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Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM) es una norma internacional no patentada que especifica los protocolos utilizados para facilitar el intercambio de imágenes médicas y datos relacionados en los sistemas sanitarios.
DICOM también define los formatos de archivo para la gestión de datos y ayuda a gestionar los flujos de trabajo en procesos de captura de imágenes como las radiografías. DICOM lleva incorporado un protocolo de comunicación y es compatible con TCP/IP. En la jerga DICOM, la captura de una imagen médica se denomina adquisición y las unidades de equipos de imagen se denominan dispositivos de adquisición.
El estándar DICOM se ocupa de cinco funciones principales en el tratamiento de imágenes médicas: transmitir y conservar imágenes y datos relacionados entre puntos finales; consultar y recuperar archivos; realizar acciones específicas como imprimir o archivar; respaldar flujos de trabajo de tratamiento de imágenes digitales; y proporcionar imágenes de alta calidad para el diagnóstico.
En los sistemas de imagen digital, estas funciones tienen como objetivo permitir la interoperabilidad entre hardware y software de distintos fabricantes de equipos y proveedores de software.
Las alertas personalizadas y la visualización de datos le permiten identificar y prevenir rápidamente los problemas de salud y rendimiento de la red.
El modelo de datos DICOM admite un flujo de trabajo jerárquico de imágenes médicas que consta de varios procesos. El primer proceso representa una visita inicial del paciente y su registro. El segundo proceso consiste en uno o más estudios, como procedimientos o exámenes médicos. En el tercer proceso, cada estudio está conectado a una o más series, o modalidad, por ejemplo una radiografía. El cuarto y último proceso en el flujo de trabajo de la imagen médica representa la conformidad de una imagen adquirida y los datos relacionados con el estándar DICOM.
A veces, un dispositivo de obtención de imágenes se denomina modalidad, por ejemplo un aparato de rayos X, y los operadores de equipos de obtención de imágenes se denominan operadores de modalidad, pero esto no es técnicamente correcto.
Una modalidad es un tipo de propiedad, o atributo, de un objeto de datos DICOM. Un objeto de datos DICOM es una entidad de información (IE) del mundo real y puede ser un paciente, un estudio, un dispositivo médico, una visita médica, una serie, un horario de paciente, un documento, una interpretación diagnóstica o incluso una cola de impresión.
Un atributo de modalidad describe el tipo de imagen que se requiere de un paciente. Algunos ejemplos de modalidades son la radiografía, la mamografía, la angiografía, la fluoroscopia, la tomografía computerizada y la medicina nuclear. Las modalidades se almacenan con sus abreviaturas, como US para ecografía y ES para endoscopia.
Las modalidades incluyen propiedades para objetos que no están directamente relacionados con procedimientos o tipos de imágenes, por ejemplo, una copia impresa de un informe médico tiene una modalidad con la abreviatura HC. En este caso, el atributo de modalidad no describe el tipo de imagen almacenada, sino que sirve para identificar el tipo de archivo DICOM.
Además del atributo de modalidad, otros atributos de una IE incluyen elementos como el nombre del paciente, el nombre del médico consultor, la fecha del examen, la duración del procedimiento o el equipo utilizado.
En su nivel más bajo, un atributo consta de una etiqueta, que es un código que identifica el atributo, una representación de valor (RV) que describe el tipo y el formato de los datos, y un valor. Por ejemplo, un médico consultor tendrá la etiqueta (0008,009C) y una VR de PN, que indica que este atributo es el nombre de una persona.
En DICOM, los SOP se utilizan para identificar de forma única instancias de un IE y para especificar cómo se actúa sobre ellas. Los SOP están formados por una definición de objeto de información (IOD) y elementos de servicio DICOM (DIMSE).
Los IOD describen los atributos de los objetos e incluyen información sobre una imagen y detalles relacionados, por ejemplo, las notas del caso de un médico, las dosis de radiación y el dispositivo de adquisición utilizado.
Los DIMSE son comandos, por ejemplo GET, FIND y STORE, que las entidades de aplicación (AE) utilizan para actuar sobre los objetos. Una EA es un punto final o servicio en un sistema de imágenes médicas, como un dispositivo de adquisición que crea una imagen o un software que solicita una imagen.
DICOM no utiliza un sistema de versiones y las clases SOP existentes nunca se actualizan. DICOM evoluciona mediante la adición de nuevas clases SOP.
Los módulos DICOM especifican los atributos de los elementos de datos en un modelo DICOM.
