Visoka kola strukovnih studija za informacione i komunikacione tehnologije

SEMINARSKI RAD

Tema: PACS

Studenti: Profesor:

Vui Marko 232/07 Dr. Ivica Milosavljevi

Mladenovi Aleksandar 366/08Markovi Vladimir 68/07Bakonja Igor 250/07

Jovanovi Miodrag xxx/o6

UVOD

Moderna medicina se ne moe zamisliti bez dijagnostikih aparata, poev od ultrazvuka, raznih varijatni rentgen aparata do skenera i MR ureaja. Informatike tehnologije su, naravno, pronale svoju primenu i u ovoj sferi ljudske delatanosti. Upotreba raunara i digitalnih tehnologija u medicini je u svetu jo uvek relativno nova oblast, i razvoj je jo uvek u punom zamahu.

Raunari se u medicini i medicinskim ustanovama (osim u svrhe naunog razvoja i linog usavravanja) mogu koristiti na mnogo naina. Jedan od njih, i verovatno najjednostavniji i najrasprostranjeniji je upotreba raunara u administrativne i evidencione svrhe. Pod ovim se misli na klasino i specifino finansijsko i robno knjigovodstvo, evidenciju pacijenata, medikamenata, obradu teksta, statistiku i sl. Drugi nacin je koricenje raunara u dijagnostike svrhe, gde se raunar (opremljen odgovarajuim hardverom i softverom) koristi u sprezi sa aparatima za dijagnostiku. Trei nacin je korienje raunara u svrhe komunikacije, najee koristei internet kao medijum.

Medicinska informatika se formalno definie kao oblast koja se bavi procesiranjem kognitivnih informacija i poslovima komunikacije u medicinskoj praksi, edukaciji i istraivanju, ukljuujui informacionu nauku i tehnologiju radi podrke ovih poslova . U ovoj definiciji je evidentna multidisciplinarna priroda istraivanja i prakse u medicinskoj informatici.Medicinska informatika obuhvata kompjuterske nauke, vetaku inteligenciju, teoriju odluivanja, statistiku, kognitivnu nauku, informacioni menadment, politiku zdravstva i, naravno, medicinske nauke. Ovaj interdisciplinarni pristup i zahtev da sistemi moraju imati kliniku ili upravnu primenu, karakteristian je za raunarske nauke. Zaista, medicinska informatika je moda jedna od znatnih primena sa procesiranjem i manipulacijom informacijama sprovedenim u datom kontekstu.

Medicinska praksa je zasnovana na efikasnom donoenju pravovremenih i ispravnih medicinskih odluka. Onda ne iznenauje to, da su veliki napori medicinskih informatiara usmereni na problem donoenja medicinskih odluka u automatizovanoj medicinskoj praksi.

Nauka automatizovanog donoenja odluka u medicini zahteva ne samo korienje napredne raunarske nauke i tehnologija, ve i razumevanje toga kako ljudi (kliniari) koriste informacije i razum sa ciljem donoenja odluka. Podaci sa kojima onaj ko odluuje raspolae moraju biti visokog kvaliteta da bi se donosile visokokvalitetne odluke, te otuda potreba za standardima podataka. Savremeni specijalisti moraju takoe imati pristup savremenom medicinskom znanju, a tu je od velike pomoi tehnologija koju obezbeuju informacioni sistemi i Internet. Lekari takoe donose odluke koristei odgovarajue metode, koje im omoguuju da reavaju probleme i transformiu informacije pri donoenju medicinskih odluka. Veina istraivanja na donoenju odluka u medicini pomou raunara je koncentrisana upravo na automatizaciju i modelovanje ovih njihovih metoda za reavanje problema.

Objavljen je veliki broj radova i projekata koji se tiu ove problematike iz kojih sledi da je osnov informatizacije zdravstvenih ustanova takozvani BIS - Bolnicki Inforacioni Sistem (HIS - Hospital Information System). Mada, mogue je, tamo gde za to postoji potreba umesto BIS kreirati podskup ovog sistema - na primer RIS - Radioloki Informacioni Sistem, koji ima funkciju BIS na nivou Radiologije. Tek tada se stvaraju uslovi za nadogradnju ovakvog sistema za efikasno korienje dodatnih domena upotrebe digitalnih tehnologija u dijagnostike svrhe.

Jedna od oblasti gde je upotreba dijagnostikih ureaja osnov je radiologija. Osnovna tehnologija na kojoj se radiologija zasniva je tehnologija X-zraka, koja se nije mnogo promenila ve vie od 100 godina. Slika, koja je rezultat upotrebe ovih ureaja predstavlja kljunu stavku u dijagnostici. Ali, "proizvod" pregleda nije slika sama po sebi, ve dijagnoza koja proistekne iz njenog koricenja, od strane za to relevantnog strunjaka.

