Vor etwas mehr als hundert Jahren galt das Aufkommen von Röntgenstrahlen als bedeutender Sprung in der medizinischen Diagnose. Im letzten Jahrhundert hat sich die einfache Radiographie zu einem spezialisierten Feld entwickelt – der diagnostischen medizinischen Bildgebung. Röntgenstrahlen wurden durch bessere Technologie über digitalisierte CT-Scans nutzbar gemacht, und neue diagnostische medizinische Bildgebungsverfahren wie MRT und Ultraschall sind entstanden. Medizinische Bildgebungsmodalitäten entwickeln sich ständig weiter und werden verfeinert. Mit dem Fortschritt des eigentlichen Bildgebungsprozesses geht eine parallele und ebenso wichtige Verbesserung im Umgang mit medizinischen Bildern und dem zugehörigen Workflow einher. In diesem Artikel konzentrieren wir uns auf die wichtigsten Fortschritte in der medizinischen diagnostischen Bildgebung, die die Art und Weise verändert haben, wie Ärzte Patienten untersuchen und behandeln.
Medizinische Bildgebung wird hauptsächlich zur Diagnose von Krankheiten sowie zur Überwachung ihres Verlaufs eingesetzt. Es ist unerlässlich, dass die erzeugten Bilder von höchster Qualität sind, da sie direkten Einfluss auf die Patientenergebnisse haben. Um die Qualität zu sichern, wurde von der American Society of Radiology und der National Electrical Manufacturers Association gemeinsam ein Satz von Standards für medizinische Bilder entwickelt. Er wird als DICOM-Standards bezeichnet, was für Digital Imaging and Communications in Medicine steht. Bilder, die von jeglicher Hardware für medizinische Bildgebung erzeugt werden, müssen den in diesem Standard beschriebenen Merkmalen entsprechen. Darüber hinaus steht ein spezielles Format für das Speichern und Teilen medizinischer Bilder zur Verfügung – das sogenannte DICOM-Format.
Alle heute hergestellten medizinischen Bildgebungsgeräte sollten den DICOM-Standards entsprechen. Die Betrachtung der so erzeugten Bilder kann nicht mit gewöhnlichen Bildprogrammen erfolgen, die auf einem normalen PC verfügbar sind. Ein spezielles diagnostisches medizinisches Bildgebungsprogramm ist erforderlich, bekannt als DICOM-Workstation. Für den kommerziellen Einsatz in der medizinischen Diagnose müssen solche diagnostischen medizinischen Bildgebungsprogramme FDA-zugelassen sein und benötigen eine spezielle Lizenz. Diese Maßnahmen stellen sicher, dass jede für klinische Zwecke entwickelte Anwendung in der Lage ist, qualitativ hochwertige medizinische Bilder genau darzustellen.
Mit der Ankunft der digitalisierten medizinischen diagnostischen Bildgebung ist der Bedarf an der Entwicklung von Röntgenfilmen deutlich zurückgegangen. Dennoch werden digitale Bilder mit Hilfe von Druckern immer noch in „Filme“ umgewandelt. Bildgebungsfilme erfordern eine ordnungsgemäße Lagerung unter den richtigen Bedingungen, um Schäden im Laufe der Zeit zu vermeiden. Das Abrufen dieser Bilder aus dem Speicher kann ein zeitaufwändiger Prozess sein und erfordert spezielles Personal für die Aktenführung.
PACS, was für Picture Archiving and Communications System steht, macht die physische Speicherung und das Abrufen von Filmen überflüssig. Es ist im Grunde eine Plattform für die virtuelle Speicherung und den Abruf von medizinischen Bildern. PACS ermöglicht den Umgang mit enormen Datenmengen im Zusammenhang mit medizinischen Bildern. Jeder Computer, der mit einem bestimmten PACS-Server verbunden ist, kann DICOM-Bilder abrufen, anzeigen und sogar modifizieren. Die neueste Innovation ist die Einführung von Cloud-basiertem PACS, bei dem das PACS statt lokal im Internet gehostet wird und jeder mit dem Internet verbundene Benutzer mit den richtigen Anmeldedaten auf die Bilder zugreifen kann.
