Digitální obrazový archiv 0E. Račanská, M. Petrenko, P. Ventruba, O. Dostál, M. Javorník0
Souhrn: Úvod: Digitální zobrazovací metody a PACS (Picture Archiving and Communication System) jsou využívány téměř všemi lékařskými obory. Naše pracoviště plně zavedlo tento systém v září roku 2005. PACS archivuje všechny provedené endoskopické záznamy a ultrazvuková vyšetření. Archivované záznamy jsou součástí dokumentace pacienta. Zajímavé záznamy jsou vybrány garantem, doplněny o strukturovaný popis a odeslány do anonymní digitálního výukového archivu Masarykovy univerzity. Digitální obrazové záznamy slouží jako výukový materiál a doplňují tradiční formu výuky. Výběr a zpracování materiálu určeného pro digitální obrazový archiv: Zhotovené snímky z vyšetření našich pacientek jsou ve formátu DICOM (Digital Imaging and Communication in Medicine) odeslány do PACS FN Brno (Fakultní nemocnice Brno) a archivovány. Vybrané záznamy doplněny o popis a klíčová slova, anonymizovány, odeslány do výukového digitálního archivu. Výsledky: Digitální výukový archiv obsahuje 800 záznamů z 16 lékařských oborů. Gynekologicko–porodnická klinika dokončila 150 záznamů. Zastoupené modality tvoří: endoskopická kamera, ultrazvuk, výpočetní tomografie (CT), zobrazení magnetickou rezonancí (MRI), pozitronová emisní tomografie (PET) a rentgen. Digitální výukový archiv je stále doplňován o další snímky z PACS FN Brno. Diskuse a závěr: PACS FN Brno je objemným zdrojem obrazové dokumentace. Každý obor a přidělený garant vybírá zajímavé snímky, které může díky anonymizaci zpřístupnit studentům. Digitální výukový archiv činí výuku zajímavější a názornější. Archiv je stále doplňován o nové záznamy, nabízí možnost spolupráce a sdílení anonymizované obrazové dokumentace s jinými pracovišti. Klíčová slova: PACS, modalita, digitální záznam, anonymizace Summary: Digital Image Archive. Background: Digital imaging techniques and PACS (Picture Archiving and Communication System) are used by almost all medical specialties. Our department implemented this system in September 2005. All performed endoscopic surgeries and ultrasound scans are archived through PACS. Archived images are part of the patient’s documentation. Guarantee is responsible for the choice of interesting images from the archive, complements them with the structured report and sends to the anonymous tutorial database of Masaryk University. Digital images are used as an educational material and complement the traditional way of teaching. Material designed for digital tutorial archive: Digital images produced during the examination of our patients are in DICOM format (Digital Imaging and Communication in Medicine) and archived through PACS in the archive of University hospital Brno. Selected images are supplemented with the report, keywords, anonymized and send to the tutorial archive. Results: Tutorial database contains total number of 800 files. Department of Obstetrics and Gynecology completed 150 files. Modalities are: endoscopic camera, ultrasound, CT, MRI, PET, X–ray. Database is being extended continuously by new images from the hospital PACS archive. Discussion and Conclusion: PACS represents a voluminous source of images. Every medical specialty has a guarentee responsible for the choice of digital images destined for medical students. They can access the archive and images due to an option of anonymization. Digital tutorial archive is an interesting tool for the digital format teaching and makes the lectures more interesting and visual. Database is being complemented with new images and offers an option of cooperation and sharing the images among other medical institutions. Key words: PACS, modality, digital image, anonymization
Úvod Digitální zobrazovací metody a systém PACS (Picture Archiving and Communication System) se v současné době využívají ve většině lékařských oborů včetně gynekologie a porodnictví. Naše klinika plně zavedla tento systém v září roku 2005. Všechny zobrazovací přístroje, modality, používané na našem pracovišti mají digitální výstup ve formátu DICOM (Digital Imaging and Communication in Medicine). Mezi nejčastěji používané modality v našem oboru patří ultrazvuk a endoskopické kamery. Ultrazvukové snímky patologických nálezů z oblasti malé pánve a dutiny břišní, snímky vývojových vad plodu zjištěných během prenatálních scree-
www.praktickagynekologie.cz
ningových vyšetření, jsou ukládány prostřednictvím PACS do archivu FN Brno (Fakultní nemocnice Brno). Veškeré záznamy z prováděných endoskopických (laparoskopických a hysteroskopických) výkonů jsou rovněž odesílány a archivovány v PACS FN Brno. Tento digitální obrazový materiál tvoří součást dokumentace pacienta. Lékaři s archivem denně pracují. Hodnotí zjištěný nález, výsledky léčby, konzultují komplikované případy s kolegy ze stejného nebo jiného pracoviště v rámci konzultace po síti. PACS FN Brno je vynikajícím zdrojem výukového materiálu. Obsahuje velký objem digitální obrazové dokumentace včetně ojedinělých nálezu. Zajímavé, ilustrativní
nálezy jsou vybrány pro digitální výukový archiv Masarykovy univerzity (dále jen digitální výukový archiv). Každý obor má určeného garanta, který je zodpovědný za výběr a strukturovaný popis snímků. Takto doplněné snímky či záznamy, jsou anonymizovány a odeslány do digitálního výukového archivu využívaného studenty lékařských oborů. Proces anonymizace umožní využít jakýkoliv snímek z archivu FN Brno k výukovým účelům, protože jsou ochráněna osobní data pacientů. Digitální výukový archiv představuje soubor zajímavých výukových snímků, který se stále rozšiřuje. Digitální forma výuky, která digitální výukový archiv využívá, tvoří zajímavou alternativu a doplněk k výuce
179
Digitální obrazový archiv
zení pracují. Slouží k léčebným účelům a jsou využívány zejména ošetřujícími lékaři. Zajímavé, raritní snímky z PACS FN Brno jsou pečlivě vybrány (1), detailně popsány zodpovědnou osobou (2), anonymizovány a odeslány do anonymního digitálního výukového archivu Masarykovy univerzity (3).
