Digital Imaging and Communications in Medicine

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Digital Imaging and Communications in Medicine
Designação Digital Imaging and Communications in Medicine
Sigla DICOM
Ano de Criação 1985
Entidade Criadora American College of Radiology (ACR), National Electrical Manufacturers Association (NEMA)
Entidade Gestora Medical Imaging & Technology Alliance (divisão da NEMA)
Versão Atual 3.0
Área(s) de Aplicação Imagem Médica


Definição

Digital Imaging and Communications in Medicine - DICOM -, é uma norma internacional usada na imagiologia médica, desenvolvida pelo American College of Radiology (ACR), em conjunto com a National Electrical Manufacturers Association (NEMA). DICOM define um formato de imagem médica, bem como um conjunto de mecanismos para a sua transferência, armazenamento e visualização entre sistemas de imagem médica [1],[2], nomeadamente:

  • Modalidades: Os equipamentos de aquisição de imagem médica (por exemplo: ecógrafo, ressonância magnética). Estes equipamentos adquirem imagens do corpo humano através de radiação ionizante, ultrassons ou campos magnéticos, enviando-as para um sistema de arquivo e comunicação de imagem (Picture Archiving and Communication System - PACS) [1].
  • PACS: O sistema que, na sua génese, recebe, armazena e distribui as imagens e informação relacionada entre diferentes sistemas médicos ligados em rede [3].
  • Estações de diagnóstico: Os computadores compostos por hardware e software específicos para o processamento e visualização de imagem médica pelos profissionais de Saúde. O software de processamento e de visualização pode ser parte integrante do PACS, sendo distribuído, por exemplo, via Web, e permitindo o acesso directo às imagens no PACS. Como alternativa, pode ser um sistema de terceiros, que utiliza serviços específicos DICOM para solicitar as imagens e informação relevante ao PACS [3].

DICOM tem como utilizadores os profissionais de saúde que trabalham diretamente com imagens diagnósticas, como por exemplo, radiografias, tomografias, ecografias, ressonâncias magnéticas, mamografias [4].

Apesar desta norma ter facilitado amplamente a implementação e a integração de sistemas PACS, modalidades e outros sistemas de imagiologia médica, a utilização de DICOM por si só não garante que todos os objectivos dessas integrações e implementações sejam alcançados. Ou seja, DICOM facilita a interoperabilidade entre os sistemas que se dizem complacentes com a norma num ambiente multi-vendedor, mas não garante, por si só, interoperabilidade. Para garantir sucesso na integração de diferentes sistemas de imagiologia médica é fundamental verificar até que ponto estes são passíveis de ser integrados, e até que ponto são complacentes com a norma DICOM. Para tal, cada fornecedor disponibiliza um documento chamado DICOM Conformance Statement, onde detalha que serviços e funcionalidades da norma DICOM suporta [1].

Figura 1: Logotipo da norma DICOM (http://dicom.nema.org/).

Partes da norma DICOM

A norma DICOM é composta por dez partes listadas de seguida, sendo que informação relevante sobre a norma é disponibilizada online em dicom.nema.org [5]:

  • DICOM Part 1: Introduction and Overview
  • DICOM Part 2: Conformance
  • DICOM Part 3: Information Object Definitions
  • DICOM Part 4: Service Class Specifications
  • DICOM Part 5: Data Structures and Encoding
  • DICOM Part 6: Data Dictionary
  • DICOM Part 7: Message Exchange
  • DICOM Part 8: Network Communication Support for Message Exchange
  • DICOM Part 10: Media Storage and File Format for Media Interchange
  • DICOM Part 11: Media Storage Application Profiles
  • DICOM Part 12: Media Formats and Physical Media for Media Interchange
  • DICOM Part 14: Grayscale Standard Display Function
  • DICOM Part 15: Security and System Management Profiles
  • DICOM Part 16: Content Mapping Resource
  • DICOM Part 17: Explanatory Information
  • DICOM Part 18: Web Services
  • DICOM Part 19: Application Hosting
  • DICOM Part 20: Imaging Reports using HL7 Clinical Document Architecture

História

Na década de 70 assistiu-se à introdução da tomografia computorizada, e ao início da digitalização dos sistemas de imagiologia médica. Esta evolução introduziu uma mudança de paradigma no armazenamento e na visualização das imagens médicas. Com o desenvolvimento de sistemas digitais por diferentes fabricantes, surgiu a necessidade de um meio para a partilha de imagens e de outros dados relevantes.

No sentido de promover a interoperabilidade entre estes sistemas, o American College of Radiology (ACR) e a National Electrical Manufacturers Association (NEMA) desenvolveram a primeira versão da norma DICOM, então chamada ACR-NEMA 300-1985, ou ACR-NEMA 1.0, apresentando-a no encontro anual da Radiological Society of North America, em 1985 [1],[2]. A primeira versão da norma foi apenas proposta como uma guideline para a interoperabilidade, não havendo por parte da NEMA qualquer responsabilidade na sua implementação ou obrigatoriedade de utilização. Adicionalmente, como qualquer primeira versão, a norma ACR-NEMA 1.0 apresentava bastantes erros e imperfeições. Tornou-se evidente a necessidade de aperfeiçoar a norma. Assim, ACR e NEMA iniciaram um desenvolvimento baseado em Working Groups, que são sub-comités separados e dedicados a melhorar cada parte da norma [1],[6].

