Formatos de imagen digital: PACS, RIS, DICOM y tipos de imágenes

“Mis días en la selva informática:
De acrónimos y siglas en los
formatos de imagen digital”
Autora: Dra.Lizeth Zaragoza Jiménez
Médico residente de 1er. año, del curso de especialización de Radiología e Imagen
de la Escuela Militar de Graduados de Sanidad
arescory@hotmail.com

Coautor: Dr. Gaspar Alberto Motta Ramírez, Radiólogo.
gamottar@yahoo.com.mx

Hospital Central Militar
Radiología e Imagen H. C. M.

De acrónimos y siglas en los formatos de imagen digital.

Proceso de imágenes
medicas
El uso de herramientas para procesar imágenes
en nuestro desempeño diario es una necesidad.

Tenemos la tecnología disponible pero es
indispensable hacer un buen uso de ella, ya que
el valor de la tecnología no esta en poseerla
sino en el uso que se le dé.
García-Rochin Ramón Proceso de imágenes médicas Secretaría de
Salud del Edo. de Tabasco, Vol. 6 No.1, Junio 2000; 329-331



médicas
En los 70´s el Colegio Americano de Radiólogos (ACR) y
la Asociación Eléctrica Nacional de Manufactura (NEMA)
crearon estándares para transferir imágenes e
información.
Promovieron sistemas de comunicación y almacenaje de
imágenes PACS (Picture Archiving and Communication
Systems)
Integrando estos dispositivos a redes locales (LAN) y de
área amplia (WAN)
García-Rochin Ramón Proceso de imágenes médicas Secretaría de Salud del
Edo. de Tabasco, Vol. 6 No.1, Junio 2000; 329-331

XLV Curso Anual de Radiología e Imagen Cd. de México del 2-6 Febrero, 2011. H. C. M.


médicas
Tales estándares fueron liberados en 1985 como la
publicación: ACR/NEMA 300.1985
En 1993, fué referenciada como Digital Imaging and
Communication in Medicine (Estándar de Comunicación
Digital de Medicina, DICOM 3)
La interconexión de equipos disponibles en nuestro medio,
TC, RM, Equipos de rayos-X, por norma deben contar con
estándares de DICOM 3, para poder realizar extracción de la
información, con medios removibles.
García-Rochin R. Proceso de imágenes médicas. Secretaría
de Salud del Edo. de Tabasco, Vol. 6 No.1, Junio 2000; 329-
331



PACS: Administración
médica eficiente
Picture es la adquisición o captura por vía electrónica de
imágenes.
Archiving almacenaje computarizado de imágenes guardadas
en este sistema de información junto con los reportes
radiológicos correspondientes
Comunication distribución electrónica de imagenes o monitores
para su revisión
System software y red digital que permite la adecuada
interconexión para llevar a cabo múltiples funciones.
Ramírez-Arias JL. Nueva tecnología en radiología e imagen de los Hospitales Ángeles: PACS y RIS.
Acta Médica, Grupo Ángeles 2005;3(4): 279-286



RIS: Administración médica
eficiente
Sistema de Información Radiológica
Se creo en apoyo a los sistemas administrativos de los
departamentos de Radiología
Con él es posible dar seguimiento y control a los pacientes
que acuden al servicio
Se integra al Sistema de Información Hospitalaria (HIS), de
manera que es fácil consultar inclusive el expediente
clínico, permitiendo dar un diagnóstico integral.
Ramírez-Arias JL Nueva tecnología en radiología e imagen de los Hospitales Ángeles: PACS y RIS.
Acta Médica, Grupo Ángeles 2005;3(4): 279-286



PACS y RIS permiten en resumen:
Adquisición y captura de imágenes de todas las
modalidades del Depto. de Radiología
Almacenamiento o archivo electrónico de imágenes junto
con la interpretación radiológica
Visualización de imágenes transferidas a diferentes
monitores en diferentes áreas en el hospital
Recuperación de los diferentes estudios tomados
Telerradología
Ramírez-Arias JL Nueva tecnología en radiología e imagen de los Hospitales Ángeles: PACS y RIS.
Acta Médica Grupo Ángeles 2005;3(4): 279-286



Tipos de imagen
Hay dos tipos principales: vectoriales y
mapa de bites
VECTORIALES
Son gráficos a base de curvas y líneas a través de
elementos geométricos definidos como vectores. Imagen vectorial, originalmente en formato Windows
Metafile (convertido a PNG.)

