Fremskritt innen diagnostisk medisinsk bildebehandling som har forvandlet helsevesenet

For over hundre år siden ble adventen av røntgenstråler ansett som et betydelig sprang i medisinsk diagnose. I løpet av forrige århundre, enkel radiografi har utvidet seg til et spesialisert felt - diagnostisk medisinsk bildebehandling. Røntgenstråler har blitt utnyttet ved hjelp av bedre teknologi via digitaliserte CT-skanninger og nye diagnostiske medisinske avbildningsteknikker, som MR og ultralyd, har dukket opp. Medisinske bildebehandlingsmetoder fortsetter å utvikle seg og foredle. Etter hvert som den faktiske bildeprosessen utvikler seg, det er en parallell, og like viktig, forbedring i håndteringen av medisinske bilder og tilhørende arbeidsflyt. I denne artikkelen, vi zoomer inn på de viktigste fremskrittene innen medisinsk diagnostisk bildebehandling som har forvandlet måten leger undersøker og behandler pasienter på.

DICOM-standarden

Medisinsk bildebehandling brukes primært til å diagnostisere sykdommer så vel som for å overvåke deres fremgang. Det er viktig at bildene som produseres er av høyeste kvalitet, siden de har direkte betydning for pasientens resultater. For å opprettholde kvaliteten ble et sett med standarder for medisinske bilder utviklet i fellesskap av American Society of Radiology og National Electrical Manufacturers Association. Det er referert til som DICOM-standardene, som står for Digital Imaging and Communications in Medicine. Bilder produsert av all medisinsk bildebehandlingsmaskinvare må samsvare med egenskapene beskrevet i denne standarden. Videre er det et spesifikt format tilgjengelig for lagring og deling av medisinske bilder - referert til som DICOM-formatet.

Alt medisinsk bildeutstyr produsert i dag skal være i samsvar med DICOM-standardene. Visning av bildene som produseres på denne måten kan ikke gjøres ved vanlige bildebehandlingsprogrammer som er tilgjengelige på en vanlig PC. Det kreves et spesielt diagnostisk medisinsk bildebehandlingsprogram, kjent som en DICOM-arbeidsstasjon. For kommersiell bruk i medisinsk diagnose, slike diagnostiske medisinske bildebehandlingsprogrammer må godkjennes av FDA og trenger en spesiell lisens. Disse tiltakene sikrer at enhver applikasjon utviklet for kliniske formål er i stand til nøyaktig skildring av medisinske bilder av høy kvalitet.

PACS-arkivering

Med ankomsten av digitalisert medisinsk diagnostisk bildebehandling, behovet for å utvikle røntgenfilmer har markert avtatt. Imidlertid blir digitale bilder fortsatt konvertert til 'filmer' ved hjelp av skrivere. Bildefilmer krever riktig lagring under de rette forholdene for å forhindre skade over tid. Henting av disse bildene fra lagring kan være en tidkrevende prosess og krever dedikert personell for journalføring.

PACS, som står for Picture Archiving and Communications System, unngår behovet for fysisk lagring og gjenfinning av filmer. Det er i utgangspunktet en plattform for virtuell lagring og henting av medisinske bilder. PACS gjør det mulig å håndtere enorme mengder data relatert til medisinske bilder. Enhver datamaskin som er koblet til en bestemt PACS-server, kan hente DICOM-bilder og vise og til og med endre dem. Den siste innovasjonen har vært introduksjonen av skybasert PACS, der i stedet for lokal lagring, PACS er vert på internett og enhver bruker som er koblet til internett, med riktig legitimasjon, kan få tilgang til bildene.

Ikke bare har PACS forenklet lagring og gjenfinning, det har også gjort teleradiologi til virkelighet. I dag trenger radiologer ikke være til stede i samme område der bilder blir anskaffet. De kan se bilder fra forskjellige geografiske steder og gi sin ekspertuttalelse. Gjennom teleradiologi, en enkelt radiolog kan generere rapporter for bilder som kommer inn fra flere sykehus. Dette sparer dyrebar tid og ressurser, og bidrar til å redusere helsekostnadene.

Real-time bildebehandling

Med behovet for utvikling eller utskrift av filmer borte, har arbeidsflytprosessen for anskaffelse og visning av medisinske bilder blitt bedre. Real-time imaging er et konsept der det ikke er tidsforsinkelse mellom anskaffelse av bilder fra pasienten og deres visning av legen. Radiologer kan bokstavelig talt se bilder mens pasienten fremdeles er innenfor skanneren.

Den raskere tolkningen av diagnostiske medisinske bilder fører til umiddelbar diagnose, noe som igjen muliggjør rask medisinsk inngrep. Sanntids medisinsk diagnostisk bildebehandling spiller en viktig rolle i nødsituasjoner. For eksempel, hos traumepasienter, intra-abdominal skade ble tidligere bestemt ved diagnostisk laparoskopi eller peritoneal skylling, som begge var invasive prosedyrer. I dag er imidlertid pleiestandarden å bruke FAST (Focused Abdominal Sonography in Trauma), som bruker en sanntids ultralyd for raskt å avgjøre om en pasient har fått en intra-abdominal skade eller ikke. Ultralydavbildning i sanntid brukes også til å overvåke fostrets helse i utero og vurdere vekstparametere.

