sistemas de imagem médica digital -...

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Sistemas deimagem médica digital

António Cardoso Martins ([email protected] om)

Pós-graduação em sistemas de informação para a saúde

Faculdade de Engenharia da Universidade Católica Portuguesa

Maio-2008Universidade Católica – curso de sistemas de informa ção para a saúde

Siemens Healthcare Portugal

Agenda

� Roadmap para informatizar o

serviço de imagiologia e factores

críticos de sucesso

� Workflow do serviço de

imagiologia digital

� Integração das diversas

modalidades

� Integração RIS/HIS/EPR

� Componentes de um sistema

PACS


Roadmap para informatizar o serviço de imagiologia e factores críticos de sucesso



Radiologia - Introdução

� Radiologia Digital: Diagnóstico de Patologias num estadio inicial

� Como seriam as especialidades cirúrgicas ou as neurociências sem

TC Multicorte ou MR ?

� Qual o nível de eficiência das organizações que não implementaram

um RIS/ PACS ?



Radiologia - Introdução

� Radiologia – departamento de importância central

no diagnóstico

� Praticamente todos os paciente visitam a radiologia

� Radiologia em IT – caracteriza-se por um workload

elevado

� Um aumento da eficiência na radiologia → aumento

da eficiência no processo de tratamento do doente

→ redução na DMI

� Output: imagens de diagnóstico e relatórios



Ajuste Esperado na DMI (dias): < 0.2 >

Custo por Doente/ Dia (€): < 400 € >

# Admissões/ Ano: < 10, 780 >

Potencial Poupança Anual: < 862,400 € >

Aumento da eficiência na radiologiaredução na DMI



Continuum dos Cuidados de Saúde



Continuum das Instituições de Saúde



O ciclo clínico detalhado



process reportperformplanorder distribute

Eu gostaria de pedir exames

directamente (online) ao

departamento de radiologia.

Referenciar por telefone ou papel

não é eficiente.

Pretendo focalizar-me nos meus

pacientes, e não em burocracias

administrativas!

Médico referenciador




Necessito informação completa dos pacientes, como sendo os resultados de análises, alergias, contra-indicações, etc.Só com informação completa, posso realizar o exame e modalidades correctos, realizando as devidas validações.Para comparações temporais, gostaria de poder escolher protocolos RM idênticos.

Um posto de trabalho adaptado?

Radiologista




Eu gostaria de ter toda a informação relacionada com o exame carregada na máquina de diagnóstico, para que só tenha que iniciar o exame.Se todos os postos de trabalho e equipamentos tivessem a mesma lógica de funcionamento, eu poderia facilmente mudar de equipamento.

Necessito de me focalizar no meu trabalho, e não em tecnologia!

Técnico de radiologia




Eu gostaria de ter várias aplicações

de processamento no equipamento

de diagnóstico, idealmente com um

„UI“ consistente. Isto pouparia

tempo a mim e ao radiologista.

Tenho de estar em sintonia com o

radiologista!

* UI = user interface

Técnico de radiologia




Preciso de utilizar o meu tempo de forma eficiente. Assim, necessito todas as imagens e informação sobre o paciente disponíveis no meu posto de trabalho.Gostaria de gerir a minha quantidade de trabalho baseado em prioridades, e oferecer resposta rápida aos relatórios solicitados pelos médicos referenciadores.

O médico referenciador é meu cliente!

Radiologista




Eu gostaria de ver os novos

relatórios chegados, de imediato.

Como clínico do hospital, gostaria

de ter capacidade de visualização

3D em qualquer local a qualquer

hora.

Para um correcto tratamento do

paciente, necessito rapidamente de

informação!

Médico referenciador



“Tudo roda à volta do fluxo de trabalho”“Quando se discute RIS ou PACS, trata-se de permiti r um fluxo de

informação no processo de trabalho da radiologia, c apaz de prestar o

melhor cuidado, de forma rápida e eficiente aos nos sos pacientes!”

