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O Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM) é um padrão internacional e não proprietário que especifica os protocolos usados para facilitar o Exchange de imagens médicas e dados relacionados nos sistemas de saúde.
O DICOM também define os formatos de arquivo para gerenciamento de dados e auxilia no gerenciamento de fluxos de trabalho em processos de captura de imagens, como raios X. A DICOM tem um protocolo de comunicação integrado e é compatível com TCP/IP. No jargão DICOM, a captura de uma imagem médica é chamada de aquisição e as unidades de equipamentos de imagem são chamadas de dispositivos de aquisição.
O padrão DICOM está relacionado a cinco funções principais na geração de imagens médicas: transmitir e manter imagens e dados relacionados entre endpoints; consultar e recuperar arquivos; realizar ações específicas, como impressão ou arquivamento; dar suporte a fluxos de trabalho de geração de imagens digitais; e fornecer imagens de alta qualidade para diagnósticos.
Nos sistemas de imagens digitais, essas funções têm o objetivo de permitir a interoperabilidade entre hardware e software de diferentes fabricantes de equipamentos e fornecedores de software.
Os alertas personalizados e a visualização de dados permitem que você identifique e evite rapidamente problemas de saúde e desempenho da rede.
O modelo de dados DICOM suporta um fluxo de trabalho hierárquico de imagens médicas que consiste em vários processos. O primeiro processo representa uma visita inicial e o registro do paciente. O segundo processo consiste em um ou mais estudos, como procedimentos ou exames médicos. No terceiro processo, cada estudo é conectado a uma ou mais séries ou modalidades, por exemplo, um raio X. O quarto e último processo no fluxo de trabalho de imagens médicas representa a conformidade de uma imagem adquirida e dos dados relacionados com o padrão DICOM.
Às vezes, um dispositivo de geração de imagens é chamado de modalidade, por exemplo, uma máquina de raios X, e os operadores de equipamentos de geração de imagens são chamados de operadores de modalidade, mas isso não é tecnicamente correto.
Uma modalidade é um tipo de propriedade, ou atributo, de um objeto de dados DICOM. Um objeto de dados DICOM é uma entidade de informação (IE) do mundo real e pode ser um paciente, um estudo, um dispositivo médico, uma consulta médica, uma série, um cronograma de pacientes, um documento, uma interpretação de diagnóstico ou até mesmo uma fila de impressão.
Um atributo de modalidade descreve o tipo de imagem que é exigido de um paciente. Exemplos de modalidades incluem radiografia, mamografia, angiografia, fluoroscopia, tomografia computadorizada e medicina nuclear. As modalidades são armazenadas com suas abreviações, como US para ultrassom e ES para endoscopia.
As modalidades incluem propriedades para objetos que não estão diretamente relacionados a procedimentos ou a tipos de imagens; por exemplo, uma cópia impressa de um relatório médico tem uma modalidade com a abreviação HC. Nesse caso, o atributo de modalidade não descreve o tipo de imagem armazenada, mas serve para identificar o tipo de arquivo DICOM.
Além do atributo de modalidade, outros atributos de um IE incluem elementos como o nome do paciente, o nome do médico consultor, a data do exame, a duração do procedimento ou o equipamento usado.
Em seu nível mais baixo, um atributo consiste em uma tag, que é um código que identifica o atributo, uma representação de valor (VR) que descreve o tipo e o formato dos dados e um valor. Por exemplo, um médico consultor terá a tag (0008,009C) e um VR de PN, que indica que esse atributo é o nome de uma pessoa.
Na DICOM, os SOPs são usados para identificar exclusivamente as instâncias de um IE e especificar como elas são tratadas. Os SOPs são compostos por uma definição de objeto de informação (IOD) e elementos de serviço DICOM (DIMSE).
Os IODs descrevem os atributos dos objetos e incluem informações sobre uma imagem e detalhes relacionados, por exemplo, anotações do médico, dosagens de radiação e o dispositivo de aquisição usado.
Os DIMSEs são comandos, por exemplo, GET, FIND e STORE, que as entidades do aplicativo (AE) usam para agir sobre os objetos. Uma AEs é um ponto final ou serviço em um sistema de imagens médicas, como um dispositivo de aquisição que cria uma imagem ou um software que solicita uma imagem.
A DICOM não usa um sistema de controle de versão e as classes SOP existentes nunca são atualizadas. A DICOM evolui por meio da adição de novas classes SOP.
Os módulos DICOM especificam os atributos dos elementos de dados em um modelo DICOM.
