استانداردهاي تصاوير ديجيتال پاتولوژي با فرمت دايكام (DICOM)

ماهنامه تخصصی مهندسی پزشکی ایران - شماره 105 ، سال 9 ، دي/1388

(121 کیلو بایت ) نویسنده: مهندس علي معين
پست الکترونیکی: [email protected]

استانداردهاي تصاوير ديجيتال پاتولوژي با فرمت دايكام (DICOM)

گفتگوي ما با مهندس كاوه يوسفي در چند شماره گذشته بيشتر در زمينه استانداردهاي تصاوير ديجيتال راديولوژي با فرمت دايكام و بايگاني و ارسال آن در سيستم پكس PACS() بوده است. به دليل درخواست علاقه مندان رشته پاتولوژي در زمينه استانداردهاي تصاوير ديجيتال پاتولوژي و ضرورت هاي بررسي فرمت با ويبه گفت و گو نشستيم.

مراكز پاتولوژي و استانداردهاي تصاوير ديجيتال پاتولوژي
مــاهـنـامـه مـهـنـدسـي پـزشـكـي در سـال گـذشـتـه مقالاتي در زمينه استانداردهاي تصاوير ديجيتال پزشكي با فرمت دايكام ( DICOM) تدوين كرد كه بستر آشنايي با اين فرمت استاندارد جهاني را براي علاقه مندان اين پروسه فراهم كرد. در سال جاري اين مجله با ارائه مقالات در زمينه استانداردهاي سيستم پكس (PACS) در مراكز راديولوژي، دانش فني مورد نياز مراكز تصوير‌برداري را مورد بررسي قـرار داد. در ايـن شمـاره استـانـداردهـاي تصـاوير ديجيتال پاتولوژي را مورد بررسي قرار مي‌دهيم.

استاندارد هاي تصاوير ديجيتال پاتولوژي از چه زماني آغاز شد؟
مراكز تحقيقاتي و آزمايشگاه هاي باليني بيش از دو دهـه از فرمت غير استاندارد تصاوير ديجيتال پـاتـولـوژي اسـتـفـاده مـي كـردند. در كميته جهاني اسـتـانـداردهاي تصاوير ديجيتال پزشكي در سال 1993 ميلادي 13 گروه كاري مطرح شدند كه گروه پـــاتـــولـــوژي در عــضــويــت آن نـبــود. گــروه هــاي راديـولـوژي، آنـژيـوگـرافـي، كـارديـولـوژي و غـيـره داراي گــــروه كــــاري بــــودنــــد و گـــروه كـــاري 13 )13(WG= بـراي تـمـام سيستم هاي نوري تدوين شده بود. در اين كميته در سال 2003 ميلادي 21 گروه كاري مطرح شدند كه گروه كاري پاتولوژي در عـضـويـت آن قـرار نـگرفته بود. در سال 2005 ميلادي گروه كاري پاتولوژي در شهر بوداپست مـورد تصـويب قرار گرفت و آخرين عضو گروه كاري )26(WG= استانداردهاي تصاوير ديجيتال پزشكي شد.

چرا تصاوير ديجيتال پاتولوژي با تاخير وارد استانداردها شد؟
بـا پيشـرفـت رشتـه ميكـروسكـوپ الكتـروني و غيره، تصاوير ديجيتال ميكروسكوپي جايگاه خود را پيدا كرد، البته انتقال تصاوير ديجيتال پاتولوژي براي كارهاي آموزشي، مشاوره اي، تشخيصي و نياز هاي ديگر با فرمت هاي غير استاندارد در اكثر مراكز دنيا صورت مي گرفت.

لطفا تمايز فرمت استاندارد و غير استاندارد در تصاوير ديجيتال پاتولوژي را مورد بررسي قرار دهيد.

