Standar gambar dan format file memainkan peran penting dalam anotasi gambar medis. Artikel ini membahas perbedaan antara DICOM dan NIfTI, dua format data gambar medis yang paling umum.
Salah satu kemajuan paling signifikan dalam anotasi gambar medis adalah penerapan pembelajaran mesin untuk mengevaluasi gambar agar diagnosis medis lebih tepat, cepat, dan akurat.
Sebelum Machine Learning (ML), kecerdasan buatan (AI), atau algoritma diagnostik lainnya dapat diterapkan, Anda perlu mengetahui bahwa perangkat lunak anotasi dapat menangani dua format file gambar medis dan perawatan kesehatan yang paling umum, termasuk DICOM dan NIfTI.
Dengan gambar medis, tipe data membuat perbedaan besar. Tidak seperti format file gambar lainnya (misalnya JPEG, PNG), di dalam kesehatan perlu diperhatikan lebih banyak detail, sehingga data mentah harus dalam format yang dapat memperlihatkan lapisan tubuh, organ, dan otak manusia. Oleh karena itu perlunya gambar 3D atau 2D agar pada tahap pemrosesan gambar, visualisasi 3D, dan rotasi dapat diterapkan untuk mendapatkan pemahaman yang lebih jelas tentang masalah medis yang coba didiagnosis oleh dokter.
Computer Vision dan Deep Learning memainkan peran yang semakin penting dalam proses diagnosis dan analisis medis. Oleh karena itu, keuntungan dari alat anotasi dan pelabelan khusus yang dapat menangani data DICOM dan file NIfTI sehingga segmentasi dan metode pelabelan lainnya dapat diterapkan secara efektif.
Apa standar DICOM?
Standar DICOM — Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM) digunakan untuk bertukar gambar dan informasi dan telah ada selama lebih dari 20 tahun. Penggunaan format DICOM mulai populer pada pertengahan tahun sembilan puluhan. DICOM hadir dengan beberapa lapisan pendukung, memungkinkan pengirim dan penerima gambar untuk bertukar informasi tentang gambar yang dianalisis.
Saat ini, hampir semua perangkat gambar yang digunakan dalam radiologi termasuk CT, MRI, Ultrasound, dan RF dilengkapi untuk mendukung standar DICOM. Menurut fasilitator standar, DICOM memungkinkan transfer gambar medis dalam lingkungan multi-vendor dan memfasilitasi pengembangan dan perluasan sistem pengarsipan gambar dan komunikasi.
Perangkat gambar untuk bidang keahlian medis lainnya, termasuk patologi, dermatologi, endoskopi, ilmu saraf, dan oftalmologi, mulai menggunakan standar DICOM.
Layer dukungan lainnya mencakup koneksi database dan kemampuan pengguna untuk mengambil informasi header gambar medis, data pasien, dan metadata. Perangkat gambar medis dapat mengidentifikasi di mana gambar disimpan, sehingga memudahkan pengambilan dan analisis secara realtime. Layer dukungan ketiga mencakup manajemen gambar, kualitas, penyimpanan, keamanan, dan informasi penjadwalan pasien.
Salah satu dasar DICOM yang paling penting dan berharga adalah model informasi yang dimasukkan ke dalam standar. Salah satu definisi yang paling banyak diterima mengenai hal ini adalah:
“Objek informasi DICOM adalah definisi informasi yang akan dipertukarkan. Seseorang dapat menganggapnya sebagai template yang digunakan kembali berulang kali ketika suatu modalitas menghasilkan gambar baru atau objek DICOM lainnya. Setiap jenis gambar, dan juga objek informasi, memiliki karakteristik tertentu.”
Misalnya, “gambar CT memerlukan deskriptor yang berbeda di header gambar dibandingkan gambar USG atau gambar oftalmologi.”
Objek informasi juga dikenal sebagai Kelas Service Object Pairs (SOP). Setiap template atau SOP dilengkapi dengan pengidentifikasi dan template unik sehingga ketika data dipertukarkan baik itu gambar beranotasi atau informasi penjadwalan pasien kedua perangkat yang berpartisipasi dalam pertukaran mentransfer semuanya sedetail yang dibutuhkan masing-masing pengguna.
Pedoman standar DICOM diawasi oleh National Electrical Produsen Association (NEMA), yang dikenal sebagai fasilitator standar. Sekarang mari kita bandingkan DICOM dengan standar pencitraan medis dan penelitian lain yang banyak digunakan, NIfTI.
