Was ist das DICOM-Dateiformat?
DICOM ist ein medizinisches Bilddateiformat, das zum Speichern von medizinischen Bilddaten wie CT-Scans, MRT, Ultraschall und Röntgenbildern verwendet wird. Jede DICOM-Datei bettet Patienten- und Studien-Metadaten direkt neben den Pixeldaten ein, sodass der klinische Kontext mit dem Bild mitreist. .dicom-Dateien begegnen einem häufig unter der kürzeren .dcm-Erweiterung - beide sind identische DICOM Part 10-Dateien. Auf Bildgebungs-CDs aus Krankenhäusern werden Dateien oft ohne Erweiterung gespeichert und über eine DICOMDIR-Indexdatei katalogisiert.
Einzelne DICOM-Schichten variieren in der Größe von etwa 30 KB bis 30 MB; eine vollständige CT- oder MRT-Studie - bestehend aus hunderten Schichten - kann mehrere Gigabyte erreichen. Es handelt sich um ein hochauflösendes Bildformat mit klar definierten Standards, die von hochentwickelten Bildgebungsgeräten weltweit unterstützt werden. Der Standard ist sehr streng, erlaubt aber bewusst Freiheiten bei der Implementierung optionaler und benutzerdefinierter Funktionen durch private Tags und Erweiterungsmodule. Einige Implementierungen dieser Erweiterungen sind möglicherweise nicht zwischen verschiedenen Viewern oder PACS-Systemen portabel.
DICOM kodiert Pixeldaten mit 12-16 Bit pro Pixel in Graustufen - weit über den 8 Bit eines Standard-JPEG hinaus - was die Fensterungs- und Nivellierungssteuerungen (Windowing/Leveling) ermöglicht, die Kliniker zur Untersuchung von Gewebekontrasten nutzen. Farbmododalitäten wie Ultraschall verwenden 24-Bit-RGB. Die Datei beginnt mit einer 128-Byte-Präambel, gefolgt von der DICM-Magic-Signatur bei Byte-Offset 128. Die Kompression der Pixeldaten ist optional und kann JPEG, JPEG 2000, JPEG-LS oder RLE-Transfer-Syntaxen verwenden.
Sicherheit
RISIKO: MEDIUMEine DICOM-Datei selbst besteht aus passiven Bilddaten und führt keinen Code aus, daher ist das Öffnen eines Scans aus dem eigenen Krankenhaus sicher. Das eigentliche Bedenken gilt dem DATENSCHUTZ: DICOM bettet identifizierbare Patientendaten (voller Name, Geburtsdatum, ID, manchmal Adresse) in die Metadaten ein. Bevor Sie einen Scan öffentlich, in einem Forum oder für die Forschung teilen, nutzen Sie die Anonymisierungsfunktion eines Viewers, um diese Tags zu entfernen. Öffnen Sie nur DICOM-Dateien aus legitimen medizinischen Quellen.
Formatdetails
kurz gefasstProgramme zum Öffnen von DICOM-Dateien
Technische Details
technische Spezifikation| Dateisignatur | DICM (4 ASCII-Bytes) bei Byte-Offset 128, vorangestellt ist eine 128-Byte-Präambel; einige ältere DICOM-Dateien lassen Präambel und Signatur gänzlich weg |
| Byte-Reihenfolge | Little-endian oder Big-endian, deklariert durch die Transfer Syntax UID im Datei-Meta-Header; Explicit VR Little Endian ist der Standard |
| Container-Struktur | 128-Byte-Präambel + DICM-Marker + Datei-Meta-Header (SOP Class und Transfer Syntax UIDs) + Datensatz aus getaggten Gruppen-/Element-Elementen, endend mit dem Pixel Data Tag 7FE0,0010 |
| Pixeldaten-Kompression | Unkomprimiert (raw), JPEG, JPEG 2000, JPEG-LS, RLE Lossless oder HEVC/JPEG XL - ausgewählt durch die im Datei-Meta-Header deklarierte Transfer Syntax UID |
| Bit-Tiefe | Typischerweise 12-16 Bit pro Pixel Graustufen (Monochrom); 24-Bit-RGB oder YBR_FULL für Farbmododalitäten wie Ultraschall und Endoskopie |
| Maximale Bildabmessungen | Die Felder für Zeilen und Spalten sind 16-Bit-Unsigned-Integers - bis zu 65.535 × 65.535 Pixel pro Frame |
| Multi-Frame-Unterstützung | Eine einzelne DICOM-Datei kann viele Frames speichern (Cine-Loops, Multi-Schicht-Objekte, Multi-Echo-MRT-Sequenzen) |
| Eingebettete Patienten-Metadaten | Patientenname und -ID, Studien- und Serien-UIDs, Modalität, Akquisitionsparameter und Institutionsdaten werden als getaggte Datenelemente neben den Pixeldaten gespeichert |
| MIME-Typ | application/dicom |
| DICOMDIR | Eine optionale begleitende DICOMDIR-Datei (ohne Erweiterung) indiziert alle DICOM-Dateien in einem Datensatz (CD, DVD, USB) für den portablen Austausch |
| Sicherheit | Keine integrierte Verschlüsselung pro Datei; optionale digitale Signaturen (PS3.15) und TLS werden auf PACS- und Netzwerkebene verwendet |
| Typische Dateigröße | 30 KB - 30 MB pro Bildschicht; eine vollständige CT- oder MRT-Studie (hunderte Schichten) erreicht üblicherweise 100 MB bis mehrere GB |
| Standardisierungsgremium | NEMA (National Electrical Manufacturers Association) und das DICOM Standards Committee, mit kontinuierlich überarbeiteten PS3.x-Teilen |
| SOP Class UID | Jedes DICOM-Objekt trägt eine SOP Class UID, die seinen Bildtyp identifiziert - CT Image, MR Image, Digital X-Ray, Ultrasound, Secondary Capture etc. |
| Veröffentlicht | 1993 (DICOM 3.0); predecessor ACR-NEMA 1985 |
| Neueste Version | DICOM standard is continuously revised (PS3.x, multiple releases per year); file format Part 10 unchanged |
| Offener Standard | Ja · lizenzgebührenfrei |
| Spezifikation | www.dicomstandard.org |
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