Funksjonell bildebehandling

De fleste diagnostiske medisinske bildesystemer er designet for å diagnostisere anatomiske eller strukturelle abnormiteter. Moderne medisinsk diagnostisk avbildning, i tillegg til det, kan også vurdere abnormiteter i vev og organfunksjon. Dette inkluderer påvisning av abnormiteter i fysiologiske prosesser som metabolisme og blodstrøm. Funksjonell avbildning oppnås i stor grad gjennom nukleærmedisin. Nukleærmedisin er en spesialitet innen radiologi som involverer injeksjon av molekyler som er 'merket' radioaktivt i kroppen. Disse radioaktive molekylene kan fortrinnsvis tas opp av spesifikke organer for forskjellige fysiologiske prosesser. Etter opptak kan organene avgi stråling, som blir plukket opp av eksterne skannere som 'hot spots'. For eksempel reflekterer positronemisjonstomografi (PET) opptaket av radiomerket glukose av celler. Celler som har økt metabolsk aktivitet, spesielt kreftceller, har en tendens til å ta opp mer glukose. Denne teknikken brukes derfor til å identifisere områder med metastase i kroppen. En annen funksjonell avbildningsteknikk er bruken av skjoldbruskkjertelskanninger, som brukes til å oppdage hypertyreose. Disse skanningene avhenger av opptak av radioaktivt jod av skjoldbruskkjertelceller.

De fleste funksjonelle avbildningsteknikker, når den brukes alene, kan være vanskelig å tolke. Dette skyldes at selv om de oppdager områder med unormal fysiologisk aktivitet, kan det være vanskelig å orientere disse områdene anatomisk. Dette kan overvinnes ved hjelp av en teknikk som kalles bildefusjon. Moderne diagnostiske medisinske bildebehandlingsprogrammer tillater fusjon av to eller flere diagnostiske teknikker. For eksempel, fusjon av en PET-skanning med en CT-skanning kan bidra til å identifisere om det er metastase eller ikke, og kan også nøyaktig identifisere de anatomiske sonene der metastase har skjedd.

Etterbehandling teknikker

Etterbehandlingsteknikker refererer til inngrep som brukes på diagnostiske medisinske bilder etter at bildene er anskaffet fra pasienten. Etterbehandlingsteknikker gjøres vanligvis ved hjelp av et avansert diagnostisk medisinsk bildebehandlingsprogram. De gir radiologen informasjon som ikke er tilgjengelig ved bare å se på originalbildene. Noen av de mest nyttige etterbehandlingsteknikkene som brukes i medisinsk diagnostisk bildebehandling er som følger:

• 3D-rekonstruksjon: En kritisk ulempe ved medisinsk diagnostisk bildebehandling er at den er todimensjonal i naturen. Likevel tillater nyere teknologi bilder å bli sett på som tredimensjonale objekter, ved å ta flere bildeskiver og stable dem sammen. Dette gir bedre anatomisk orientering og er lettere å tolke. Det bidrar også til å forstå forholdet mellom ulike strukturer. En annen form for 3D-rekonstruksjon er multiplanar rekonstruksjon. I dette kan radiologen ta 3D-objektet, rotere det etter ønske og skjære i en gitt vinkel, forskjellig fra de opprinnelig oppkjøpte skivene. Disse teknikkene hjelper radiologen til å se på den anatomiske strukturen som om de fysisk holdt og skiver den, noe som gir dem et uovertruffen nøyaktighetsnivå.

• Intensitetsprojeksjoner: Dette er basert på forutsetningen om at forskjellige strukturer i kroppen vil absorbere og reflektere forskjellige mengder stråling, noe som vil gjenspeiles i deres CT-tall. I maksimal intensitetsprojeksjoner (MIP) vises bare regioner som har de høyeste CT-tallene. MIP er mest nyttig i CT angiografi, hvor det bidrar til å skille store blodkar fra andre anatomiske strukturer. I minimumsintensitetsprojeksjoner (MINIP) vises bare regionene som har de laveste CT-tallene. MINIP er ekstremt nyttig i lunge parenchyma sykdommer, som presenterer som hypo-svekkede CT-verdier. For eksempel, hos pasienter med konstriktiv obstruktiv bronkiolit, CT-endringer er ekstremt subtile. Bruk av MINIP kan gjøre disse endringene mer iøynefallende.

