Heeft u wel eens te maken medische afbeeldingen? Dan heeft u vast wel eens de term DICOM voorbij horen komen. Maar wat is DICOM nu eigenlijk precies? Voor wie het exact weten wil is de DICOM-standaard gewoon te bekijken op Internet. Vergeet echter niet om eerst uw agenda leeg te maken, de complete standaard bestaat uit meer dan 5000 pagina’s! Geen tijd voor, te ingewikkeld of simpelweg geen zin in? Allemaal goede redenen, daarom speciaal voor u een korte samenvatting. DICOM in 10 minuten.
DICOM, wat is dat?
DICOM staat voor ‘Digital Imaging and Communications in Medicine’. Zo, dat hebben we dan maar gehad. Maar wat is het precies? Eenvoudig gezegd is DICOM een set met regels die bepaalt hoe er moet worden omgegaan met digitale medische afbeeldingen.
Niet zozeer door mensen, maar vooral door apparaten. Maakt een MRI-scanner bijvoorbeeld een scan van uw hersenen? Dan bepaald DICOM exact hoe deze informatie in een bestand moet worden opgeslagen. Als de scanner vervolgens contact zoekt met een beeldarchief (PACS) om de afbeelding op te slaan dan beschrijft DICOM hoe deze communicatie verloopt. Moet de scan worden weergegeven op de PC van een radioloog? Hoe het bestand wordt opgevraagd uit het beeldarchief, hoe een applicatie het bestand opent en hoe de monitor de afbeelding weergeeft: het staat allemaal beschreven in de DICOM standaard.
Waarom hebben we DICOM nodig?
Vroeger was het omgaan met medische afbeeldingen een kwestie van een röntgenfoto ophangen. Behoefte aan een standaard was er niet. Er is echter een hoop veranderd. Naast de traditionele lichtbak hebben ziekenhuizen tegenwoordig allerlei complexe scanners (CT, MRI, Echo, etc.), die hun afbeeldingen digitaal opslaan. In de begintijd van de digitalisering deed elke scanner dit op zijn eigen manier. Alleen de scanner zelf, of de fabrikant hiervan, kon de bestanden vervolgens uitlezen.
Maar is het niet veel handiger wanneer alle scanners hun afbeeldingen op dezelfde manier opslaan? En wanneer ze hun afbeeldingen netjes aanbieden bij een centraal beeldarchief, zodat een radioloog ze met een klik van de muis kan opvragen? Dat is wat DICOM doet: de standaard beschrijft een set regels die zorgt dat apparaten en systemen die omgaan met medische afbeeldingen naadloos samenwerken, ongeacht van welke fabrikant ze zijn.
Communicatie, best belangrijk.
Goed, de DICOM-standaard schrijft dus voor hoe DICOM-apparaten met elkaar communiceren. Dit zijn apparaten die omgaan met digitale medische afbeeldingen, zoals scanners, beeldarchieven en radiologenwerkstations. Deze apparaten communiceren over een gewoon computernetwerk, net als onze kantoor-PC’s, laptops en printers. Alleen de aanwezigheid van een netwerk is dus schijnbaar niet genoeg om apparaten goed met elkaar te laten samenwerken. Waar komt DICOM dan precies om de hoek kijken? In de communicatie tussen apparaten bepaalt DICOM twee dingen: hoe een medische afbeelding moet worden opgeslagen (het bestandsformaat) en hoe twee apparaten met elkaar praten (een applicatieprotocol).
Apparaten in een DICOM-netwerk
Eerst maar het bestandsformaat. De noodzaak is simpel, als elk DICOM-apparaat of -systeem weet hoe bestanden worden gemaakt dan weten ze ook hoe ze het moeten uitlezen. Een DICOM-bestand dus. Deze bevat naast de medische afbeelding ook de gegevens van de patiënt. Door deze gegevens bij elkaar te houden kan een foto nooit per ongeluk aan de verkeerde patient worden gekoppeld. Maakt een scanner meerdere afbeeldingen in 1 sessie? Dan worden deze opgeslagen in verschillende DICOM-bestanden. Via een code in het bestand wordt aangegeven welke bestanden een set vormen, een zogenaamde ‘DICOM study’.