A solução de TI para radiologia



Vantagens para o médico referenciador

�Pedido mais simples e rápido

�Não há necessidade de pesquisa de películas –

não depende dos administrativos

�As imagens são disponibilizadas juntamente com o

relatório

�As imagens podem ser manipuladas e comparadas

�Posso partilhar com colegas (a mesma imagem

pode ser visualizada simultaneamente)

�Diagnóstico e tratamento mais rápidos



Vantagens para o radiologista

�As imagens digitais podem ser optimizadas e pós

processadas

� Imagens anteriores estão disponíveis para

comparação (assim como outros dados)

�Posto de trabalho eficiente

�Lista de trabalho prioritizada e protocolos de

visualização por tipos de exame

�Ferramentas avançadas de apoio ao diagnóstico

�Relatórios com reconhecimento de voz



Vantagens para o técnico de radiologia

�Lista de trabalho, sem necessidade de registo de

dados de qualquer género (fim dos erros de

digitação)

�Pós-processamento de imagem

�Fim da necessidade de pesquisa de películas

�Fim da necessidade da impressão de película (por

rotina)

�Eliminação de químicos

�Fim do transporte em mão de películas



Vantagens para o administrador

�Redução dos custos com películas

�Redução dos custos de arquivo

�Menor tempo de permanência do paciente no

Hospital

�Maior eficiência do workflow da imagiologia e

da Instituição em geral

�Distribuição electrónica da informação, interna

e externamente

�Aumento da segurança da informação

�Menos erros de processo e reclamações



Sistemas de informaçãoImplementação de um sistema PACS/RIS



Com a implementação de um sistema PACS (Picture Archiving and Communication System)

No serviço de radiologia:

1. O número total de passos no processo pode ser reduzido de 29 para 14;

2. O workload admnistrativo pode ser reduzido até 89%;

3. Os custos com RH pode ser reduzido até33% por exame;

Workflow em radiologiaAumento da eficiência por integração de sistemas


Workflow do serviço de imagiologia digital



Sistema de Informação de Radiologia (RIS)Integração Total (PACS/RIS)

Uma plataforma comum para todo o fluxo de trabalho:

� Registo

� Pedidos

� Agendamento

� Documentação (Exame)

� Relatórios

� Informação para Facturação

� Estatísticas

� Distribuição



RIS - Um sistema de gestão de fluxo de trabalho

Habitualmente conhecido por RIS (Radiology Information System),

permite suportar:

TempoTempo

Transcrição do relatórioQuando ?Texto ?

AgendamentoQuando faz ?

Chegada do PacienteQuando ?

Início do exameQuando ?

Fim do exameQuando ?

Quem realizou ?

Relato do exameQuem relata?

Quando?

Identificação do Paciente e exame a

realizarQuem faz ?O que faz ?

Quem pede ?...

Verificação e assinatura (fecho) do

relatórioQuando ?Quem ?

Disponibilização do relatório

Transporte do Paciente

Quando ?Método de transporte ?



Integração com o HISProtocolo HL7



Integração das modalidades na rede PACSO protocolo DICOM



EPR/HIS-RIS Integration

RIS-Modality Integration

RIS/PACS Integration

HIS-RIS/Web Integration

Release Results Read lmages

Perform ExamRequest Exam

IHE Profile Scheduled Workflow



WorkflowComo acontece um exame

Registo (HIS)Agendamento e Recepção de

Pedidos

Pedido via

WebOrderEntry

Exame

Pós-Processamento

Visualização e Relatório

Distribuição via Web clients

Sistema de Informação de Radiologia (RIS)e “Interface“ com PACS



Aplicação para POE (Physician Order Entry)



Sistema de Informação de Radiologia (RIS)Identificação do paciente



Sistema de Informação de Radiologia (RIS)Pedido de exames



Sistema de Informação de Radiologia (RIS)Agendamento de exames



Sistema de Informação de Radiologia (RIS)Listas de transporte



Sistema de Informação de Radiologia (RIS)Realização de exame



Sistema de Informação de Radiologia (RIS)Relatório - lista de trabalho



Sistema de Informação de Radiologia (RIS)Relatório



Sistema de Informação de Radiologia (RIS)Processos de relato



Integração total PACS - RIS



Solicitar imagens a partir do RIS



Estações de trabalhoOpções de configuração



Distribuição web de imagens e relatórios



Funções comuns num processo de exame

Exames de radiologia variam de modalidade para modalidadeNo entanto existem aspectos gerais comuns no workflow

