DICOM file định dạng

Tổng quan

DICOM, đại diện cho Digital Imaging and Communications in Medicine, là một tiêu chuẩn cho việc xử lý, lưu trữ, in, và truyền thông thông tin trong hình ảnh y tế. Nó được phát triển bởi Đại học Mỹ của Radiology (ACR) và Hiệp hội nhà sản xuất điện quốc gia (NEMA) để đảm bảo sự tích hợp không ngừng giữa các thiết bị y khoa khác nhau từ các nhà cung cấp. Các tệp DIKOM là quan trọng trong các cài đặt chăm sóc sức khỏe vì chúng chứa dữ liệu bệnh nhân chi tiết cùng với các bức ảnh độ phân giải cao như MRI, CT quét và siêu âm.

Đặc điểm chính

Thay đổi dữ liệu tiêu chuẩn: DICOM đảm bảo trao đổi thông tin thống nhất trên các thiết bị hình ảnh và phần mềm khác nhau.
Thông tin toàn diện về bệnh nhân: Mỗi tập tin DICOM bao gồm các dữ liệu metadata chi tiết của người bệnh cùng với các thông tin hình ảnh để xác định và theo dõi chính xác.
DICOM hỗ trợ một giao thức mạng mạnh mẽ cho phép truyền tải an toàn các hình ảnh y tế qua Internet hoặc các mạng địa phương.
Tính tương thích rộng: Định dạng được hỗ trợ rộng rãi bởi các thiết bị hình ảnh khác nhau, các ứng dụng phần mềm và các dịch vụ web.
Bảo mật và quyền riêng tư: DICOM tuân thủ các giao thức bảo mật nghiêm ngặt để bảo vệ dữ liệu bệnh nhân trong quá trình lưu trữ và chuyển giao.

Đặc điểm kỹ thuật

định dạng cấu trúc

DICOM các tập tin là nhị phân trong tự nhiên và sử dụng các .dcm mở rộng. chúng bao gồm một tiêu đề tệp được theo sau bởi một bộ dữ liệu chứa thông tin có cấu trúc về hình ảnh y tế và metadata liên quan. định dạng này hỗ trợ cả khái niệm mã hóa VR (Value Representation) rõ ràng và ngụ ý, định nghĩa cách các yếu tố data được lưu trữ trong tập tin.

Các thành phần cơ bản

File Header: Nó chứa các metadata thiết yếu như tiền định DICOM (“DICM”) và một tiền đề đảm bảo tương thích với các định dạng hình ảnh khác.
Dataset: Nó đại diện cho nội dung chính của tệp DICOM. Nó bao gồm các thuộc tính khác nhau như ID bệnh nhân, chi tiết nghiên cứu, và thông số hình ảnh cùng với dữ liệu pixel cho ảnh.

Tiêu chuẩn & tương thích

DICOM được quản lý bởi các tiêu chuẩn nghiêm ngặt được xác định bởi Ủy ban ACR-NEMA. định dạng này hỗ trợ nhiều phiên bản (1.x, 2.x), đảm bảo tương thích về phía sau trong khi giới thiệu các tính năng mới và cải tiến theo thời gian. tệp DIKOM có khả năng hoạt động trên các hệ điều hành và nền tảng khác nhau, làm cho chúng lý tưởng cho việc sử dụng trong môi trường chăm sóc sức khỏe đa dạng.

Lịch sử & Evolution

DICOM được giới thiệu lần đầu tiên vào năm 1985 như ACR/NEMA 300 để giải quyết nhu cầu về một định dạng tiêu chuẩn cho dữ liệu hình ảnh y tế. Phiên bản ban đầu phải đối mặt với những thách thức do sự phức tạp của nó và thiếu sự chấp nhận của các nhà sản xuất. Trong phản ứng, tiêu chí đã phát triển đáng kể với việc phát hành DIKOM 3.0 trong năm 1993, cung cấp hướng dẫn rõ ràng hơn và khả năng tương tác tốt hơn giữa các thiết bị. Kể từ đó, Dicom đã được cập nhật liên tục để tích hợp các công nghệ chụp ảnh mới và cải thiện các kỹ năng xử lý thông tin.