بــراي تـبــديــل تصـاويـر نـوري در پـاتـولـوژي از دوربين ويديويي استفاده مي شود كه براي ذخيره آن تـصــاويــر در كــامـپـيــوتــر مـي بـايـسـت از قـالـب استانداردي استفاده كنيم.
در ادامه براي آشنايي با اين قالب به چهار نوع از آن مي پردازيم:
1- فـرمـت BMP كـه بـراي سيستـم عـامـل هـاي ويندوز طراحي شده است، داراي حجم زياد است و فضاي زيادي از هارد كامپيوتر به خود اختصاص مـي دهـد. ايـن فرمت در Web مورد استفاده قرار نمي‌گيرد.
2- فرمت JPEG كاربرد گسترده اي دارد و داراي حجم بسيار كم نسبت به فرمت BMP است. اين فـرمـت در Web كـاربرد گسترده اي دارد. اساس فـشــردگــي فــرمــت JPEG بــر حــذف قـسـمتـي از اطلاعات رنگ تصاوير است. چشم انسان امكان تـمـايـز طـيـف وسـيعي از رنگ را ندارد لذا فرمت JPEG با اين شيوه حجم خود را بسيار كم مي كند. بايد به اين موضوع دقت كافي داشت كه با حذف قـسـمـتـي از اطـلاعات رنگ تصوير توسط فرمت JPEG، امـكـان دسـتـرسـي مـجـدد بـه آن داده ها را نداريم.
3- فرمت GIF به دليل حجم بسيار كم آن كاربرد گسترده اي در Web دارد. اين فرمت پالت 8 بيت رنـگ هـا را تـامـيـن نـمـي كـنـد و قـسمت زيادي از اطلاعات رنگ را از بين مي برد. بايد به اين نكته تــوجــه داشــت كــه بــر خــلاف فــرمــت JPEG كــه رنگ‌هايي با قابليت تمايز چشم انسان در آن وجود نـدارد، در فرمت GIF حتي رنگ هايي كه انسان قــابـلـيــت تـمـايـز دارد بـراي كـاهـش حـجـم حـذف مي‌شود.
4- فرمت TIFF پالت رنگ را كاملا تامين مي كند و حجم زيادي در مقايسه با فرمت هاي ديگر دارد. به دليل حجم زياد از اين فرمت در Web آن استفاده نمـي شـود. كـاربـرد گستـرده ايـن فـرمت در چاپ تصاوير ديجيتال است.

در شرايطي كه فرمت JPEG اطلاعات رنگ را بـر اسـاس عدم تمايز چشم انسان در تشخيص طيف رنگ حذف مي كند، چرا نبايد به آن اعتماد داشته باشيم؟
تصاوير ديجيتال پاتولوژي بر اساس داده هاي ارســالــي تــوســط دوربـيــن ويـديـويـي و ذخيـره آن صورت مي گيرد. رنگ هاي اصلي كامپيوتر شامل قرمز، سبز و آبي است كه هر كدام در 8 بيت نمايش داده مي شود و 256 حالت را براي هر رنگ به وجود مي آورد.
‌ايــــن ســـه رنـــگ 16777216 =256*256*256 حـالت رنگ را مي تواند تشكيل دهد. بر خلاف سـيـسـتـــم كــامـپـيــوتــر كــه تـمــامــي ايــن حــالــت هــا (16777216) را تمايز مي دهد، چشم انسان تا حدود 10000 حالت طيف رنگ را بيشتر نمي تواند تميز دهد. به دليل اين طيف محدود رنگ در تشخيص انسـان، طـراحـان فـرمـت JPEG قـالبـي را طـراحـي كرده‌اند كه با حذف آنچه انسان نمي تواند تمايز دهــد، حـجــم اطـلاعـات را بـسـيـار كـم مـي كـنـد و عملكرد آن در ذخيره تصاوير و ارسال آن ها بسيار با ارزش است.
اگـر تصـويـري كه فشرده نشده باشد با تصوير داراي فرمت JPEG مقايسه كنيد هيچ اختلافي در ظـاهر تصاوير مشاهده نمي شود، براي مثال يك تصـويـر JPEG داراي ظرفيت 20 كيلوبايت مانند يـك تصـويـر BMP كـه 200 كيلوبايت حجم دارد نـمــايــش داده مــي شـود، امـا در پـردازش تصـاويـر ديــجــيــتــال از امـكــانــات پــردازشـگــر نــرم افــزاري كامپيوتري استفاده مي شود كه اين دو تصوير را متمايز مي بيند وشما در عمل با دو تصوير مختلف مواجه مي شويد.

آيــا فــرمـت JPEG را در رابـطـه بـا كـارهـاي تشخيصي فاقد ارزش مي دانيد؟
درست است، در فرايند كارهاي تشخيصي بايد تـصــاويـر ديجيتـال پـاتـولـوژي را بـا فـرمـت دايكـام (DICOM) ذخيره كرد، در ضمن بايد تصميم گرفته شود كه براي چه هدفي داده ها را بايگاني مي كنيد. تـصاويري كه قسمتي از اطلاعات در آن موجود نيست، نمي توان به آن اعتماد داشت. تا هنگامي كه فـرمـت اسـتـانـدارد تـصـاويـر ديـجـيـتـال راديولوژي تدوين نشده بود تشخيص بر اساس سيستم نوري در پـاتـولـوژي صورت مي گرفت. مقالاتي كه بر اسـاس تشخيص بر روي تصاوير پاتولوژي ارائه مي شود بايد بر اساس جنس تصوير در قالب دايكام بررسي شده باشد.

