W tym wpisie na blogu wyjaśnię, dlaczego zdjęcia rentgenowskie niemal zniknęły ze szpitali, a także podsumuję zasady i zalety PACS, systemu komputerowego, który je zastąpił.
Krajobraz i wyzwania ery klisz rentgenowskich
W przeszłości był to powszechny widok w szpitalach: po wykonaniu zdjęcia rentgenowskiego lekarz wracał do gabinetu i wkładał kliszę do podświetlanego pojemnika, aby ją zbadać. Ta scena, którą prawdopodobnie doświadczył każdy odwiedzający klinikę stomatologiczną lub ortopedyczną, była rutyną w niemal każdym szpitalu zaledwie 10-15 lat temu.
Jednak takie klisze są obecnie rzadko spotykane w dużych szpitalach uniwersyteckich i wielu prywatnych klinikach. Systemy obrazowania medycznego oparte na kliszach wymagały ogromnych ilości miejsca i wysokich kosztów przechowywania, a obciążenie związane z zarządzaniem stale rosnącym stosem klisz z czasem stale rosło. Co więcej, proces lokalizowania i odzyskiwania fizycznych klisz był czasochłonny i pracochłonny, a do tego miał poważną wadę: uszkodzony film był trudny do odzyskania.
Chemikalia używane w procesie rozwoju powodowały zanieczyszczenie środowiska, a ponieważ jakość obrazów była często gorsza niż obrazów cyfrowych o wysokiej rozdzielczości, prowadziło to do częstego powtarzania zdjęć, co stwarzało niekorzystne warunki kliniczne. Z tych powodów oczywista stała się potrzeba stworzenia nowego systemu do digitalizacji, przechowywania i zarządzania obrazami medycznymi w szpitalach.
Definicja i zasady działania PACS
Czym jest PACS?
PACS (Picture Archiving and Communication System) to kompleksowy system zarządzania obrazami i komunikacji, który gromadzi obrazy medyczne w formie cyfrowej, przechowuje je w bazie danych i umożliwia personelowi medycznemu przeglądanie, wyszukiwanie i przesyłanie obrazów za pośrednictwem powiązanego oprogramowania. Mówiąc najprościej, jest to infrastruktura komputerowa, która umożliwia elektroniczne przechowywanie, udostępnianie i wykorzystywanie obrazów medycznych generowanych w szpitalach w celu opieki nad pacjentami.
Architektura i przepływ pracy PACS
System PACS składa się z trzech głównych komponentów: urządzeń do akwizycji obrazów (np. rentgenowskich, tomografii komputerowej, rezonansu magnetycznego), bazy danych do przechowywania obrazów medycznych oraz oprogramowania klienckiego (przeglądarki) używanego przez personel medyczny. Urządzenia do akwizycji obrazów generują obrazy do diagnostyki pacjentów w formacie cyfrowym, które następnie są zapisywane w międzynarodowym standardzie DICOM.
Standard DICOM służy do zapewnienia kompatybilności obrazów i powiązanych z nimi informacji między urządzeniami różnych producentów i między szpitalami. Innymi słowy, ułatwia on przesyłanie obrazów i wspólną diagnostykę do innych szpitali lub placówek korzystających z tego samego systemu PACS, co stanowi zaletę w opiece zespołowej i telemedycynie.
Metody przechowywania danych i rola widza
Obrazy wygenerowane w formacie DICOM są przechowywane w bazie danych i zarządzane w warstwach, takich jak Short Term (krótkoterminowa), Mid Term (średnioterminowa) i Long Term (długoterminowa), w zależności od czasu przechowywania i częstotliwości dostępu. Warstwa Short Term (krótkoterminowa) to przestrzeń do przechowywania nieskompresowanych obrazów o wysokiej rozdzielczości bezpośrednio po akwizycji. Obrazy z tej warstwy są wykorzystywane głównie podczas konsultacji medycznych. Z czasem obrazy są konwertowane do formatu o małej pojemności i przenoszone do warstw Mid Term (średnioterminowej) i Long Term (długoterminowej), aby obniżyć koszty przechowywania.
Personel medyczny może szybko przeglądać obrazy za pomocą programów do przeglądania podłączonych do systemu PACS i korzystać z różnych narzędzi – takich jak regulacja jasności, zoom i pomiar – w celu postawienia diagnozy. Przeglądarki wykraczają poza proste wyświetlanie obrazów, oferując różnorodne funkcje pomocnicze niezbędne do postawienia diagnozy.
Zmiany i rzeczywiste korzyści wynikające z PACS
Wprowadzenie systemu PACS przyniosło zauważalne zmiany w środowisku szpitalnym. Po pierwsze, wyeliminowano proces przechowywania i zarządzania fizycznymi filmami, co przełożyło się na znaczne oszczędności miejsca i kosztów. Archiwa cyfrowe zmniejszają ryzyko utraty lub uszkodzenia oraz ułatwiają długoterminowe przechowywanie.
Po pierwsze, prawdopodobieństwo utraty lub uszkodzenia obrazów medycznych zostało praktycznie wyeliminowane, a długoterminowe przechowywanie danych stało się możliwe po stosunkowo niskich kosztach.
Po drugie, obrazy cyfrowe oferują wyższą jakość w porównaniu z filmem, co przekłada się na niższy wskaźnik powtarzalności. Dodatkowo, funkcje korekcji obrazu pozwalają na korektę niedociągnięć, redukując konieczność ponownego skanowania od początku.
Po trzecie, przeglądarka umożliwia regulację jasności i kontrastu, precyzyjne pomiary długości i kąta oraz powiększenie obszarów zainteresowania, co umożliwia dokładniejsze diagnozy. Kolejną istotną zaletą jest to, że udostępnianie obrazów personelowi medycznemu w odległych lokalizacjach za pośrednictwem standardu DICOM ułatwiło współpracę w opiece zdrowotnej i zdalną interpretację.
Podsumowując, PACS skomputeryzował cały proces – od pozyskiwania obrazów medycznych, przez ich przechowywanie, wyszukiwanie, przeglądanie, aż po transmisję – jednocześnie poprawiając wydajność operacyjną i jakość opieki. Nawet w szpitalach, które mogą wydawać się odległe od technologii elektrycznych i informatycznych, wprowadzanie takich niewidocznych technologii po cichu napędza znaczące innowacje.