Obr. 1. Snímek z laparoskopie - dermoidální cysta levého ovaria.
Obr. 2. Snímek z laparoskopie - torze adnex. tradiční. Slibuje zkvalitnění studia ve všech lékařských oborech.
Výběr a zpracování materiálu určeného pro digitální obrazový archiv Naše gynekologicko-porodnická klinika disponuje následujícími modalitami: ultrazvuk, endoskopická, kolposkopická kamera, digitální fotoaparát [1]. Další vyšetření jako výpočetní tomografie (CT),
180
pozitronová emisní tomografie (PET), zobrazení magnetickou rezonancí (MRI) jsou k dispozici na jiných pracovištích v rámci FN Brno nebo brněnských nemocnicích, které jsou připojeny na metropolitní síť [2]. Snímky, které při vyšetření získáme, jsou již ve formátu DICOM a jsou následně odesílány do PACS FN Brno. Zde jsou bezpečně archivovány a tvoří součást pacientovi dokumentace. Snímky v archivu FN Brno jsou přístupné všem lékařům, kteří v tomto zaří-
1. Výběr Každá endoskopická operace, která je na našem pracovišti prováděna, je pečlivě dokumentována videozáznamem. Záznam je od září roku 2005 v digitální formě. Celková délka záznamu se pohybuje okolo 60 vteřin. Nejprve je zdokumentován nález v dutině břišní nebo děložní před výkonem. Následně jsou zaznamenány důležité okamžiky z prováděného výkonu a stav po výkonu. Záznam je takto rozdělen do několika kratších úseků. Všechny záznamy jsou odeslány do PACS FN Brno. Zajímavé záznamy jsou vybrány pro výukové účely. Jedná se zejména o tumory adnex, ektopickou graviditu, vývojové anomálie, endometritidu atd. (obr. 1–3). Ultrazvuková vyšetření, tzn. transvaginální vyšetření malé pánve, prenatální screeningová vyšetření, dokumentujeme také digitálními ultrazvukovými snímky, které odesíláme do PACS FN Brno. Zajímavé a názorné nálezy jsou vybírány pro výukové účely. Nejčastěji se jedná o vyšetření pacientek v rámci indikační ambulance, před rozhodnutím o dalším léčebném postupu. U těchto pacientek často následuje diagnostická či operační laparoskopie, při které se potvrdí, nebo naopak nepotvrdí ultrazvukový nález. S výhodou odesíláme do digitálního výukového archivu ultrazvukové snímky např. patologického nálezu v malé pánvi a následně skutečný peroperační nález v malé pánvi zjištěný při prováděné laparoskopii. Další skupinou ultrazvukových nálezů určených pro výukové účely jsou prenatální screeningová vyšetření zachycující vývojovou vadu plodu či jinou anomálii v graviditě. Ultrazvukové záznamy se snažíme doplnit o digitální foto plodu po narození nebo ukončení gravidity. Digitální foto je opět odesláno do PACS FN Brno a zároveň určeno pro digitální výukový archiv.
