Digital Imaging and COmmunication in Medicine (DICOM)

Digital Imaging and COmmunication in Medicine (DICOM)

Lo standard DICOM

Lo standard DICOM (Digital Imaging and COmmunications in Medicine) definisce i criteri per la comunicazione, la visualizzazione, l’archiviazione e la stampa di informazioni di tipo biomedico quali ad esempio immagini radiologiche. Spesso si tende a pensare che lo Standard DICOM sia semplicemente un formato d’immagine o di file; questa definizione è assolutamente errata, in quanto è stato pensato per coprire tutti gli aspetti funzionali delle immagini digitali in campo medico.

Occorre notare che il DICOM è uno standard industriale, e non uno standard ISO, quindi universale: ciò comporta una certa tolleranza nell’implementazione delle specifiche, al punto che attualmente forse non esistono apparecchiature che possano definirsi pienamente DICOM compliant (compatibili), nel senso rigoroso che la definizione di uno standard imporrebbe. Nella maggior parte dei casi, infatti, un’apparecchiatura risulta conforme ad una parte dello standard (ad esempio la modalità di archiviazione delle immagini), mentre adotta tecnologie proprietarie per altre funzionalità (ad esempio la gestione delle liste pazienti).

Lo standard DICOM è pubblico, nel senso che la sua definizione è accessibile a tutti. Tutta la documentazione si trova nel sito della NEMA (medical.nema.org) e consta di 18 parti, ognuna delle quali definisce un preciso aspetto del DICOM. La sua diffusione si rivela estremamente vantaggiosa perché consente di avere una solida base di interscambio di informazioni tra apparecchiature di diversi produttori, raggiungendo così l’obiettivo di rendere indipendenti le immagini radiografiche dallo specifico produttore. Nel campo ospedaliero pubblico è già diffusamente adottato, sia a livello nazionale che a livello internazionale. Per quanto riguarda il campo privato (e in particolar modo l’odontoiatria) è ancora ignorato, rendendo così estremamente difficile la comunicazione di dati e immagini del paziente tra diversi studi medici privati. Infine, essendo che DICOM non è uno standard ISO universale ma uno standard industriale, esso non è integrato con altri standard dell’informatica sanitaria come il diffuso HL7 (Health Level 7) e di fatto le apparecchiature medicali vengono realizzate come WDicom compliant”, ma spesso non rispettano tutte le parti dello standard e non rinunciano ad utilizzare altri standard o tecnologie proprietarie.

Il file DICOM

Un file DICOM nella sua essenza può essere visto come un contenitore; questo standard non introduce nessun nuovo formato per le immagini (come i tipi jpeg, gif, ecc.). I dati contenuti non rappresentano solamente i pixel e i colori dell’immagine, ma anche un insieme strutturato di dati che descrivono tutto il procedi-mento che ha portato alla costruzione dell’immagine stessa. Sostanzialmente un file DICOM consiste quindi di un’intestazione (header) costituita da un insieme di attributi contenenti informazioni di varia natura e da un corpo dati atto a contenere una o più immagini. I dati immagine possono essere anche compressi attraverso una ampia varietà di algoritmi standard di compressione immagini, tra i quali JPEG, JPEG2000 LZW and Run-length encoding (RLE). L’insieme di attributi che formano l’intestazione possono essere raggruppati in base alle relazioni che esistono tra di loro e vanno a formare un’entità conosciuta come oggetto informativo. Ciascun gruppo può quindi rappresentare l’astrazione di un’entità reale, quali ad esempio: Paziente, Studio, Serie e Immagine. Nel primo gruppo di attributi sono presenti informazioni generali sul paziente sottoposto a indagine medica(nome, ID, data di nascita, sesso, . . . ); nel secondo gruppo sono presenti le caratteristiche delle diverse metodiche di analisi costituenti lo studio diagnostico (data, ora, medico referente, . . . ); nel terzo gruppo, definito serie, vengono raccolti i dati che descrivono le collezioni di immagini con i relativi parametri di acquisizione (numero della serie, tipo di modalità, ecc. ); infine il quarto è ultimo gruppo contiene gli attributi descrittivi delle immagini come la dimensione della matrice, la profondità del pixel, l’interpretazione fotometrica, ecc.

Naturalmente questi non sono i soli gruppi presenti, ma sono certamente fondamentali ai fini di una descrizione completa della radiografia. Come detto, lo standard DICOM differisce da altri formati per la sua capacità di portare con sé informazioni riguardanti tutta la storia clinica della radiografia. Possiamo quindi equiparare un file DICOM ad una cartella clinica. Strutturalmente un attributo contenuto nell’header è formato da un insieme di campi.

Nello standard sono previsti all’incirca 2000 attributi predefiniti, alcuni dei quali obbligatori. Il DICOM permette inoltre la creazione di altri attributi, detti privati, i quali possono aggiungere ulteriore informazione alla radiografia. doveroso precisare che i pixel stessi dell’immagine sono contenuti in un particolare attributo, chiamato Pixel Data, il quale può essere di 3 tipi diversi: OB, OW e OF, rispettivamente per le immagini a 8 bit per pixel, 16 bit per pixel o 32 bit per pixel.

Vantaggi dello standard DICOM

Lo standard DICOM ha avuto un grande successo, divenendo di fatto il riferimento-to per l’acquisizione, la comunicazione e l’archiviazione delle radiografie digitali. Ecco alcuni dei principali motivi:

  • è uno standard internazionale e di conseguenza si riducono le problematiche inerenti al trasferimento di file;
  • rende il processo di acquisizione e archiviazione indipendente dalla piattaforma operativa anche grazie all’enorme disponibilità di software DICOM;
  • rende indivisibili l’immagine e dati riguardanti l’immagine (paziente, medico curante, studio, ecc.) senza alcun rischio di perdere o scambiare informazioni;
  • rende possibile l’aggiunta d’informazioni senza limiti di spazio;
  • utilizza lo standard TCP/IP per la comunicazione;
  • utilizza i più comuni algoritmi per la creazione di firme digitali sicure e a prova di contraffazione.

Questi sono solo alcuni dei vantaggi che porta l’acquisizione di uno standard come il DICOM e possiamo dunque concludere che in futuro sarà sempre più utilizzato fino a diventare un giorno (forse) l’unico mezzo per acquisire, archiviare e trasmettere radiografie digitali.

DICOM e la sua diffusione

Lo standard DICOM è largamente diffuso ed utilizzato per due caratteristiche fondamentali:

  1. non definisce nuovi standard per la visualizzazione o la compressione delle immagini né per l’archiviazione, la trasmissione o la sicurezza dei dati;
  2. semplicemente implementa per ciascuna funzione gli standard esistenti più diffusi ed utilizzati.

 

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