IME - INTERDISZCIPLINÁRIS MAGYAR EGÉSZSÉGÜGY

Tudományos folyóirat - Az egészségügyi vezetők szaklapja

   +36-30/459-9353       ime@nullimeonline.hu

   +36-30/459-9353

   ime@nullimeonline.hu

Fejlesztések a radiológiai informatika terén

  • Cikk címe: Fejlesztések a radiológiai informatika terén
  • Szerzők: Finfera Gergely
  • Intézmények: Siemens Zrt. Egészségügyi szektor
  • Évfolyam: IX. évfolyam
  • Lapszám: 2010. / Különszám
  • Hónap: Különszám
  • Oldal: 37-39
  • Terjedelem: 3
  • Rovat: KÉPALKOTÓ DIAGNOSZTIKA
  • Alrovat: KUTATÁS - FEJLESZTÉS
  • Különszám: IX./Képalkotó különszám

Absztrakt:

Napjainkban az orvosi képalkotó diagnosztika szerves részét képezi a radiológiai informatika. A globális informatikai világ rohamos fejlődése késleltetéssel ugyan, de kihatással van az egészségügyi szektorra, hiszen ezen a területen már kiforrott és megbízható technológiákra van szükség. A folyamatos fejlesztések manapság már nem a technikai áttöréseket célozzák meg, mindinkább a hétköznapi felhasználás optimalizálását és kényelmesebbé tételét.

Angol absztrakt:

Nowadays the radiological IT is an integral part of the medical diagnostic imaging. The rapid development of global informatics appears with a certain delay in healthcare, but influences it profoundly, since in this area there is a claim for reliable technologies. The main goal is the optimisation of the everyday use and to make the processes more comfortable.