No fluxo de trabalho DICOM, os módulos DICOM são agrupados em categorias: paciente, estudo, série e imagem. Essas categorias são divididas em subcategorias, por exemplo, imagens de tomografia computadorizada (CT), imagens de ressonância magnética (MR) e imagens de ultrassom (US) se enquadram na categoria de imagem. Paciente, dispositivo e amostra são módulos na subcategoria de imagens de TC, por exemplo, o módulo de paciente especifica os atributos de um paciente em um estudo.
Um conjunto de dados DICOM é um objeto e uma instância de um IE. Um conjunto de dados inclui vários elementos que são relevantes para o IE e um atributo de imagem que contém dados de pixel.
Embora um objeto DICOM só possa ter um atributo que contenha dados de pixel, ele pode conter vários quadros para armazenar imagens multidimensionais e loops de cine. Os dados de pixel são compactados usando padrões de compactação comuns, como JPEG, JPEG 2000 e JPEG sem perdas.
Os conjuntos de dados DICOM são arquivos que geralmente têm uma extensão de arquivo .dcm. Os arquivos DICOM podem ser exportados para outros formatos, como JPEG.
O padrão DICOM fornece vários serviços que especificam como os dados são trocados, como e onde os dados são armazenados e arquivados e como os dados são recuperados em um sistema de comunicação e arquivamento de imagens (PACS).
O serviço de armazenamento DICOM especifica como as imagens e outros objetos, como documentos, são enviados a um PACS.
O serviço de impressão DICOM padroniza a forma como as imagens são impressas a partir de diferentes dispositivos e especifica a apresentação da saída de impressão, por exemplo, um filme de raios X.
Os relatórios estruturados DICOM permitem o Exchange de relatórios de texto em formatos comuns, como Extensible Markup Language (XML).
O serviço de lista de trabalho de modalidade DICOM permite que uma modalidade recupere informações de cronograma para um procedimento e também funciona como uma lista de tarefas. Por exemplo, um dispositivo de aquisição de imagens obtém as informações necessárias para realizar a aquisição de um provedor, como um sistema de informações de radiologia (RIS). Essas informações são preenchidas nos metadados da imagem e podem conter o tipo e o motivo do procedimento, os detalhes do médico e o tipo de equipamento de aquisição usado.
O serviço de etapa de procedimento realizado por modalidade (MPPS), um serviço relativamente novo no padrão DICOM, funciona em conjunto com a lista de trabalho. O MPPS é uma transação de rede que envia dados de imagem e outras informações relevantes sobre um procedimento concluído a um PACS ou a um RIS. Esses dados incluem informações sobre o que de fato foi feito durante a fase de aquisição da imagem, e não apenas o que estava programado para ser feito na lista de trabalho.
As notificações em tempo real significam uma solução de problemas mais rápida para que você possa agir antes que ocorram problemas mais sérios.
É possível visualizar arquivos DICOM no iOS, Windows ou Linux usando vários aplicativos, como o GIMP. As imagens também podem ser visualizadas on-line com a maioria dos navegadores da Web usando visualizadores de código aberto ou comerciais.
O padrão DICOM abrange procedimentos e protocolos de imagem digital e formatação de dados em cinco áreas: gerenciamento de imagens, interpretação de imagens, gerenciamento de impressão em rede, gerenciamento de procedimentos e gerenciamento de armazenamento off-line.
O gerenciamento de imagens DICOM envolve o Exchange de arquivos que incluem informações relacionadas às imagens, por exemplo, qual procedimento foi usado, interpretação da imagem e instruções de impressão.
A interpretação de imagens DICOM trata das conexões entre as imagens e as observações do usuário feitas em texto livre, áudio ou links para coordenadas onde o material relacionado pode ser encontrado.
O gerenciamento de imagens da rede DICOM utiliza a semântica explícita, o que significa que os dispositivos que enviam e recebem imagens entendem a estrutura das informações trocadas. Isso permite o Exchange de imagens com base em atributos e não apenas no nome do arquivo, como é o caso dos aplicativos FTP tradicionais.
O gerenciamento de impressão DICOM permite que as estações de trabalho e os dispositivos de aquisição de imagens compartilhem impressoras em uma rede DICOM e especifica as classes SOP que precisam ser implementadas para estar em conformidade com as especificações DICOM para impressão.
O gerenciamento de armazenamento off-line DICOM permite que os usuários troquem arquivos usando mídia de armazenamento removível.
O padrão DICOM também define o protocolo da camada de transporte.
