Képarchiváló és kommunikációs rendszer (Picture archiving and communication system; PACS) és irányelvek a diagnosztikai megjelenítő eszközökhöz

Közösségek - Minőségbiztosítás | 2019. szeptember 21. 23:02 | Utolsó módosítás dátuma - 2019. október 15. 14:49 | Forrás: Picture archiving and communication system (PACS) and guidelines on diagnostic display devices, third edition. London: The Royal College of Radiologists, 2019.

The Royal College of Radiology - Harmadik kiadás (2019. február)

Képarchiváló és kommunikációs rendszer (Picture archiving and communication system; PACS) és irányelvek a diagnosztikai megjelenítő eszközökhöz

2019-09-21_22-33-31_k Képarchiváló és kommunikációs rendszer (Picture archiving and communication system; PACS) és irányelvek a diagnosztikai megjelenítő eszközökhöz
Harmadik kiadás. London: The Royal College of Radiologists, 2019.

 

Előszó

Ez az irányelv a Radiológiai Informatikai Bizottság, radiológiai informatika gyors fejlődéséről szóló sorozatának része. A diagnosztikai felvételek többféle megvilágításban vannak felülvizsgálva és diagnosztikus megjelenítő eszközökre specifikus elvárásokat fogalmaz meg, legyen szó akár előleletezésről, a klinikai felülvizsgálatról vagy a radiológiai képek mobil felülvizsgálatáról. A megtekintési környezet - fizikai és ergonómiai - fontosságát mindig figyelembe kell venni, csak úgy mint a diagnosztikus megjelenítő eszközök teljesítményét. A jelenlegi irányelv releváns területein magába foglalja és helyettesíti a ma már visszavonásra került képarchiváló és kommunikációs rendszer (PACS) és minőségbiztosítás második kiadását. Köszönet Dr. Daniel Fasciának, a néhai Dr. Dave Harvey-nek valamint a Radiológiai Informatikai Társaság tagjainak és a Szakmai Támogató és Standard Testületének az irányelvnek a kifejlesztéséért.

_____________________________________________________________

  1. Kulcsfontosságú ajánlások
  • A primer diagnosztikus munkaállomásoknak rendelkeznie kell egy megbízható, legalább 3 megapixel felbontású, legalább 1-350 cd/m2 fényerő tartományú, rendszeresen hardver kalibrált kijelzővel, így a DICOM (digitális képalkotás és távközlés az orvoslásban) szürkeárnyalatos szabvány megjelenítési funkció (GSDF) 10%-án belül marad.
  • A leletező-monitorok legalább 2 MP felbontásúak legyenek 0,8-250 cd/m2 fényerő tartománnyal és évente legalább egyszer szükséges őket kalibrálni, hogy a DICOM GSDF 20%-án belül maradjanak. Hardver és észlelési (TG18) kalibrálás is alkalmazható.
  • A mobileszköz kijelzőket elsődlegesen a primer diagnosztikus kijelzők hiányakor szükséges alkalmazni. A klinikai felülvizsgáló kijelzőkkel megegyező szabványok vonatkoznak rájuk.
  • Amikor a radiológiában színes kijelzőket alkalmaznak, szintén meg kell felelni a szürkeárnyalat kalibráció elvárásaiknak az adott beállításhoz. Ajánlott a standard piros, zöld, kék (sRGB) színterek következetes használata a munkaállomások közötti összeegyeztethetőség biztosításáért.
  • A mammográfia egy speciális képalkotási eset, ami magasabb felbontást és világosabb kijelző-egységet kíván.
  • A leletező környezet szigorú ellenőrzése szükséges a primer diagnosztikus beállításokban. A leletezéshez, a környezet a lehető legnagyobb fokú ellenőrzése szükséges.
  • Hétköznapi (boltok polcain elérhető - COTS) kijelzők használata esetén, a munkahelynek szükséges egy rendszeres minőség kontroll és kalibrációs programot működtetnie és dokumentálnia.