Làm việc với DICOM Files

Mở DICOM file

Các tệp DICOM có thể được mở bằng các phần mềm chuyên dụng như OsiriX, 3D Slicer, hoặc Horos trên macOS, và Dicom Viewer trên Windows. Các ứng dụng này cung cấp các công cụ toàn diện để xem, phân tích và quản lý hình ảnh y tế được lưu trữ trong định dạng DIKOM.

Chuyển đổi DICOM file

Chuyển đổi các tập tin DICOM sang các định dạng khác như JPEG hoặc PNG thường là cần thiết để chia sẻ hình ảnh với các chuyên gia không y tế. chuyển đổi có thể được đạt được thông qua các công cụ phần mềm như GDCM (Grassroots DIKOM) hoặc các dịch vụ trực tuyến hỗ trợ chuyển nhượng trong khi duy trì metadata chính.

Tạo DICOM File

Các tập tin DICOM thường được tạo bởi các thiết bị hình ảnh y tế trong quá trình mua sắm các quét và thử nghiệm. Ứng dụng phần mềm như Orthanc, một máy chủ PACS nhẹ, cũng có thể tạo các tệp DIKOM cho các mục đích kiểm tra hoặc để mô phỏng kịch bản thế giới thực.

Các trường hợp sử dụng chung

Quản lý hồ sơ bệnh nhân: Các bệnh viện sử dụng các tập tin DICOM để lưu trữ các bản ghi toàn diện của người bệnh bao gồm hình ảnh từ các thủ tục chẩn đoán khác nhau.
Telemedicine: Các nhà cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe dựa vào các tập tin DICOM để truyền hình ảnh y tế một cách an toàn giữa các địa điểm xa xôi và các cơ sở y khoa trung tâm.
Research & Development: Các nhà nghiên cứu y tế sử dụng các tệp DICOM để phân tích các tập tin dữ liệu lớn của các thí nghiệm hình ảnh trong các thử nghiệm lâm sàng.

Lợi ích & Giới hạn

Lợi ích:

Tiêu chuẩn hóa: đảm bảo sự đồng nhất giữa các thiết bị và ứng dụng phần mềm khác nhau.
Lưu trữ dữ liệu toàn diện: bao gồm thông tin chi tiết về bệnh nhân cùng với hình ảnh y tế.
Secure Transmission: Hỗ trợ các giao thức chuyển nhượng an toàn để bảo vệ dữ liệu sức khỏe nhạy cảm.

Giới hạn:

Thật phức tạp: Định dạng này có thể trở nên khó khăn cho người dùng không chuyên để hiểu và quản lý.
Resource Intensive: Việc xử lý các tệp DICOM lớn đòi hỏi không gian lưu trữ đáng kể và năng lượng xử lí.

Tài nguyên nhà phát triển

Chương trình với các tệp DICOM được hỗ trợ thông qua các APIs và thư viện khác nhau. ví dụ mã và hướng dẫn thực hiện sẽ sớm được thêm vào.

Những câu hỏi thường gặp

Làm thế nào tôi có thể mở một tệp DICOM?
Sử dụng phần mềm dành riêng như OsiriX hoặc Horos để xem tệp DICOM trên máy tính của bạn.
Có thể chuyển đổi các tệp DICOM sang các định dạng khác không?
Vâng, các công cụ như GDCM và máy chuyển đổi trực tuyến có thể chuyển hóa các tập tin DICOM sang định dạng hình ảnh phổ biến trong khi duy trì các metadata cần thiết.
Sự khác biệt giữa DICOM 1.x và 2.x là gì?
DICOM 2.x giới thiệu các tính năng và cải tiến mới trên phiên bản 1.x cũ hơn, đảm bảo sự tương thích và chức năng tốt hơn trong các cài đặt chăm sóc sức khỏe hiện đại.