Формат DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) является стандартом для хранения, передачи и визуализации медицинских изображений и связанных с ними данных. Этот формат был разработан Американской ассоциацией производителей электрооборудования (NEMA) для унификации работы с медицинскими изображениями.
Файлы DICOM содержат не только само изображение в виде пикселей, но и метаданные о пациенте, исследовании, оборудовании и другую важную информацию. Это позволяет интегрировать изображения с медицинскими информационными системами и обеспечивает конфиденциальность данных.
Как создаются файлы DICOM
Файлы DICOM обычно создаются медицинским оборудованием, таким как КТ, МРТ, УЗИ, рентген и т.д. в процессе обследования пациентов. Чтобы сохранить данные в формате DICOM, оборудование должно поддерживать этот стандарт.
Также файлы DICOM можно создать из изображений других форматов (например, JPEG, PNG) с помощью специального программного обеспечения - DICOM-конвертеров. Это позволяет интегрировать в PACS старые изображения или изображения из не-DICOM источников.
Структура файла DICOM
Файл DICOM имеет иерархическую структуру и состоит из заголовка (metadata) и данных пикселей изображения (pixel data).
В заголовке содержится вся информация о пациенте, исследовании, медицинском оборудовании и самом изображении – его размер, глубина цвета, сжатие и т.д.
Данные пикселей представляют собой непосредственно массив значений яркости каждого пикселя изображения.
Как открыть и просмотреть файл DICOM
Для просмотра и работы с файлами DICOM нужно специальное программное обеспечение, которое умеет интерпретировать данные этих файлов.
Наиболее популярными программами для работы с DICOM являются:
- RadiAnt DICOM Viewer – бесплатная программа для просмотра медицинских изображений
- Horos – открытое ПО для просмотра и обработки изображений
- OsiriX – программа для Mac OS на основе open source
Также файлы DICOM можно открывать в некоторых профессиональных графических редакторах, таких как Photoshop. Однако в них, как правило, будет доступно только само изображение без метаданных.
Некоторые веб-браузеры, например Google Chrome, могут отображать изображения из DICOM-файлов, однако также без доступа к метаданным.
Как конвертировать DICOM
Иногда бывает необходимо конвертировать файлы DICOM в другие форматы, например:
- В JPEG или PNG для публикаций, презентаций
- В TIFF для архивирования
- В RAW для обработки в профессиональных редакторах
Для конвертации используются специальные DICOM-конвертеры. Популярные программы:
- RadiAnt DICOM Viewer
- DICOM Converter от MedDream
- Online-конвертеры, например https://www.dicomlibrary.com
При конвертации из DICOM в другие форматы теряется вся информация, кроме самих пикселей изображения. Поэтому рекомендуется сохранять оригиналы DICOM если возможно.
Хранение и передача файлов DICOM
Для хранения и передачи файлов DICOM используются системы PACS (Picture Archiving and Communication System). Это специализированные медицинские базы данных для архивации и обмена изображениями в формате DICOM.
PACS позволяют хранить изображения и связанные с ними данные, получать доступ к архиву и передавать изображения между отделениями и организациями по защищенной сети.
Внедрение PACS значительно упрощает работу с файлами DICOM, повышает эффективность и качество медицинской помощи.
Безопасность и конфиденциальность DICOM
Поскольку файлы DICOM содержат персональные данные пациентов, вопросы безопасности и конфиденциальности данных при работе с этим форматом очень важны.
DICOM интегрирует ряд механизмов защиты данных, таких как:
- Шифрование данных при передаче по сети
- Удаление информации о пациенте из файлов (анонимизация)
- Цифровые подписи для проверки целостности данных
- Разграничение доступа к данным разным пользователям
Помимо технических мер, важно принять организационные меры для обеспечения конфиденциальности медицинских данных при работе с DICOM.
Версии стандарта DICOM
С момента своего создания стандарт DICOM постоянно развивался и обновлялся в соответствии с прогрессом в медицинской визуализации и информационных технологиях.
Первая версия стандарта DICOM была выпущена в 1985 году как ACR-NEMA 300. Затем стандарт был переименован в DICOM в 1993 году.
На данный момент последней версией является DICOM 3.0, вышедшая в 2008 году. Она включает поддержку новых типов изображений и модальностей, цифровой подписи и других современных функций.
Развитие стандарта координируется Комитетом по стандартизации DICOM, куда входят представители производителей медицинского оборудования и решений для медицинской информатики.
DICOM в телемедицине
Благодаря возможности передачи изображений и данных по сети, стандарт DICOM широко используется в телемедицине для удаленных консультаций и диагностики.
