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Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM) est une norme internationale non exclusive qui spécifie les protocoles utilisés pour faciliter l'échange d'images médicales et de données connexes dans les systèmes de soins de santé.
DICOM définit également les formats de fichiers pour la gestion des données et aide à gérer les flux de travail dans les processus de capture d'images comme les radiographies. DICOM dispose d'un protocole de communication buildé et supporte TCP/IP. Dans le jargon DICOM, la capture d'une image médicale est appelée acquisition et les équipements d'imagerie sont appelés dispositifs d'acquisition.
La norme DICOM concerne cinq fonctions principales de l'imagerie médicale : la transmission et la persistance d'images et de données connexes entre des points d'extrémité ; l'interrogation et la récupération de fichiers ; l'exécution d'actions spécifiques telles que l'impression ou l'archivage ; la prise en charge des flux de travail d'imagerie numérique ; et la fourniture d'images de haute qualité pour le diagnostic.
Dans les systèmes d'imagerie numérique, ces fonctions ont pour but de permettre l'interopérabilité entre le matériel et les logiciels de différents fabricants d'équipements et fournisseurs de logiciels.
Les alertes personnalisées et la visualisation des données vous permettent d'identifier et de prévenir rapidement les problèmes de santé et de performance du réseau.
Le modèle de données DICOM prend en charge un flux de travail d'imagerie médicale hiérarchique qui se compose de plusieurs processus. Le premier processus représente la visite initiale du patient et son enregistrement. Le deuxième processus consiste en une ou plusieurs études telles que des procédures ou des examens médicaux. Dans le troisième processus, chaque étude est reliée à une ou plusieurs séries ou modalités, par exemple une radiographie. Le quatrième et dernier processus du flux de travail de l'imagerie médicale représente la conformité d'une image acquise et des données connexes avec la norme DICOM.
Parfois, un appareil d'imagerie est appelé modalité, par exemple un appareil de radiographie, et les opérateurs de l'équipement d'imagerie sont appelés opérateurs de modalité, mais ce n'est pas correct d'un point de vue technique.
Une modalité est un type de propriété, ou d'attribut, d'un objet de données DICOM. Un objet de données DICOM est une entité d'information (IE) du monde réel et peut être un patient, une étude, un dispositif médical, une visite de médecin, une série, un planning de patient, un document, une interprétation diagnostique ou même une file d'attente à l'impression.
Un attribut de modalité décrit le type d'image requis pour un patient. La radiographie, la mammographie, l'angiographie, la fluoroscopie, la tomographie assistée par ordinateur et la médecine nucléaire sont des exemples de modalités. Les modalités sont stockées avec leurs abréviations, comme US pour ultrasons et ES pour endoscopie.
Les modalités comprennent des propriétés pour des objets qui ne sont pas directement liés à des procédures ou à des types d'images. Par exemple, une copie papier d'un rapport de médecin a une modalité avec l'abréviation HC. Dans ce cas, l'attribut de modalité ne décrit pas le type d'image stockée mais sert à identifier le type de fichier DICOM.
Outre l'attribut de modalité, les autres attributs d'un EI comprennent des éléments tels que le nom du patient, le nom du médecin consultant, la date de l'examen, la durée de la procédure ou l'équipement utilisé.
Au niveau le plus bas, un attribut se compose d'une balise, qui est un code identifiant l'attribut, d'une représentation de la valeur (RV) décrivant le type et le format des données, et d'une valeur. Par exemple, un médecin consultant aura la balise (0008,009C) et une VR de PN, qui indique que cet attribut est le nom d'une personne.
Dans le système DICOM, les SOP sont utilisés pour identifier de manière unique les instances d'un EI et pour spécifier la manière dont elles sont traitées. Les UPS sont constitués d'une définition d'objet d'information (IOD) et d'éléments de service DICOM (DIMSE).
Les IOD décrivent les attributs des objets et comprennent des informations sur une image et des détails connexes, par exemple les notes d'un médecin, les doses de radiation et l'appareil d'acquisition utilisé.
Les DIMSE sont des commandes, par exemple GET, FIND et STORE, que les entités d'application (AE) utilisent pour agir sur les objets. Une AE est un point final ou un service dans un système d'imagerie médicale, tel qu'un appareil d'acquisition qui crée une image ou un logiciel qui demande une image.
DICOM n'utilise pas de système de versions et les classes SOP existantes ne sont jamais mises à jour. DICOM évolue par l'ajout de nouvelles classes SOP.
Les modules DICOM spécifient les attributs des éléments de données dans un modèle DICOM.