� Admissão / registo dos

pacientes

� Agendamento

� Acesso ao processo dos

pacientes

� Transporte dos pacientes

� Preparação do exame

� Realização do exame

� Follow-up do exame

� Relatório

� Arquivo

� Distribuição de imagem



Workflow em radiologiaCaracterísticas

Interacção entre diferentes Grupos de Profissionais:

� Técnicos de radiologia

� Médicos (Radiologistas, Prescritores, Referenciadores)

� Tecnólogos (IT, Engª ElectroMédica, Física)

� Enfermagem

� Admnistrativos

� Auxiliares (transporte de doentes e limpeza)

�Diversidade de workflows e métodos de exames

�Workflows conduzidos por tecnologias e ciclos de inovação constantes

�Elevado workload e um elevado nº de interfaces

�Elevado investimento financeiro mas com grande potencial retorno

�Service Provider para outros departamentos e serviços



Workflow

Exemplo



O Dr. Fonseca pretende marcar um

exame de RX e Ecografia (abdominal)

para o seu doente. Para isso, utiliza uma

aplicação do tipo physician order entry

(POE)

Informação disponível no momento:

� Tipo de exame

� Problema a ser clarificado

� Diagnóstico provável

� Factores de risco

� Nome e telefone do médico

requisitante

Workflow - Exemplo



O doente é registado/localizado no

sistema HIS. Uma mensagem HL7 é

enviada ao RIS

Dados demográficos do doente

registados/identificados:

� Nome

� Data de Nascimento

� Morada

� Informação financeira (plano de

saúde, ...)

� .....

Workflow - Exemplo



Planeamento do(s) exame(s) (RIS)

Informação disponível:

� Tipo de exame

� Problema a ser clarificado

� Diagnóstico provável

� Factores de risco

� Nome e contacto do médico

requisitante

Agendamento (modalidade)

Workflow - Exemplo



� No dia e hora do exame, o

RIS desencadeia o processo

de transporte do paciente

(se for interno ao hospital)

� Doente chega ao Serviço de

Radiologia

� Dados do doente são

verificados/validados no RIS

Workflow - Exemplo



� O Técnico inicia o exame de RX ao

abdómen

� Dados do doente e exame a realizar

encontram-se disponíveis na worklist

� Imagens de exames anteriores podem

estar disponíveis

Workflow - Exemplo



Na modalidade:

� Realizado exame de raioX com duas

incidências. As imagens podem ser pré-

visualizadas na consola do scanner ou

leitor de chassis

� Técnico realiza controlo de qualidade de

imagem na estação de trabalho

� Todos os dados do doente estão

disponíveis na consola

� O Técnico escolhe o doente (e exame

respectivo) (depende do fluxo específico)

� Informação sobre o exame realizado é

registada no RIS

� O RIS reencaminha/comunica a

informação para o HIS para facturação ...

Workflow - Exemplo



As imagens são enviadas

para:

» A estação de diagnóstico

» Arquivo PACS

» Sistema web de

distribuição de imagem

médica

» Telerradiologia ?

Workflow - Exemplo



� As imagens estão disponíveis na

Estação de Diagnóstico para

realização de Relatório

� O Médico radiologista abre a

worklist e selecciona o exame do

doente em questão

Workflow - Exemplo



� O Médico Radiologista viu as

imagens e determinou que não há

obstrução

� No entanto, o doente continua com

fortes dores abdominais. O Médico

suspeita de uma lesão no cólon

� O radiologista telefona ao Médico

requisitante, Dr. Fonseca.

� E sugere um exame de TC em vez da

Ecografia

� O Dr. Fonseca concorda

Workflow - Exemplo



� O pedido de exame irá ser alterado no

RIS

� O Técnico cancela o pedido de exame

de Ecografia

� O exame de TC (abdomino-pélvico) é

agendado

Workflow - Exemplo



O doente é transportado para o serviço de tomografia computorizada

Workflow - Exemplo



� No serviço de TC, o

Técnico selecciona o

doente na worklist e

identifica o exame

agendado

� O exame é realizado

� As imagens são

enviadas para o arquivo

digital PACS

Workflow - Exemplo



� As imagens estão disponíveis para

análise pelo Médico Radiologista

� O Médico Radiologista diagnostica

uma neoplasia

� Contacta o Médico Requisitante, e

indica que o doente necessita de ser

preparado para a cirurgia

� O doente é informado pelo

Radiologista e é admitido

imediatamente para a cirurgia

Workflow - Exemplo



Soluções para o continuum de cuidados de saúdeCom tecnologias de informação de imagem médica