En el flujo de trabajo DICOM, los módulos DICOM se agrupan en categorías: paciente, estudio, serie e imagen. Estas categorías se dividen a su vez en subcategorías; por ejemplo, las imágenes de tomografía computarizada (TC), las imágenes de resonancia magnética (RM) y las imágenes de ultrasonido (US) pertenecen a la categoría de imágenes. Paciente, dispositivo y espécimen son módulos de la subcategoría de imágenes de TC; por ejemplo, el módulo de paciente especifica los atributos de un paciente en un estudio.
Un conjunto de datos DICOM es un objeto y una instancia de una IE. Un conjunto de datos incluye una serie de elementos que son relevantes para la IE y un atributo de imagen que contiene datos de píxeles.
Aunque un objeto DICOM sólo puede tener un atributo que contenga datos de píxeles, puede contener múltiples cuadros para almacenar imágenes multidimensionales y bucles de cine. Los datos de píxeles se comprimen utilizando estándares de compresión comunes como JPEG, JPEG 2000 y JPEG sin pérdidas.
Los conjuntos de datos DICOM son archivos que suelen tener la extensión .dcm. Los archivos DICOM pueden exportarse a otros formatos como JPEG.
El estándar DICOM proporciona varios servicios que especifican cómo se intercambian los datos, cómo y dónde se almacenan y archivan, y cómo se recuperan los datos en un sistema de archivo y comunicación de imágenes (PACS).
El servicio de almacenamiento DICOM especifica cómo se envían las imágenes y otros objetos, como documentos, a un PACS.
El servicio de impresión DICOM estandariza la forma en que se imprimen las imágenes desde diferentes dispositivos y especifica la presentación de salida de impresión, por ejemplo, una película de rayos X.
Los informes estructurados DICOM permiten el intercambio de informes de texto en formatos comunes como el lenguaje de marcado extensible (XML).
El servicio de lista de trabajo de la modalidad DICOM permite a una modalidad recuperar información sobre el horario de un procedimiento y también actúa como lista de tareas. Por ejemplo, un dispositivo de adquisición de imágenes obtiene la información que necesita para realizar la adquisición de un proveedor como un sistema de información radiológica (RIS). Esta información se introduce en los metadatos de la imagen y puede contener el tipo y el motivo del procedimiento, los datos del médico y el tipo de equipo de adquisición utilizado.
El servicio de paso de procedimiento realizado por modalidad (MPPS), un servicio relativamente nuevo en el estándar DICOM, funciona conjuntamente con la lista de trabajo. El MPPS es una transacción de red que envía datos de imagen y otra información relevante sobre un procedimiento completado a un PACS o a un RIS. Estos datos incluyen información sobre lo que se hizo realmente durante la fase de adquisición de imágenes, no sólo lo que estaba programado en la lista de trabajo.
Las notificaciones en tiempo real significan una solución de problemas más rápida para que pueda actuar antes de que se produzcan problemas más graves.
Es posible visualizar archivos DICOM en iOS, Windows o Linux utilizando varias aplicaciones como GIMP. Las imágenes también pueden visualizarse en línea con la mayoría de los navegadores web utilizando visores de código abierto o visores comerciales.
El estándar DICOM cubre los procedimientos y protocolos de imagen digital y el formateo de datos en cinco áreas: gestión de imágenes, interpretación de imágenes, gestión de impresión en red, gestión de procedimientos y gestión de almacenamiento offline.
La gestión de imágenes DICOM implica el intercambio de archivos que incluyen información relacionada con las imágenes, por ejemplo, qué procedimiento se utilizó, la interpretación de la imagen y las instrucciones de impresión.
La interpretación de imágenes DICOM se ocupa de las conexiones entre las imágenes y las observaciones del usuario realizadas en texto libre, audio o enlaces a coordenadas donde se puede encontrar material relacionado.
La gestión de imágenes en red DICOM utiliza una semántica explícita, lo que significa que los dispositivos que envían y reciben imágenes comprenden la estructura de la información intercambiada. Esto permite el intercambio de imágenes basado en atributos y no sólo en el nombre del archivo, como ocurre con las aplicaciones FTP tradicionales.
La gestión de impresión DICOM permite a las estaciones de trabajo y a los dispositivos de adquisición de imágenes compartir impresoras en una red DICOM y especifica las clases SOP que deben implementarse para cumplir con las especificaciones DICOM para la impresión.
La gestión del almacenamiento sin conexión DICOM permite a los usuarios intercambiar archivos utilizando medios de almacenamiento extraíbles.
El estándar DICOM también define el protocolo de la capa de transporte.
