PACS. ( Sistemi di archiviazione e comunicazione dell immagine ) Nicola H. Strickland Pubblicato su Archives of Disease in Childhood 2000; 83:82-86

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Eugenio Romano
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1 PACS ( Sistemi di archiviazione e comunicazione dell immagine ) Radiologia senza pellicola Nicola H. Strickland Pubblicato su Archives of Disease in Childhood 2000; 83:82-86 * Giugno 2000 * 1

2 Introduzione Un sistema di archiviazione e comunicazione dell immagine (PACS) è un metodo computerizzato che sostituisce il ruolo della classica pellicola radiografica: le immagini vengono acquisite, memorizzate, trasmesse e visualizzate, il tutto digitalmente. Si crea così un ambiente clinico senza pellicola Il vantaggio principale che un PACS offre è il miglioramento dell efficienza che deriva dalla manipolazione elettronica dei dati Nonostante l esistenza di molti PACS, non sono ancora molti gli ospedali ad essere interamente e realmente senza pellicola 2

Si crea così un ambiente clinico senza pellicola Il vantaggio principale che un PACS offre è il miglioramento dell efficienza che deriva

3 I vantaggi dei PACS Un immagine acquisita in un PACS non può essere persa o rubata. Tutte le immagini sono disponibili giorno e notte per essere visualizzate all interno dell ospedale Le immagini possono essere visualizzate simultaneamente dalle varie postazioni PACS presenti, mentre la pellicola esiste fisicamente ad un certo istante in un solo posto Il database assicura che tutte le immagini siano automaticamente raggruppate all interno dell esame corretto, ordinate cronologicamente e facilmente recuperabili in vari modi (per nome, data, medico ecc.) I PACS consentono risparmi economici diretti dovuti all assenza della pellicola (prodotti chimici, salari dei tecnici addetti alla camera oscura e degli impiegati dediti all archiviazione delle lastre) 3

presenti, mentre la pellicola esiste fisicamente ad un certo istante in un solo posto Il database assicura che tutte le immagini siano automaticamente raggruppate all interno dell esame

4 I vantaggi dei PACS (2) Lavorando con le immagini su monitor, è possibile utilizzare tutti gli strumenti software per manipolare le immagini; ad esempio modificare il contrasto o la larghezza della scala di grigi consente di visualizzare più facilmente determinate strutture anatomiche 4

immagini; ad esempio modificare il contrasto o la larghezza della scala

5 I vantaggi dei PACS (3) La manipolazione e il postprocessing consentono un incremento della quantità di informazioni che può essere estratta da un immagine. Nell esempio in figura, un tool apposito permette di effettuare la misurazione lineare del rapporto cardiotoracico direttamente sull immagine del torace. Il merito è anche in parte dovuto all ottima sensibilità del sistema a fosfori attivi fotostimolabili generalmente utilizzato per acquisire le immagini in formato digitale 5

Nell esempio in figura, un tool apposito permette di effettuare la misurazione lineare del rapporto cardiotoracico

6 I vantaggi dei PACS (4) Confrontando la radiografia convenzionale e quella digitale sulla base della relazione densità ottica-esposizione alle radiazioni, si osserva come il sistema a fosfori attivi abbia un maggiore range dinamico, riuscendo così a mostrare un numero maggiore di strutture anche a bassi dosaggi. 6

radiazioni, si osserva come il sistema a fosfori attivi abbia un maggiore

7 L esempio: ospedale Hammersmith L ospedale Hammersmith a Londra ovest è operativo come ospedale senza pellicola da marzo 1996 Dispone di un sistema di archiviazione composto da un archivio a lungo termine (2 terabytes) e uno a breve termine, contenente approssimativamente 10 giorni di esami diagnostici per immagini (256 gigabytes) L architettura di rete del PACS è centralizzata: gli archivi sono il fulcro attorno a cui si distribuiscono 168 workstation e 23 modalità di imaging. Il PACS è integrato con i sistemi informativi dell ospedale (HIS) e della radiologia (RIS) 7

di esami diagnostici per immagini (256 gigabytes) L architettura di rete del PACS è centralizzata: gli archivi sono il fulcro attorno a cui si

8 Vantaggi specifici dei PACS in pediatria E nel contesto delle unità neonatali che i vantaggi dovuti ai PACS sono più evidenti I neonati (prevalentemente prematuri) sono infatti in genere malati acuti e i diversi risultati radiografici sono spesso il fattore chiave che ne determina la gestione clinica L immagine digitale appena acquisita è immediatamente visibile dai medici dell unità neonatale, con un notevole risparmio di tempo rispetto al sistema tradizionale Nei pazienti pediatrici con malattie croniche la visualizzazione comparativa di serie sequenziali di scansioni radiologiche è parte integrante nella valutazione dei progressi. Ci sono due funzioni dei PACS che facilitano e automatizzano questo procedimento: il prefetching e i DDP (protocolli di visualizzazione di default). 8

neonatale, con un notevole risparmio di tempo rispetto al sistema tradizionale Nei pazienti pediatrici con malattie croniche la visualizzazione comparativa di serie sequenziali di scansioni