_____________________________________________________________

  1. Bevezetés

A radiológiai vizsgálatok megtekintésére a digitális kijelzős monitorok számítanak standardnak, az előhívott film ma már igen ritka adathordozónak számít. A standardok nagyon fontosak, mert így biztosíthatók ezek az eszközök számára az élettartalmuk alatt, hogy végig megfeleljenek a minőségmutatóknak.

A radiológiai megjelenítő eszközöknek nagyjából három fő hagyományos beállítása van, eltérő szükségletekkel.

A primer diagnosztikus tevékenységet általában radiológus vagy más speciálisan képzett egészségügyi szakdolgozó végzi, egy hivatalos és jogilag kötelező érvényű orvosi leletet létrehozásának céljából.

A klinikai felülvizsgálatot számos egészségügyi szakdolgozó végzi, akik megtekinteni és értelmezni kívánják a képeket a klinikai kezelés befolyásolására, de általában nem készítenek hivatalos radiológiai leleteket.

A radiológiai képek mobil felülvizsgálata egyre inkább elterjed, és számos kihívást tartogat, pusztán az elérhető eszközök széles tartománya, vagy a különböző komponensű kijelzők és az olvasási környezet ellenőrzésének nehéz volta miatt.

A megfelelő kijelzők kiválasztása egy specifikus munkahelyre számos egyéb befolyásoló tényezőtől függ, mint például a költség, támogatók, intézményi preferenciák és a szándékozott munkahelyi beállítás.

_____________________________________________________________

  1. Kijelző-technológiák

Régebben a katódsugárcsöves (CRT) eszközök elterjedtek voltak, de ma már elavultnak számítanak és nem használhatók az orvosi képalkotásban.

Ma már a síkképernyős folyadékkristályos kijelzők (LCD) mindenhol jelen vannak az orvosi képalkotásban és nagy felbontást, alacsony torzítást, magas fényerőt és magas kontrasztarányt biztosítanak. Manapság a vásárlásuk gazdaságos, és a CRT eszközökhöz képest, sokkal kisebb helyet foglalnak el és jóval kevesebb energiát fogyasztanak. LCD-k vannak a statikus megjelenítésre dedikált kijelzőkön és a mobil eszközök beépített kijelzőin.

A legendákkal ellentétben, az LCD monitorokra nem ég rá a folyamatos kép, mint ahogyan az a CRT kijelzőknél történt. Habár az LCD monitorok lámpa élettartalma is véges, ezért amikor nincsenek használatban ki kell kapcsolni, az élettartalmuk meghosszabbítása, a tartós hatások csökkentése és a hosszú távú színpontosság megőrzése érdekében. Sok eszköznek van beépített automatikus képernyő kikapcsoló programja, amit használni kell. Az LCD-k esetében a képernyőkímélőket kerülni kell, mert ezek növelik a bekapcsolva töltött órákat, miközben a monitor nincs tényleges használatban, csökkentve ezzel a teljes élettartalmát.

Az IPS (In-plane switching) monitorok javítják az LCD látószögét, ami hasznos az olyan orvosi helyzetekben, ahol fontos a megtekintési feltételek rugalmassága (például műtők vagy sürgősségi osztályok). 

_____________________________________________________________                                                                                

  1. Kalibráció

Az orvosi monitoroknak képeseknek kell lenniük a színtér egyéni mérésre és állítására, valamint a szürke tónusok hű ábrázolására, hogy az elfogadott referencia szabványoknak megfelelően kalibrálhatók legyenek.

A monokróm képalkotáshoz a DICOM GSDF meghatároz egy módszert, egy keresési táblázat generálására, ami a monitor digitális vezetési szintjének folyamatos feltérképezését (DDL) végzi a szürke specifikusan érzékelhető árnyalataihoz. Szabályos minőségellenőrzési eljárások szükségesek, ezáltal biztosítva a megfelelést GSDF-fel. Fontos, hogy a kalibráció és a DICOM GSDF-nek megfelelés nem kíván és nem is garantál a szürkeskála szinteknek semmilyen specifikus számot, vagy bármiféle megoldást – csupán meghatározza a kijelző fényerejének észlelhető linearitásának aspektusát.