Su gran ventaja: NO sufren pérdida de resolución al
producirse una ampliación de los mismos.
Se utiliza mucho para rotulación, iconos, dibujos,
logotipos de empresa, etc.
Tiene poco peso como archivo informático, medido en
La foto original que fue tomado en un
kilobytes. formato matricial JPEG

http://www.dzoom.org.es/cont-38-formato-fichero-imagen-fotografia.html



Tipos de imagen
VECTORIALES
La imagen ampliada respecto a su
tamaño original, no ha sufrido ninguna
pérdida, ni en calidad ni en resolución.

Lo utilizan programas de dibujo y de
diseño tales como: El Adobe Ilustrator,
Freehand, Corel Draw entre otros.

Solo pueden visualizarse a través del
programa que los creó, sino se
transforman en mapa de bits.

http://www.digitalfotored.com/imagendigital/tiposimagenes.htm



Tipos de imagen
MAPA DE BITS
Bit acrónimo de Binary digit. (dígito binario). Un bit es un dígito del
sistema de numeración binario, que utiliza dos dígitos 0 y 1.

Se puede imaginar un bit, como una bombilla que puede estar en uno
de los siguientes dos estados: ENCENDIDA o APAGADA

Una imagen rasterizada, ( mapa de bits) estructura de datos que
representa una rejilla rectangular de pixeles o puntos de color,
denominada raster, que se puede visualizar en un monitor de
ordenador, papel u otro dispositivo de representación.

A las imágenes rasterizadas se las caracteriza por su altura y
anchura (en pixels) y por su profundidad de color (en bits por pixel),
que determina, la calidad del color de la imagen.
http://es.wikipedia.org/wiki



Tipos de imagen H. C. M.

MAPA DE BITS
Los archivos de las imágenes se guardan
normalmente en forma de mapa de bits o mosaico
de píxeles.

Cuando se amplia mucho, se distorsiona la imagen
mostrándose el mosaico de "los píxeles" y una
degradación en los colores llegando al efecto de
pixelación por la deformación de la fotografía

Este tipo de imagenes las crean los escáneres y
cámaras digitales

Ocupan mucha mas memoria que las imagenes
vectoriales
http://es.wikipedia.org/wiki

Radiología e Imagen


Tipos de imagen H. C. M.

MAPA DE BITS
Los algoritmos de compresión ayudan a
superar el problema de pixelaje mediante la
disminución del volumen de los datos
necesarios para reconstruir una imagen

Permitiendo aumentar la velocidad de
transmisión a través de la red.

JPEG y GIF, mantienen los detalles en un
tamaño de archivo más pequeño.

Esto ofrece una ventaja teórica para su uso en
(354 × 400 píxeles; tamaño de archivo: 21 KB; tipo
MIME: image/png) el entorno de la enseñanza electrónica.
http://www.digitalfotored.com/imagendigital/tiposimagenes.htm

Radiología e Imagen


Formatos de almacenamiento
de imágenes digitales
Al almacenar una imagen digital se puede elegir de entre varios
formatos en que la información de tonos, brillos y contrastes va a
ser recogida.
La gran mayoría son de compresión: algunos con pérdidas y otros
sin ellas; otros en cambio no tienen compresión alguna.
Se pueden modificar mediante filtros, añadir o suprimir elementos,
modificar su tamaño, etc. y almacenarse en un dispositivo de
grabación de datos como por ejemplo un disco duro.
http://es.wikipedia.org/wik

Radiología e Imagen 1
H. C. M.


CARACTERISTICAS DE UNA IMAGEN

Dos son las fundamentales que varían entre los diferentes
formatos:
Profundidad de color: número máximo de colores diferentes
que puede contener una imagen en un formato
Compresión si el almacenamiento de la información binaria es
tal cual, o previamente paso por una etapa de compactación
de la información

Radiología e Imagen 1
H. C. M.


