Imagenologia Digital e PACS
Ing. Daniel Geido
Trabalho realizado para o Núcleo de Engenharia BiomédicaFacultades de Ingeniería y Medicina
Universidad de la República
Adaptado e traduzido por Paulo R. Rades, cpTICS, HL7@interopera 1
Introdução
Por que digitalizar?
Radiologia digital vs Radiologia analógica
Beneficios obtidos:
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 diagnóstico.
@interopera 2
Fluxo de trabalho na radiografia
convencional
Imagem latente
Reveladora
Película revelada
Diagnóstico
e
ArquivamentoMédico radiologista
Processadora
+
Chassis com película
virgem
Equipamentos de RX analógicos
@interopera 3
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 indireta.
@interopera 4
Digitalização de forma direta
• DR (Digital Radiography):
São utilizados detectores digitais do tipo "flat pannel" que convertem o Rx em luz (iodetode césio) que são capturados por pequenos elementos TFT.
DDR é uma opção na qual não há conversão para luz; diretamente do Rx para sinaiselétricos.
Equipamentosde RX digital
Identificação do paciente (entrada
manual - captura de datos)
Previsualização
Conexão com restante dos
serviços de imagenología
Terminal de diagnóstico
Arquivo
Impresora laser de
placas
@interopera 5
Digitalização de forma direta
CR (Computed Radiography):
Meio termo entre método direto e indireto.
A placa convencional é substituída por uma placa com capacidade dearmazenamento (memória): ex. dados paciente
Placa de fluorobromo de bário; o Rx faz com que os elétrons passem de um estado debaixa 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 repousoemitindo uma luz de cor azul de cerca de 400nm. Essa luz é capturada e convertida emum sinal elétrico.
Para reutilização da placa, esta é apagada sendo submetida a luz intensa estando disponívelpara uso. Tem um ciclo de vida de 3000 ciclos.
@interopera 6
Fluxo de trabalho com radiografia
computadorizada, CR
Equipamentos de RX analógicos
Chassis Revelado
Imagem latente
Estação de
previsualização e
identificação do paciente
(entrada manual - captura
de datos)
Imagen digital
Chassis com película
apagada
Leitor de chassis, CR
Apaga a película
Estação de diagnóstico
Arquivo Impresora laser de
placas
@interopera 7
Digitalização de forma indireta
Digitalizador de placa:
Fotografar através de uma câmera, a placa em um negatoscópio de alta esuficiente intensidade.
Sistema CCD: é um scanner no qual a placa é iluminada e por meio de detectoresdo tipo Charged Coupled Device, a informação é capturada; é necessário iluminar aplaca de ambos os lados.
Tecnologia laser: o laser é usado para iluminar a placa e os fotomultiplicadorescapturam 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 doequipamento. Para equipamentos com saídas de vídeo do tipo PAL, oscaptores comuns NTSC são suficientes, mas para outros casos como o DSA,por exemplo, cartões especiais são necessários, dadas as características dosinal.
@interopera 8
Fluxo de trabalho por digitalizadores
indiretos
Equipamentos de RX analógicos
Chassis Revelado
Imagem latente
Imagem digital
Estação de diagnóstico
Arquivo Impresora laser de
placas
Película
revelada
Reveladora
Escanner de placas
Capturade video
Arco em C
@interopera 9
Normalização
Cada fabricante tinha seu próprio formato de imagem e protocolode comunicação. Isso tornou a interconexão impossível.
Iniciativa conjunta entre o ACR (American College of Radiology) e aNEMA (National Electrical Manufacturers Association):
Criar um padrão internacional, exclusivo para a troca de imagens entreequipamentos de diferentes fabricantes.
Foi assim que surgiu o DICOM (Digital Imaging and Communicationin Medicine).
É um padrão internacional projetado para o intercâmbio, armazenamento egerenciamento de imagens médicas e informações associadas
@interopera 10
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 executadosobre 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 váriasmelhorias implementadas.
Cada fabricante deve ter uma "Declaração de Conformidade Dicom", queespecifica 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 aforma como os equipamentos interagem.
@interopera 11
DICOM
Formato da imagem:
@interopera 12
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 queroconsultar um estudo.
SCP (Service Class Provider), é quem realiza o serviço, Ex: impressora, umarquivo.
@interopera 13
HL7
Organização fundada em 1987 por provedoresde 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 clínicas
@interopera 14
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 hospital.
@interopera 15
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 utilizadosem cada estudo tem necessidade de sistemas dedicados paraadministração da informação.
Tipo Cód Resolución Imagen (Mbits)
Imágenes/ Estudio
Estudio (MBytes)
Radiología convencional CR 1760 x 2140 x 16 57,47 2 14,36
Ecógrafos US 640 x 480 x 8 2,3 30 8,79
TAC CT 512 x 512 x 16 4 63 31,5
Resonancia magnética MR 256 x 256 x 16 1 61 7,62
Telemando digital RF 1024 x 1024 x 16 16 50 100
Angiógrafo XA 1024 x 1024 x 16 16 10 20
Digitalizador (para mamógrafo) SC 2048 x 2048 x 16 64 1 8
Cardiografía RX XC 1024 x 1024 x 16 16 600 1.200
Emisión de positrones PET Varias 0,35 250 10,93
Medicina nuclear NM Varias 0,25 750 23,43
@interopera 16
Necessito de Sistemas de Gestão
REGISTRO
DE PACIENTES
GERADOR
DE ORDENS
EXECUÇÃO
DAS ORDENS
GESTOR DE
PROCEDIMIENTO
CRIAÇÃO
DE IMAGEM
GESTOR
DE IMAGENS
ARQUIVO
DE IMAGENS
MODALIDADE
UTILIZADA
VISUALIZADOR
DE IMAGENS
Registro de
paciente
Registro de
paciente
Executa o
procedimento
Executa o
procedimiento
Listas de
trabalhoArmazenamento
de imagens
Consulta
de imagens
VISUALIZAÇÃO
DE LAUDOS
REPOSITORIO
DE LAUDOS
GESTÃO
DE LAUDOS
CRIAÇÃO
DE LAUDOS
RIS
HIS
PACSHIS – Hospital Information System
RIS – Radiology Information System
PACS – Picture Archiving and Communication System@interopera 17
Interfaces para comunicação
@interopera 18
PACS
Tomógrafo
Impressora de placas
Servidor de arquivos centralServidor webEstação de backup
Estações de Diagnóstico dentro do hospital
Equipo de RXdigital
DistribuiçãoWeb
Escanner de placas
Equiposde RXanalógicos Mamógrafo
Equiposde RXportáteis
Utilizado para acceso por estações dentro oufora do hospital
Arco en C
Ressonancia
Magnética
Outras
modalidades
@interopera 19
Estações de diagnóstico
Fácil de utilizar, somente visualização, sem
muito processamento, baixo custoEstações
convencionais
Hardware especializado, ferramentas avançadas, duplo
monitor de grau médico, reconstruções 3D, alto custo
Estações específicas
Mais complexas, mais ferramentas específicas para certas
modalidades, monitores de grau médico, médio custo
Estações avançadas
@interopera 20
Servidor de arquivo e web
Armazenamento central usando hardware RAID redundante.
Gravação em CDs ou DVDs.
Backups de vários GigaBytes online ou nearline, DAS (DirectAttached 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 hospital.
@interopera 21
interOpera
@interopera 22