A cikk további részleteihez előfizetői regisztráció és belépés szükséges! Belépéshez kattintson ide
KÉPALKOTÓ KÜLÖNSZÁM Fejlesztések a radiológiai informatika terén Finfera Gergely, Siemens Zrt. Egészségügyi szektor Napjainkban az orvosi képalkotó diagnosztika szerves részét képezi a radiológiai informatika. A globális informatikai világ rohamos fejlődése késleltetéssel ugyan, de kihatással van az egészségügyi szektorra, hiszen ezen a területen már kiforrott és megbízható technológiákra van szükség. A folyamatos fejlesztések manapság már nem a technikai áttöréseket célozzák meg, mindinkább a hétköznapi felhasználás optimalizálását és kényelmesebbé tételét. Nowadays the radiological IT is an integral part of the medical diagnostic imaging. The rapid development of global informatics appears with a certain delay in healthcare, but influences it profoundly, since in this area there is a claim for reliable technologies. The main goal is the optimisation of the everyday use and to make the processes more comfortable. mutató megoldás, hiszen mint mindenhol a számítástechnika világában, itt is megoldandó feladatként jelentkezett a kompatibilitási problémák serege. Az egészségügyi informatika megkövetelte egy közös nyelv ismeretét. Ennek eredményeként született meg számos szabvány, mint például a HL7 (Health Level Seven International), a DICOM (Digital Imaging and COmmunications in Medicine ). Ezen standardok segítségével a későbbiekben már lehetővé vált, hogy több gyártó rendszereit összeválogatva lehessen kialakítani egy digitális radiológiát. Későbbiekben született egy kezdeményezés a gyártók részéről, hogy ezen szabványokat összefogva egy teljesen koordinált kommunikáció valósuljon meg, ez az IHE (Integrating the Healthcare Enterprise). A kezdeti nehézségeket leküzdve a gyártó cégek a különböző felhasználói igényeket figyelembe véve folytatták fejlesztéseiket. TECHNIKAI KORLÁTOK, MEGOLDÁSOK Mint minden területen napjainkban, így az orvosi képalkotó diagnosztikában is az egyik alappillérré vált az informatika. Azon túl, hogy a modalitásokat számítástechnikai eszközök vezérlik, a vizsgálatok kiértékeléséhez is követelmény a megfelelő IT infrastruktúra kialakítása. A manapság rutin feladatok ellátására használt informatikai megoldások fejlődése közel 40 éve kezdődött egy arizonai egyetemen, ahol először állítottak elő szubtrakciós angiográfiás digitális képeket. Majd közel tíz évvel ezután tartották Los Angelesben az első PACS (Picture Archiving and Communication System) konferenciát, ahol az optimista meglátások reálisnak tartották a filmnélküli radiológia megvalósulását pár éven belül. A gyakorlatban ehhez még tíz évet kellett várni, ugyanis ezen célok csak 1992-ben teljesülhettek, ekkor került kialakításra az első teljesen digitális és filmmentes rendszer Bécsben. Míg eleinte a PACS rendszerek célja a direkt digitális képalkotó berendezéseken keletkezett képek és az utólag digitalizált vizsgálatok tárolása és szétosztása volt, később felmerült az igény a képek leletezésén túl a posztprocesszálásra, a teleradiológiai konzultációkra, az automatikus kiértékelésre. A képalkotó berendezések fejlődésével párhuzamosan – legyen szó CT-ről, MR-ről, SPECT-ről – nőtt az igény ezen a területen az informatikai megoldások korszerűbbé tételére. Ehhez járult hozzá több ezer fejlesztő kiváló munkássága, melynek köszönhetjük a mai megbízható, felhasználóbarát rendszereket. Eleinte számos problémával kellett szembenézni, a fejlesztések speciális tesztkörnyezetekben zajlottak, egyedi hardver és szoftvermegoldásokkal. A gyártók az optimálisabb megoldásokra törekedve készítették saját platformjaikon az egyedi kommunikációs nyelven működő szoftvereiket. A későbbiekben hamar kiderült, hogy ez nem a jövőbe Hardver és szoftver függetlenség. A fő problémát a fejlesztésre rendelkezésre álló idő, energia és a technológiai lehetőségek okozták. Ma már minden gyártó rendelkezik tapasztalatokkal és meglévő szoftverekkel, melyek jó alapot adnak egy további megoldás keresésére, hogy ezen programok már ne függjenek a hardverektől, amelyeken futnak. Ma már a radiológiai informatikai szoftverek hardver- vagy adott esetben platform függetlenek, így biztosítva, hogy minden felhasználó az igényeinek megfelelő hardver környezetben futtathassa szoftverét. Egy utólagos beszerzés esetén nem szükséges a teljes eszközpark cseréje, hanem a már meglévő technikák felhasználásával lehet a szoftvert használni. Skálázhatóság. Minden optimálisan működő rendszer alapja a megfelelően méretezett rendszer, mely kielégíti a felhasználói igényeket és költséghatékony. Számos esetben szükségessé vált ezen rendszerek bővítése, de a technikai korlátok nem engedték meg, hogy a kívánt mértékben terjesszék ki ezeket. A mai megoldások már nemhogy engedélyezik, mindinkább támogatják a dinamikus bővítéseket. Legyen szó egy szerverparkról, vagy akár egy tároló rendszerről. Szerverek