Cuando guarda una imagen de TC en el móvil y se la envía a un amigo, tiene una fotografía. Pero la radiología no guarda esa imagen como una fotografía, sino como datos medibles: cada píxel tiene un significado numérico (por ejemplo, una unidad Hounsfield), pertenece a un paciente concreto, se adquirió con un determinado kVp… El estándar que mantiene todo esto junto y lo transporta de dispositivo a dispositivo se llama DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine). Sin DICOM no serían posibles ni el PACS ni el flujo de trabajo de la radiología moderna.
¿Qué es DICOM?
Conectar los dispositivos a una red no basta por sí solo para transferir imágenes: los fabricantes pueden usar formatos distintos y propietarios.1 Para resolverlo, el ACR (American College of Radiology) y la NEMA (National Electrical Manufacturers' Association) desarrollaron conjuntamente el estándar DICOM.1 DICOM no es solo un formato de archivo; es también un lenguaje de red. Define tres cosas a la vez: el formato estándar de las imágenes e información que se van a transferir, los servicios que un dispositivo puede solicitar a otro y los mensajes entre dispositivos.1 DICOM define objetos de información como «paciente», «estudio (study)» e «imagen», que se combinan para formar los objetos de imagen de TC, CR, radiografía digital (DX), mamografía (MG), ecografía (US), RM y medicina nuclear (NM).1
Diferencia con JPEG
Este es el punto que más se confunde. Un JPEG (o PNG) transporta solo píxeles: normalmente 8 bits por canal (256 tonos), comprimido, sin ningún contexto médico. DICOM, en cambio, es un contenedor: incluye tanto datos de píxel con todo el rango dinámico (en TC suele ser de 12–16 bits, es decir, 4096 o más niveles de gris) como una amplia cabecera (header).2 La diferencia: si exporta una TC como JPEG, pierde la profundidad de bits, la calibración (es decir, los valores de UH) y toda la cabecera; ya no puede medir la densidad ni reajustar la ventana. DICOM conserva no la imagen, sino la medición. (DICOM también puede comprimir; pero opciones como JPEG/JPEG2000 sin pérdidas conservan la información diagnóstica.)
¿Por qué cambia la ventana/nivel?
Esta es la consecuencia más visible de DICOM. Los datos de TC llevan miles de niveles de gris (12 bits = 4096), pero un monitor muestra ~256 tonos y el ojo distingue aún menos. La solución: seleccionar no todos los valores, sino un intervalo, y extenderlo de negro a blanco. Este proceso se llama ventana/nivel (window/level) y se realiza mediante una tabla de consulta (LUT).1 El nivel (level / centro de ventana) fija el punto medio de los valores mostrados, y la anchura de ventana (window width) fija el intervalo en torno a ese punto.1 Los valores por debajo de la ventana elegida se saturan a negro y los que están por encima, a blanco:1
El punto clave: la ventana/nivel no cambia los datos, solo qué intervalo se muestra en pantalla en ese momento. El mismo archivo DICOM se ve completamente distinto en una «ventana de partes blandas», una «ventana de hueso» y una «ventana de pulmón», porque los valores de píxel permanecen fijos mientras cambia la LUT.
¿Qué hay en la cabecera?
La cabecera DICOM transporta todo lo que hace que la imagen sea «médica». La información se almacena como elementos de datos, cada uno direccionado por una etiqueta (tag) — un par (grupo, elemento), por ejemplo (0010,0010) = Nombre del paciente.2 La cabecera contiene normalmente:
- Identidad del paciente y del estudio: nombre, número de paciente, fecha de nacimiento; identificadores únicos (UID) para estudio/serie/imagen.
- Modalidad y parámetros de adquisición: modalidad (TC/RM/US…), kVp, mAs, grosor de corte, tamaño de píxel (pixel spacing), fecha/hora de adquisición, información del equipo.
- Descripción de los datos de imagen: número de filas/columnas, profundidad de bits y reescalado (rescale slope/intercept) — coeficientes que convierten el valor de píxel bruto almacenado en un valor con significado, como las UH.2
- Información de presentación: los ajustes de ventana/nivel recomendados y el Presentation State — el almacenamiento junto con la imagen en el PACS del zoom, recorte, giro, ventaneo y anotaciones (flechas, notas) que ha hecho el radiólogo/a.1
Relación con el PACS
El PACS (Picture Archiving and Communication System) es el sistema que almacena y sirve para su visualización las imágenes médicas digitales.1 La relación es sencilla: DICOM es el lenguaje y el PACS es el sistema que lo habla. La modalidad produce la imagen en formato DICOM y la envía al PACS mediante un servicio de almacenamiento; la estación de trabajo del radiólogo/a la recupera del PACS mediante servicios de consulta-recuperación (query-retrieve). DICOM también gestiona el flujo de trabajo: la lista de trabajo de la modalidad (MWL) indica qué paciente se va a explorar en qué dispositivo, de modo que la información del paciente llega automáticamente desde el RIS y no a mano.1 En resumen, DICOM es el protocolo común que lleva una imagen desde el dispositivo hasta la pantalla del radiólogo/a.
Referencias
- Bushberg JT, Seibert JA, Leidholdt EM, Boone JM. The Essential Physics of Medical Imaging, 3rd ed. Lippincott Williams & Wilkins, 2011. Bölüm 5 (Medical Imaging Informatics): DICOM — ACR ve NEMA ortak standardı; bilgi nesneleri (CT, CR, DX, MG, US, MR, NM), servisler (depolama, sorgula-getir), modalite çalışma listesi (MWL) ve Presentation State (s.147–149); PACS tanımı (s.143); DICOM GSDF ile görüntü tutarlılığı (s.135–137); window/level — en yaygın LUT, L−W/2 altında siyaha, L+W/2 üstünde beyaza doygunluk (Şekil 4-31, s.90); pencereleme matematiği — seviye = orta nokta, pencere = aralık, alt sınır = Seviye − Pencere/2, üst sınır = Seviye + Pencere/2 (Bölüm 5). Sayfa numaraları bu baskıya aittir.
- NEMA. DICOM Standard (PS3) — Digital Imaging and Communications in Medicine; veri elemanları/etiketler (group,element), bilgi nesneleri, ağ servisleri ve yeniden ölçekleme (rescale slope/intercept). dicomstandard.org
- İlişkili konular: piksel değerinin HU'ya dönüşümü için bkz. BT'de Doz ve görüntü kalitesi kavramları için Görüntü Kalitesi.