�Tempos de procedimento inferiores�Menos invasivos�Versatilidade expandida dos procedimentos através de sistemas integrados intervencionais e de diagnóstico�Inovações


Integração das diversas modalidades



Tipos de Modalidades de Imagem

� RX Convencional

� Ecografia (US)

� Tomografia Computorizada (CT)

� Ressonância Magnética (MRI)

� Angiografia (AX)

� Fluoroscopia Digital

� Tomografia por emissão de

positrões (PET / CT)

� Medicina Nuclear (NM)



Workflow em RadiologiaModalidades de Imagem - RX



Workflow em RadiologiaModalidades de Imagem - Ecografia



Workflow em RadiologiaModalidades de Imagem – Tomografia Computorizada



Workflow em RadiologiaModalidades de Imagem – Ressonância Magnética



Workflow em RadiologiaModalidades de Imagem - Angiografia



Workflow em RadiologiaModalidades de Imagem – Radioscopia/ Fluoroscopia



Workflow em RadiologiaModalidades de Imagem – PET/ CT



Workflow em RadiologiaModalidades de Imagem – SPECT & SPECT/ CT



RX � Leitor de Chassis � Unidade de Leitura de Chassis com 1 ou mais entradas� Monitor de Diagnóstico Prévio� Sistema de Identificação de cassetes� Estação de Controlo de Qualidade de Imagem

Integração das Modalidades na Rede PACSRX e Mamografia



Framegrabber

Ligado à saída de vídeo do ecógrafo e têm a de video PAL standard ou NTSC, conversão das imagens capturadas para o formato DICOM 3.0 e envio da "folder" de exame para uma estação PACS através do protocolo DICOM 3.0.

US

Integração das Modalidades na Rede PACSEcografia ou outras modalidades



Ferramentas de software paraapoio ao diagnóstico



Processa

conjuntos de dados

de volume de

várias modalidades

como MIP, MPR ou

SSD

Reformata

Rápido e simples

na utilização

rotineira

syngo 3D Basic



Mostra dados de

volumes CT, MR,

NM, e angio

Edição avançada,

incluindo a

remoção de ossos

syngo 3D VRT (volume rendering technique)



Fornece a

possibilidade de

sobreprosição de

conjuntos de dados

de diferentes

modalidades,

melhorando o fluxo

de trabalho do

diagnóstico

syngo Image Fusion



Mostra o conjunto

completo de dados

de volume

interactivamente

em tempo real para

diagnóstico online

ou planeamento

cirúrgico

syngo InSpace 4D



Facilita a

segmentação da

árvore coronária,

quantificação de

estenoses agudas,

planeamento de

stents e análise de

placas em adição à

avaliação completa

da função

ventricular em

conjuntos de dados

cardíacos

syngo Circulation



Permite a

avaliação precisa e

acompanhamento

de nódulos

pulmonares nos

primeiros estágios

syngo LungCare



Permite a

visualização via

web

syngo web-based Studio


Integração HIS / RIS / EPR



Sistemas Sistemas Suporte Clínico Proc. Gestã oDepartmentais Transversais

Admissão e Identificação

ContabilidadeFacturação

Inventários

Recursos Humanos

E. I. S.

Admissão e Identificação

ContabilidadeFacturação

Inventários

Recursos Humanos

E. I. S.

Processo Administrativo

Laboratórios

Radiologia

Farmácia

Cirurgia

Internamento

Bloco Op.

Urgência

Medicina Interna

Laboratórios

Radiologia

Farmácia

Cirurgia

Internamento

Bloco Op.

Urgência

Medicina Interna

IdentificaçãoDoente

CodificaçãoGDHs

Requisições

Agenda-mento

Plano de Cuidados

IdentificaçãoDoente

CodificaçãoGDHs

Requisições

Agenda-mento

Plano de Cuidados

Processo Clínico

Processo Electrónico do Doente

Repositório de Dados Clínicos

Imagens

Sistemas de Informação na SaúdeEstrutura de necessidades organizacionais



HealthCare Information SystemHCIS/EPR

Monitoring InformationSystem

Patient Monitor

DataAd. Tranf. Alta

HIS

HotelariaDiagnosticos

Farmácia

Cardiologia

Facturação

IMS: Rad., Card.