A mobil kijelző eszközökre semmilyen szabványt nem határoztak meg, de ugyanaz a referencia szabvány ajánlatos, mint a klinikai felülvizsgáló kijelzőknél. A mobil eszközök kalibrálása az elismert szabványokhoz szintén kihívást jelent, mivel gyakran nem lehetséges az egyedi színprofilokat betölteni és elmenteni speciális szoftver vagy programozói tapasztalat nélkül.

  • Primer diagnosztizálás során a hivatalos hardver kalibrációnak kívánatos a DICOM GSDF 10%-án belül lenni és ezt fenntartatani a kijelző egész élettartalma során.
  • Klinikai felülvizsgálat során a kijelzőt lehet hardveresen vagy „szemmértékkel” kalibrálni, a TG18 -teszt mintájának alkalmazásával. A teljesítmény varianciának a DICOM GSDF 20%-án belül kell lennie.
  • A mobil eszközöket nem mindig lehet kalibrálni, de használhatók klinikai felülvizsgálatra. Az alkalmasságukat a TG18 teszt minta alkalmazásával lehet tesztelni.

A színteret az orvosi képeken korábban még nem vették figyelembe, mivel a színes LCD monitorok még nem régóta terjedtek el a diagnosztikus használatban. Habár a színes kijelzők manapaság eléggé elterjedtek a nukleáris medicinában, az ultrahangban és széles körben használják, olyan területeken, ahol speciális képmanipulációs eszközöket használnak. Egy osztály monitorainak azonos színtér használata biztosítja a színes képek következetes olvasását és értelmezését munkaállomástól függetlenül. Ajánlott sRGB szabvány használata, mint mindenütt jelenlévő és széles körben támogatott színtér, mostanra már a DICOM-ban is, bár ez nincs hivatalosan megerősítve. (az sRGB egy RGB színtér, amit a HP és a Microsoft közösen készített 1996-ban, monitorokon, nyomtatókon és az interneten való használatra). A fehér pontot a Nemzetközi Világítástechnikai Bizottság (CIE) szabvány 6500 Kelvin (K) D65-jéhez kell beállítani.                                                                               

_____________________________________________________________

  1. Boltok polcain elérhető kijelzők (COTS) és az egészségügyi használatra dedikált kijelzők (DMD) összevetése

Az egyik leggyakrabban felmerülő kérdés az, hogy szükségesek-e az orvosi monitorok.

A COTS eszközök már több éve az orvosi képalkotás szabványainak megfelelő felbontást, kontrasztot és fényerő arányt biztosítanak. Tanulmányok szerint a diagnosztikus minőség megfelelő volt a DMD-hez viszonyítva. Azonban számításba kell venni számos egyéb faktort is.

A képernyő élettartalmának jellemzői fontosak a primer diagnosztizálás során. Fontos, hogy a fényerő és kontraszt arány ne gyengüljön, és ne tolódjon el a DICOM GSDF-től, nehogy ezáltal téves a diagnosztikus adatokat mutasson. Ez a kockázat mérsékelhető rendszeres minőségbiztosítás és kalibrációs programok alkalmazásával, de több osztályos adminisztrációs munkát igényel. Összehasonlításképpen a DMD általában önkalibrációt és minőségellenőrzést végez várható élettartamuk kiszámítására.

Egy COTS eszköz kiválasztása nem olyan egyszerű, mint egy DMD-é. Előbbi a kijelző eszközök speciális ismeretét, valamint a műszaki adatok, ebben a dokumentumban meghatározottakkal való összehasonlításának képességét igényli, hogy biztosítsa a teljesítmény felhasználási területre szánt megfelelését.

Bármely választott eszköz térbeli felbontásának meg kell felelnie a rendeltetésszerű használatnak. A sík-film leképezéses radiographia jóval magasabb felbontású és szürkeárnyalat varianciájú képet mutat, mint a komputer tomográfia (CT), mágneses rezonancia (MR), vagy az ultrahang. Nem megfelelő felbontású eszköz használata esetén hibára hajlamos interpolációs műtermékek jelenhetnek meg és rendkívül magas szoftveres nagyítást igényel, hogy a valódi pixel adatok láthatóvá váljanak.