esetén a BLADE szerverek biztosítják a lehetőséget, ahol is egy házban elfér akár 10-18 „penge” is. Ebben az esetben egy darab szerverrel el lehet indítani az alap rendszert és amint több erőforrás válik szükségessé, további pengék behelyezésével nyerhet a felhasználó számítási kapacitást. A BLADE rendszer fejlődése lehetővé tette a virtualizációt, melynek alapja, hogy több szerver erőforrásai egy egységként vannak kezelve és az alkalmazásokat, azaz a futó feladatokat nem egy dedikált szerver kezeli, hanem egyszerre akár több is, amennyiben akkora erőforrást igényel a kívánt program. IME IX. ÉVFOLYAM KÉPALKOTÓ DIAGNOSZTIKAI KÜLÖNSZÁM 2010. OKTÓBER 37 KÉPALKOTÓ KÜLÖNSZÁM A tároló rendszerek fejlődése szintén segített a bővítésben. A korai időszakban magnetoptikai megoldásokkal (mágnesszalag), majd optikai adathordozókon (CD, DVD) valósították meg a feladatokat. A felhalmozódott adatmennyiségnek köszönhetően a manuális mentési eljárásokat hamar felváltották az automatizált technológiák, például a jukebox. Ezen jukebox rendszerek bővíthetősége is hatalmas áttörésnek bizonyult – akár több tízezer DVD lehet több jukeboxban egy egységet alkotva – ám korunkban a tetszőlegesen méretezhető merevlemez tömbök hódítanak teret. Korábban a merevlemezek kapacitása, írási/olvasási sebessége szintén meghatározta egy rendszer felső korlátait. A kapacitások növelése érdekében új tárolási technológiákat, míg a sebesség növelése érdekében RAID (Redundant Array of Independent Disks ) tömböket vezettek be. A RAID technológia alapja az adatok elosztása vagy replikálása több fizikailag független merevlemezen, egy logikai lemezt alkotva. Ezek a „tömbök” azonos merevlemezekből épülnek fel, rajtuk az adat több helyen kerül eltárolásra. Így egy adott olvasási vagy írási műveletnél mindig a leggyorsabban elérhető adatot olvassa vagy éppen az első szabad helyre ír, így csökkentve e művelet várakozási idejét. A sebesség növelése mellett ezáltal nőtt a rendszerek hibatűrése is, amennyiben egy merevlemez meghibásodott, nem történt adatvesztés, mert az korábban több lemezen is tárolásra került. A KORLÁTOK ÁTTÖRÉSE, FOLYAMATOS FEJLESZTÉSEK Centralizáció. A fejlesztésekkel párhuzamosan a rendszerek folyamatos finomításait tartották szem előtt. A már jóval komplexebb esetekben több intézetben működő decentralizált rendszerek üzemeltetése a hétköznapokban rengeteg munkát igényelt. Ezeket felismerve a centralizált informatika lett a megvalósítandó cél, így lehetőség nyílt, hogy a teljes PACS rendszer egy helyen, egy kézben működjön, ezzel költségeket és energiát megtakarítva. A decentralizált rendszerekben a DICOM alapú adatmozgatás volt először a szűk keresztmetszet, erre a válasz a server-based-auto processing, ahol a képanyag nem mozog a hálózaton a PACS komponenseken belül, hanem mindig a szerver tárolóiban marad. Kliens-szerver architektúra. Sok esetben az adatok több helyen is szerepeltek, ezzel felesleges erőforrásokat lekötve. A központosított rendszerek már lehetővé tették a kliens-szerver architektúra kialakítást. Ez esetben a leletező munkaállomások már nem tároltak releváns adatot, a központi szerver adatbázisához és archívumához csatlakozva tudtak adatokkal szolgálni. Tömörítési eljárások. Párhuzamosan ezzel, folytak a fejlesztések a tároló rendszerek legoptimálisabb kihasználásának érdekében. Az egyre korszerűbb file rendszerek mellett különböző tömörítési algoritmusok láttak napvilágot. Ennek köszönhetően a digitális radiológián keletkezett képek archiválásuk előtt tömörítve lettek, így kevesebb helyet foglalva a rendszerben. Ma ezen eljárások számos fajtáját használjuk. 38 Floating licence. A központi szervereken való adatok tárolásán túl a kiértékelő-, leletező- vagy a megtekintő munkaállomások életében is áttörést jelent a lebegő licence modell. A lebegő licence egy olyan megoldás, amiben korlátozott számú licence-t egy időben nagyobb számú felhasználó között osztanak meg. Amikor egy felhasználó szeretné futtatni az alkalmazást, egy licence-t kér a központi szervertől. Amennyiben a licence elérhető, a szerver megengedi az alkalmazásnak, hogy fusson. Amikor végeznek az alkalmazás használatával, a licence újra „felszabadul” és így lehetősége lesz egy másik felhasználónak belépni az alkalmazásba. Ezt gyakran nevezzük konkurens licence-nek is. Telekonzultáció. Szakmai igényként merült fel egyes esetekben a diagnózis megerősítése. A korai megoldás, mely szerint a filmnéző szekrényen lévő film előtt történt a konzultáció, már a múlté. A jelen leletező rendszerek támogatják a távoli konzultáció lehetőségét, a leletezést végző orvos így a számítógép előtt ülve pár gombnyomással kérhet segítséget egy távoli kollégájától s egyazon képernyőt látva tudnak közös nevezőre jutni – a távolságot figyelembe nem véve. Több monitoros leletező rendszerek. Bizonyos modalitások (CT, MR, MG) és/vagy felhasználási területek (például