PACS hat nicht nur die Speicherung und den Abruf vereinfacht, sondern auch die Teleradiologie zur Realität werden lassen. Heute müssen Radiologen nicht mehr im selben Bereich anwesend sein, in dem Bilder aufgenommen werden. Sie können Bilder von verschiedenen geografischen Standorten aus betrachten und ihre Expertenmeinung abgeben. Durch Teleradiologie kann ein einzelner Radiologe Berichte für Bilder erstellen, die aus mehreren Krankenhäusern eingehen. Dies spart wertvolle Zeit und Ressourcen und hilft, Gesundheitskosten zu senken.
Da die Notwendigkeit zum Entwickeln oder Drucken von Filmen entfallen ist, hat sich der Workflow-Prozess für die Aufnahme und Betrachtung medizinischer Bilder verbessert. Echtzeit-Bildgebung ist ein Konzept, bei dem es keine Zeitverzögerung zwischen der Aufnahme der Bilder vom Patienten und deren Betrachtung durch den Arzt gibt. Radiologen können Bilder buchstäblich betrachten, während sich der Patient noch im Scanner befindet.
Die schnellere Interpretation diagnostischer medizinischer Bilder führt zu einer sofortigen Diagnose, was wiederum ein schnelles medizinisches Eingreifen ermöglicht. Medizinische diagnostische Echtzeit-Bildgebung spielt in Notfällen eine bedeutende Rolle. Bei Traumapatienten wurde beispielsweise eine intraabdominelle Verletzung früher durch diagnostische Laparoskopie oder Peritoneallavage festgestellt, beides invasive Verfahren. Heute ist der Behandlungsstandard jedoch die Verwendung von FAST (Focused Abdominal Sonography in Trauma), bei dem ein Echtzeit-Ultraschall verwendet wird, um schnell festzustellen, ob ein Patient eine intraabdominelle Verletzung erlitten hat oder nicht. Echtzeit-Ultraschallbildgebung wird auch verwendet, um die Gesundheit des Fötus im Mutterleib zu überwachen und Wachstumsparameter zu bewerten.
Die meisten diagnostischen medizinischen Bildgebungssysteme sind darauf ausgelegt, anatomische oder strukturelle Anomalien zu diagnostizieren. Die moderne medizinische diagnostische Bildgebung kann darüber hinaus auch Anomalien in der Gewebe- und Organfunktion beurteilen. Dies umfasst die Erkennung von Anomalien in physiologischen Prozessen wie Stoffwechsel und Blutfluss. Funktionelle Bildgebung wird weitgehend durch Nuklearmedizin erreicht. Nuklearmedizin ist ein Fachgebiet der Radiologie, das die Injektion von Molekülen beinhaltet, die radioaktiv „markiert“ sind, in den Körper. Diese radioaktiven Moleküle können von bestimmten Organen für verschiedene physiologische Prozesse bevorzugt aufgenommen werden. Nach der Aufnahme können die Organe Strahlung aussenden, die von externen Scannern als „Hot Spots“ (Aktivitätsanreicherungen) aufgenommen wird. Zum Beispiel spiegelt die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) die Aufnahme von radioaktiv markierter Glukose durch Zellen wider. Zellen mit erhöhter metabolischer Aktivität, insbesondere Krebszellen, neigen dazu, mehr Glukose aufzunehmen. Diese Technik wird daher verwendet, um Bereiche mit Metastasen im Körper zu identifizieren. Eine weitere funktionelle Bildgebungstechnik ist die Verwendung von Schilddrüsenscans, die zur Erkennung von Hyperthyreose verwendet werden. Diese Scans hängen von der Aufnahme von radioaktivem Jod durch Schilddrüsenzellen ab.
Die meisten funktionellen Bildgebungstechniken können bei alleiniger Verwendung schwer zu interpretieren sein. Dies liegt daran, dass sie zwar Bereiche mit abnormaler physiologischer Aktivität erkennen, es jedoch schwierig sein kann, diese Bereiche anatomisch zu orientieren. Dies kann durch eine Technik namens Bildfusion überwunden werden. Moderne diagnostische medizinische Bildgebungsprogramme ermöglichen die Fusion von zwei oder mehr Diagnoseverfahren. Zum Beispiel kann die Fusion eines PET-Scans mit einem CT-Scan helfen zu identifizieren, ob Metastasen vorhanden sind oder nicht, und kann auch genau die anatomischen Zonen identifizieren, in denen Metastasen aufgetreten sind.