Врачи могут получать доступ к изображениям пациентов и историям болезни из удаленных медицинских организаций для постановки диагноза и назначения лечения.
Также с помощью телемедицинских DICOM-систем можно организовать удаленное чтение сложных диагностических исследований, например КТ или МРТ, специалистами экспертного уровня.
DICOM позволяет значительно расширить возможности телемедицины за счет стандартизации медицинских данных и обеспечения их совместимости.
Интеграция DICOM с электронными медицинскими картами
Стандарт DICOM позволяет интегрировать медицинские изображения и данные с электронными медицинскими картами (ЭМК) пациентов.
ЭМК содержат всю текстовую информацию о пациенте – анамнез, назначения, результаты лабораторных анализов. Интеграция с DICOM дает возможность встроить в ЭМК изображения КТ, МРТ, УЗИ и данные другой медицинской аппаратуры.
Это значительно повышает полноту и доступность данных о пациенте для врачей, позволяя принимать более обоснованные клинические решения.
Будущее развития стандарта DICOM
Развитие стандарта DICOM продолжается, чтобы поддерживать новые технологии в медицинской визуализации, такие как мультиспектральная и 4D визуализация.
Ожидается добавление профилей для новых изотопов и методов визуализации, используемых в ядерной медицине. Также планируется расширенная поддержка мобильных устройств.
Важным направлением является интеграция DICOM с новыми источниками данных, такими как Интернет вещей, мобильные устройства, датчики.
Это позволит DICOM оставаться ключевым стандартом для медицинских данных и обеспечит его совместимость с системами будущего.
Обучение и сертификация DICOM
Для специалистов по медицинской информатике существуют образовательные программы и сертификации по стандарту DICOM.
Они позволяют изучить детали реализации стандарта, особенности интеграции оборудования и ПО, оптимизацию работы DICOM-систем.
Сертификация повышает квалификацию специалистов и помогает медицинским организациям внедрять DICOM и создавать эффективные диагностические системы.
Защита интеллектуальной собственности в DICOM
Хотя стандарт DICOM является открытым, некоторые его расширения и дополнительные функции могут быть защищены патентами или авторскими правами разработчиков.
Это позволяет компаниям, инвестировавшим в инновации, получать преимущество на рынке медицинских технологий и окупать затраты на исследования и разработки.
В то же время использование открытых компонентов стандарта гарантирует совместимость решений разных производителей и снижает стоимость внедрения DICOM.
Соответствие стандарту как конкурентное преимущество
Полное соответствие оборудования и ПО требованиям стандарта DICOM является важным конкурентным преимуществом для производителей медицинской техники.
Это позволяет демонстрировать совместимость своих решений и простоту интеграции в лечебные учреждения.
Многие производители проходят сертификацию своей продукции на соответствие DICOM и активно используют это в маркетинге.
DICOM в ветеринарии
Ветеринарные клиники также проявляют интерес к использованию стандарта DICOM для хранения и передачи данных диагностической визуализации.
Это позволит применять те же принципы унификации и стандартизации данных, что и в медицинских учреждениях для людей.
Однако распространение DICOM в ветеринарии пока ограничено из-за более высокой стоимости совместимого оборудования.
Стоимость внедрения DICOM
Внедрение систем, совместимых со стандартом DICOM, требует значительных первоначальных инвестиций от медицинских учреждений.
Необходимо приобретение диагностического оборудования, серверов для хранения данных, программного обеспечения для управления изображениями и интеграции с другими системами.
Однако в долгосрочной перспективе использование открытого стандарта DICOM позволяет снизить затраты на поддержку и модернизацию систем по сравнению с проприетарными решениями.
DICOM в облачных решениях
Появляются облачные платформы для хранения и управления медицинскими данными, которые поддерживают стандарт DICOM (dicom standard).
Это позволяет использовать преимущества облачных технологий – масштабируемость, доступность, автоматическое резервное копирование – для медицинских изображений и связанной информации.
Однако существуют опасения по поводу безопасности и конфиденциальности при хранении в облаке врачебной тайны с использованием стандарта.
Блокчейн и DICOM
Перспективным направлением является применение технологии блокчейн для решения задач защиты данных и управления доступом при работе с медицинской информацией в формате DICOM.
Блокчейн позволит обеспечить неизменность записей, прослеживаемость доступа и повышенную защиту при обмене конфиденциальными данными по сети.
Активно ведутся разработки в этом направлении, что откроет новые возможности применения стандарта в будущем.