O esforço para melhorar cada parte da norma levou ao desenvolvimento de uma revisão no final da década de 80, a ACR-NEMA 2.0. No entanto, esta versão não dava resposta à rápida evolução em termos de comunicação por rede, nem à diversidade crescente dos formatos de imagem médica. Assim, em Setembro de 1993 e após um esforço de várias organizações em diferentes países, foi apresentada a terceira versão da norma, sob a designação de DICOM 3.0, ou simplesmente DICOM. Esta é ainda a versão actual da norma, sendo continuamente revista e actualizada [1],[6].

DICOM Service Classes

Segundo DICOM, a informação é transmitida pela rede sob a forma de datasets entre dispositivos e software DICOM (designados de Application Entities - AE). Para tal, DICOM assenta sob o protocolo TCP/IP, já que este acomoda variações de software e de hardware, e transmite a informação como sequências de bytes de uma porta/IP para outra. DICOM adiciona a sua própria linguagem na camada da aplicação, que consiste num conjunto de serviços DICOM de alto nível (DICOM Message Service Elements - DIMSE), construídos sob primitivas de associação DICOM (DICOM Upper Layer)[1].

Estes serviços estão na base das diferentes funcionalidades da norma DICOM, categorizadas em Service Classes. As seguintes Service Classes compreendem as principais funcionalidades da norma DICOM:

  • Verification Service: Este serviço é utilizado para verificar a conectividade DICOM entre dois AEs. É o equivalente DICOM ao comando de rede Ping.
  • Storage Service: Permite a transferência de imagens e conteúdos relacionados entre entidades DICOM. É o serviço que permite o envio de imagens adquiridas numa modalidade, para um PACS.
  • Storage Commitment Service: Este serviço permite ao remetente de imagens médicas, ter a certeza de que o recetor (PACS ou estação de diagnóstico), recebeu devidamente todo o conteúdo que lhe foi enviado.
  • Query/Retrieve Service: Este serviço, comummente chamado Q/R, permite a um AE (ex.: estação de diagnóstico), pesquisar por imagens e conteúdo relacionado num outro sistema (ex.: PACS), e efectuar o seu download.
  • Print Service: Tal como o nome indica, este serviço permite a impressão de imagens médicas em impressoras "comuns".
  • Modality Worklist Service: O serviço de Modality Worklist, ou MWL, disponibiliza às modalidades a lista de trabalho, contendo os exames a realizar. Deste modo, os técnicos de radiologia não necessitam de introduzir manualmente os dados do exame e do paciente na modalidade.
  • Modality Performed Procedure Step Service: Este serviço, também chamado de MPPS, disponibiliza informação sobre um exame realizado numa modalidade, em termos de dose de radiação aplicada, diferença de potencial e corrente no tubo de raios-x, número de imagens, entre outros [1],[6],[7].

Uma entidade que solicita um dado serviço é designada de Service Class User (SCU), enquanto que uma entidade que presta um serviço, é designada de Service Class Provider (SCP). Por exemplo, quando uma modalidade pretende enviar uma imagem para um PACS, solicita o serviço de DICOM Storage ao PACS, ou seja, actua como SCU do serviço DICOM Storage. O PACS, ao receber e armazenar a imagem da modalidade, está a agir como SCP, uma vez que está a prestar o serviço de DICOM Storage à modalidade. É desta forma que sistemas de diferentes vendedores, integrados segundo a norma DICOM, prestam serviços uns aos outros permitindo a transferência, armazenamento, e visualização das imagens médicas[1].

Referências

[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7]

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 Pianykh, O. S. (2008). Digital Imaging and Communications in Medicine: A Practical Introduction and Survival Guide. Retrieved from http://dl.acm.org/citation.cfm?id=1477682
  2. 2,0 2,1 2,2 PS3.1 DICOM PS3.1 2015b - Introduction and Overview. (2015). NEMA. Acedido em 20 de Maio de 2015, disponível em: http://medical.nema.org/medical/dicom/current/output/pdf/part01.pdf
  3. 3,0 3,1 3,2 Digital Radiography and PACS, 2nd Edition | Christi Carter, Beth Veale | ISBN 9780323086448. (n.d.). Retrieved April 18, 2016, from http://store.elsevier.com/Digital-Radiography-and-PACS/Christi-Carter/isbn-9780323086448/
  4. 4,0 4,1 Ribeiro, L. (2010). Interoperabilidade nos Sistemas de Informação em Saúde – das convicções à realidade. Mestrado de Informática Médica. Faculdade de Ciências | Faculdade de Medicina da Universidade do Porto. Acedido em 18 de Maio de 2015, disponível em: http://repositorio-aberto.up.pt/bitstream/10216/55373/2/Tese%20Lucas%20Ribeiro.pdf
  5. 5,0 5,1 DICOM Standard Parts. Acedido em 17 de Abril de 2016, disponível em http://dicom.nema.org/standard.html
  6. 6,0 6,1 6,2 6,3 ISO 12052:2006(en)Health informatics — Digital imaging and communication in medicine (DICOM) including workflow and data management. Acedido em 17 de Abril de 2016, disponível em https://www.iso.org/obp/ui/#iso:std:iso:12052:ed-1:v1:en
  7. 7,0 7,1 neologica - The main DICOM services. Acedido em 17 de Abril de 2016, disponível em https://www.neologica.it/html/Tutorial/DICOMServices

Links Externos