Dans le flux de travail DICOM, les modules DICOM sont regroupés en catégories : patient, étude, série et image. Ces catégories sont subdivisées en sous-catégories, par exemple les images de tomographie assistée par ordinateur (CT), les images de résonance magnétique (MR) et les images d'échographie (US) font partie de la catégorie des images. Le patient, le dispositif et l'échantillon sont des modules de la sous-catégorie des images tomodensitométriques. Par exemple, le module patient spécifie les attributs d'un patient dans le cadre d'une étude.
Un ensemble de données DICOM est un objet et une instance d'un EI. Un ensemble de données comprend un certain nombre d'éléments pertinents pour l'EI et un attribut d'image qui contient des données sur les pixels.
Bien qu'un objet DICOM ne puisse avoir qu'un seul attribut contenant des données de pixels, il peut contenir plusieurs images pour stocker des images multidimensionnelles et des boucles ciné. Les données de pixels sont compressées à l'aide de normes de compression courantes telles que JPEG, JPEG 2000 et JPEG sans perte.
Les ensembles de données DICOM sont des fichiers qui portent généralement l'extension .dcm. Les fichiers DICOM peuvent être exportés vers d'autres formats comme le JPEG.
La norme DICOM fournit plusieurs services qui spécifient comment les données sont échangées, comment et où les données sont stockées et archivées, et comment les données sont récupérées dans un système d'archivage et de communication d'images (PACS).
Le service de stockage DICOM spécifie comment les images et d'autres objets tels que les documents sont envoyés à un PACS.
Le service d'impression DICOM normalise la manière dont les images sont imprimées à partir de différents appareils et spécifie la présentation de la sortie imprimée, par exemple un film radiographique.
Les rapports structurés DICOM permettent d'échanger des rapports textuels dans des formats courants tels que le langage de balisage extensible (XML).
Le service de liste de travail de modalité DICOM permet à une modalité de récupérer des informations de planning pour une procédure et fait également office de liste de tâches. Par exemple, un appareil d'acquisition d'images obtient les informations dont il a besoin pour effectuer l'acquisition auprès d'un fournisseur tel qu'un système d'information radiologique (SIR). Ces informations sont intégrées dans les métadonnées de l'image et peuvent contenir le type et la raison de la procédure, les coordonnées du médecin et le type d'équipement d'acquisition utilisé.
Le service MPPS (modality performed procedure step), un service relativement nouveau dans la norme DICOM, fonctionne en conjonction avec la liste de travail. Le MPPS est une transaction réseau qui envoie des données d'image et d'autres informations pertinentes sur une procédure terminée à un PACS ou à un RIS. Ces données comprennent des informations sur ce qui a été réellement fait pendant la phase d'acquisition de l'image, et pas seulement sur ce qui était planifié dans la liste de travail.
Les notifications en temps réel sont synonymes de dépannage plus rapide, de sorte que vous pouvez agir avant que des problèmes plus graves ne surviennent.
La visualisation des fichiers DICOM sur iOS, Windows ou Linux est possible à l'aide de plusieurs applications telles que GIMP. Les images peuvent également être visualisées en ligne avec la plupart des navigateurs web à l'aide de visionneuses open-source ou de visionneuses commerciales.
La norme DICOM couvre les procédures et protocoles d'imagerie numérique et le formatage des données dans cinq domaines : la gestion des images, l'interprétation des images, la gestion de l'impression en réseau, la gestion des procédures et la gestion du stockage hors ligne.
La gestion des images DICOM implique l'échange de fichiers contenant des informations relatives aux images, par exemple la procédure utilisée, l'interprétation de l'image et les instructions d'impression.
L'interprétation des images DICOM concerne les liens entre les images et les observations de l'utilisateur sous forme de texte libre, d'audio ou de liens vers des coordonnées où l'on peut trouver du matériel connexe.
La gestion des images du réseau DICOM utilise une sémantique explicite, ce qui signifie que les appareils qui envoient et reçoivent des images comprennent la structure des informations échangées. Cela permet d'échanger des images sur la base d'attributs et pas seulement sur la base du nom du fichier, comme c'est le cas avec les applications FTP traditionnelles.
La gestion de l'impression DICOM permet aux stations de travail et aux dispositifs d'acquisition d'images de partager des imprimantes sur un réseau DICOM et spécifie les classes SOP qui doivent être mises en œuvre pour se conformer aux spécifications DICOM en matière d'impression.
La gestion du stockage hors ligne DICOM permet aux utilisateurs d'échanger des fichiers à l'aide de supports de stockage amovibles.
La norme DICOM définit également le protocole de la couche transport.
DICOM est largement utilisé pour la plupart des types d'imagerie médicale, par exemple l'imagerie par résonance magnétique (IRM), la tomodensitométrie (TDM), les mammographies et les échographies.