Nachbearbeitungstechniken beziehen sich auf Interventionen, die auf diagnostische medizinische Bilder angewendet werden, nachdem die Bilder vom Patienten aufgenommen wurden. Nachbearbeitungstechniken werden normalerweise mit einem fortschrittlichen diagnostischen medizinischen Bildgebungsprogramm durchgeführt. Sie liefern dem Radiologen Informationen, die durch bloßes Betrachten der Originalbilder nicht verfügbar sind. Einige der nützlichsten Nachbearbeitungstechniken, die in der medizinischen diagnostischen Bildgebung verwendet werden, sind wie folgt:
3D-Rekonstruktion: Ein kritischer Nachteil der medizinischen diagnostischen Bildgebung ist, dass sie zweidimensionaler Natur ist. Dennoch ermöglicht die neueste Technologie, Bilder als dreidimensionale Objekte zu betrachten, indem mehrere Bildschichten aufgenommen und zusammengestapelt werden. Dies ermöglicht eine bessere anatomische Orientierung und ist einfacher zu interpretieren. Es hilft auch, die Beziehung zwischen verschiedenen Strukturen zu verstehen. Eine weitere Form der 3D-Rekonstruktion ist die multiplanare Rekonstruktion. Dabei kann der Radiologe das 3D-Objekt nach Belieben drehen und in jedem beliebigen Winkel schneiden, anders als bei den ursprünglich aufgenommenen Schichten. Diese Techniken helfen dem Radiologen, die anatomische Struktur virtuell so zu betrachten, als ob er sie physisch halten und schneiden würde, was ihm ein unübertroffenes Maß an Genauigkeit verleiht.
Intensitätsprojektionen: Dies basiert auf der Prämisse, dass verschiedene Strukturen im Körper unterschiedliche Mengen an Strahlung absorbieren und reflektieren, was sich in ihren CT-Zahlen widerspiegelt. In Maximum-Intensitäts-Projektionen (MIP) werden nur Regionen mit den höchsten CT-Zahlen angezeigt. MIP ist am nützlichsten in der CT-Angiographie, wo es hilft, große Blutgefäße von anderen anatomischen Strukturen zu unterscheiden. In Minimum-Intensitäts-Projektionen (MINIP) werden nur die Regionen mit den niedrigsten CT-Zahlen angezeigt. MINIP ist äußerst nützlich bei Lungenparenchymerkrankungen, die sich als hypoattenuierte CT-Werte präsentieren. Zum Beispiel sind bei Patienten mit konstriktiver obstruktiver Bronchiolitis die CT-Veränderungen extrem subtil. Die Verwendung von MINIP kann diese Veränderungen auffälliger machen.
Künstliche Intelligenz (KI) ist eine aufregende Front, die langsam Einzug in die medizinische diagnostische Bildgebung hält. Künstliche Intelligenz ist die Fähigkeit von Maschinen, kognitive Entscheidungen zu treffen, wie Lernen und Problemlösung. Indem Computer mit Deep-Learning-Algorithmen gefüttert werden, können sie lernen, zwischen verschiedenen digitalen Mustern zu unterscheiden und so bei der Diagnose helfen. Ein Team von Forschern an der Stanford University hat beispielsweise einen solchen Algorithmus für Brustkorb-Röntgenaufnahmen entwickelt. Die Forscher behaupten, dass Computer mit diesem Algorithmus das Vorhandensein oder Fehlen einer Lungenentzündung besser erkennen können als Radiologen. Das Radiologie-Team der UCSF arbeitet unterdessen mit GE zusammen, um eine Reihe von Algorithmen zu entwickeln, die helfen können, zwischen normalen und abnormalen Brustkorb-Röntgenaufnahmen zu unterscheiden. Eine weitere medizinische Anwendung namens Viz hilft, mehrere Bilder über verschiedene Krankenhausdatenbanken hinweg auf Verschlüsse großer Gefäße (LVO) zu untersuchen, die auf einen drohenden Schlaganfall hinweisen. Wenn ein LVO erkannt wird, kann die Software sowohl den Schlaganfallspezialisten als auch den Hausarzt des Patienten alarmieren, um sicherzustellen, dass der Patient eine sofortige Behandlung erhält.