9 Prefetching E il processo tramite cui immagini precedenti di un paziente vengono automaticamente trasferite dall archivio a lungo termine a quello a breve termine per poter essere visualizzate, prima di un nuovo esame relativo allo stesso paziente; solitamente vengono recuperate solo le immagini rilevanti per un eventuale confronto diagnostico. E utile, ad esempio: nell unità neonatale per comparare immagini attuali del torace (o addome o polso) con quelle precedenti della stessa parte del corpo, dello stesso neonato e in ordine cronologico nella clinica delle fratture per confrontare lo stato attuale di guarigione della frattura con immagini precedenti della stessa frattura, per valutarne i progressi Un sistema di prefetching intelligente può essere impostato per recuperare solo l ultimo esame quando il paziente viene sottoposto ad una radiografia supplementare; si sincronizza sulle informazioni contenute nei sistemi HIS e RIS 9

E utile, ad esempio: nell unità neonatale per comparare immagini attuali del torace (o addome o polso) con quelle precedenti della stessa parte del corpo, dello stesso neonato e in ordine cronologico

10 Protocolli di visualizzazione di default Questa funzione software dispone e visualizza automaticamente l immagine corrente insieme a vecchie immagini rilevanti in ordine cronologico, in modo da permettere comparazioni immediate senza bisogno di perdere tempo ogni volta a trascinare le immagini nella configurazione preferita I PACS moderni generalmente consentono di impostare DDP personalizzati per i diversi utenti All ospedale Hammersmith è stato progettato uno speciale DDP per visualizzare le immagini toraciche neonatali: ad una postazione PACS formata da due monitor, su quello di destra viene visualizzata l immagine attuale a piena risoluzione, mentre quello di sinistra mostra l immagine precedente dello stesso paziente come standard di riferimento insieme alle 5 immagini toraciche più recenti 10

personalizzati per i diversi utenti All ospedale Hammersmith è stato progettato uno speciale DDP per visualizzare le immagini toraciche neonatali: ad una postazione PACS formata da due monitor, su

11 Inversione della scala di grigi Molti strumenti di elaborazione dell immagine presenti su PACS (es. zoom) sono particolarmente rilevanti per visualizzare immagini pediatriche. Un esempio è la funzione di inversione della scala di grigi, attraverso cui le immagini possono essere viste come strutture scure su sfondo chiaro (presentazione contraria a quella convenzionale in chiaro su scuro); è considerata da molti utile per identificare precisamente tracce di linee sottili, come cateteri arteriosi o venosi. 11

Un esempio è la funzione di inversione della scala di grigi, attraverso cui le immagini possono essere viste come strutture

12 Gli svantaggi dei PACS L installazione di un PACS per tutto l ospedale è molto costosa: si stima che il costo venga ammortizzato in circa 5 anni dai risparmi sia diretti che indiretti Una volta che il PACS è stato installato è indispensabile salvaguardarsi da un guasto totale del sistema in quanto l ospedale non può funzionare senza un servizio di imaging Per questo motivo si devono disporre procedure di sicurezza come: backup automatici giornalieri dei dati presenza di un ingegnere informatico per risolvere i malfunzionamenti quotidiani un piano di emergenza da attuare in caso di guasto totale del sistema, in modo da mantenere funzionante in ogni caso un servizio minimo essenziale di imaging all interno dell ospedale upgrade del sistema programmati nei giorni festivi 12

disporre procedure di sicurezza come: backup automatici giornalieri dei dati presenza di un ingegnere informatico per risolvere i malfunzionamenti quotidiani un piano di emergenza da attuare in

13 Sviluppi futuri Uno degli sviluppi più rilevanti degli ultimi anni è stata la possibilità di sfruttare i browser web convenzionali per accedere alle immagini presenti sugli archivi PACS a breve termine anche attraverso normali personal computers Questo ha fornito un metodo semplice ed economico per rivedere le immagini senza la necessità di utilizzare le postazioni PACS, facilitando così lo sviluppo e l utilizzo della teleradiologia Ora che la radiologia senza pellicola è una realtà in molti ospedali nel mondo, il prossimo obiettivo sarà raggiungere completamente la radiologia senza carta, primo passo verso la realizzazione del registro elettronico del paziente (EPR) che consentirà un notevole risparmio di tempo e una notevole sicurezza in più nella gestione dei dati clinici 13

lo sviluppo e l utilizzo della teleradiologia Ora che la radiologia senza pellicola è una realtà in molti ospedali nel mondo, il prossimo obiettivo sarà raggiungere completamente la radiologia

14 Sviluppi futuri (2) Questa nuova frontiera nascerà dall integrazione del PACS con il sistema informativo ospedaliero (HIS) e quello radiologico (RIS): per ogni esame di imaging verrà generato un codice noto a tutti questi sistemi, in modo da associare i dati del paziente alle immagini prodotte Tutto questo assicurerà la corretta sincronizzazione tra i dati dei pazienti e i loro esami diagnostici, con un notevole risparmio di tempo ed una maggiore affidabilità del processo di gestione dei dati, in grado di ripercuotersi positivamente sull efficienza dell ospedale Anche se questo concetto può apparire ancora oggi un po fantasioso, non ci sono dubbi che la radiologia senza pellicola sia già stata raggiunta e che i PACS si stiano tuttora dimostrando vincenti nella pratica clinica 14

diagnostici, con un notevole risparmio di tempo ed una maggiore affidabilità del processo di gestione dei dati, in grado di ripercuotersi positivamente sull efficienza dell ospedale Anche se questo

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