Imagenologia Digital e PACS

Transcrição

1 Imagenologia Digital e PACS Trabalho realizado para o Núcleo de Engenharia Biomédica Facultades de Ingeniería y Medicina Universidad de la República Ing. Daniel Geido Adaptado e traduzido por Paulo R. Rades, cptics, 1

2 Introdução Beneficios obtidos: Por que digitalizar? Radiologia digital vs Radiologia analógica Menores doses de radiação no paciente e no operador. Menores quantidades de materiais altamente contaminantes (Chumbo, Reveladores e fixadores químicos). Econômicos: economia com as chapas radiográficas e rolos fotográficos, economia com compra de reveladores e fixadores, compra e manutenção de processadores e equipamentos de revelação. Redução do espaço físico para armazenar as imagens através de arquivos digitais. Diagnóstico remoto e entrega de resultados por intranet hospitalar ou internet, proporcionando rapidez, praticidade e possibilidade de Inter consulta entre os profissionais instantaneamente. Alto contraste das imagens digitais com uso de monitores especiais e softwares com ferramentas de processamento que auxiliam o médico, facilitando e melhorando o 2

3 Fluxo de trabalho na radiografia convencional Processadora + Chassis com película virgem Equipamentos de RX analógicos Imagem latente Diagnóstico e Película revelada Arquivamento Médico radiologista 3

4 Técnicas de digitalização Certos equipamentos (modalidades), como CT, MR, NM, US, DSA, são mais propensos a serem digitais (embora nem sempre). Outros, como RX convencional ou portátil, mamografia, fluoroscopia, etc.; normalmente não são digitais. Temos 2 maneras de fazer isto: Forma direta. Forma 4

5 Digitalização de forma direta DR (Digital Radiography): São utilizados detectores digitais do tipo "flat pannel" que convertem o Rx em luz (iodeto de césio) que são capturados por pequenos elementos TFT. DDR é uma opção na qual não há conversão para luz; diretamente do Rx para sinais elétricos. Terminal de diagnóstico Impresora laser de placas Equipamentos de RX digital Identificação do paciente (entrada manual - captura de datos) Previsualização Arquivo Conexão com restante 5 serviços de imagenología

6 Digitalização de forma direta CR (Computed Radiography): Meio termo entre método direto e indireto. A placa convencional é substituída por uma placa com capacidade de armazenamento (memória): ex. dados paciente Placa de fluorobromo de bário; o Rx faz com que os elétrons passem de um estado de baixa energia para um de maior, que após algum tempo retornam ao estado de repouso. Esta placa é inserida no CR que realiza uma varredura ponto-a-ponto com um laser He- Ne de 633nm, causando a alteração dos elétrons e retornando ao estado de repouso emitindo uma luz de cor azul de cerca de 400nm. Essa luz é capturada e convertida em um sinal elétrico. Para reutilização da placa, esta é apagada sendo submetida a luz intensa estando disponível para uso. Tem um ciclo de vida de

7 Fluxo de trabalho com radiografia computadorizada, CR Arquivo Impresora laser de placas Chassis com película apagada Equipamentos de RX analógicos Chassis Revelado Imagem latente Imagen digital Leitor de chassis, CR Estação de diagnóstico Estação de Apaga a película previsualização e identificação do paciente (entrada - captura 7 de datos)

8 Digitalização de forma indireta Digitalizador de placa: Fotografar através de uma câmera, a placa em um negatoscópio de alta e suficiente intensidade. Sistema CCD: é um scanner no qual a placa é iluminada e por meio de detectores do tipo Charged Coupled Device, a informação é capturada; é necessário iluminar a placa de ambos os lados. Tecnologia laser: o laser é usado para iluminar a placa e os fotomultiplicadores capturam a imagem. Apenas os dois últimos são aceitos pelo ACR (American College of Radiology) Captura de video (frame grabbers): As placas digitalizadoras capturam o sinal de vídeo proveniente do equipamento. Para equipamentos com saídas de vídeo do tipo PAL, os captores comuns NTSC são suficientes, mas para outros casos como o DSA, por exemplo, cartões especiais são necessários, dadas as características 8 sinal.

9 Fluxo de trabalho por digitalizadores indiretos Arco em C Arquivo Impresora laser de placas Captura de video Escanner de placas Chassis Revelado Imagem latente Reveladora Película revelada Imagem digital Estação de diagnóstico Equipamentos de RX 9

10 Normalização Cada fabricante tinha seu próprio formato de imagem e protocolo de comunicação. Isso tornou a interconexão impossível. Iniciativa conjunta entre o ACR (American College of Radiology) e a NEMA (National Electrical Manufacturers Association): Criar um padrão internacional, exclusivo para a troca de imagens entre equipamentos de diferentes fabricantes. Foi assim que surgiu o DICOM (Digital Imaging and Communication in Medicine). É um padrão internacional projetado para o intercâmbio, armazenamento e gerenciamento de imagens médicas e informações 10