Nezgodna stvar rentgen tehnologije je ta da slika nastaje praktino u samom aparatu kao rezultat interakcije rentgen zraka sa filmom (grafija) ili luminiscirajuim zaslonom (skopija) nakon prolaska kroz telo pacijenta. Slika koja tako nastane na filmu, se nakon razvijanja moe koristiti u dijagnostike svrhe i arhivirati za kasniju upotrebu. Kod skopije je situacija jo komplikovanija, jer se slika posmatra "uivo", a najzanmljiviji detalji pregleda se mogu grafijom prebaciti na film. Ovim se ivi deo pregleda nepovratno gubi. Sve ovo je skopano sa visokom dozom zraenja koju primaju pacijenti, a naroito osoblje koje opsluuje ove aparate i uestvuje u pregledu. Iz ovih razloga se davno pocelo razmiljati o nacinima da se iva slika sa rentgen aparata u odgovarajuem kvalitetu prenese do neke take koja nije na direktnom putu tetnog zraenja. Najee korieno reenje je sistem televizije, gde se koricnjem kombinacije takozvanog pojaavaa slike i televizijske (cevne) kamere dobija video signal koji onda moemo prikazati na monitorima, sa kojih je mogue iz posebno zaticenih prostorija opremljenih daljinskim komandama pratiti tok pregleda. Tok pregleda se kod ovih sistema moe snimiti na video traku, ali sa osetnim gubitkom kvaliteta. Za podrku ovakvom sistemu potrebno je najee (pogotovo kod starijih sistema) puno elektronike i cena odravanja i popravke je veoma velika. Dodatni problem u naoj zemlji predstavlja nedostatak finansijkih sredstava, te je kvalitet slike na ovim sistemima u dosta sluajeva ispod nivoa zadovoljavajueg.

Izazov za efektivno upoljavanje kompjuterizovanog bolnikog ili klinikog informacionog sistema je i prisustvo nasleenih sistema sa specijalizovanim funkcijama u individualnim klinikim ili administrativnim odeljenjima. Tu spadaju specijalizovani sistemi svojevremeno uvedeni za laboratorijske rezultate, farmacijski inventar, i drugi sistemi, kao diktafonski sistemi specijalista ili radioloki sistemi za arhiviranje i komunikaciju slika (PACS- Picture Archival and Communications System). PACS - Picture Archival and Communication System je naziv koji se koristi za sisteme zakomunikaciju i arhiviranje slika

obuhvata:

funkcionalnosti unosa slika u digitalnom formatu

cuvanje i arhiviranje digitalnih slika uzimanje iz arhive i prikaz slika na racunarskim monitorima gde je moguca analiza slika mogucnost prenosa digitalnih slikazahteva brzu mrenu vezu izmedju radiolokih uredjaja i adekvatnih radnih stanica za dodatnu obradu slika izmedju mesta cuvanja slika i racunarskih ekrana krajnjih korisnika-doktora

oni moraju biti integrisani u bolnicki informacioni sistem (BIS), a konacni cilj trebao bi biti elektronski karton pacijenta tj. bolnica bez papira. WEB BAZIRANI PACS SISTEMIIako se servisi teleradiologije mogu uspostaviti u najednostavnijem obliku, na principu taka-taka, napredniji oblik njihove implementacije se moe ostvariti kroz upotrebu PACS sistema koji su bazirani na web tehnologiji. PACS (Picture Archiving and Communication System) predstavlja savremenu, raunarsku alternativnu za papirnu i filmovanu arhivu. To je integrisani sistem koji se sastoji od ureaja za medicinsku dijagnostiku, servera, radnih stanica za pristup podacima, raunarske mree koja povezuje komponente sistema, baze podataka i interfejsa ka drugimsistemima (npr. bolniki i radioloki informacioni sistemi HIS i RIS). Baziranje ovakvog sistema na web tehnologiji omoguava da se podacima moe pristupati sa razliitih lokacija u okviru medicinske ustanove, kao i sa udaljenih lokacija van te institucije. Tako sistem u sebi objedinjuje funkcije teleradiolokih servisa i sitema za arhiviranje, pretraivanje i pregled medicinskih snimaka i podataka pacijenata. Postoje est osnovnih elemenata ovakvog sistema (prikazano na slici 1).

Slika 1 Arhitektura web baziranog PACS sistema1. Akvizicija snimaka (Image Acquisition) akvizicija digitalnih snimaka zahteva postojanje medicinskih ureaja sa odgovarajuim interfejsom prema PACS sistemu. Ti medicinski ureaji su CT (Computed Tomography), MRI (Magnetic Resonance Imaging), digitalizator filmova i dr. i oni moraju biti u skladu sa DICOM (Digital Imaging and COmmunication in Medicine) standardom. DICOM predstavlja meunarodni standard za definisanje i nain prenosa medicinskih informacija i snimaka koji obezbeuje interoperabilnost izmeu razliitih ureaja. Ako standard nije podran na medicinskim ureajima, tada mora postojati ureaj za konverziju medicinskih slika (gateway).DICOM je standard razvijen od strane ACR-NEMA (American College of Radiology - National Electrical Manufacturers Association) sa ciljem da se unapredi distribucija i pregled slika u medicini. Standard je nastao 1992. godine na godinjem sastanku RSNA (Radiological Society of North America). Rad na usaglaavanju standarda zavren je 1993. godine, a u dananje vreme aktuelna je verzija 3.0. Standard izmeu ostalog propisuje i formate kompresije medicinskih podataka.