Laboratório

Banco Sangue

Pedidos & Result.

Sist. de Saúde

Pessoal -RH

Finanças

Administração

Registo Sinais Vit.

Avaliações

Suporte à decisão

Fármacos

Historia Clínica

Nota de alta

Dados Laboratoriais

Scores - Ind. Gravid.

Nutrição

Plano de Cuidados

Clinical Information System

DadosDemograficos

Gestãode

Doentes

Sistemas de Informação na SaúdeOrganização e interacção de sistemas



SAM/SAE

HIS

GDHSAM/SAE

BO

ORIS

CIS CIS

UCI Internamento Alta

LIS

Admissão Cons. Ext.

RIS

PACS

Imagiologia Laborat.

Gestão de Materiais Farmácia Contabilidade EIS

Sistemas de Informação na SaúdeExemplo de episódio clínico



O ciclo clínico



As 5 gerações de evolução doprocesso clínico electrónico (EPR)

Display Data

Orders /Documentation

Warnings, Rules, Reminders

Workflow, Knowledge-Base

Intelligent,Deterministic



� Do ponto de vista funcional, uma organização de saúde que utilize um Processo Clínico Electrónico de terceira geração vê revolucionada a prática clínica:

� Permite a detecção, prevenção e gestão do Erro� Melhora todo o processo de decisão clínica� Aumenta a eficiência dos processos operacionais� Suporta a coerência e qualidade da documentação clínica

Reflexo substantivo ao nível dos resultados assistenciais

As 5 Gerações da evolução doProcesso Clínico Electrónico



Workflow



O que é o workflow?

�Não há planos de voo

�Cada piloto tem o

controlo total

�Não há coordenação

de voos ou pistas de

aterragem



Benefícios do workflow

Sistemas de gestão do workflow permitem às organizações de saúde,

obter benefícios similares aos obtidos pelo controlo moderno da aviação



O que é a gestão do workflow ?

Um motor de workflow fornece

�O trabalho adequado

�À pessoa certa

�No momento correcto

Trata-se de:

�Sequenciação (coordenação)

�Atribuição (entrega por lista de trabalho,

notificação)

�Temporização (supervisão)



Benefícios esperados para a Instituição de saúde



PROCESSO CLÍNICO ELECTRÓNICO DE VISÃO LONGITUDINAL



Como se define o workflow por organização



Evolução do EHR

Paper Records

Paper RecordsPaper Records

2006 2008 2012

Imaged Records

Imaged Records

Imaged Records

Electronic Records/Clinical Repository Electronic Records/

Clinical Repository Electronic Records/Clinical Repository

Legal Record and Foundation

EHR = Electronic Health Record



Ciclo de vida do registo clínico

� Em Portugal, não existe um

regulamento arquivístico

adaptado às tecnologias de

informação

� Não se realiza a correcta

indexação e classificação dos

registos clínicos

� Não está correctamente definido

um ciclo de vida do registo

clínico electrónico



Estratégias de Armazen. e Workflow HIM - Estado actualEstado actual

Paper Based Records

•Progress Notes•Physician Orders•History & Physicals•Consults•Outside Documentation

Dictation/Transcription•Other (Lab, Path, Radiology)

EnterpriseDocument

Management(EDM)

Clinicals & Ancillaries•Scheduling.•Registration •CPOE •Nursing - INVISION COR•Pharmacy •ED •Lab•OR•Radiology •Food & Nutrition•Rehab Services


Clinical

Repository

LCR

Scanned/Auto Index

Transcribed /Elec. Sig .

Data Collection Data Storage

HIMWorkflow

Release ofInformation

Coding

Chart Completion

Reporting

Auditing

Workflow

PACS

NETACCESS

Or

SCA

Paper RecordsNot Supportedby EDM (fetal

Monitoring, etc.)