O DICOM é amplamente usado para a maioria dos tipos de imagens médicas, por exemplo, ressonância magnética (MRI), tomografia computadorizada (CT), mamografias e ultrassons.
O DICOM é usado na maioria dos campos médicos. Grupos de trabalho separados se concentram em campos como cardiologia, odontologia, radioterapia, dermatologia, odontologia, oftalmologia, segurança, ensaios clínicos, dermatologia, patologia, conformidade, tecnologia da Web e ciência veterinária.
A conformidade legal e o controle de qualidade são possibilitados pelo serviço MPPS, que rastreia e registra informações sobre radiação, entre outras coisas. O DICOM foi originalmente projetado para ajudar os médicos que queriam planejar corretamente as dosagens para radioterapia.
A DICOM enumerou valores para alguns dados a fim de garantir a conformidade com o padrão, por exemplo, direita e esquerda são opções obrigatórias para o atributo de lateralidade.
Os serviços DICOM permitem o cronograma otimizado de procedimentos, durações de exposição e relatórios precisos sobre fluxos de trabalho.
Os padrões tradicionais de imagem, como JPEG e TIFF, não fornecem informações sobre o paciente e o procedimento, portanto não são úteis para fins de diagnóstico. Os conjuntos de dados DICOM incluem informações relevantes sobre o paciente, o exame, o equipamento usado, os médicos e operadores de equipamentos envolvidos e o escopo do exame.
A precisão dos dados é possibilitada por um único ponto de entrada de dados, que é o ponto final do equipamento de aquisição.
O protocolo DICOM permite que os operadores de aquisição tomem decisões com base em informações precisas fornecidas pelas mensagens MPPS, por exemplo, para cancelar ou modificar um procedimento.
As mensagens MPPS também transmitem exceções e mensagens de erro e avisam automaticamente outros sistemas e usuários sobre os erros.
O MPPS coleta informações sobre consumíveis como filmes, dispositivos e suprimentos e, portanto, permite o faturamento automatizado e o gerenciamento de estoque.
O serviço de compromisso de armazenamento DICOM garante que as imagens sejam armazenadas separadamente do equipamento de aquisição, que pode ser liberado para a aquisição de novas imagens em diferentes procedimentos. O sistema de archivos permite que a equipe médica visualize os arquivos, verificando-os e bloqueando-os para atualização.
O armazenamento digital economiza espaço físico e materiais.
Uma desvantagem é o número de campos opcionais que ele permite. Há mais de 2.000 atributos que podem ser adicionados a um arquivo DICOM. Isso aumenta a possibilidade de erros se os dados forem inseridos de forma inconsistente ou se estiverem incompletos ou imprecisos.
A função de exibição padrão em escala de cinza DICOM especifica o nível de luminância ou densidade que o equipamento de aquisição deve usar para obter imagens de melhor qualidade. No entanto, ao exibir imagens adquiridas em um dispositivo fornecido por um fornecedor em um dispositivo criado por outro fornecedor, pode haver intervalos de amplitude diferentes que podem resultar em baixa qualidade de imagem. Esses parâmetros talvez precisem ser ajustados manualmente.
O DICOM pode ser vulnerável a ataques cibernéticos. Em 2019, um pesquisador da Cylera encontrou um bug no DICOM que poderia permitir que hackers incorporassem códigos maliciosos em imagens aparentemente compatíveis com a HIPAA. Essa falha permitiria que o malware ficasse oculto em arquivos médicos e se espalhasse para outras partes do sistema. As soluções para mitigar o risco de ataque são o uso de ferramentas de descoberta de antivírus e a implementação de software de monitoramento de rede.
O PRTG é um software abrangente de monitoramento de rede e mantém o controle de toda a sua infraestrutura de TI.
O padrão DICOM inclui especificações para o gerenciamento de diferentes tipos de dados, não apenas imagens. Um arquivo DICOM típico inclui informações sobre a série e o estudo ao qual pertence, o paciente e, quando aplicável, informações sobre a imagem relacionada.
O DICOM permite a interoperabilidade entre fornecedores de dispositivos de geração de imagens e software de geração de imagens digitais, por exemplo, permite que uma imagem criada com um scanner de um fornecedor seja arquivada com um software desenvolvido por outro fornecedor e avaliada em um dispositivo de visualização criado por outro fornecedor.
Os serviços DICOM reduzem o erro do usuário na captura e transferência de dados de imagem e garantem que os procedimentos padrão sejam seguidos no processamento de dados. Os serviços DICOM reduzem o tempo de resposta entre um procedimento e a avaliação dos dados da imagem, o que é vital em casos de trauma de emergência.