A DMD monitorokon már gyárilag sokszor elérhetők dedikált eszközök, amelyek növelik a primer diagnosztikus és klinikai felülvizsgálati alkalmazhatóságot, de COTS eszközökön nem vehetők biztosra a meglétük. A teljesség igénye nélkül ilyen például a kijelző forgatás portré állásba, a több kijelző összekapcsolása, és az időleges fényerősség növelése az észlelés javításáért.

A COTS eszközök azonban költséghatékonyabbak. A kijelzők általában jóval olcsóbbak és sokkal inkább megvásárolhatók a kiskereskedőktől, mint az egészségügyi területi képviselőktől. A COTS kijelzők általában nem igénylik további, dedikált grafikus kártyák vásárlását. A klinikai felülvizsgálati beállításhoz, a COTS eszközök a DMD-k gazdaságos alternatívája, de a primer diagnosztikus használatra sokkal óvatosabb megfontolást igényel.

__________________________________________________________

  1. Ajánlások

Primer diagnosztikus munka

Az elsődleges diagnosztizálás a felvételek kritikus diagnosztikus értelmezését jelenti, egy jogilag kötelező érvényű radiológiai lelet elkészítéséhez.

A diagnosztikus kijelzőknek ezért meg kell felelniük a RCR által ajánlott szabványoknak.

A leletezési környezet alapos ellenőrzése szükséges. Kívánatos a kb 60 cm olvasótávolság, a képernyő szögének megfelelő, és az olvasó szemével egysíkba helyezett beállítása. A képernyő közepének az azt néző személy szemével egy magasságban kell legyen. A szoba megvilágítása legyen alacsony, szórt és ne legyen világosabb a kijelzőnél, de ne is legyen teljesen sötét. Az leletező helységben ne legyen más irányított fény, hogy elkerüljük a képernyőn visszaverődő műtermékeket. Az íróasztal szintjében elhelyezett, szabályozható fényerőjű íróasztali lámpára is szükség lehet a nem képernyő alapú munkavégzéshez. Bármilyen világítás is van jelen, a lehető legegyenletesebbnek kell lennie, főleg a nem automata kalibrált monitorok használata esetén, melyek a DICOM 14. része szerinti csak egyetlen környezeti fényforrás esetén érvényes szürkeárnyalat-kalibrációt használnak.   

Bár nem közvetlenül kapcsolódik a kijelzőhöz, az általános leletező helység környezetét sem szabad figyelmen kívül hagyni. Különös tekintettel kell lenni a megfelelő hőmérsékletre, páratartalomra, ülések és asztalok ergonómiájára, a beviteli eszközökre, a zaj szintre és a munkafolyamatot megzavaró tényezőkre. Ezen tényezők mindegyike, a megfelelő kijelzőkkel együtt hatással van a dolgozók terhelhetőségére.

Az leletező környezet komfort szintjétől függetlenül, tanácsos a felhasználóknak rendszerint sétálgatniuk és megfelelően pihentetni a szemüket a hát- és derékfájás elkerülése végett. Az optometristák által leginkább ajánlott stratégia a 20-20-20 szabály.

Minden 20 perc közeli képernyős munka után, 20 másodperc szünetet kell tartani, ami alatt 20 láb távolságra kell fókuszálni.   

Diagnosztikai munkára:

2019-09-21_22-51-57

Klinikai felülvizsgálat

A radiológia széleskörűen elterjedt és létfontosságú mindennapos alkalmazásának köszönhetően, sok nem-radiológiai profilú egészségügyi dolgozó értelmezheti az orvosi képalkotást, és emiatt megnőtt a jobb minőségű monitorok iránti szükség.  A klinikai felülvizsgálati kijelzőket általában rövid ideig használják radiológiai képek értelmezésére, egy szélesebb klinikai vizsgálati részeként.

A megtekintési körülmények a klinikai felülvizsgálat helységében sokkal változatosabb és nehezebben kontrollálható, mint a radiológiai leletezőkben. A látószögeknek nagyobbnak kell lennie bizonyos helyeken, mint például a műtőben vagy a sürgősségi ellátóban. Gyakran lehetetlen a háttér és a direkt fény csökkentése az ajánlott szórt, környezeti szinthez. A képernyőre helyezhető árnyékolók a kijelzők körül, egy mikrokörnyezetet hozhatnak létre és javíthatják a megtekintési feltételeket.