¿Compresión o no compresión?
Realmente, la pregunta es: ¿Compresión con pérdidas o No?. ¿Qué significa compresión
con pérdidas?

Se trata de un mecanismo de compactación de la información de las imágenes digitales
en que se consiguen unos elevados ratios de compresión.

Conllevan una pérdida en la información y por tanto en la calidad de la imagen.

En los formatos de compresión con pérdidas se aplican algorítmos que permiten decidir
cual es la información menos relevante para el ojo humano y la desechan. A mayor
cantidad desechada mayor compresión, menor espacio, pero también menor calidad.




Las cámaras digitales mantiene el archivo de
la imagen en su estado virgen, no realizan
ninguna compresión y el archivo se mantiene
en su máxima calidad, igual que en el
momento que se captó la imagen. Podemos
citar el formato RAW y el TIFF (1)




Formatos con pérdida de calidad
Formatos que desechan información innecesaria al
almacenarlas sufriendo una pérdida de calidad, pero con la
ventaja de que obtienen archivos informáticos con menor peso y
espacio en las computadoras, haciéndolas más manejables.
EJEMPLOS: JPEG, GIF, PNG. (2)

XLV Curso Anual de Radiología e Imagen Cd. de México del 2-6, Febrero, 2011. H. C. M.


TIFF
La denominación en inglés "Tagged Image File Format"

Formato de archivo de imágenes con etiquetas.
Contienen, los datos de la imagen propiamente
dicha, "etiquetas" en las que se archiva información sobre
las características de la imagen, que sirve para su
tratamiento posterior.
Formato de almacenamiento de la mas alta calidad



TIFF
Admite una profundidad de color de 64 bits.

Su debilidad principal de TIFF es el gran
tamaño del archivo resultante de la utilización
de las técnicas de compresión sin pérdida de
compresión y las etiquetas para transmitir
datos de imagen.




RAW
Del inglés: No alterado o en Forma Natural, formato de Imagen sin
compresión o Crudo.

Formato de archivo que contiene la totalidad de los datos de la imagen
tal y como ha sido captada por el sensor digital de la cámara
fotográfica. (3)

Se usa como alternativa a TIFF.

Los formatos RAW suelen ser distintos entre los fabricantes.

Inconveniente: para poder trabajar con las imágenes en un PC o
imprimirlas hay que llevar a cabo su conversión a otro formato
estándar, lo cual lleva un cierto tiempo. El nivel de calidad que tienen
las imágenes en RAW es semejante al de las imágenes TIFF (1)



JPEG Conjunto de Expertos en
•Joint Photographic Experts Groupes. Gupo
fotografía
Se puede decidir el nivel de pérdidas (y por tanto de calidad) que se
desea tener. Aún con los niveles de calidad más altos en JPEG el
ahorro de espacio es considerable frente a un fichero TIFF

Uno de los formatos mas populares y mas usados en internet. Permite
almacenar y transmitir imágenes ocupando muy poco espacio,
aunque con pérdidas de calidad

Se creó específicamente para el almacenamiento y transmisión de
imágenes fotográficas.

Utiliza la información en mapa de bits almacenado en archivos de
píxeles, sin embargo, no utiliza color indexado




JPEG
La fuerza del formato es comprimir significativamente grandes
archivos de imagen, permitiendo movimientos más rápidos en el entorno electrónico

Su algoritmo matemático compara cada píxel con los adyacentes, lo que permite
ajustar el nivel de compresión

La debilidad principal resulta en una pérdida de datos con cada compresión.

