Bir BT görüntüsünü telefonunuza kaydedip arkadaşınıza yolladığınızda elinizde bir resim olur. Ama radyoloji o görüntüyü bir resim olarak değil, ölçülebilir veri olarak saklar: her pikselin sayısal bir anlamı (örneğin Hounsfield birimi), hangi hastaya ait olduğu, hangi kVp ile çekildiği... İşte bunların hepsini bir arada tutan ve cihazdan cihaza taşıyan standardın adı DICOM'dur (Digital Imaging and Communications in Medicine). DICOM olmadan ne PACS ne de modern radyoloji iş akışı mümkün olurdu.
DICOM nedir?
Cihazları bir ağa bağlamak, görüntülerin aktarılması için tek başına yeterli değildir: üreticiler farklı, tescilli (proprietary) biçimler kullanabilir.1 Bu sorunu çözmek için ACR (American College of Radiology) ile NEMA (National Electrical Manufacturers' Association) ortaklaşa DICOM standardını geliştirdi.1 DICOM yalnızca bir dosya biçimi değildir; aynı zamanda bir ağ dilidir. Üç şeyi birden tanımlar: aktarılacak görüntü ve bilgilerin standart biçimi, bir cihazın diğerinden isteyebileceği servisler ve cihazlar arası mesajlar.1 DICOM "hasta", "çalışma (study)" ve "görüntü" gibi bilgi nesnelerini tanımlar; bunlar birleşerek BT, CR, dijital röntgen (DX), mamografi (MG), ultrason (US), MR ve nükleer tıp (NM) görüntü nesnelerini oluşturur.1
JPEG'den farkı
En sık karıştırılan nokta budur. JPEG (ya da PNG) yalnızca pikselleri taşır: tipik olarak kanal başına 8 bit (256 ton), sıkıştırılmış, hiçbir tıbbi bağlam içermez. DICOM ise bir kapsayıcıdır: içinde hem tam dinamik aralıklı piksel verisi (BT'de genellikle 12–16 bit, yani 4096 ve üzeri gri seviye) hem de geniş bir başlık (header) bulunur.2 Fark şudur: bir BT'yi JPEG olarak dışa aktarırsanız bit derinliğini, kalibrasyonu (yani HU değerlerini) ve tüm başlığı kaybedersiniz — artık dansite ölçemez, pencereyi yeniden ayarlayamazsınız. DICOM, görüntüyü değil ölçümü korur. (DICOM içinde sıkıştırma da olabilir; ama kayıpsız JPEG/JPEG2000 gibi seçenekler tanısal bilgiyi korur.)
Window/Level neden değişir?
İşte DICOM'un en görünür sonucu. BT verisi binlerce gri seviye taşır (12 bit = 4096), ama bir monitör ~256 ton gösterir ve göz bundan da azını ayırt eder. Çözüm: tüm değerleri değil, bir aralığı seçip onu siyahtan beyaza yaymak. Bu işleme window/level (pencere/seviye) denir ve bir arama tablosuyla (LUT) yapılır.1 Seviye (level / pencere merkezi) gösterilecek değerlerin orta noktasını, pencere genişliği (window width) ise bu nokta etrafındaki aralığı belirler.1 Seçilen pencerenin altındaki değerler tamamen siyaha, üstündekiler tamamen beyaza doyar:1
Kritik nokta: window/level veriyi değiştirmez, yalnızca o anda ekranda hangi aralığın gösterildiğini değiştirir. Aynı DICOM dosyası, "yumuşak doku penceresi", "kemik penceresi" ve "akciğer penceresi"nde tamamen farklı görünür — çünkü piksel değerleri sabit kalırken LUT değişir.
Header'da ne saklanır?
DICOM başlığı, görüntüyü "tıbbi" yapan her şeyi taşır. Bilgi, her biri bir etiketle (tag) — (grup, eleman) çifti, örneğin (0010,0010) = Hasta Adı — adreslenen veri elemanları olarak saklanır.2 Başlıkta tipik olarak şunlar bulunur:
- Hasta ve çalışma kimliği: ad, hasta no, doğum tarihi; çalışma/seri/görüntü için benzersiz kimlikler (UID).
- Modalite ve edinim parametreleri: modalite (CT/MR/US…), kVp, mAs, kesit kalınlığı, piksel aralığı (pixel spacing), edinim tarihi/saati, cihaz bilgisi.
- Görüntü-veri tanımı: satır/sütun sayısı, bit derinliği, yeniden ölçekleme (rescale slope/intercept) — depolanan ham piksel değerini HU gibi anlamlı bir değere çeviren katsayılar.2
- Sunum bilgisi: önerilen window/level ön ayarları ve Presentation State — radyoloğun yaptığı yakınlaştırma, kırpma, çevirme, pencereleme ve ok/not gibi açıklamaların PACS'te görüntüyle birlikte saklanması.1
PACS ile ilişkisi
PACS (Picture Archiving and Communication System), sayısal tıbbi görüntüleri depolayan ve görüntüleme için sunan sistemdir.1 İlişki basittir: DICOM dildir, PACS ise o dili konuşan sistemdir. Modalite görüntüyü DICOM biçiminde üretir ve depolama servisiyle PACS'e gönderir; radyolog iş istasyonu da görüntüyü PACS'ten sorgula-getir servisleriyle çağırır. DICOM ayrıca iş akışını da yönetir: modalite çalışma listesi (MWL) hangi hastanın hangi cihazda çekileceğini bildirir; böylece hasta bilgisi elle değil, RIS'ten otomatik gelir.1 Kısacası bir görüntünün cihazdan radyoloğun ekranına ulaşmasını sağlayan ortak protokol DICOM'dur.
Kaynaklar
- 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.