Noen forstyrrende teknologier for fremtiden for medisinsk bildebehandling

Kunstig intelligens

Kunstig intelligens (AI) er en spennende front som sakte gjør inngrep i medisinsk diagnostisk bildebehandling. Kunstig intelligens er maskinens evne til å ta kognitive beslutninger, for eksempel læring og problemløsning. Ved å mate datamaskiner dype læringsalgoritmer, de kan lære å skille mellom ulike digitale mønstre og kan dermed hjelpe til med diagnosen. Et team av forskere ved Stanford University, for eksempel, har utviklet en slik algoritme for røntgenbilder av brystet. Forskerne hevder at ved å bruke denne algoritmen kan datamaskiner gjenkjenne tilstedeværelsen eller fraværet av lungebetennelse bedre enn radiologer. Radiologiteamet ved UCSF samarbeider i mellomtiden med GE for å utvikle en serie algoritmer som kan bidra til å skille mellom normale og unormale røntgenbilder av brystet.. En annen medisinsk applikasjon, kalt Viz, hjelper til med å skjerme flere bilder over flere sykehusdatabaser for store fartøyhindringer (LVO), som indikerer overhengende hjerneslag. Hvis en LVO oppdages, kan programvaren varsle både hjerneslagspesialisten og pasientens primærlege for å sikre at pasienten får rask behandling.

Integrering av bildesystemer

Mens PACS lagrer medisinske bilder, lagres annen medisinsk informasjon i forskjellige systemer. For eksempel lagrer helseinformasjonssystemer (HIS) informasjon relatert til pasientens medisinske historie, kliniske detaljer og laboratorieundersøkelser. Radiology Information Systems (RIS) administrerer bildedata bortsett fra de faktiske bildene, for eksempel henvisninger, rekvisisjoner, faktureringsdetaljer og tolkninger. Alle disse informasjonssystemene er atskilt fra hverandre. Ennå, i håndteringen av en pasient, en lege må ofte ha alle disse detaljene sammen for å stille en diagnose og planlegge behandling. Integrering av alle informasjonssystemer i en enkelt medisinsk journal som er tilgjengelig via en enkelt server, kan bidra til å effektivisere arbeidsflyten og forbedre både nøyaktighet og gjennomstrømming.

Hva er utfordringene når medisinsk diagnostisk bildebehandling fortsetter å utvikle seg?

• Stigendehelsekostnader: Ettersom diagnostisk medisinsk bildebehandling fortsetter å gå fremover, hver nye utvikling koster. Kostnadene for selve teknologien, kostnadene ved forskning og implementeringskostnadene gjenspeiles endelig som en parameter - de økte kostnadene for helsetjenester for pasienten. Kanskje, Dette er grunnen til at utviklingsland fortsatt stoler på manuell røntgenavbildning og manuelt utviklede filmer for diagnostisering av grunnleggende sykdommer, og reserver avanserte bildeteknikker for mer komplekse helsemessige forhold. Fortsatt, hvis alle skal dra nytte av fremskritt innen diagnostisk medisinsk bildebehandling, det må gjøres en innsats for å holde kostnadene for ny medisinsk teknologi på rimelige nivåer.

• Beskyttelseav pasientdata og personvern: Ettersom diagnostisk medisinsk bildebehandling er avhengig av nettbaserte teknologier, pasientinformasjon blir lastet opp og lagret på nettet. Det er noen grunnleggende beskyttelse på plass, ved at bare spesifikke brukerkontoer som eies av leger og sykehus kan få tilgang til PACS-servere. Når bilder eksporteres for undervisning eller forskning, er det et alternativ å anonymisere data som kan brukes til å identifisere pasienter. Likevel, det har vært bekymringer om brudd på data og tap av pasientens personvern. Det er et presserende krav om politiske tiltak som skal iverksettes som vil sikre beskyttelse av medisinske bildedata på PACS-servere.

Avansert diagnostisk medisinsk bildebehandling innen fingertuppene - med PostDiCom!

PostDiCom hjelper deg og din praksis å holde tritt med det stadig utviklende landskapet med avansert diagnostisk bildebehandling. Dette robuste, men likevel brukervennlige diagnostiske medisinske bildebehandlingsprogrammet er en moderne DICOM-bildeviser med flere avanserte funksjoner. PostDiCom tilbyr en skybasert PACS-plattform og støttes på flere operativsystemer, inkludert Windows, Mac OS, Linux og Android. Den lar deg få tilgang til DICOM-filene dine hvor som helst, fra hvilken som helst enhet. PostDICOM har sofistikerte etterbehandlingsverktøy som muliggjør overlegen diagnose og behandlingsplanlegging. Mens PACS-en vår er skybasert, pasientdata er helt sikre. Vi holder pasientdata atskilt med geografiske regioner, all data er kryptert, og sikre SSL-systemer brukes til kommunikasjon. Bilder kan anonymiseres før de lastes opp til PACS-serveren. PostDiCom er gratis å prøve med alle funksjoner i begrenset tid! Lagring kan oppgraderes til en nominell kostnad. For å utnytte kraften i avansert medisinsk bildebehandling, besøk postdicom.com og prøv din gratis seer i dag!