Apa Standar NIfTI?
The Neuroimaging Informatics Technology Initiative (NIfTI) didirikan untuk bekerja sama dengan pengguna dan produsen perangkat medis dan penelitian untuk mengatasi beberapa masalah dan kekurangan standar gambar lainnya. Standar NIfTI dirancang khusus untuk mengatasi tantangan ini di bidang neuroimaging, dengan fokus pada pencitraan resonansi magnetik fungsional (fMRI).
Salah satu tantangan paling signifikan yang dihadapi ahli bedah saraf dengan format gambar lama, khususnya format file Analisis 7.5 adalah kurangnya informasi tentang orientasi objek gambar.
Orientasinya ambigu dan tidak jelas, memaksa siapa pun yang mencoba menganalisis gambar untuk menambahkan catatan rinci tentang orientasi objek dalam gambar. Secara khusus, sering kali terdapat kebingungan mengenai sisi otak mana yang diperiksa oleh dokter, suatu masalah penting yang memerlukan solusi.
NIfTI memecahkan masalah ini dengan cara berikut:
“Dalam format NIfTI, tiga dimensi pertama dicadangkan untuk menentukan tiga dimensi spasial — x, y, dan z —, sedangkan dimensi keempat dicadangkan untuk menentukan titik waktu — t.” Dimensi lain menyimpan “parameter distribusi khusus voxel dan data berbasis vektor”.
Menurut NIfTI, tujuan utama NIfTI adalah untuk menyediakan layanan, pelatihan, dan penelitian yang terkoordinasi dan tepat sasaran untuk mempercepat pengembangan dan meningkatkan kegunaan alat informatika yang terkait dengan neuroimaging.”
NIfTI memiliki dua standar, NIfTI-1 dan NIfTI-2 dengan standar kedua beroperasi sebagai penyempurnaan 64-bit dari aslinya. Bukan menggantikannya, namun berjalan berdampingan dengan NIfTI-1, dan didukung oleh berbagai perangkat medis neuroimaging dan sistem perangkat lunak operasi. NIfTI disponsori dan diawasi oleh The National Institute of Mental Health dan National Institute of Neurological Disorders and Stroke.
Sekarang mari kita ulas perbedaan DICOM dan NIfTI.
Apa perbedaan antara DICOM dan NIfTI?
#1: Lebih sedikit metadata dengan file NIfTI
Dengan file NIfTI, Anda tidak perlu mengisi jumlah tag (pasangan bilangan bulat) yang sama dengan yang diperlukan file gambar DICOM. Metadata yang perlu disaring dan dianalisis jauh lebih sedikit meskipun dalam beberapa hal, hal ini merupakan kelemahannya, karena DICOM memberikan lapisan data kepada pengguna medis tentang gambar dan pasien.
#2: File DICOM seringkali lebih rumit
DICOM digambarkan sebagai standar yang “kuat”, meskipun hal itu dapat menimbulkan kesulitan bagi pengguna. Persyaratan pemformatan yang ketat mengatur transfer DICOM untuk memastikan perangkat penerima mendukung Kelas SOP dan Sintaks Transfer, misalnya format file dan enkripsi yang digunakan untuk mentransfer data.
Satu perangkat bernegosiasi dengan perangkat lainnya ketika file DICOM sedang ditransfer. Jika satu perangkat tidak dapat menangani informasi yang coba dikirim oleh perangkat lain, “perangkat tersebut akan menginformasikan kepada pemohon sehingga pengirim dapat kembali ke objek lain (misalnya, versi sebelumnya) atau mengirim informasi ke tujuan lain.”
Akibatnya, penanganan, transfer, membaca, dan menulis file NIfTI biasanya lebih mudah dan cepat dibandingkan file gambar DICOM. Ini seperti membandingkan file teks (NIfTI) dengan file Word (DICOM). Yang satu memiliki lebih banyak detail, sedangkan yang lainnya lebih sederhana, lebih kecil, dan lebih mudah digunakan. Dalam banyak kasus, lapisan data tambahan terbukti sangat berharga untuk analisis gambar di berbagai bidang medis.