Prakt Gyn 2007; 11(4)
Digitální obrazový archiv
2. Popis Každý snímek nebo záznam zvolený pro výukové účely, musí být doplněn o strukturovaný popis [3]. Strukturovaný popis má přesnou kostru, která je shodná pro všechny lékařské obory, které snímky do digitálního výukového archivu odesílají (obr. 4). Skládá se z následujících bodů: ● anamnéza ● popis – popis vyšetření, které vedlo k získání příslušné obrazové dokumentace ● diferenciální diagnóza ● konečná diagnóza ● histologický závěr ● komentář – postřehy, doplňky, návrhy dalšího postupu. Každý snímek můžeme doplnit o komentář umístěný přímo do obrázku s využitím grafických symbolů (šipek, ukazatelů, textu). 3. Anonymizace a odeslání souboru do digitálního výukového archivu MU Po vytvoření strukturovaného popisu je nutné k souboru přiřadit klíčová slova, které jsou zvolena tak, aby pokud možno co nejlépe kopírovala hlavní a vedlejší diagnózy. Klíčová slova jsou vybírána z radiologického manuálu – Dähnert Radiology Review Manual. Ke každému souboru můžeme přiřadit jedno nebo více klíčových slov. Soubor, který je kompletní, doplněný o klíčová slova, může být odeslán do digitálního výukového archivu. Během odesílání dochází k anonymizaci osobních dat pacienta, kterému snímek nebo záznam náleží. V digitálním výukovém archivu je snímek uložen pod identifikačním číslem a nelze zjistit, ke kterému pacientovi patří. Pouze garant, který je zodpovědný za výběr a popis snímků, může v digitálním výukovém archivu soubory, které popisoval, zbavit anonymity pro vlastní účely. Ostatní lékaři a studenti však k osobním datům pacienta nemají přístup a vidí pouze identifikační číslo. Pokud je do digitálního výukového archivu odesíláno více souborů jednoho, konkrétního pacienta, jsou všechny tyto soubory uloženy pod stejným identifikačním číslem. Soubor má stejné identifikační číslo i když je odeslán jiným garantem nebo obsahuje snímky jiné modality.
www.praktickagynekologie.cz
Obr. 3. Snímek z laparoskopie - uterus duplex.
Obr. 4. Strukturovaný popis nálezu v malé pánvi.
Výsledky Digitální výukový archiv je vytvářen od září roku 2005. V současné době obsahuje 800 anonymizovaných souborů. Do archivu přispívá celkem 16 lékařských oborů. Mezi modality, které jsou v archivu zastoupeny patří: ultrazvuk, endoskopické záznamy, digitální fotografie, CT, MRI, PET, RTG. Naše gynekologicko-porodnická klinika odeslala do digitálního výukového archivu
150 souborů. Jedná se převážně o záznamy z laparoskopických operací. Nejčastěji jsou zastoupeny ovariální tumory, nálezy endometriózy, ektopická gravidita. Každý soubor obsahuje okolo 3–10 krátkých záznamů, na kterých je zachycen patologický nález v malé pánvi a stav před a po provedení operačního výkonu. Některé z těchto nálezů jsou doplněny o ultrazvukový snímek zhotovený před plánovaným výkonem. Student nebo lékař, který s archivem pracuje,
181
Digitální obrazový archiv
Obr. 5a. Sakrální teratom plodu ultrazvukový snímek. může porovnat ultrazvuk, následně skutečný peroperační nález a histologický závěr. Další skupinu souborů vytvořených na našem pracovišti a zastoupených v digitálním výukovém archivu tvoří prenatální ultrazvuková vyšetření plodu. 2D- někdy i 3D-ultrazvuková vyšetření zaměřená na vývojovou anomálii plodu jsou opět doplněna strukturovaným popisem, který důkladně komentuje zjištěnou vývojovou vadu. V případě anomálií centrálního nervového systému (CNS), plic, spina bifida s výhodou využíváme i vyšetření MRI [4]. V tomto případě je i záznam z MRI uložen v digitálním výukovém archivu. Po porodu či ukončení gravidity doplníme i digitální fotografii skutečného nálezu a snímky uložíme do výukové digitálního archivu (obr. 5). Studenti mají k dispozici snímek vývojové vady z různých modalit a mohou je navzájem porovnávat. Často se setkají s velmi vzácnými a zajímavými vývojovými vadami plodu, které jsou v běžné praxi velmi ojedinělé a je velmi nepravděpodobné, že by je měli možnost zahlédnout během studia a nebo i svého dalšího profesního působení. Archivované záznamy v PACS FN Brno jsou přístupné všem lékařům z FN Brno. Přístup je na Gynekologicko-porodnické klinice zprostředkován přes prohlížeč s názvem Magic Web, který je nainstalován minimálně na jednom počítači na všech odděleních a ambulancích našeho pracoviště. Dalším prohlížečem je TomoCon, který je v současné době nainstalován na 2 stanicích. Lékaři z jiných spolupracujících pracovišť v rámci brněnské metropolitní sítě mají ke snímkům přístup přes podobné prohlížeče. Vyhledávání v PACS
182
Obr. 5b. Sakrální teratom plodu - digitální foto. FN Brno je technicky snadné, stačí zadat rodné číslo nebo příjmení pacienta. Snímky uložené v digitálním výukovém archivu lze vyhledat po zadání jednoho nebo více požadovaných klíčových slov z Dähnert Radiology Review Manual (obr. 6). V současné době je digitální výukový archivu přístupný prostřednictvím univerzitní sítě a tím je limitován na půdu pracovišť a ústavů Masarykovy univerzity.