2. Komunikaciona mrea Kao osnova PACS sistema postoji komunikaciona mrea za prenos snimaka i njima pridruenih podataka. Struktura mree ima presudan uticaj na brzinu rada celokupnog sistema. Mrene funkcije PACS sistema zahtevaju i LAN i WAN okruenje. Potrebna mrena infrastruktura PACS sistema u najveoj meri zavisi od tipa snimaka koji se u tom sistemu koriste.3. Prikaz snimaka radne stanice za pregled snimaka se obino nalaze u ordinaciji. One moraju zadovoljavati odreeni kvalitet. Kvalitet radnih stanica ogleda se u fizikim karakteristikama monitora. Mogu se podeliti u dve grupe: stanice niske rezolucije (rezolucije 512 x 512 piksela);

stanice visoke rezolucije (rezolucije oko 1K x 1Kpiksela);

Poredodreenog kvaliteta monitora, potrebno je obezbediti i optimalne uslove osvetljenja u prostoriji u kojoj se vri pregled snimaka. Svetlo mora biti odreenog intenziteta, bez stvaranja refleksije na monitoru.

Na ovim stanicama je potreban interaktivni korisniki interfejs sa mogunou podeavanja kontrasta snimnka, zuma, pomeranja snimka i prikazivanja podataka o pacijentu.

4. Podaci pacijenata Bolniki informacioni sistem HIS (Hospital Information System) i radioloki informacioni sistem RIS (Radiology Information System) moraju imati interfejs ka PACS sistemu. Standard koji to omoguava je HL7.HL7 (Health Level Seven, 7th OSI layer protocol) je standard za elektronsku razmenu informacija meu medicinskim aplikacijama na sedmom sloju OSI modela. To je protokol za razmenu podataka koji definie sadraj poruke koju aplikacija koristi u procesu razmene podataka sa drugom aplikacijom. HL7 specificira format podataka i njihov sadraj, ali ne precizira kako e poruke biti prenete kroz mreu. Za prenos poruka koristi se TCP/IP protokol.

5. Arhiva snimaka Sistem za arhiviranje snimaka bi trebao da bude centralizovan, sa podrkom za DICOM i HL7 standarde.6. Web server Aplikacija koja se nalazi na web serveru treba da omogui pristup i adekvatan prikaz podataka zaposlenima u medicinskoj ustanovi i udaljenim korisnicima kojima treba da se omogui pristup svim ili samo odreenim podacima pacijenata.II. DICOM STANDARD I DICOM FORMAT FAJLA

Sa razvojem medicinske opreme za generisanje razliitih vrsta snimaka i poveanjem broj proizvoaa iste, dolo je do velikog pomaka u korienju medicinskih slika prilikom dijagnostikovanja bolesti. To je dovelo do stvaranja osnove za upotrebu raunara za obradu i analizu digitalnih medicinskih snimaka. Kako je ovaj trend bio u ekspanziji, javljala se neusaglaenost meu podacima i ureajima, kao i metodama za skladitenje i prenos slika,

to je pravilo velike probleme korisnicima, pa su 1983.godine, organizacije ACR (American College of Radiology) i NEMA (National Electrical Manufacturers Association) zapoele realizaciju standarda kojim bi bila reena neusaglaenost izmeu ulaznih ureaja za akviziciju medicinskih slika, sa jedne strane, i ureaja za obradu, pregled, arhiviranje i ostalih funkcionalnosti koje su korisnicima bile potrebne, sa druge strane. Rezultat napornog rada i istraivanja ovih dveju organizacije je bio DICOM standard.

DICOM standard je prolazio kroz nekoliko etapa tokom svog razvoja koje su pratile razliite verzije, ali je, konano, 1995. godine, ovaj standard zavren sa poslednjom aktuelnom verzijom 3.0. Meutim, od tada do danas, standard je dopunjavan u skladu sa novim mogunostima i zahtevima moderne medicine i informacionih tehnologija, tako da je pretrpeo mnoge izmene i unapreenja, ali je i dalje verzija 3.0.

III. STRUKTURA DICOM FAJLA

to se tie strukture DICOM fajla, moe se rei da on, poput ostalih formata slika koji danas postoje, pamti slike u fajlove koji se sastoje iz 2 dela, to su zaglavlje i podaci.