11 DICOM É um padrão internacional, como o 5G na telefonia móvel ou o VHS em vídeo, etc. Implementa soluções em camadas superiores do modelo OSI e é executado sobre TCP/IP na camada 3. Suas primeiras versões datam de 1985, DICOM 1.0 e em 1988 DICOM 2.0 Em 1993 surgiu o DICOM 3.0, que é a versão usada até hoje com várias melhorias implementadas. Cada fabricante deve ter uma "Declaração de Conformidade Dicom", que especifica quais partes da norma são implementadas e como ela é executada. Um dispositivo será compatível com DICOM somente se tiver seu DCS associado. O DICOM define o formato da imagem, informações associadas e também a forma como os equipamentos 11

12 DICOM Formato da 12

13 DICOM Padrão de comunicação: Define Classes de Serviços: Verification, Storage, Query/Retrieve, Print, Modality Worklist, etc. Define objetos: CT, MR, CR, etc. Somando ambos temos as SOP (Service Object Pair) = Serviço + Objeto. Exemplos de SOP: Verification. Basic Film Session. CT Image Storage. MR Image Storage. Query/Retrieve. Etc. Define dois tipos diferentes de atores: SCU (Service Class User), é quem faz o pedido, Ex: quero imprimir ou quero consultar um estudo. SCP (Service Class é quem realiza o serviço, Ex: impressora, um 13 arquivo.

14 HL7 Organização fundada em 1987 por provedores de soluções clínicas Establece um mecanismo de mensagens para intercambio da informação clínica Registro dos dados de pacientes Gestão de contatos clínicos Gestão ordens e resultados Agendamentos Diversos Observações 14

15 HL7 Características É o padrão clínico mais importante e implementado Aprovado pela ANSI Milhares de membros na organização Inconvenientes Não é uma solução plug n play, requer processos de analises das aplicações a integrar Não tem semântica que defina o significado dos campos Não contempla informação compleja (imagens, laudos), por isto é necessario combina-lo com o DICOM. Utilizando DICOM e HL7 temos uma solução completa para a administração do departamento de imagenología e sua interação com o restante do 15

16 Necessidades Grandes complexidades dos sistemas de geração de imagens Radiología convencional - tomografía Ecografía - Doppler Ressonancia magnética Emissão de partículas Os equipamentos atuais e os altos volumes de imagens utilizados em cada estudo tem necessidade de sistemas dedicados para administração da informação. Tipo Cód Resolución Imagen Imágenes/ Estudio (Mbits) Estudio (MBytes) Radiología convencional CR 1760 x 2140 x 16 57, ,36 Ecógrafos US 640 x 480 x 8 2,3 30 8,79 TAC CT 512 x 512 x ,5 Resonancia magnética MR 256 x 256 x ,62 Telemando digital RF 1024 x 1024 x Angiógrafo XA 1024 x 1024 x Digitalizador (para mamógrafo) SC 2048 x 2048 x Cardiografía RX XC 1024 x 1024 x Emisión de positrones PET Varias 0, ,93 Medicina nuclear Varias 0, ,43 16

17 Necessito de Sistemas de Gestão VISUALIZAÇÃO DE LAUDOS REGISTRO DE PACIENTES Registro de paciente GERADOR DE ORDENS HIS REPOSITORIO DE LAUDOS Registro de paciente EXECUÇÃO DAS ORDENS GESTÃO DE LAUDOS Executa o procedimento CRIAÇÃO DE IMAGEM CRIAÇÃO DE LAUDOS GESTOR DE PROCEDIMIENTO GESTOR DE IMAGENS ARQUIVO DE IMAGENS RIS Listas de trabalho Executa o procedimiento Armazenamento de imagens Consulta de imagens MODALIDADE UTILIZADA VISUALIZADOR DE IMAGENS HIS Hospital Information System RIS Radiology Information System PACS PACS Picture Archiving and System 17

18 Interfaces para 18

19 PACS Ressonancia Magnética Tomógrafo Equipo de RX digital Arco en C Equipos de RX analógicos Equipos de RX portáteis Mamógrafo Outras modalidades Escanner de placas Distribuição Web Servidor de arquivos central Servidor web Estação de backup Utilizado para acceso por estações dentro ou fora do hospital Estações de Diagnóstico dentro do hospital Impressora de 19

20 Estações de diagnóstico Estações convencionais Fácil de utilizar, somente visualização, sem muito processamento, baixo custo Mais complexas, mais ferramentas específicas para certas modalidades, monitores de grau médico, médio custo Estações específicas Hardware especializado, ferramentas avançadas, duplo monitor de grau médico, reconstruções 3D, alto custo Estações 20

21 Servidor de arquivo e web Armazenamento central usando hardware RAID redundante. Gravação em CDs ou DVDs. Backups de vários GigaBytes online ou nearline, DAS (Direct Attached Storage, CD, DVD, fita, JukeBox, etc), NAS (Network Attached Storage, uso de LAN), outros. Mantenha o banco de dados de pacientes e dos estudos realizados sem salvar as imagens, mas sabendo onde estas estão armazenadas para backup; são os backups offline. Um servidor web ou para teleradiologia serve para distribuição de imagens para fora do hospital, para que os médicos possam consultar de onde estejam, enviarem para outras clínicas ou hospitais, ATENÇÂO com o monitor a ser utilizado para visualização. Também acessível no próprio 21

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