Anything requiring physician

completion should be stored in EDM



Paper Based Records

•Progress Notes•Physician Orders•History & Physicals•Consults•Outside Documentation

Dictation/Transcription•Other (Lab, Path, Radiology)

EnterpriseDocument

Management

Clinicals & Ancillaries•Scheduling.•Registration •CPOE •Nursing •Pharmacy •ED •Lab•OR•Radiology •Food & Nutrition•Rehab Services


ClinicalRepository

Scanned/Auto Index

CPOE – Verbal Orders Signed For active patients with alerts

Clinical DocumentationSigned as part of entry

Data Collection Data Storage

Soarian HIM

Workflow

Release ofInformation

Coding

Chart Completion

Reporting

Auditing

Workflow

PACS

COMMON

PORTAL

Paper RecordsNot Supported

Transcribed /Elec. Sig .

Estratégias de Armazen. e Workflow HIM - Estado futuroEstado futuro



Novos desafios para as Instituições de saúde

Pretende-se um registo clínico que possa vir a ser utilizado para múltiplos fins� Legais� Pessoais� Governamentais� Outras organizações


Componentes de um PACS



Sem TC MultiCorte:

Com TC MultiCorte:

Exemplo de workload para um hospital central



Sem TC MultiCorte e sem FD:

Com TC MultiCorte e com FD:

Exemplo de workload para um hospital distrital



Exemplo de workload para cardiologiacathlab + echolab



Workstations Sistemasde

Informação(RIS,HIS)

PrinterArquivo

Aquisição de Imagem

ConectividadeDICOM

Objectivo: abertura nas comunicações!



Dicom

MRCT DFRDSA DLR US

HIS(Gestão

Hospitalar)

RIS(Gestão

Radiologia)

HIS / RIS / PACS - Arquitectura para a Radiologia



Sistema de arquivo digitalImage Data Management (IDM)



Estrutura de um arquivo



Estratégias de arquivo e sistemas de backup



Multi-Site

Leitura cruzada com BD sincronizadas

Hospital_2(Satellite)

Scenario

1. Independentemente do local onde a imagem é obtida, pode ser visualizada e relatada em qualquer local

2. Independentemente do local onde trabalha um radiologista, este pode gerir a partilha de uma cota do seu trabalho, como se estivesse presente no hospital onde se realizou o estudo

3. Solução robusta: � Sites individuais pode trabalhar

autonomamente mesmo que a rede entre os sites falhe momentaneamente

� A leitura pode ser feita mesmo que o SDM não funciona, sendo o site principal a disponibilizar os recursos

Hospital_3 (Satellite)



OPMSDMDB

OPMSDMDB

OPMSDMDB

OPMSDMDB

DB-Consistency Tool on Each SiteHospital_1

(Main)

Robust Solution

OPMSDMDB

Infra-estrutura de um syngo Suite



Short-term storage em RAID

Descrição

Short-Term Storage (STS)� Armazenamento online, baseado em tecnologias e ligações que permitem o acesso

muito rápido aos dados das imagens.� Dados comprimidos sem perdas “Lossless” (JPEG / JPEG 2000) reduz o espaço de

armazenamento

� RAID (Redundant Array of Independent Disks) com syngo Data Manager ligado através de: � via SAN

(Storage area network, por Fibre Channel)

� via DAS (Direct attached storage, por Fibre Channel or SCSI)

� via NAS (Network attached storage, numa rede local LAN)




Long-term storage em discos e fitas

Descrição

Long Term Storage (LTS)� O syngo Imaging armazena uma cópia de cada imagem em disco e em fita

� Benefício:� Acesso rápido aos dados em LTSporque as imagens são lidasa partir de discos rígidos

Para proteger os dados em caso de incêndio, os dispositivos de disco e fita devem ser colocados em diferentes locais, ou o staff técnico deve remover as fitas periodicamente e armazená-las em cofres seguros




Alta Disponibilidade - High Availability

Descrição

Configuração de HW para„Disaster Recovery“

� Disponibilidade do Sistema: 99,99%

� Hierarchical Storage Management (HSM) � Imagens que migraram para o LTS

mantêm-se no LTS até uma regra configurável ser validada. O mecanismo de remoção irá apagar primeiro as imagens que não tenham sido acedidas há mais tempo.




Obrigado!

António Cardoso Martins ([email protected] om)

sistemas de imagem médica digital -...

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