DICOM, Digital Imaging Communications in Medicine, não é só um formato de arquivo, como descrevi em O padrão DICOM. Mas hoje vou falar um pouco sobre o formato de arquivo definido no padrão. É um formato pouco conhecido pelos não-médicos, por uma razão muito simples: as normas rígidas que garantem a qualidade e integridade da informação fazem dele um formato restrito à aplicações de imageamento médico.

Da definição do próprio documento do padrão (PS3.10, pagina 11):

DICOM file format: The DICOM file format provides a means to encapsulate in a File the Data Set representing a SOP Instance related to a DICOM Information Object.

“the Data Set” é um conjunto de dados (que normalmente envolve uma ou mais imagens e várias outras informações relacionadas.

Exame de ressonância magnética.

Crédito da imagem: Gaetan Lee.

“a SOP Instance related to a DICOM Information Object“: SOP é a sigla para Service Object Pair (par serviço-objeto). Um serviço do padrão DICOM é uma norma para um procedimento, como armazenar, imprimir, recuperar do banco de dados, entre outros. Os objetos são as modalidades descritas no padrão, que representam as técnicas médicas para obter cada exame, como Ressonância Magnética, Tomografia Computadorizada, Ultra-som, entre outros.

Como exemplo, uma SOP Instance equivale à instrução: armazene este Ultra-som. Onde Armazene é o serviço Store, Ultra-som é o objeto e “este ultra-som” é a instância do objeto.

Agora em português: O arquivo é uma forma de armazenar um conjunto de dados relativo a um procedimento médico. Por isso não é permitido armazenar só a imagem (que é apenas uma parde da informação), e é obrigatório o armazenamento do TODO o conjunto de dados.

Cada arquivo só pode conter informação associada e uma SOP Instance, ou seja, não se pode misturar exames de mais de uma modalidade (ultrassom com raio-X) ou de vários pacientes num mesmo arquivo.

Nomes dos arquivos

O padrão define que os nomes dos arquivos devem ter no máximo 8 caracteres. Todos os exemplos que aparecem no documento têm todos os caracteres maiúsculos, sem nenhuma extensão e não há nenhuma menção à extensão .dcm. No entanto, a maioria das imagens disponíveis para download em outros sites, vêm com esta extensão, além de ultrapassarem o número de 8 caracteres. ??

Cabeçalho (Header)

Um arquivo DICOM é formado por um cabeçalho padrão e o conjunto de dados.

Screenshot do diálogo do ImageJ que mostra as informações textuais gravadas no arquivo DICOM.

O cabeçalho e formato por três partes. A primeira é um preâmbulo de 128 bytes. Este espaço não é usado pelo padrão DICOM – é um convite à compatibilização com outros formatos. Uma aplicação pode salvar aí um cabeçalho que permita a visualização da imagem e/ou do conjunto de dados por um programa qualquer.

A segunda parte é a seqüencia de caracteres “DICM”.

A terceira parte é um conjunto de Meta Elements, com Tags e comprimentos definidos no PS 3.10 do padrão. São as tags do grupo 0002.

Tags são compostas de 4 dígitos hexadecimais (gggg,eeee), onde gggg representa o grupo, e eeee, o número do elemento dentro do grupo.

Conjunto de dados do corpo do arquivo

O corpo do arquivo é uma lista de tags e atributos. Eles reúnem informações sobre o paciente, o procedimento realizado (exame), equipamento de imageamento médico, condições de aquisição da imagem, entre outros. O conjunto de informações que deve aparecer no arquivo é definido de acordo com a modalidade, que também é declarada em uma das Tags.

Os equipamentos de imageamento que produzem informações no padrão DICOM, estão programados para atender o padrão, enviando as informações necessárias para a transmissão (para o servidor) e/ou armazenamento local.

Imagem(s)

A imagem faz parte do corpo do arquivo e é armazenada com a Tag (7FE0,0010).

Esta imagem é distribuída, como exemplo, com o ImageJ.

O padrão define que cada arquivo só pode ter uma imagem, mas não limita o número de frames (camadas de imagem). O que significa que um número ilimitado de imagens pode ser armazenado, desde que tenham mesmo tipo e tamanho. É regra converter imagens geradas como vídeo (como em angiografias) em um conjunto de múltiplos frames, que serão tratados como uma série temporal. Alguns visualizadores são capazes de reconstituir o vídeo, através de uma animação.

O padrão define alguns formatos para a imagem. Há um formato sem compressão (o ImageJ só abre este), e vários tipos de compressão aceitos (JPEG 2000, Run Lenth, entre outros), tanto sem perda, quanto com perda de informação. No caso de usar compressão com perdas, essa informação é adicionada ao arquivo, com a Tag 0028,2110 seguida pelas informações sobre o método e a taxa de compressão, nas tags 2112 e 2114, do mesmo grupo.

Software

O ClubPACS tem uma lista de visualizadores DICOM gratuitos. Com eles é possível ver as imagens geradas pelos equipamentos. Não é possível salvar qualquer imagem como DICOM e, na maioria dos programas, também não é possível fazer alterações nas imagens. Estas tarefas obedecem a protocolos específicos. Somente equipamentos de radiologia (e alguns simuladores) podem produzir imagens DICOM.

Ufa!

Digite a sigla dicom no google e você recebe mais de 3 milhões de respostas. Informação confiável? Útil? Haha! Para escrever este post arregacei as mangas (e coloquei os óculos) para ler o PS 3.10, além de partes do PS 3.3 e PS 3.5 do padrão. A vantagem é que saiu direto da fonte, sem intermediários.

Ajudaram também Uma introdução não-técnica ao padrão DICOM (em inglês) e a velha amiga Wikipédia. Aqui tem alguns exemplos de imagens DICOM, em tipos diferentes de compressão.

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