Legalább évente szükséges elvégezni a kijelző kalibrációt, hogy megfeleljen a DICOM GSDF 20%-nak. Ez biztosítja, hogy valamennyi egészségügyi szakember kellően pontos adatokat tudjon megtekinteni és hogy összhangban legyen azzal, amit a radiológus lát.

Mobil eszközről történő felülvizsgálat

A mobil eszközök, mint például okostelefonok, laptopok, tabletek elterjedtsége miatt, elkerülhetetlen a radiológiai képek rajtuk történő megtekintése. A COTS kijelzőkhöz hasonlóan, a beépített kijelzők minősége is széles határok között mozog. Az RCR nem hagy jóvá egyetlen eszközt sem, de ajánlja a leírások ellenőrzését mielőtt kritikusan felülvizsgálnák a radiológiai képeket.

Néhány klinikai vizsgálat során értékelt eszköz el is nyerte az Élelmiszer és Gyógyszerügyi Hivatal (FDA) jóváhagyását az Egyesült Államokban az orvosi képek felülvizsgálatára, amennyiben az elsődleges diagnosztikus eszközök nem elérhetők.

Mobileszköz használat vagy távleletezés során az adatátvitel sebessége gyakran elsődleges szempont. Az adattömörítést gyakran használják a felhasználói élmény javítására, mert így csökken a látencia (lag). Fontos, hogy a legvalósághűbb képek álljanak rendelkezésre a mobileszközökön a klinikai döntések tekintetében. Különös figyelmet kell fordítani a szürkeárnyalat szintekre és a használt adattömörítés mennyiségére és típusára. Ajánlott a veszteségmentes tömörítés.

Amikor a munkakörnyezethez való csatlakozás során virtuális magánhálózatokat (VPN) használnak, fontos, hogy ne alkalmazzuk az asztali felületet másoló „képernyő megosztás” módot, mert a továbbított felvételek nem hűek az eredeti képhez. A szürkeárnyalat paletta általában nagyon korlátozott és a felbontást gyakran veszélyeztetik a veszteséges tömörítési algoritmusok. Egyszerűen szólva, a valós idejű kijelző megosztó szoftver nem alkalmas radiológiai diagnosztikus használatra.

Klinikai és mobil megtekintésre:

2019-09-21_22-56-15

Emlő képalkotás

A digitális mammográfia felvételek nagy térbeli felbontásúak és natívan alacsony kontraszt felbontásúak a mell szövet összetétele miatt. A megfelelő értelmezés a kis struktúrák, környező szövetektől, vagyis a mikrokalcifikációktól való elkülönítésén alapul. Ezért fontos, a megfelelő, speciális kijelzők alkalmazása jól berendezett megtekintési környezetben.

Emlő képalkotás monitor standarja:

2019-09-21_22-57-51

A mammográfiai képek mérete miatt a felvételeket gyakran 50%-os nagyításban mutatják be, egy olyan eszközzel, amely képes megjeleníteni a 100%-os nagyítást (ez egy 1:1 pixel arány) minden leletezési rutin részeként. A szokatlanabb nagyítás típusokat a pixel interpolációs műtermékek megelőzése miatt kerülni kell.

Alacsony felbontású monitorok és mobil kijelzők

A tanulmányok azt ajánlják, hogy a digitális mammográfia felvételek 5MP-nél kisebb kijelzőkön történő elemzése olyan mértékben akadályozza leletezhetőséget, hogy használatuk nem ajánlott. A kiértékelés rendszerint tovább tart a több zoomolás és ablakolás miatt, valamint speciális szoftvert igényelhet a magasabb kontraszt felbontás szimulálása.

Javasolt azonban a 3 MP felbontású monitorok oktatásban történő alkalmazása, megfelelő szoftverrel.

A mobil kijelzők nem használhatóak mammogrammok diagnosztikus elemzésére.

 

Referálta:

dr. Fekete Balázs Imre
DE KEK Központi Radiológiai Diagnosztika