Fichiers DICOM (format dcm) en imagerie médicale

Fichiers DICOM (format dcm) en imagerie médicale

Fichiers issus des examens d’imagerie médicale

29 février 2008

Résumé

DICOM (Digital Imaging and Communication in Medicine) désigne la norme pour les fichiers numériques créés lors d’examens d’imagerie médicale. Elle recouvre aussi les spécifications concernant leur archivage et leur transmission en réseau (aspects particulièrement importants dans le milieu médical). Indépendant des technologies (scanner, IRM, etc.), et des constructeurs, elle permet de standardiser l’accès aux résultats d’imagerie médicale. Outre les images numériques issues des examens médicaux, les fichiers DICOM véhiculent aussi nombre d’informations textuelles concernant le patient (état civil, âge, poids, etc.), l’examen réalisé (région explorée, technique d’imagerie utilisée, etc.), la date d’acquisition, le praticien etc. Ces fichiers ne peuvent être lus et modifiés que par des logiciels spécialisés.

Le but de cette page est de présenter la norme DICOM et de proposer quelques logiciels permettant de manipuler les fichiers correspondants.

Ce document est très largement inspiré de la mise au point Norme DICOM en Imagerie médicale : "que doit savoir le radiologue clinicien ?" écrit initialement par Serge Derhy pour les Journées Françaises de Radiologie. Serge Derhy est l’auteur du logiciel Eviewbox pour la visualisation et l’exportation des fichiers DICOM dans des formats utilisables par tous les logiciels (JPEG ...). Eviewbox est disponible sur le site de sourceforge.

Table des matières

Pourquoi une norme spécifique pour les images médicales ? 
 1.1 Identification unique des images produites 
 1.2 Cette norme est indépendante des appareils et des protocoles de communication 
 1.3 La norme utilise un vocabulaire contrôlé 
 1.4 La norme DICOM est adaptable à différentes spécialités médicales 
 1.5 Qui est responsable de la norme ? 
Manipulation des fichiers DICOM 
 2.1 Principales particularités des fichiers DICOM 
  2.1.1 Fichiers riches en informations textuelles 
  2.1.2 Fichiers permettant de stocker des dynamiques d’acquisition bien au delà des capacités visuelles 
  2.1.3 Fichiers pouvant véhiculer des informations dans les trois dimensions de l’espace 
 2.2 Liste de logiciels pour manipuler des fichiers DICOM 
 

1  Pourquoi une norme spécifique pour les images médicales ?

1.1  Identification unique des images produites

Un service de Radiologie produit plusieurs dizaines de milliers d’images chaque jour (un scanner produit environ 1500 images par heure). Il n’est pas possible de classer ces images dans un format courant de type JPEG ou GIF sans risque de pertes des données démographiques de l’images, (nom du patient, type d’examen, hôpital, date d’examen, type d’acquisition etc...). La norme DICOM permet de rendre unique chaque image produite et de lui associer des informations spécifiques. Ainsi chaque image est autonome : si elle est perdue, reproduite ou renommée, il sera toujours possible d’identifier formellement son origine, le patient, la date, la série d’où elle provient, les paramètres d’acquisition etc. 

La norme DICOM n’est pas rigide, elle implique des informations obligatoires et d’autres optionnelles. Plusieurs numéros d’identification uniques UID (Unique Identifier) sont générés automatiquement par les appareils d’imagerie DICOM et obligatoiremement présents dans chaque image DICOM. Il ne peut pas exister deux UID identiques pour désigner des informations différentes, quelle que soit la machine et sa localisation, ainsi l’UID d’une série d’images est unique à une date, un patient, une étude, un hôpital et une machine donnée. Cette identification est nécessaire non seulement pour des raisons médicales et médico-légales, mais aussi pour permettre aux machines la formation et la gestion de bases de données.

1.2  Cette norme est indépendante des appareils et des protocoles de communication

La norme DICOM est utilisée au niveau applicatif  : elle permet la communication des logiciels entre-eux indépendamment du fabricant (ceci sous-entend que les connections de bas niveau, cablages et protocoles réseaux sontétablies).