Diskuse a závěr Digitální výukový archiv je vytvářen po dobu 18 měsíců. Je určen pro lékaře a zejména studenty medicínských oborů. Je přístupný z Masarykovy univerzity a FN Brno. Obsahuje velké množství ilustrativních, zajímavých, raritních snímků z různých oborů a modalit. Velkou výhodou je objemný zdroj potenciálně výukového materiálu, který představují všechny digitální snímky
Obr. 6. Vyhledávání požadovaných záznamů v anonymní výukové databázi.
Prakt Gyn 2007; 11(4)
Digitální obrazový archiv
uložené v PACS FN Brno a dalších nemocničních zařízeních v rámci metropolitní sítě. Možnost anonymizace umožňuje studentům přístup k velkému množství obrazových informací [5]. Práce s digitálním výukovým archivem je snadná a přehledná. Digitální výukový archiv je průběžně doplňován o nové záznamy získané prostřednictvím PACS FN Brno. Záznamy se stejným identifikačním číslem (náležící stejnému pacientovi), ať již byli vytvořeny jinou modalitou, v jiném časovém období a popsány jiným garantem z jiného oboru, lze nalézt zároveň. Tímto způsobem mohou studenti porovnávat výhody a specifika různých modalit, jejich výtěžnost a možnosti při zobrazení stejného patologického nálezu u stejného pacienta. Digitální výukový archiv představuje zajímavý doplněk k tradiční formě výuky. Sdružuje velké množství lékařských oborů a zobrazovacích metod. Přehledná obrazová dokumentace, umožní studentům lépe a důkladněji porozumět určitému studijnímu tématu. Doplní učební texty o praktické ukázky skutečných nálezů. Zlepší představu anatomických poměrů, zejména při prohlížení laparoskopických záznamů. Výuka se
stává názornější a zábavnější. Věříme, že získané znalosti a informace se odrazí i ve zkvalitnění péče o pacienty. Rádi bychom digitální výukový archiv nadále rozšiřovali a postupně doplňovali o další, nové a zajímavé snímky. Nabízí se i možnost spolupráce s jinými pracovišti [6]. Touto formou by byli názorné a raritní nálezy zpřístupněny i jiným lékařským fakultám a nemocničním zařízením [7]. Plánujeme zpřístupnit digitální obrazový archiv prostřednictvím webových rozhraní a tím zpřístupnit většímu množství studentů a lékařů.
6. Dostál O, Javorník M, Slavíček K. Opportunity of Current ICT in the processing of Medical Image Information. Paper presented at: International Conference of International Association of Science and Technology for Development January 23–25. Mexico: Puerto Vallarta 2006: 93–195. 7. Petrenko M, Dostál O, Ventruba P, Račanská E. High-speed transfers and archivation of digital medical images-new medical and economical aspects. In: 5th EURASIP Conference focused on Speech and Image Processing, Multimedia Communications and services. Smolenice (Slovensko). Faculty of Electrical Engineering and Information Technology. Smolenice 2005: 107–113.
Doručeno do redakce: 2. 7. 2007 Přijato po recenzi: 27. 8. 2007
Literatura 1. Račanská E, Petrenko M, Ventruba P. Vysokorychlostní přenosy a archivace obrazových medicínských dat. Prakt Gyn 2005; 9: 31–33. 2. Dostál O, Javorník M, Ventruba P. Collaborative environment supporting research and education in the area of medical image information. Int J CARS 2006; 1: 98–10. 3. Noumeir R. Benefits of the DICOM Structured Report. J Digit Imaging 2006; 19: 295–306. 4. Harvey D. MRI: Seeing What Ultrasound Doesn’t. Radiology Today 2005; 6(2): 18. 5. Hsiao CH, Hsu TC, Chang JN et al. Developing a Medical Image Content Repository for E-Learning. J Digit Imaging 2006; 19: 207–215.
MUDr. Eva Račanská1 MUDr. Martin Petrenko, CSc.1 prof. MUDr. Pavel Ventruba, DrSc.1 Ing. Otto Dostál, CSc.2 RNDr. Michal Javorník2 Gynekologicko-porodnická klinika LF MU a FN Brno 2 Ústav výpočetní techniky MU v Brně 1
www.praktickagynekologie.cz www.praktickagynekologie.cz
183
