Файли DICOM (формат dcm) у медичних біотехнологіях - ST2S
Файли з медичних оглядів
29 лютого 2008 р
резюме
DICOM (Digital Imaging and Communication in Medicine) - це стандарт для цифрових файлів, створених під час медичних обстежень. Він також охоплює специфікації щодо їх архівування та передачі по мережі (особливо важливі аспекти в медичному середовищі). Незалежно від технологій (сканер, МРТ тощо) та виробників, він стандартизує доступ до результатів медичної візуалізації. На додаток до цифрових зображень з медоглядів, файли DICOM також передавати ряд текстових відомостей про пацієнта (сімейний стан, вік, вага тощо), проведене обстеження (досліджений регіон, застосовувана техніка візуалізації тощо), дату придбання, лікаря тощо. Ці файли можуть бути прочитані та змінені лише спеціалізованим програмним забезпеченням.
Мета цієї сторінки - представити стандарт DICOM і запропонувати деяке програмне забезпечення, яке дозволяє обробляти відповідні файли.
Цей документ значною мірою натхненний розробкою стандарту DICOM у медичній візуалізації: "що повинен знати клінічний рентгенолог?" спочатку написаний Серж Дергі до Французьких днів радіології. Серж Дергі є автором програмного забезпечення Eviewbox для перегляду та експорту файлів DICOM у форматах, що використовуються всім програмним забезпеченням (JPEG.). Eviewbox доступний на веб-сайті sourceforge.
Зміст
1 Чому конкретний стандарт для медичних зображень ?
1.1 Унікальна ідентифікація отриманих зображень
Щоденно відділ радіології видає десятки тисяч зображень (сканер видає близько 1500 зображень на годину). Неможливо класифікувати ці зображення в загальному форматі, наприклад JPEG або GIF, без ризику втратити демографічні дані зображень (ім'я пацієнта, тип обстеження, лікарня, дата обстеження, тип придбання тощо). Стандарт DICOM дозволяє зробити кожне створене зображення унікальним та пов'язати з ним конкретну інформацію. Отже, кожне зображення є автономним: якщо його втратити, відтворити або перейменувати, завжди можна буде офіційно ідентифікувати його походження, пацієнта, дату, серію, з якої воно походить, параметри отримання тощо.
Стандарт DICOM не є жорстким, він передбачає обов’язкову інформацію та інші необов’язкові. Кілька унікальних ідентифікаційних номерів UID (унікальний ідентифікатор) генеруються автоматично пристроями формування зображень DICOM і повинні бути присутніми на кожному зображенні DICOM. Не може бути двох однакових UID для позначення різної інформації, незалежно від машини та її місця розташування, тому UID серії зображень унікальний для дати, пацієнта, дослідження, лікарні та даної машини. Ця ідентифікація необхідна не тільки з медичних та криміналістичних міркувань, а й для того, щоб машини могли формувати та керувати базами даних.
1.2 Цей стандарт не залежить від пристроїв та протоколів зв'язку
Стандарт DICOM використовується на рівні додатків: він дозволяє програмному забезпеченню взаємодіяти один з одним незалежно від виробника (це означає, що встановлюються низькорівневі з'єднання, кабелі та мережеві протоколи).
1.3 Стандарт використовує контрольований словниковий запас
Важливо, щоб від однієї машини до іншої словниковий запас був однаковим, щоб дані завжди ідентифікувались та знаходились однаково. DICOM використовує стандарт SNOMED (Систематизована номенклатура медицини), розроблений патологоанатомами.
1.4 Стандарт DICOM може бути адаптований до різних медичних спеціальностей
Зараз DICOM прийнятий кардіологами, стоматологами, патологоанатомами та гастроентерологами.
1.5 Хто відповідає за стандарт ?
Стандарт DICOM був розроблений ACR (Американський коледж радіології для медичних та технічних аспектів) спільно з NEMA (Національна асоціація виробників електротехніки для юридичних аспектів), яка в даний час продовжує свій розвиток спільно з іншими міжнародними комітетами (JRIA в Японії, ANSI в США, CENTC251 в Європі.). Ці комітети, в принципі, не залежать від економічних інтересів.
2 Обробка файлів DICOM
2.1 Основні особливості файлів DICOM
Розширення .dcm позначає файл DICOM (насправді розширення dcm не потрібно, і часто файли ідентифікуються простими цифрами). Після медичного огляду файл із назвою DICOMDIR містить список створених файлів (зображення, стиснуті чи ні, іноді відео, див. Звіти). Можна переглянути всю експертизу в хронологічному порядку та за серіями (наприклад, ділянки перед ін'єкцією, ділянки після ін'єкції, реконструкції відповідно до іншої площини секції тощо).
2.1.1 Файли, багаті текстовою інформацією
Окрім цифрових зображень медичних оглядів, файли DICOM також передають велику кількість текстової інформації щодо пацієнта (сімейний стан, вік, вага тощо), проведене обстеження (досліджений регіон, застосовувана техніка візуалізації тощо), дата придбання, практик тощо. Ця інформація втрачається, якщо файл не збережено у DICOM.
2.1.2 Файли, що використовуються для зберігання динаміки придбання, що перевищує зорові можливості
Основна оригінальність файлів, отриманих в результаті медичних обстежень, полягає в їх здатності зберігати необроблені дані далеко за межами того, що людське око може бачити на екрані, і над якими лікарі можуть працювати пізніше без втрати даних. Тому більшість програмного забезпечення дозволяє працювати у вікнах або обмеженому діапазоні сірого, щоб відображати лише корисні нюанси (очевидно, без втрати інформації).
Наприклад, на рентгені черепа, якщо програмне забезпечення фокусується на кістковому вікні, око зможе розрізняти різну щільність кісток, але не нервову тканину, яка все буде однаково сірою. Тоді, якщо ми попросимо програмне забезпечення сфокусуватись на вікні, що дозволяє розрізнити мозкову тканину, всі кістки будуть виглядати однаковими білими, без тіні (для ока).
2.1.3 Файли, які можуть передавати інформацію у трьох вимірах простору
Нарешті, більшість цих файлів дозволяють отримувати та зберігати інформацію в трьох вимірах простору. Це дозволяє лікарю переглядати зрізи в декількох вимірах або навіть вимагати тривимірного відображення досліджуваної площі (реконструкція), вимірювати відстані, площі, обсяги, щільність .
2.2 Список програмного забезпечення для обробки файлів DICOM
Особливості файлів DICOM, а також специфічні потреби лікарів, які їх використовують, виправдовують існування спеціального програмного забезпечення для маніпулювання ними, а також для їх класифікації та обміну ними в мережі (PACS для системи архівування зображень та системи зв'язку). Сайт NEMA пропонує вибір вільного програмного забезпечення, здатного обробляти файли DICOM.