DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) — общепринятый международный стандарт хранения, обработки и передачи медицинских изображений и связанных с ними данных между различными медицинскими устройствами и системами. С помощью DICOM можно получить доступ к данным, полученным на томографах, рентгеновских аппаратах и т. д., и использовать их для проведения диагностики, лечения и мониторинга здоровья пациентов.
DICOM-файл содержит полную информацию о пациенте и проводимом обследовании:
ФИО пациента, его возраст, пол, вес и другие персональные данные.
Сведения о медицинском учреждении, ФИО врача.
Вид обследования, дата и время его проведения.
Графическая информация (само изображение, например рентгеновский снимок или результаты УЗИ).
Эти данные считываются специальными программами, например Horos или DICOM Viewer, и используются для правильной постановки диагноза и выбора плана лечения.
Где и как применяется DICOM-формат?
Телемедицина. DICOM-формат упрощает передачу данных между медучреждениями. Например, медицинский центр может отправить файл на диагностику в другую клинику, чтобы проконсультироваться с лучшим специалистом в данной области. Информация передается мгновенно.
Онкология. На основе датасета с размеченными файлами DICOM можно обучить компьютер выявлять опухоли, а это значительно улучшает раннюю диагностику заболеваний.
Офтальмология. Данные компьютерной томографии (МСКТ) в формате DICOM используются для виртуальной эндоскопии: метода визуализации полостей в глазу без необходимости вводить в них эндоскоп. С помощью компьютера создается живая трехмерная модель, точно повторяющая глазное яблоко пациента, врач наблюдает за строением глаза со всех сторон, видит проблемы и ставит диагноз.
Это далеко не полный перечень возможностей применения формата DICOM в здравоохранении. В целом, он является важной составляющей процесса диагностики и лечения, упрощает хранение и обмен информацией между специалистами и учреждениями.
Функции DICOM:
Стандартизация формата данных — DICOM устанавливает единый стандарт медицинских изображений и связанных с ними данных. Это упрощает обмен информацией между различными системами и учреждениями, сокращает время для диагностики и лечения.
Организация директории DICOM — у файлов стандартные названия, они хранятся в директориях с иерархической структурой, поэтому нужную информацию легко находить. Можно упорядочить файлы по пациентам, обследованиям и другим категориям.
Сжатие данных. В DICOM существует несколько методов сжатия, которые могут быть использованы для уменьшения размера файлов без потери данных. Например, JPEG2000, RLE и даже JPEG-LS. Они будут сжимать пиксельные данные, но сохранят диагностическое качество без какого-либо ухудшения качества изображения.
Обмен сообщениями. Большинство протоколов DICOM основаны на модели клиент-сервер, в которой клиент отправляет запрос на получение или отправку данных, а сервер отвечает на этот запрос. При приеме сообщения сервер проверяет его и, если все в порядке, выполняет соответствующее действие, например, производит поиск данных или отправляет запрошенные данные назад клиенту.
Обработка изображений. DICOM устанавливает стандарты обработки медицинских изображений: поворот, отражение, изменение размера, добавление текстовых меток. Так обеспечивается совместимость между различными программами и устройствами.
Файлы в формате DICOM широко применяются в машинном обучении. После разметки, например, датасета КТ брюшной полости с наличием патологий (опухолей, метастазов), модель можно обучить для первичной диагностики онкологии. Компьютерные алгоритмы обрабатывают большие объемы информации за короткий срок, не допускают ошибок из-за «человеческого фактора» — невнимательности, усталости и т. д. Поэтому результаты у них выше: например, исследование клиник в Южной Корее 2020 года показало, что искусственный интеллект дает 90 % точность при выявлении рака груди, тогда как у специалиста-человека всего 78%.