A. Zaglavlje DICOM fajla

Zaglavlje DICOM fajla je specifino, jer je koliina i raznovrsnost podataka, koji se u njemu mogu pamtiti,mnogo vea nego kod drugih formata slika (BMP, JPEG,GIF). U njemu se pamte tehniki podaci o slici (broj vrsta i kolona, broj boja, broj bitova po pikselu), podaci o modalitetu slike (CT, MRI, ultrazvuk...), o mestu i nainu snimanja (vremenu i datumu, mestu snimanja, poloaju pacijenta, poloaju aparata kojim je dobijena slika...), postavljena dijagnoza i drugi. Da bi se mogao skladititi ovako veliki broj razliitih podataka, u okviru standarda je za svaki podatak, koji se moe javiti u zaglavlju, tano definisan tip podataka, pozicija u zaglavlju, mogue vrednosti, a takoe je dat i detaljan opis [5], [6]. S obzirom da je koliina razliitih podataka koji se mogu predstavljati velika i da se ne moe unapred znati koje od njih slika sadri a koje ne, neophodno je jedinstveno ih identifikovati. Zbog toga su svi podaci podeljeni po srodnosti u grupe, a unutar svake grupe se moe nalaziti jedan ili vie elemenata. Identifikacija podataka se vri na osnovu njihove oznake (taga) koja se sastoji od broja grupe i broja elemenata u okviru grupe, u formatu grupa:element, pa je tako na primer ime pacijenta smeteno u segment 0010,0010.

B. Podaci u DICOM fajlu

Drugi deo DICOM fajla ine podaci o samoj slici (pixel data). Podaci u ovom delu se interpretiraju na osnovu odgovarajuih podataka u zaglavlju. Pod slikom se u ovom sluaju podrazumevaju 2D, 3D slike, niz frejmova (kao na primer snimak rada srca). Pikseli mogu biti zapameni u originalnom formatu nekompresovano ili kompresovano. Vrsta kompresije je takoe navedena u hederu DICOM fajla. Podaci su podeljeni u niz sekvenci Data Elemenata, ije je znaenje potrebno razumeti da bi se pravilno dekodirale informacije koje se nalaze na snimku. Svaka grupa nosi neki tip informacija. Neke od najvanijih grupadate su u tabeli 1:TABELA 1: NEKE OD GRUPA DICOM TAGOVA.

Grupa Sadraj

Grupa 2H informacije o samom fajlu

Grupa 8H generalne informacije o tipu slike,

instituciji, operaterima, modalitetu

Grupa 10H informacije o pacijentu

Grupa 28H informacije o samoj slici

Grupa 7FE0H sadri piksele kojima je predstavljena

slika u snimku

Ostale grupe nose informacije vezane za nain snimanja slike, za preparate i opremu koja je koriena, za detaljan opis procedure leenja, o delu tela koji je prikazan na slici,itd. Koja se od tih grupa i koji njeni elementi javljaju zavisi od tipa slike i proizvoaa ureaja za akviziciju DICOM snimka, kao i od mnogih drugih faktora. Sa razvojem standarda i usavravanjem ureaja za akviziciju stalno se proiruje spisak grupa i elemenata koji se koriste za opisivanje sadraja DICOM fajla.

Razvoj PACS-a u Srbiji

1999. Prvi teleradioloki PACS kod nas na osnovu iskustava iz telepatologije Web-baziran Linux/MySQL sa JPEG kompresijom

Jan. 2000. FastEthernet LAN na radiologiji u VMA dpPACS instaliran na Internet serveru u Centru za telemedicinu na VMA dpPACS podrava i Interanet i Internet klijente

Jun 2000. UgraenDICOM 3.0 Web-baziran DICOM 3.0 uz dpPACS

MS platforma (Win2K, SQL Server)

2001. Integracija radiologije i patologije preko PACS-a na VMA

Kompjuterizovan Medicinski karton na VMA

Jun 2001. Instalacija dpPACS na Klinikom centru Srbije (KCS) Prenos MRI slika preko akademske mree

2002. Zaetak teleradioloke mree Integracija dpPACS instalacije na VMA i na KCS sa dpPACS serverom na ETF-u u Beogradu

PACS IMPLEMENTACIJA

Potreba za ovakvim sistemom sa jedne strane i specifinosti domacih zdravstvenih ustanova uslovili su realizaciju posebnog PACS projekta koji je uspeno sproveden i implemeniran na vie lokacija.

Specifinosti su bile vezane za nekoliko kljunih taaka:

Nepostojanje ili loe funkcionisanje BIS/RIS

Nedostatak raunarske opreme

Lo stepen umreenosti i telekomunikacija

Raznorodna oprema

Mala finansijska sredstva

S druge strane, bilo je neophodno ispotovati (svetske) zahteve funkcionalnosti i standardizacije ovog sistema i prilagoditi ga svakom korisniku. Takoer, morala se obezbediti skalabilnost sistema, vezano za druge modalitete rada i budui razvoj projekta.