onkológia) esetében elkerülhetetlen, hogy egy leletező munkaállomás 2 vagy több diagnosztikus megjelenítővel rendelkezzen. Így lehetőség nyílik, hogy egy időben a vizsgálatot látni lehessen szagittális, koronális és transzverzális nézetben is. A mai fejlett rendszerek 6 vagy több monitort is képesek egy időben kezelni, ennek köszönhetően a vizsgálat 2D-s metszetei mellett a 3D-s rekonstrukció is azonnal láthatóvá válik. INNOVÁCIÓ, FELHASZNÁLÓBARÁT TÖREKVÉSEK A SYNGO FEJLESZTÔI ÁLTAL Integráció. A radiológiai informatika elterjedésével a PACS szerepét a syngo.plaza vette át, mellette a syngo.via kapott helyet és hódít teret, mint speciális AV (Advanced Visualization) szoftver, mely területspecifikus posztprocesszálási feladatokat lát el, ilyen pl. 4D. A leletezést végző számára így szükség van egy általános PACS leletező rendszerre, ahol a vizsgálat megjelenik 2- illetve 3D-ben, kell egy számítógép, melyen a képek rekonstrukciója folyik és egy gép, ahol a lelet keletkezik. Ezt a 3 funkciót a syngo. via és a syngo.plaza együttesen valósítja meg. Így fut egy általános leletező rendszer, a syngo.plaza, s amikor szükségessé válik, egy területspecifikus applikáció, a syngo.via automatikusan betöltődik anélkül, hogy másik programot indítanánk, vagy megváltozna a grafikus felhasználói felület. Workflow koncepció. A workflow vezérelt megoldás lényege, hogy minden vizsgálathoz definiálva kerül egy munkafolyamat. A vizsgálat, amint elkészül a modalitáson és a központi PACS rendszerbe kerül, egy munkafolyamat automatikusan társul hozzá, köszönhetően a DICOM szabványnak és ennek megfelelően kerül az adott páciens előzménye betöltésre, illetve elkészül rajta a pre-processing. Intuitív grafikus felhasználói felület. Ahogyan a privát számítógépünkön kialakításra kerül egy számunkra op- IME IX. ÉVFOLYAM KÉPALKOTÓ DIAGNOSZTIKAI KÜLÖNSZÁM 2010. OKTÓBER KÉPALKOTÓ KÜLÖNSZÁM 1. ábra Multipatient timális elrendezésű felhasználói felület (mappák, ikonok), így a leletezésnél is szükség van egy általunk létrehozott elrendezésre. Ez a funkció teszi lehetővé, hogy az eszköztárak, mérési eszközök, mérési eredmények az általunk kívánt helyen legyenek a monitoron. Ezen felül akár a képernyő felosztását is tetszőlegesen kialakíthatjuk, előre definiálva melyik modalitáson készült vizsgálat hol és milyen elrendezésben jelenjen meg. Így nem kell keresni egy adott funkciót, nem kell a képernyő felosztását változtatni, ha egyszerre több orvos leletezik egy munkaállomáson. Elég egyszer a felhasználói névvel belépni, kialakítani a tetszőleges elrendezést és a szoftver megjegyzi azt. Ezek után az intézeten belül az adott felhasználó bárhol használja a rendszert a saját felhasználónevével, a központi rendszer mindenkor a saját beállításaival tölti be a leletező szoftvert. Eset specifikus leletezés. Az általános radiológiai leletező és kiértékelő rendszereken sok esetben számos felesleges funkció található meg, vagy éppen hiányzik. Ezt kiküszöbölve lehetőség nyílik előre definiálni, hogy milyen modalitás melyik típusú vizsgálata esetén milyen mérési le- 3. ábra Syngocolonography 2. ábra Plaza hetőségek, grafikus felület, eszközök, processzálási funkciók töltődjenek be. CAD (Computer Aided Detection). Célja, hogy egy vizsgálat képeit automatikusan kielemezve felhívja a leletezést végző figyelmét az esetleges elváltozásokra. Ma már számos területen elterjedt: CT (mellkas, tüdő, vastagbél), mammográfia és általános röntgen felvételek esetében nyújt segítséget. Egyes országokban, már elfogadott módszer második véleménynek, ahol a kettős leletezés elvárás. 3. ábra Syngosuite ÖSSZEGZÉS A fenn említettekből nyilvánvalóvá válik, hogy a fejlesztések középpontjában már nem az alapul szolgáló technológiai kérdések állnak, mindinkább a szakma igényeinek megismerése és megvalósítása. A felsorolt újdonságok csupán csak egy csoportját alkotják az utóbbi évek sikereinek, melyeket a Siemens fejlesztői csapata ért el. Céljuk mindenkoron, hogy a radiológiai tevékenységeket hatékonyabbá, pontosabbá és egyszerűbbé tegye. Ehhez nélkülözhetetlen természetesen a felhasználókkal való folyamatos és szoros együttműködés, mely lehetővé teszi, hogy megértsük a valódi igényeket. Az ezáltal szerzett tapasztalatok biztosítják a jövőbe mutató és folyamatos fejlesztéseket, ennek eredménye a termékek és megoldások olyan csoportja, mely az egészségügyi szakemberek igényeit maximálisan képes kielégíteni. A SZERZÔ BEMUTATÁSA Finfera Gergely műszaki informatikusként végzett, tanulmányai befejezése óta, tíz esztendeje dolgozik informatikai területen. 2001-ben a Siemens Zrt. informatikai divíziójában kezdte pályafu- tását, majd 2006-ban tért át az egészségügyi informatika területére, mint informatikai mérnök. 2009 év eleje óta vezeti a Siemens AG magyarországi képviseleténél a radiológiai informatikát, mint önálló területet. IME IX. ÉVFOLYAM KÉPALKOTÓ DIAGNOSZTIKAI KÜLÖNSZÁM 2010. OKTÓBER 39