En dan is er nog het applicatieprotocol. Dit is een duur woord voor de taal die apparaten onderling spreken. Het is voor u waarschijnlijk eenvoudiger om sinaasappels te kopen bij een groentenboer die Nederlands spreekt dan bij één die enkel in het Chinees uit de voeten kan. Voor apparaten is dat niet anders, een gemeenschappelijke taal zorgt dat ze elkaar begrijpen. Voor elke DICOM-operatie (handeling) bepaalt de standaard exact hoe het gesprek tussen de apparaten verloopt.
Dan nemen we nu even een duik in de terminologie, houd u vast! Bij elk ‘gesprek’ tussen DICOM-apparaten is er een apparaat dat een operatie aanvraagt en een apparaat dat de operatie uitvoert. De vragende partij noemen we de Service Class User (SCU). Dit is bijvoorbeeld een scanner die zijn afbeelding kwijt wil in een beeldarchief, of een werkstation dat een afbeelding wil printen. De dienstverlenende partij noemen we de Service Class Provider (SCP), in dit geval respectievelijk het beeldarchief (PACS) en een filmprinter. SCU/SCP is geen vaste rol. Sommige apparaten, zoals scanners, kunnen bij de ene DICOM-operatie acteren als SCU en bij de ander als SCP.
Kunt u het nog volgen? Zo niet, geen reden tot zorg. Al deze communicatie gebeurt stilletjes op de achtergrond tussen apparaten en systemen. Inhoudelijke kennis van de DICOM-communicatiestandaard is eigenlijk alleen belangrijk voor de fabrikanten van hardware en de ontwikkelaars van software. Als hun producten de DICOM-regels netjes volgen dan hebben wij er geen omkijken naar. Gelukkig maar!
1000 tinten grijs
Merken we er dan écht helemaal niets van? Dat ook weer niet. De DICOM-standaard speelt namelijk ook een rol bij de weergave van medische afbeeldingen. Of zo’n afbeelding nu wordt weergegeven op een computermonitor of wordt uitgeprint en opgehangen tegen een lichtbak, het is ideaal als de weergave in beide gevallen gelijk is.
Bij de eerste omgang met digitale afbeeldingen ging dit nog wat stroef. Afbeeldingen zagen er op elke monitor anders uit en ook filmprinters produceerden uiteenlopende resultaten. Hoe geschikt de uiteindelijke afbeelding was voor diagnostiek verschilde per geval. De afbeelding zelf kon dan misschien van een uitstekende diagnostische kwaliteit zijn, dit betekende niet automatisch dat een monitor of printer deze kwaliteit ook wist over te brengen.
Afbeeldingen die gebruikt worden voor diagnostiek zijn zwart-witfoto’s en bestaan dus uitsluitend uit grijswaarden. Om zo’n afbeelding goed te kunnen beoordelen is het belangrijk dat de persoon die de foto bekijkt al deze grijswaarden nauwkeurig kan onderscheiden. Een getraind radioloog ziet het verschil tussen zo’n 800-1000 verschillende grijswaarden.
Het kunnen onderscheiden van grijswaarden hangt sterk samen met de lichtsterkte waarmee de afbeelding wordt weergegeven (de helderheid). Het menselijk oog is gevoeliger bij een lage helderheid, dat wil zeggen dat wij bij een lage lichtsterkte beter in staan zijn om het verschil tussen twee aansluitende grijswaarden te zien. Het nadeel van een lage helderheid is echter dat er minder detail kan worden weergegeven, terwijl detail in de diagnostiek juist zo belangrijk is. Wordt de helderheid hoger, dan moeten de grijswaarden verder uit elkaar liggen wil ons oog ze kunnen onderscheiden.
De DICOM GSDF-curve (Grayscale Standard Display Function)
Deze relatie tussen lichtsterkte en het aantal waarneembare grijswaarden is vastgelegd in de zogenoemde DICOM-curve (of GSDF). De weergave van apparaten die medische afbeeldingen tonen wordt op deze curve afgestemd, dit noemen we kalibratie. Met deze DICOM-kalibratie voorkomen we dat detail verloren gaat omdat onze ogen minder zien dan er wordt weergeven. Essentieel dus voor het uitvoeren van diagnostiek, waar de kleinste details van levensbelang kunnen zijn!