Generando la posibilidad de la distorsión creada por la técnica de compresión. Esto
puede afectar a archivos de imagen que se componen de sólo unos pocos colores o
con grandes áreas del mismo color



GIF
Graphic Interchange Format

La calidad en las imágenes no llega a ser muy alta por su limitada
profundidad de color (sólo 8 bits). (2)

La fuerza principal del GIF es su algoritmo de compresión Lempel-Ziv-
Welch (LZW) rutina de compresión lineal. (6)

Este algoritmo proporciona hasta 4:1 sin pérdida de compresión de las
imágenes

Ofrece una opción de entrelazado que permite una versión en bruto
preliminarde una imagen que se muestra antes de que toda la imagen
se transmita



GIF
Debilidades:
Se limita a 256 colores o tonos de gris en una imagen.
Utiliza el clásico rojo-verde-azul (RGB) método para definir los
valores de píxeles, en la que valores de 0 a 255 se define para el
rojo, verde y azul.
Debido a esta limitación, imágenes complejas puede perder
algún detalle cuando reformate en GIF. La implicación práctica
de esta debilidad es la incapacidad para mostrar una imagen con
su gama de color
Richard H. Wiggins, et. al. Image File Formats: Past,
Present and Future Radiographics, 2001; 21:789-798,



PNG
Formato Papúa Nueva Guinea
Ha sido concebido como el sustituto de GIF, incrementando su
profundidad de color (hasta los 48 bits) y usando un
mecanismo de compresión sin pérdidas, mejorado. (2)
Maneja tres tipos de píxeles: mapa de la paleta, escala de
grises y color verdadero (RGB) .
Soporta imágenes en escala de grises de 16 bits, que es
importante en los estudios radiológicos detallados
(2) http://www.digitalfotored.com/imagendigital/tiposimagenes.htm



PNG
Ofrece mejor resolución en menos tiempo.
Un archivo PNG por lo general puede ser reconocido después
de aproximadamente 25% de la transmisión del expediente, en
comparación con la transmisión necesaria del 50% de un
archivo GIF antes de que se reconozca.
El método de compresión combinación de algoritmos LZ77 y
codificación Huffman, fue diseñado para su uso en imágenes
médicas y la imagen de edición detallada con la conservación
estricta de todos los datos.
Richard H. Wiggins, et. al. Image File Formats: Past, Present
and Future Radiographics, 2001; 21:789-798,



Manipulación de las imagenes
digitales
Una buena imagen no se puede crear de una de calidad inferior.
Las funciones más importantes para la correcta digitalización de
imágenes son: el tamaño, la resolución, y el color.
Una resolución de 300 ppp y 72 ppp se debe utilizar para las
presentaciones publicación impresa y la computadora,
respectivamente.
La imagen de mayor resolución se guarda como un archivo TIFF para
las imágenes que se impriman.
El formato JPEG es una buena opción si se necesita un tamaño de
archivo pequeño como en las presentaciones web y PowerPoint.
Frank M. Corl, et. al. A five -step approach to digital imagen
manipulation for the radiologist Radiographics, 2002; 22:981-992



Conclusiones
El conocer con detalle el uso de los programas, los formatos de
imagen digital y las herramientas nos permitirá:
a) Aprovechar al máximo los recursos de imagen; identificar las
ventajas y desventajas de los diversos tipos de imagen y seleccionar
el tipo de imagen apropiado para presentar trabajos en power point o
para publicaciones
b) Conocer los principios físicos que permiten la manipulación y
obtención de imágenes en nuestros monitores.
c) Fomentar la educación medica continua



Bibliografía.
(1) http://www.dzoom.org.es/cont-38-formato-fichero-imagen-fotografia.html

(2) http://www.digitalfotored.com/imagendigital/tiposimagenes.htm

(3) http://es.wikipedia.org/wiki

(4) García-Rochin Ramón Proceso de imágenes médicas Secretaría de Salud del Edo. de
Tabasco, Vol. 6 No.1, Junio 2000; 329-331

(5) Ramírez-Arias JL. Nueva tecnología en radiología e imagen de los Hospitales Ángeles:
PACS y RIS. Acta Médica, Grupo Ángeles 2005;3(4): 279-286

(6) Richard H. Wiggins, et. al. Image File Formats: Past, present and future. Radiographics,
2001; 21:789-798,

(7) Frank M. Corl, et. al. A five -step approach to digital imagen manipulation for the
radiologist. Radiographics, 2002; 22:981-992


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