Sr ovog sistema i njegov najkritiniji deo predstavlja svakako onaj deo koji se tie akvizicije - preuzimanja slike. Tu nailazimo na problem razliitih modaliteta rada i razliitih modaliteta uzimanja slike. Generalno, akviziciju slike moemo podeliti na tri najosnovnija modaliteta zavisno od nivoa opremljenosti aparata:

Digitalni aparati - preuzimanje slike direktno, korienjem

komunikacionih protokola

Analogni aparati sa video izlazom - preuzimanje slike framegrabber

karticama visoke rezolucije

Analogni aparati bez video izlaza - hardversko reenje, ugradnja digitalne

CCD kamere za uzimanje slike, implementacija zavisi od tipa aparata

PROGRAMSKI PAKET

Prvi deo softvera je onaj koji obezbeduje osnovu funkcionalnosti BIS/RIS. Radi se o softverskom modulu za prijem pacijenata (alterska aplikacija) gde se vri kreiranje i auriranje Digitalnog Kartona Pacijenta (DKP).

Ova aplikacija u sebi objedinjuje podatke o: pacijentima, knjigu protokola, lekarima, ordinacijama, vrstama pregleda i nabavci i utroku medicinskog materijala, kao i sve neophodne ifrarnike.

Ovakav sistem obezbeuje jednoznani unos podataka o pacijentima i pregledima, na jednom mestu i skrauje vreme toka pregleda od trenutka dolaska pacijenta do dijagnoze. To je jedan od bitnih preduslova za efikasno funkcionisanje PACS sistema, pracenje toka pregleda i arhiviranja nalaza i izvetaja. Takode, ovo minimalizuje greke u evidentiranju demografskih podataka o pacijentu, jer se auriranje centralizuje i podaci se unose samo jednom. Takode, svi pregledi vezani za jednog pacijenta, ukljuujui i razne modalitete pregleda (rentgen, ultrazvuk, skener...) mogu se pronai na jednom mestu, u DKP.

Radne stanice za akviziciju slike, u zavisnosti od modaliteta rada, koriste neku od verzija aplikacije za akviziciju i distribuciju slike. Sve ove verzije su to se tie interfejsa gotovo identine, a najvie se razlikuju u delu koji se tice same akvizicije - na osnovu razliitih naina vezivanja na odgovarajue medicinske aparate.

Racunarska mrea koja slui kao osnov komunikacije u ovom reenju je zasnovana na TCP/IP protokolu. Ovaj protokol omoguuje univerzalnost, brzinu i visoku pouzdanost komunikacije. Radi se o minimalno switched 100MBit mrei, jer je za ovu vrstu komunikacije (gde se radi o transferu relativno velikih fajlova) neophodno obezbediti brzinu koja nee ometati radni proces ili proces dijagnostike. Tamo gde za to postoji potreba i tehnike mogucnosti poeljno je koristiti i optike veze.

Radiologija ima velike zahteve to se tice kapaciteta arhiviranja i komunikacije. Prosecan radioloki pregled zahteva (po svetskim iskustvima) 15-30 MB. Ove brojke se mogu viestruko smanjiti upotrebom kompresije podataka. Kao osnovni medij za arhiviranje podataka koriste se hard diskovi i CD-ROM.

Radna stanica za akviziciju omoguava preuzimanje slike sa dijagnostikog aparata, pojedinacno ili u sekvencama (dinamika pregleda). Po uzimanju slika, one se automatski vezuju za izabranog pacijenta i arhiviraju u DKP. Arhiviranje moemo podeliti na kratkotrajno i dugotrajno. Kratkotrajno arhiviranje slui u svrhu dijagnostike, pisanja lekarskih nalaza, ili telekonsultacije (Telemedicina-Teleradiologija). Kljune slike i sekvence koje su karakteristine za dijagnozu se onda mogu i dugotrajno arhivirati, na nezavisnim medijima, a njihovo naknadno pronalaenje je olakano softverskim reenjem i naroitim obeleavanjem medija. Isti ovi podaci mogu posluiti lekarima za svrhe razliitih statistika i nauno-istraivacki rad.

Akvizicione stanice kroz mreu distibuiraju ove podatke do radnih stanica na kojima se vri dodatna obrada i pisanje lekarskog nalaza/izvetaja. Skladitenje slike (kratkotrajno i dugotrajno) vri se po DICOM standardu, i to posebnoj varijanti standarda tzv. multi-DICOM, koji omoguava spremanje vie slika u jedan DICOM fajl. Slike u DICOM formatu su kompresovane lossless JPEG kompresijom koja obezbeuje visoki stepen kompresije bez gubitaka. Svaka slika u ovom fajlu nosi sve podatke relevantne za pregled, pa ak i lekarski nalaz - dijagnozu. Koricenje ovog standarda omoguava jednostavnu razmenu informacija unutar i van medicinske ustanove.

Podaci i slike preneti u svrhu telekonsultacije mogu se pregledati koricenjem nekog od standardnih Dicom Viewer programa. U razvoju je Web interface, koji bi omoguio pristup podacima bez korienja klijent aplikacije, kroz standardni Internet browser.