DICOM est utilisé dans la plupart des domaines médicaux. Des groupes de travail distincts se concentrent sur des domaines tels que la cardiologie, la dentisterie, la radiothérapie, la dermatologie, l'ophtalmologie, la sécurité, les essais cliniques, la dermatologie, la pathologie, la conformité, la technologie web et les sciences vétérinaires.
Le respect de la législation et le contrôle de la qualité sont rendus possibles par le service MPPS, qui assure notamment le suivi et l'enregistrement des informations relatives aux rayonnements. DICOM a été conçu à l'origine pour aider les praticiens médicaux qui souhaitaient pouvoir planifier correctement les doses de radiothérapie.
DICOM a énuméré des valeurs pour certaines données afin de garantir la conformité à la norme. Par exemple, droite et gauche sont des options obligatoires pour l'attribut de latéralité.
Les services DICOM permettent d'optimiser la planification des procédures, les durées d'exposition et l'établissement de rapports précis sur les flux de travail.
Les normes d'image traditionnelles telles que JPEG et TIFF ne fournissent pas d'informations sur le patient et la procédure et ne sont donc pas utiles à des fins de diagnostic. Les ensembles de données DICOM comprennent des informations pertinentes sur le patient, l'examen, l'équipement utilisé, les praticiens et les opérateurs d'équipement impliqués, et l'étendue de l'examen.
La précision des données est assurée par un point unique d'entrée des données, qui se trouve à l'extrémité de l'équipement d'acquisition.
Le protocole DICOM permet aux opérateurs d'acquisition de prendre des décisions basées sur des informations précises fournies par les messages MPPS, par exemple pour annuler ou modifier une procédure.
Les messages MPPS transmettent également des exceptions et des messages d'erreur et avertissent automatiquement les autres systèmes et utilisateurs des erreurs.
Le MPPS recueille des informations sur les consommables tels que les films, les appareils et les fournitures, ce qui permet d'automatiser la facturation et la gestion des stocks.
Le service d'engagement de stockage DICOM garantit que les images sont stockées séparément de l'équipement d'acquisition, qui peut être libéré pour acquérir de nouvelles images dans le cadre de différentes procédures. Le système d'archivage permet au personnel médical de consulter les fichiers en les vérifiant et en les verrouillant pour les mettre à jour.
Le stockage numérique permet d'économiser de l'espace physique et du matériel.
L'un des inconvénients est le nombre de champs facultatifs qu'il autorise. Plus de 2000 attributs peuvent être ajoutés à un fichier DICOM. Cela augmente le risque d'erreurs si les données sont saisies de manière incohérente ou si elles sont incomplètes ou inexactes.
La fonction d'affichage standard des niveaux de gris DICOM spécifie le niveau de luminance ou de densité que l'équipement d'acquisition doit utiliser pour obtenir des images de la meilleure qualité possible. Cependant, lors de l'affichage d'images acquises sur un appareil fourni par un vendeur sur un appareil créé par un autre vendeur, il peut y avoir des plages d'amplitude différentes qui peuvent entraîner une mauvaise qualité d'image. Il peut être nécessaire d'ajuster ces paramètres manuellement.
DICOM peut être vulnérable aux cyberattaques. En 2019, un chercheur de Cylera a découvert un bug dans DICOM qui pourrait permettre à des pirates d'intégrer un code malveillant dans des images apparemment conformes aux normes HIPAA. Cette faille permettrait de dissimuler des logiciels malveillants dans les fichiers médicaux et de les propager à d'autres parties du système. Les solutions pour limiter les risques d'attaque sont l'utilisation d'outils de découverte d'antivirus et la mise en place d'un logiciel de supervision du réseau.
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La norme DICOM comprend des spécifications pour la gestion de différents types de données, et pas seulement des images. Un fichier DICOM typique comprend des informations sur la série et l'étude à laquelle il appartient, le patient et, le cas échéant, des informations sur l'image correspondante.
DICOM permet l'interopérabilité entre les appareils d'imagerie et les logiciels d'imagerie numérique. Par exemple, il permet à une image créée à l'aide d'un scanner d'un fournisseur d'être archivée à l'aide d'un logiciel développé par un autre fournisseur et d'être évaluée sur un appareil de visualisation créé par un autre fournisseur.
Les services DICOM limitent les erreurs de l'utilisateur lors de la capture et du transfert des données d'image et garantissent le respect des procédures normalisées lors du traitement des données. Les services DICOM raccourcissent le délai entre une procédure et l'évaluation des données d'image, ce qui est vital dans les cas de traumatismes d'urgence.