1.3  La norme utilise un vocabulaire contrôlé

Il est important que d’une machine à l’autre le vocabulaire soit identique afin que les données soient toujours identifiées et retrouvées de la même façon. DICOM utilise la norme SNOMED (Systemized Nomenclature for Medicine) mise au point par les anatomo-pathologistes.

1.4  La norme DICOM est adaptable à différentes spécialités médicales

DICOM est désormais adopté par les cardiologues, les dentistes, les anatomopathologistes et les gastro-entérologues.

1.5  Qui est responsable de la norme ?

La norme DICOM a été mise au point par l’ACR (American College of Radiology pour les aspects médicaux et techniques) en association avec la NEMA (National Electrical Manufacturers Association pour les aspects légaux) qui poursuivent actuellement son développement en association avec d’autres comités internationaux (JRIA au japon, ANSI aux USA, CENTC251 en Europe ...). Ces comités ne sont - en principe - pas dépendants d’intérêts économiques.

2  Manipulation des fichiers DICOM

2.1  Principales particularités des fichiers DICOM

L’extension .dcm désigne un fichier DICOM (en réalité l’extension dcm n’est pas obligatoire et souvent les fichiers sont repérés dans par de simples numéros). À l’issue d’un examen médical, un fichier nommé DICOMDIR contient la liste des fichiers générés (images, compressées ou non, parfois des vidéos, voir des compte-rendus). Il est possible de visualiser la totalité d’un examen dans l’ordre chronologique et par séries (par exemple coupes avant injection, coupes après injection, reconstructions selon un autre plan de coupe etc.).

2.1.1  Fichiers riches en informations textuelles

Outre les images numériques issues des examens médicaux, les fichiers DICOM véhiculent aussi nombre d’informations textuelles concernant le patient (état civil, âge, poids, etc.), l’examen réalisé (région explorée, technique d’imagerie utilisée, etc.), la date d’acquisition, le praticien etc. Ces informations sont perdues si le fichier n’est pas enregistré au en DICOM.

2.1.2  Fichiers permettant de stocker des dynamiques d’acquisition bien au delà des capacités visuelles

La principale originalité des fichiers issus d’examens d’imagerie médicale réside dans leur capacité à stocker des données brutes bien au delà de ce que peut distinguer l’oeil humain sur un écran, et sur lesquelles les médecins peuvent travailler ultérieurement sans perte d’information. La plupart des logiciels permettent donc de travailler par fenêtres ou plages de niveaux de gris restreintes pour n’afficher que les nuances utiles (évidemment sans perte d’information).

Par exemple, dans une radiographie crânienne, si le logiciel focalise sur la fenêtre osseuse, l’oeil pourra distinguer les différentes densités osseuses mais pas les tissus nerveux qui seront tous du même gris. Ensuite, si on demande au logiciel de focaliser sur une fenêtre permettant de distinguer le tissu cérébral, les os apparaîtrons tous du même blanc, sans nuance (pour l’oeil).

2.1.3  Fichiers pouvant véhiculer des informations dans les trois dimensions de l’espace

Enfin, la plupart de ces fichiers permettent l’acquisition et le stockage d’informations dans les trois dimensions de l’espace. Cela permet au médecin de visualiser des coupes dans plusieurs dimensions voir de demander un rendu tridimensionnel de la zone étudiée (reconstruction), de mesurer des distances, des surfaces, des volumes, des densités ...

2.2  Liste de logiciels pour manipuler des fichiers DICOM

Les particularités des fichiers DICOM ainsi que les besoins spécifiques des médecins qui les utilisent justifient l’existence de logiciels dédiés pour les manipuler mais aussi pour les classer et pour les partager en réseau (PACS pour Picture Archiving and Communications System). Le site de la NEMA propose une sélection de logiciels libres capables de manipuler des fichiers DICOM.

► ImageJ 

(voir quelques exemples de manipulations simples réalisées lors du stage TICE 2008  à l’Isle-d’Abeau)