HARDVERSKO REENJE

U zavisnosti od tipa konekcije na ureaj, primenjuju se razliita hardverska reenja. U sluaju digitalne komunikacije, to je redak sluaj u naim medicinskim ustanovama, koristi se DICOM protokol. Ureaj se direktno vezuje na PC racunar posredstvom mrenog ili DICOM prikljuka uz korienje odgovarajueg PC interfejsa. Najvei broj aparata (klasini rentgen aparati sa TV skopijom, CT, MR, angiografi, ultrazvulni aparati) i kod nas i u svetu ima samo video signal koji moemo digitalizovati. Ovaj signal moe biti klasian (PAL/NTSC) ili visoke rezolucije. Za ureaje sa klasinim video izlazom moemo koristiti standardne framegrabber kartice, dok kod visoko rezolucijskih signala moramo koristiti specijalne. Visokorezolucijska framegrabber kartica koriena u ovom reenju je Accura I-60, firme Foresight Imaging, koja je priznata od strane ACR za digitalizaciju ovih tipova radiolokih ureaja.

Poseban reim rada moe se koristiti kod angiografskih pregleda. U ovom reimu, mogue je u realnom vremenu snimiti dinamiku pregleda u visokom kvalitetu (1024x1024, 30 fps), kao i substrakciju u realnom vremenu. Ovakve performanse nemaju ni najsavremeniji namenski aparati u svetu. to se tie klasicnih framegrabber kartica koricene su kartice proizvoaa

ELSA, Pinnacle i ATI.

Kod nas je vrlo esto slika na ovakvom tipu aparata nedovoljnog kvaliteta, zbor neredovnog ili loeg servisiranja i nedostatka finansijskih sredstava za nabavku novog pojaavaa slike ili kamere. U sluaju da je problem loa cev TV kamere (VIDICON), pribegava se zameni ove kamere i kompletne centrale i pratee analogne elektronike CCD kamerom sa odgovarajuim

objektivom, koja je mnogo puta jeftinija, a daje odgovarajui kvalitet slike. U zavisnosti od finansijskih mogunosti, bira se kamera odgovarajue rezolucije i osetljivosti (SANYO, SONY, DALSA). U zavisnosti od tipa kamere koji se koristi, razlikujemo uzimanje slike digitalizacijom iz video signala, ili direktno sa digitalnog interfejsa ukoliko on postoji.

Trei vid aparata (npr. fluorograf) nema nikakvu mogunost preuzimanja slike, pa se prvo moralo reiti pitanje dobijanja video signala, a nakon toga se digitalizacija vri kao u prethodnom sluaju. Pitanje dobijanja slike reava se iskljuivo visokorezolucijskim crno-belim kamerama. U zavisnosti od tipa aparata neophodna je ugradnja odgovarajue optike da bi se slika sa luminiscirajuceg zaslona prenela do CCD ipa. Duina ekspozicije se kontrolie softverskim reenjem koje obezbeduje uvek isti kvalitet preuzete slike. Osim toga ekspozicija kontrolisana na ovaj nacin je 2-3 puta kraa od standardne, manuelno kontrolisane.

Nakon dobijanja kvalitetnog video signala slika se moe preuzeti kao u drugom sluaju. Ima jo nacina na koji se slika moe digitalizovati, a jedno od najnovijih svetskih reenja (kod nas se zbog jako visoke cene jo uvek ne koristi) je takozvana digitalna kaseta - digital flat panel. Naime, radi se o specijalnoj kaseti bez filma, koja u sebi ima matricu osetljivu na rentgen zraenje i digitalni interfejs. Moe se koristiti na svim vrstama aparata umesto kasete sa filmom. Za razliku od filma koji je za jednokratnu upotrebu, ova kaseta se moe koristiti za sva snimanja na aparatu, a digitalizovana slika se preuzima direktno na racunar. Ova tehnologija verovatno predstavlja budunost digitalne radiologije, i sniavanje cene i masovnija proizvodnja e povoljno uticati na njeno omasovljenje.

U trenutnim implementacijama sistema, slika je preuzeta (na neki od ovih nacina) sa sledeih tipova dijagnostickih aparata:

- Shimadzu IDR 1000

- Telestatiks

- Undistat

- Delft Odelka

- Olimpus Endoscope (vie modela)

- Acouson Ultrasound

- Combison Ultrasound

Na ovim aparatima su upotrebljene sve tehnologije uzimanja slike, tako da se bez problema moe vezati praktino bilo koji tip aparata. TeleDICOMTeleDICOM je okruenje za saradnju i interaktivan rad na medicinskoj dokumentaciji. Ideja ovog sistema je da prui jednostavan, ali snaan nain za razmenu strunog znanja lekara iz bilo kog mesta gde je raunarska mrea dostupna.