Während PACS medizinische Bilder speichert, werden andere medizinische Informationen in verschiedenen Systemen gespeichert. Zum Beispiel speichern Krankenhausinformationssysteme (KIS) Informationen zur Krankengeschichte des Patienten, klinischen Details und Laboruntersuchungen. Radiologieinformationssysteme (RIS) verwalten Bildgebungsdaten abseits der eigentlichen Bilder, wie Überweisungen, Anforderungen, Abrechnungsdetails und Interpretationen. Alle diese Informationssysteme sind voneinander getrennt. Doch im Umgang mit einem Patienten muss ein Arzt oft all diese Details zusammen zur Hand haben, um eine Diagnose zu stellen und eine Behandlung zu planen. Die Integration aller Informationssysteme in eine einzige medizinische Akte, auf die über einen einzigen Server zugegriffen werden kann, kann helfen, den Workflow zu rationalisieren und sowohl die Genauigkeit als auch den Durchsatz zu verbessern.
Steigende Gesundheitskosten: Da die diagnostische medizinische Bildgebung weiter voranschreitet, ist jede neue Entwicklung mit Kosten verbunden. Die Kosten der Technologie selbst, die Kosten für Forschung und die Kosten für die Implementierung spiegeln sich schließlich in einem Parameter wider – den erhöhten Gesundheitskosten für den Patienten. Vielleicht verlassen sich Entwicklungsländer deshalb immer noch auf manuelle Röntgenbildgebung und manuell entwickelte Filme für die Diagnose grundlegender Krankheiten und reservieren fortschrittliche Bildgebungstechniken für komplexere Gesundheitszustände. Dennoch, wenn alle von den Fortschritten in der diagnostischen medizinischen Bildgebung profitieren sollen, müssen Anstrengungen unternommen werden, um die Kosten neuer medizinischer Technologien auf erschwinglichem Niveau zu halten.
Schutz von Patientendaten und Privatsphäre: Da die diagnostische medizinische Bildgebung stärker auf webbasierten Technologien beruht, werden Patienteninformationen online hochgeladen und gespeichert. Es gibt einen gewissen Basisschutz, indem nur spezifische Benutzerkonten, die Ärzten und Krankenhäusern gehören, auf PACS-Server zugreifen können. Wenn Bilder zu Lehr- oder Forschungszwecken exportiert werden, gibt es eine Option zur Anonymisierung von Daten, die zur Identifizierung von Patienten verwendet werden könnten. Dennoch gab es Bedenken hinsichtlich Datenpannen und Verlust der Privatsphäre der Patienten. Es besteht dringender Bedarf an politischen Maßnahmen, die den Schutz medizinischer Bildgebungsdaten auf PACS-Servern gewährleisten.
PostDICOM hilft Ihnen und Ihrer Praxis, mit der sich ständig weiterentwickelnden Landschaft der fortschrittlichen diagnostischen Bildgebung Schritt zu halten. Dieses robuste und dennoch einfach zu bedienende diagnostische medizinische Bildgebungsprogramm ist ein moderner DICOM-Bildbetrachter mit mehreren fortschrittlichen Funktionen. PostDICOM bietet eine Cloud-basierte PACS-Plattform und wird auf mehreren Betriebssystemen unterstützt, darunter Windows, Mac OS, Linux und Android. Es ermöglicht Ihnen, von überall und von jedem Gerät aus auf Ihre DICOM-Dateien zuzugreifen. PostDICOM verfügt über ausgefeilte Nachbearbeitungswerkzeuge, die eine überlegene Diagnose und Behandlungsplanung ermöglichen. Während unser PACS Cloud-basiert ist, sind Patientendaten vollkommen sicher. Wir halten Patientendaten nach geografischen Regionen getrennt, alle Daten sind verschlüsselt und für die Kommunikation werden sichere SSL-Systeme verwendet. Bilder können vor dem Hochladen auf den PACS-Server anonymisiert werden. PostDICOM kann für begrenzte Zeit mit allen Funktionen kostenlos getestet werden! Der Speicher kann zu geringen Kosten erweitert werden. Um die Kraft der fortschrittlichen medizinischen Bildgebung zu nutzen, besuchen Sie postdicom.com und testen Sie Ihren kostenlosen Viewer noch heute!
 - Created by PostDICOM.jpg)
