ROI DICOM: O que é a ferramenta ROI em um visualizador DICOM?

O que é a ferramenta ROI e para que ela serve?

Esta é uma ferramenta cuja sigla em inglês significa “Region of Interest”, ou seja, região de interesse. Refere-se a uma parte da imagem que se deseja filtrar ou manipular de alguma forma, por exemplo, para fazer uma anotação ou medição. 

Em um visualizador DICOM, o ROI é uma das funções básicas. Diferentes sistemas PACS oferecem diversas maneiras de marcar a região de interesse, ou ROI, em um estudo, como círculos, elipses, polígonos e retângulos, entre outras. 

Por meio das propriedades do visualizador e da própria ferramenta, tanto sua aparência quanto seu comportamento podem ser personalizados.

Sua principal utilização é realizar medições após a detecção da região de interesse, ou ROI, em uma área da imagem médica. Isso permite que o médico faça comparações com estudos anteriores, ajuste o contraste ou o brilho, faça mediçõese, de modo geral, use todas as ferramentas do visualizador DICOM ao redor da área desejada.

Outras ferramentas do visualizador DICOM que interagem mais frequentemente após a detecção de uma região de interesse, ou ROI, incluem:

• Medição de comprimento 
• Medição de ângulo
• Medição de área
• Medição de volume
• Anotações
• Seleção de área poligonal
• Seleção de área à mão livre

O que é DICOM?

Um acrônimo para Digital Imaging and Communication in Medicine (Imagem Digital e Comunicação em Medicina), DICOM é um padrão para imagens digitais e comunicação em medicina. Foi projetado para especificar um protocolo de regras para troca de dados, o formato de imagem digital de estudos médicos e uma estrutura de arquivo para imagens médicas e informações relacionadas trocadas entre equipamentos de imagem de diferentes fabricantes.

DICOM foi desenvolvido originalmente pela National Electrical Manufacturers Association (NEMA) e pelo American College of Radiology para tomografia computadorizada (TC) e ressonância magnética (RM). Atualmente, é mantido pelo Comitê de Padrões DICOM e oferece suporte a uma ampla gama de imagens médicas nas áreas de radiologia, cardiologia, patologia e odontologia.

O DICOM é utilizado em praticamente todos os hospitais modernos. Ele garante a interoperabilidade dos sistemas usados para produzir, monitorar, transmitir, consultar, processar, recuperar e imprimir imagens médicas e documentos estruturados derivados, bem como para gerenciar o fluxo de trabalho clínico por meio de um sistema PACS.

Como o ROI se relaciona com o visualizador DICOM?

Em geral, modalidades de diagnóstico como ressonância magnética, tomografia computadorizada e radiografia computadorizada, entre outras, podem ser dispendiosas tanto em termos de armazenamento de imagens quanto de infraestrutura. Por esse motivo, buscou-se uma forma de comprimir essas imagens para torná-las mais gerenciáveis tanto para armazenamento quanto para distribuição, sem afetar sua resolução ou capacidade diagnóstica.

A ROI ferramenta também é uma forma de compressão, de modo que a área da imagem pertencente à região de interesse pode ser comprimida usando um algoritmo sem perdas para recuperar os dados originais sem alterações. Da mesma forma, a área externa é comprimida usando um algoritmo com perdas, ou irreversível, algoritmo, que também pode alcançar resultados com uma redução de qualidade visualmente imperceptível.

O protocolo DICOM introduz a ROI ferramenta por meio das capacidades do padrão de imagem JPEG 2000, permitindo que a área de maior importância diagnóstica dentro da imagem seja comprimida sem perdas, enquanto a região restante é comprimida com perda moderada. 

O ROI ferramenta pode ser especificada por meio de um conjunto de coordenadas ou como uma máscara binária do mesmo tamanho da imagem. 

Existem três alternativas para codificação baseada em ROI: 

• Mecanismos de mosaico (tiling) 
• Seleção de CodeBlock  
• Escalonamento de coeficientes (referido como algoritmo Maxshift no padrão JPEG 2000)

Entre as funcionalidades do DICOM protocolo estão a extração de imagens em vários formatos, a análise do cabeçalho e o empacotamento de arquivos em novos arquivos DICOM, já que ele é capaz de gravar cabeçalhos que estão em conformidade com o padrão.

O ROI, por sua vez, deve definir uma região de interesse com base na interpretação de um conjunto de coordenadas ou de uma imagem no formato PGM (portable graymap). O ROI resultante é retornado em um formato padrão utilizando compressão JPEG 2000. Ele aceita diferentes formatos de imagem de entrada e produz uma sequência de imagens de saída com a extensão (.jp2). Seus recursos incluem a capacidade de aplicar compressão com ou sem perdas e interagir com o componente ROI para utilizar a técnica de região de interesse durante a compressão.

Referências

• Descrição geral do DICOM Visão geral.
• Processamento baseado em ROI. Math Works. 
• González, L. “Uma abordagem para compressão de imagens médicas baseada em regiões de interesse e compensação de movimento”. Congreso Argentino de Informática y Salud (Congresso Argentino de Informática e Saúde), CAIS 2013