Sastav nudi specijalizovane instrumente, delujui na multiframe medicinske slike, kao to su udaljenost i ugao merenja, Hounsfield prozor prilagoavanja. Njihova funkcija je poveana integrisanim Intelovim alatima (interaktivni govorni, razmena tekstualnih i pokaziva) dajui i utisak prave doktorske konsultacione sednice izvedene bez prisiljavanja doktora da naputaju njihova radna mesta.Sastav podrava DICOM standard koji nudi kvalitet dijagnoze pacijenata, kao i kompletan pregled tekstualnog opisa evidentiranog direktno od medicinskih ureaja. TeleDICOM daje i kalibriranje alata kako bi se merile vremenske i prostorne udaljenosti to olakava tumaenje zajednikih rasterskih slika i video sekvenci (npr. JPEG, GIF, AVI, itd.). To ini primenu spremnom za podrku ne samo dokumenata napravljenih od strane DICOM kompatibilnih za dijagnostike ureaje, ve i irok i raznolik spektar digitalnih slikovnih izvora kao to su skeneri, digitalni fotoaparati, itd.Primena takoe igra vanu edukacijsku ulogu doputajui studentima medicine da posmatraju on-line konsultacije bez dozvole da ometaju sednice.Sastav je razvijen u saradnji s Don Pol 2. bolnicom u Krakovu.

Funkcionalnosti u sastavu TeleDICOM Ukratko:

-sinhroni i interaktivni rad sa medicinskim dokumentima koristei zajedniki pokaziva, jednostavnih oblika i specijaliziranih alata,-viekorisnika podrka,s integriranim govornim i chat alatima,-sklad sa H.323 multimedijski standard,-rad u beinim mrea.-uesnici TeleDICOM sednice su dobili alat za:-merenje udaljenosti i ugla,-Hounsfield prozor prilagodbe,-intuitivan zoom i pan,-pojedinanu i multiframe podrku DICOM slike,popularnih rasterskih slika (npr. JPEG, GIF, AVI).

Ekran koji vidi korisnik TELEDICOM-a

PREDNOSTI

Sama digitalizacija donose niz prednosti:

- Evidencija radnog angaovanja. Kroz evidenciju pregleda moe se planirati zauzetost i optereenje ureaja i osoblja. - Konzistentna evidencija pregleda i pacijenata. Korienjem ditigalnog kartona pacijenta gubi se potreba za papirnom evidencijom ime se dobija na brzini i komociji rada i smanjuje se fiziki prostor za skladitenje ovih informacija i istorija bolesti. Takoer, viestruko je smanjena mogucnost greki kod unosa podataka, nema zaturenih istorija i podataka o ranijim pregledima. Pored toga, mogue je dobiti razliite vrste izvetaja po bilo kom osnovu. - Evidencija i kontrola utroka i nabavke materijala. Korienjem standarda utroka materijala u radiologiji, mogue je automatizovati plan nabavke i razduenje utroenog materijala to umnogome rastereuje posao medicinskog osoblja, omoguuje veliku utedu.

- Digitalna arhiva

U digitalnoj arhivi se pored podataka o pacijentu i vrsti pregleda, nalazi i komplenta istorija bolesti, ukljuujui sve nalaze i laboratorijske analize, slike, dijagnoze, konsultacije sa drugim specijalistima - sve na jednom mestu. Ovo umnogome smanjuje prostor potreban za ovakvu vrstu dokumentacije i smanjuje vreme pristupa do nje.

- Statistika obrada podataka

Podaci o pacijentima i pregledima mogu biti predmet statistikih analiza, po raznim osnovima, u svrhu bolje organizacije rada ili u nauno-istraivake svrhe.

- Manje doze zraenja za pacijente i osoblje

Obzirom da se akvizicija podataka uglavnom vri iz reima skopije, umnogome je smanjena doza zraenja. Mogunost naknadnog detaljnog pregleda snimljenog materijala smanjuje potrebu za ponovnim pregledima. Naroito je vano smanjiti dozu zraenja koju primi medicinsko osoblje u radiologiji jer je ono stalno izloeni ovim uticajima. To se postie i pomenutim metodama, ali i mogunou daljinske kontrole pregleda. - Utede na filmu, hemikalijama i sl.

Film je jo uvek nezamenljiv medij u radiologiji, ali implementacijom digitalnog reenja koje u veini sluajeva moe dati dovoljan kvalitet u dijagnostike svrhe, smanjuje se potreba za filmovanjem. Korienjem digitalizacije visokog kvaliteta u kombinaciji sa digitalnim uredajima za filmovanje mogue je napraviti i dodatne utede (izborom vie relevantnih slika ili detalja na jednom filmu-montaa). - Poboljanje kvaliteta slike na starijim aparatima

Nova CCD tehnologija omoguava bru i kvalitetniju konverziju rentgen slike u digitalni oblik i smanjuje se vreme pripreme aparata.

- Digitalna obrada slike u svrhu bre i preciznije dijagnoze

Primenom alata za digitalnu obradu slike mogue je istai onu informaciju na slici koja je najbitnija za odreeni tip pregleda.

- Standardizacija

Korienje svetski priznatih standarda omogucava kompatibilnost sa svim zdravstvernim ustanovama i sistemima irom sveta koji imaju impementiran DICOM starndard.

- Mogunost transfera slike na daljinu brzo i bez gubitaka Telemedicina

Digitalna komunikacija (koja moe koristiti razliite medije) omoguava brzu komunikaciju i podaci koji su ovako preneti ne razlikuju se ni po emu od originala. Mogue je koristiti usluge drugih ustanova i specijalista, vriti prenos slike do udaljenih lokacija u razlicite svhe, ukljuujui i edukaciju.

