteknik använder DICOM, och att alla medicinska professioner som använder medicinsk bildbehandling snart kommer att använda DICOM.

Vilka enheter använder DICOM?

Det är nog tydligt hittills att DICOM:s kärnanvändning ligger i dess förmåga att lösa kompatibilitetsproblem mellan olika enheter från olika tillverkare. Men vilka enheter gäller detta exakt?

Tillgång till databaser med DICOM-bilder och data är tillgänglig på vilken enhet som helst med adekvat DICOM-kompatibel programvara installerad. Det inkluderar

• Bildinsamlingsenheter såsom datortomografi (CT/DT), magnetisk resonanstomografi (MRI/MRT), ultraljud, datorradiografi, genomlysning, angiografi, mammografi, brösttomosyntes, PET (positronemissionstomografi), SPECT (enkelifotonemissionstomografi), endoskopi, mikroskopi, helsidesavbildning (WSI) och OCT (optisk koherenstomografi)-enheter

• Bildarkiv, t.ex. VNA:er

• Bildbehandlingsenheter – bildvisare, diagnostiska arbetsstationer, 3D-visualiseringssystem, kliniska analysapplikationer, skannrar, mediabännare och importörer

• Utskriftsenheter som fotografiska genomskinlighetsfilmer och pappersskrivare

• Enheter som ingår i medicinska IT-system såsom PACS (Picture Archiving and Communication Systems), CAD (datorstödda detektions-/diagnossystem), RIS (radiologiska informationssystem) och EMR-system (elektroniska patientjournaler)

Kan DICOM-visare användas med PC och mobila enheter?

När det gäller PC-enheter finns olika typer av DICOM-visare ofta tillgängliga för alla större operativsystem som Windows, macOS och Linux. Vad gäller tillgängligheten av mobila DICOM-visare har ett stort antal mobilapplikationer för visning av DICOM-bilder utvecklats, många av dem kostnadsfria.

Vad är tekniken bakom DICOM?

DICOM-standarden specificerar ett protokoll för övre lager (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 vilket möjliggör mångsidig tillämpning inklusive kommunikation med olika former av Ethernet, VPN, fjärråtkomstanslutningar (som via modem, ISDN eller DSL) och via satellit, för att nämna några.

DICOM inkluderar protokoll för:

• Utbyte av objekt som bilder och dokument

• Frågor och hämtning av sådana objekt

• Bildkomprimering

• 3D-visualisering

• Bildpresentation

• Utskrift av bilder

• Arbetsflödeshantering och resultatrapportering

Frågan om bildkonsekvens har lösts genom att utveckla en tabell med digitalt tilldelade pixelvärden som kallas DICOM grayscale standard display function (GSDF).

DICOM:s olika funktioner antar internationella standarder, till exempel:

• TLS eller ISCL för nätverkssekretess och peer-autentisering

• JPEG, förlustfri JPEG, JPEG 2000 eller skurlängdskodning (RLE) för bildkomprimering

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

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

DICOM-standarden uppdateras kontinuerligt för att hänga med i de föränderliga kraven på medicinska bildsystem. Bland det stora antalet leverantörer av medicinsk bildbehandling som säljer DICOM-kompatibla produkter deltar majoriteten 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 de fördelar som moderna mjukvaruverktyg, standarder och protokoll har infört i sjukvården. Detta kan leda till viss förvirring gällande vad som skiljer dem åt, 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 specificerar kommunikationen mellan dessa enheter och möjliggör densamma mellan flera olika system.

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

• PACS (Picture Archiving and Communication Systems) är medicinska bildsystem som tillhandahåller lagring och tillgång till bilder från flera modaliteter. Dess huvudsakliga tillämpning 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 ofta används i radiologiska praktiker. 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 otydlig eftersom de tillämpas inom samma område 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, effektiviserar RIS processer och förbättrar arbetsflödet genom att möjliggöra patientspårning i realtid och tillhandahålla en central källa för patienters medicinska journaler.

• EHR (Electronic Health Record) – EHR:er är digitala versioner av patienters pappersjournaler. De är digitala register över patienters hela medicinska behandlingshistorik. Detta inkluderar medicinska bilder. Precis som de tidigare nämnda systemen för patientdata kan EHR:er fungera tillsammans med andra medicinska informationssystem. De kan komma med en DICOM-utgång, sändning 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 en patients hela medicinska historia och är därför mycket mer generaliserade. CIS hanterar mycket specifik information, insamlad direkt från utrustning och inmatningar från medicinsk personal.

Förutom att ge otaliga fördelar som att förbättra arbetsflöde och effektivitet, minska kostnader och utrymmeskrav, gör dessa medicinska informationssystem det möjligt för mottagningar att fokusera mer av sina ansträngningar på patientvård. Detta har gjort dem oumbärliga i moderna medicinska inrättningar.

Vilken är den bästa DICOM-visaren för dig?

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

Det finns ett stort antal DICOM-bildvisare lättillgängliga i varje prisklass och olika tillämpningsområden. Hur vet man vilken som passar bäst? 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, de önskade funktionerna, typen av operativsystem och din budget.

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

• 3DimViewer – Denna DICOM-visare är en öppen källkodsbaserad 3D-visare och därför tillgänglig för anpassning och integration med andra program. Det är en av de mest flexibla visarna som finns eftersom den är tillgänglig för Windows, Macintosh och Linux-baserade plattformar. Dessutom är den kostnadsfri. Redigeringsfunktionerna är reducerade till de mest grundläggande alternativen som ljusstyrka och kontrast. En av dess bästa funktioner är volym- och ytrendering med tröskelbaserad vävnadssegmentering. Något att ta hänsyn till är GPU-accelerationen som behövs för volymrendering.

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

• DICOM Web Viewer (DWV) – Denna visare kan användas på nästan vilken enhet som helst med nästan vilken webbläsare som helst eftersom det är en helt webbläsarbaserad DICOM-visare. Precis som 3DimViewer är det ett system endast för visning med minimala redigeringsfunktioner. Att integrera den i PACS-servrar är också möjligt med viss kodning.

• Mango – alternativt Multi-image Analysis GUI, stöder flera bild- och ytrenderingsformat och kan skapa anpassade format och filter. Den erbjuder många redigerings-, analys- och bearbetningsfunktioner och är tillgänglig på Windows, Macintosh och Linux-datorer, webbläsare eller iPads. Den är också gratis för icke-kommersiellt bruk.

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

Medicinsk teknik förbättras och diversifieras ständigt för att anpassa sig till de komplexa kraven hos medicinska bildsystem. Nya typer av DICOM-kompatibel programvara utvecklas ständigt, och en av de mest intressanta utvecklingarna som sprungit ur detta är molnbaserade DICOM-bildvisare. Vår egen DICOM-visare, 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-visare kommer med en gratis provperiod av molnutrymme som kan utökas genom att välja en betald prenumeration på tjänsten. Den 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 hos vanliga PACS-system som förlitar sig på lokala servrar bevaras. Säkerheten prioriteras då alla överföringar är SSL-kodade (Secure Socket Layer) och filer kan säkras ytterligare genom tilldelning av lösenord.

Fördelarna med att använda DICOM-kompatibel programvara i processen för medicinsk bildbehandling är självklar, och oavsett om en anläggning kräver intrikata DICOM-kompatibla system eller enkla DICOM-visare för att börja, finns det mer än tillräckligt med alternativ där ute att välja mellan, och det fina med gratis DICOM-visare är att man inte har något att förlora på att prova dem.