شـاخـص هـاي فـرمـت اسـتـانـدارد تـصـاويـر ديجيتال پاتولوژي را بيان كنيد.
اسـاس عملكـرد فـرمـت دايكـام فشـرده سازي تـصــاويــر ديـجـيتـال پـزشكـي بـا استفـاده از فـرمـت غــيــــر‌آشــفــتــگــــي (Lossless) در قــــالــــب فــــرمـــت 2000JPEG بـجـــاي فــرمــت آشـفـتـگــي (Lossy) و قـابـليت انتقال تصاوير ديجيتال پزشكي با فرمت دايـكـام هـمـراه با اطلاعات باليني بيمار در قالب كد‌هاي جهاني هدر (Header) به داخل يا خارج مراكز درماني است.
جـهت آشنايي مقدماتي با هدر (Header) در فرمت دايكام توضيح مختصري ارائه دهيد.
تـصـاويـر ديجيتال با فرمت دايكام داراي قالب *. img از جنس تصوير و قالب *.hdr از جنس متن اسـت كـه اطـلاعـات مـتـنـي شامل دو بخش گروه (Group) و المنت (Element) است.

تجهيزات استاندارد مورد نياز براي تصاوير ديجيتال پاتولوژي چيست؟
در ايــن مــورد دو روش را مـورد بـررسـي قـرار مي‌دهيم:
1- براي تبديل تصاوير نوري به تصاوير ديجيتال در سيستم هاي ميكروسكوپي از دوربين ويديويي ديجيتالي استفاده مي شود. اين دوربين بايد قابليت ذخـيــره تـصــاويــر ديـجـيـتــال پــاتــولـوژي بـا فـرمـت اسـتـانـدارد جـهـانـي تـحت عنوان دايكام را داشته باشد.
2- روش تهيه لام
Whole-slide Microscopic Imaging (WSI)
در اين روش تمامي لام توسط دستگاه اسكن مي شود و به طور مستقيم پاتولوژيست با تصاوير ديجيتال مواجه مي شود. البته در اين حالت نيز بايد تصاوير پاتولوژي با فرمت دايكام ذخيره شوند.
دوربـيـن هـاي ويـديـويي براي توليد تصاوير استاندارد ديجيتال پاتولوژي چه استانداردي را مي بايست داشته باشند؟
دوربيـن هـاي ويديويي بايد براي ذخيره از دو قالب استفاده كنند:
1- تصاوير ديجيتال در قالب 2000JPEG
2- هدر (Header) در قالب متن
اين دو قالب اساس فرمت دايكام است كه در هنگـام ذخيـره تصـاويـر ديجيتـال پـاتـولوژي تحت عنـوان dcm.* يـا *.DICOM ‌مشخـص مـي شـود. لازم به توضيح است كه در هنگام ذخيره تصاوير با فــرمــت دايـكــام هــدر هـاي مـورد نـيـاز از اپـراتـور درخواست مي شود.
چنـد نمونه از هدر هاي درخواستي دوربين ويديويي داراي فرمت دايكام را بيان نماييد.
نـمــونــه كــد‌هــاي جهـانـي درخـواستـي دوربيـن ويديويي با فرمت دايكام
1-نام بيمار 0010-0010
2ID- بيمار 0020-0010
3-تاريخ بررسي 0020-0008
4-نوع دستگاه 0060-0008
5-آدرس آزمايشگاه پاتولوژي 0080-0008
6-مدل دستگاه 1090-0008
7-پزشك ارجاع دهنده 0090-0008
8-محور لام پاتولوژي A073-0040
9-و غيره
بـراي اسـتـانـدارد كـردن مـراكز پاتولوژي در رابطه با تصاوير ديجيتال چه ضرورت هايي را لازم مي بينيد؟
عناوين آن به شرح زير است:
1- دوربين ويديويي داراي فرمت دايكام
2- آمـوزش تكنسين پاتولوژي براي آشنايي با فرمت دايكام و هدرها(HEADER)
3- آشنايي متخصصان پاتولوژي با فرمت دايكام و نـرم افـزار پـردازش و آنـالـيـز تـصـاويـر ديـجـيـتـال پاتولوژي
4- سيستم پكس براي بايگاني و انتقال تصاوير ديجيتال پاتولوژي

استانداردهاي تصاوير ديجيتال پاتولوژي با فرمت دايكام (DICOM)

مطالب مشابه :

نرخ جديد تعرفه خدمات پزشكي براي سال 92

اعلام تعرفه هاي پزشكي سال 91

استانداردهاي بايگاني تصاوير ديجيتال راديولوژي در سيستم پكس (PACS) - مهندس علي معين

جامعه شناسی پزشکی در ایران

کلینیک فرهنگیان تبریز

استانداردهاي تصاوير ديجيتال پاتولوژي با فرمت دايكام (DICOM)