- Smanjenje trokova odravanja aparata i ureaja

Nova tehnologija, pored niske cene ima i visoku pouzdanost u radu u odnosu na stare, pa je i garantni rok adekvatno dui. Smanjenjem trokova pregleda jedom instalirani sistem otplauje u relativno kratkom roku celu investiciju. Uvodenje sistema je reeno kroz vie faza (skalabilnost), to omoguava planiranje dinamike investicije.

- Viestruko nia cena u odnosu na sline sisteme inostranih proizvoaa Univerzalnost domaeg reenja omoguuje povezivanje raznorodnih ureaja, bez potrebe za korienjem posebnih (skupih) softverskih paketa proizvoaa i njihove specifine opreme, to umnogome pojeftinjuje implementaciju iz istu ili slinu funkcionalnost.

Zakljuak

Svrha PACS (Picture Archiving and Communication Systems) sistema je da povee razliite sisteme za akviziciju, obradu, arhiviranje i prezentaciju medicinskih slika najee predstavljenih u DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) formatu u jedinstveni medicinski informacioni system. U takvom informacionom sistemu je svaka digitalna medicinska slika jedinstveno identifikovana i povezana sa odgovarajuim pacijentom i lekarskim pregledom tokom kojeg se inicira akvizicija medicinske slike, kao i lekarom koji vri akviziciju i/ili nadgledanje, ali i ureajem na koji se ta akvizicija obavlja. PACS je jedna celina koja se sastoji od nekoliko podsistema iji broj i namena moe da varira u zavisnosti od realnih potreba, tehnikih i materijalnih mogunosti i drugih faktora koji se tiu medicinske ustanove, sredine kao i pojedinaca koji uestvuju u sistemu. PACS sistemi su zamiljeni kao centralizovana baza medicinskih podataka na nivou nekog regiona ili cele jedne drave. Meutim, da bi se realizovala cela ta zamisao moraju da se obezbede adekvatne tehnike, materijalne, kao i obrazovne mogunosti uesnika u sistemu, pa zato u velikom broju zemalja u svetu PACS sistemi nailaze na probleme i veoma se teko realizuju, to je sluaj i sa naom zemljom. Naravno, postoji i dobar broj zemalja u kojima se ovi sistemi uveliko koriste. Na taj nain oni, ali i gotovo sve razvijene zemlje sveta dole su do zakljuka da je neophodno uvesti PACS, KBIS i telemedicinske sisteme, jer donose ogromne utede uz istovremeno poveavanje kvaliteta i efikasnosti zdravstvene zatite. Oni su posebno interesantni za siromane zemlje, jer omoguuju ostvarenje velikih permanentnih uteda (npr. investicija u PACS se otplati za 1-2 godine, na utedi od rendgen filmova, to znai da ve od tree godine nadalje ovaj sistem ostvaruje veliku utedu u budetu socijalne zatite). Na kraju, pomenimo i to da ovi sistemi umnogome podseaju na Internet 1995. godine svi su uli za njih, ali nisu svi uli u te vode. A one se ne mogu se zaobii...

Literatura:

- Gary J. Wendt, M.D., M.B.A., Focus on Ultrasound, PACS for the Uninitiated,

University of Wisconsin - Ultrasound Conference 1998.

- National Electrical Manufacturers Association, Digital Imaging and Communications in

Medicine (DICOM), 1999.

- Ngon Dao and C. F. Dewey Jr., An Object-Relational Architecture for a DICOM

Medical Image Archive, Massachusetts Institute of Technology , International

Consortium for Medical Imaging Technology, 1997

- F. Heinemann, Radiologische Klinik, Abteilung Strahlentherapie, Klinikum der Albert

Ludwigs Universitt Freiburg, RIS - Radioonkologie Informationssystem Mglichkeiten

& Grenzen, AK Computer in der Radiologie - 31. Treffen am 21./22.04.97 in Freiburg

(Breisgau)

- Stelios Orphanoudakis, Eleni Kaldoudi, Manoulis Tsiknakis, Technological advances in teleradiology, European Journal of Radiology, Special Issue: Towards a

Digital Radiology Department - Technological Advances

and Clinical Evaluation, vol. 22, str. 205-217, 1996.

WWW resursi: http://medical.nema.org/dicom.html - NEMA's official Web page - DICOM

http://icmit.mit.edu/ - International Consortium for Medical Imaging Technology

http://www. acr.org/ - Homepage ACR. http://www. telfor.rs/telfor2005/radovi/TM-2.30.pdfhttp://www. ensc.sfu.ca /~ljilja/cnl/pdf/yiu_project.pdf

http://www.digitalix.co.yu/download/diskobolos2001.pdf

http://www.openstarts.units.it/dspace/bitstream/10077/2584/1/Marco%20Beltrame%20-%20O3-DPACS%20thesis.pdfhttp://www.cs.agh.edu.pl/papers/TR-03-6.doc