DICOM se utiliza ampliamente para la mayoría de los tipos de imágenes médicas, por ejemplo resonancias magnéticas (RM), tomografías computarizadas (TC), mamografías y ecografías.
DICOM se utiliza en la mayoría de los campos de la medicina. Grupos de trabajo independientes se centran en campos como cardiología, odontología, radioterapia, dermatología, odontología, oftalmología, seguridad, ensayos clínicos, dermatología, patología, conformidad, tecnología web y veterinaria.
El cumplimiento de la legislación y el control de calidad son posibles gracias al servicio MPPS, que rastrea y registra la información sobre radiación, entre otras cosas. DICOM se diseñó originalmente para ayudar a los médicos a planificar correctamente las dosis de radioterapia.
DICOM ha enumerado valores para algunos datos con el fin de garantizar el cumplimiento de la norma; por ejemplo, derecha e izquierda son opciones obligatorias para el atributo de lateralidad.
Los servicios DICOM permiten optimizar el horario de los procedimientos, la duración de las exposiciones y la elaboración de informes precisos sobre los flujos de trabajo.
Los estándares de imagen tradicionales, como JPEG y TIFF, no proporcionan información sobre el paciente y el procedimiento, por lo que no son útiles para el diagnóstico. Los conjuntos de datos DICOM incluyen información relevante sobre el paciente, el examen, el equipo utilizado, los médicos y operadores de equipos implicados, y el alcance del examen.
La precisión de los datos es posible gracias a un único punto de entrada de datos, que se encuentra en el extremo del equipo de adquisición.
El protocolo DICOM permite a los operadores de adquisición tomar decisiones basadas en información precisa proporcionada por los mensajes MPPS, por ejemplo para cancelar o modificar un procedimiento.
Los mensajes MPPS también transmiten excepciones y mensajes de error y avisan automáticamente de los errores a otros sistemas y usuarios.
El MPPS recopila información sobre consumibles como películas, dispositivos y suministros y, por tanto, permite automatizar la facturación y la gestión del inventario.
El servicio de compromiso de almacenamiento DICOM garantiza que las imágenes se almacenan separadas del equipo de adquisición, que puede liberarse para adquirir nuevas imágenes en procedimientos diferentes. El sistema de archivado permite al personal médico consultar los expedientes mediante comprobación y bloqueo para su actualización.
El almacenamiento digital ahorra espacio físico y materiales.
Una desventaja es el número de campos opcionales que permite. Hay más de 2000 atributos que pueden añadirse a un archivo DICOM. Esto aumenta la posibilidad de errores si los datos se introducen de forma incoherente o son incompletos o imprecisos.
La función de visualización estándar en escala de grises de DICOM especifica el nivel de luminancia o densidad que debe utilizar el equipo de adquisición para obtener imágenes de la mejor calidad. Sin embargo, cuando se visualizan imágenes adquiridas en un dispositivo proporcionado por un proveedor en un dispositivo creado por un proveedor diferente, puede haber diferentes rangos de amplitud que podrían dar lugar a una mala calidad de imagen. Puede ser necesario ajustar manualmente estos parámetros.
DICOM puede ser vulnerable a ciberataques. En 2019, un investigador de Cylera encontró un fallo en DICOM que podría permitir a los hackers incrustar código malicioso en imágenes aparentemente conformes con HIPAA. Este fallo permitiría ocultar malware en archivos médicos y propagarlo a otras partes del sistema. Las soluciones para mitigar el riesgo de ataque son utilizar herramientas de detección de antivirus e implantar software de monitoreo de red.
PRTG es un software de monitoreo de red integral y realiza un seguimiento de toda su infraestructura de TI.
El estándar DICOM incluye especificaciones para la gestión de distintos tipos de datos, no sólo imágenes. Un archivo DICOM típico incluye información sobre la serie y el estudio al que pertenece, el paciente y, en su caso, información sobre la imagen relacionada.
DICOM permite la interoperabilidad entre dispositivos de imagen y software de imagen digital; por ejemplo, permite archivar una imagen creada con un escáner de un proveedor utilizando software desarrollado por otro proveedor y evaluarla en un dispositivo de visualización creado por otro proveedor.
Los servicios DICOM mitigan los errores del usuario en la captura y transferencia de datos de imagen y garantizan que se siguen procedimientos estándar en el procesamiento de datos. Los servicios DICOM acortan el tiempo que transcurre entre un procedimiento y la evaluación de los datos de imagen, lo que resulta vital en casos de traumatología urgente.