#3: Informasi lebih lanjut dapat disimpan di file DICOM
Seperti disebutkan di atas, file DICOM memungkinkan profesional medis menyimpan lebih banyak informasi di berbagai lapisan. Anda dapat membuat laporan terstruktur dan bahkan membekukan gambar sehingga dokter dan ilmuwan data layanan kesehatan lainnya dapat melihat dengan jelas apa yang menjadi dasar opini/rekomendasi.
Jadi, meskipun file DICOM terkadang lebih sulit untuk ditangani, informasi yang disimpan lebih canggih dan dapat diterapkan pada kasus penggunaan medis yang lebih luas.
#4: DICOM berfungsi dengan lapisan 2D, sedangkan NIfTI dapat menampilkan detail 3D
Dengan file NIfTI, gambar dan data lainnya disimpan dalam format 3D. Ini dirancang khusus dengan cara ini untuk mengatasi tantangan orientasi spasial dari format file gambar medis lainnya.
Di sisi lain, file gambar DICOM dan data terkait terdiri dari lapisan 2D. Hal ini memungkinkan Anda melihat potongan gambar yang berbeda, yang sangat berguna saat menganalisis tubuh manusia dan berbagai organ.
#5: NIfTI membutuhkan waktu lebih lama untuk dimuat, DICOM memungkinkan pengguna untuk menampilkan satu lapisan dalam satu waktu
Meskipun transfer file DICOM seringkali membutuhkan waktu lebih lama, NIfTI membutuhkan waktu lebih lama untuk dimuat karena data gambar disimpan dalam format 3D. Tergantung pada perangkat lunak atau penampil gambar yang digunakan, semuanya mencoba dimuat pada waktu yang bersamaan. Sedangkan, setelah file DICOM diterima, pengguna dapat menampilkan data satu gambar pada satu waktu atau cukup memuat satu gambar dan metadata terkait, seperti catatan medial yang terhubung ke gambar tersebut.
Lapisan 2D file DICOM berarti lebih cepat dan mudah untuk menerapkan perangkat lunak anotasi gambar medis atau mengirim gambar dan catatan ke printer di tempat kerja medis.
#6: Anda dapat mengubah DICOM menjadi NIfTI
Dan yang terakhir tidak ada bedanya, namun ada gunanya mengetahui profesional kesehatan dan data scientist dapat mengonversi DICOM menjadi file NIfTI tanpa kehilangan kualitas gambar. Konversi NIfTI berguna saat Anda membutuhkan data dalam format berbeda. Beberapa paket perangkat lunak sumber terbuka dan berpemilik akan membantu Anda melakukan hal ini, karena tantangan utama yang harus diatasi adalah menggabungkan lapisan menjadi satu gambar tanpa kehilangan anotasi, label, atau metadata apa pun.
Siapa yang menggunakan DICOM dan kegunaannya?
DICOM adalah format gambar yang lebih banyak digunakan dalam profesi kesehatan, dengan berbagai bidang spesialis yang menerapkannya, termasuk radiologi (untuk CT, X-Ray, MRI, USG, dan RF), patologi, dermatologi, endoskopi, dan oftalmologi.
Rumah sakit di seluruh dunia menggunakan DICOM tidak hanya untuk kemampuan berbagi gambar dan anotasi namun juga untuk kemudahan transfer dan tautan ke catatan medis pasien, penjadwalan, dan objek metadata medis berharga lainnya.
DICOM sangat berguna ketika mencoba mendeteksi kanker. Ketika file DICOM diberi label dengan alat anotasi gambar medis yang kompatibel dengan DICOM, anotator dapat melatih model untuk mengenali kanker dengan lebih cepat dan efektif, sehingga menghasilkan peningkatan drastis dalam deteksi dini.
Siapa yang menggunakan NIfTI dan kegunaannya?
NIfTI awalnya diciptakan untuk memecahkan masalah orientasi spasial yang serius dalam neuroimaging, dengan fokus pada pencitraan resonansi magnetik fungsional (fMRI). Dengan NIfTI, ahli bedah saraf dapat dengan cepat mengidentifikasi objek gambar, seperti otak kanan atau kiri, dalam 3D. Ini adalah aset yang sangat berharga ketika menganalisis gambar otak manusia, organ yang terkenal sulit untuk dinilai dan diberi anotasi.
Ahli radiologi juga menggunakan format file NIfTI, begitu pula tim peneliti Computer Vision berbasis gambar dan startup AI di sektor medis yang mencari persetujuan FDA.
sumber : www.encord.com