Fremskridt inden for diagnostisk medicinsk billeddannelse, der har transformeret sundhedspleje

For lidt over hundrede år siden blev fremkomsten af røntgenstråler betragtet som et betydeligt spring i medicinsk diagnose. I løbet af det sidste århundrede, enkel radiografi er udvidet til et specialiseret felt - diagnostisk medicinsk billeddannelse. Røntgenstråler er blevet udnyttet ved hjælp af bedre teknologi via digitaliserede CT-scanninger og nye diagnostiske medicinske billeddannelsesteknikker, såsom MR og ultralyd, er dukket op. Medicinske billeddannelsesmetoder fortsætter med at udvikle sig og forfine. Efterhånden som den faktiske billeddannelsesproces skrider frem, der er en parallel, og lige så vigtig, forbedring i håndteringen af medicinske billeder og den tilhørende arbejdsgang. I denne artikel, vi zoomer ind på de vigtigste fremskridt inden for medicinsk diagnostisk billeddannelse, der har transformeret den måde, læger undersøger og behandler patienter på.

DICOM-standarden

Medicinsk billeddannelse bruges primært til at diagnosticere sygdomme såvel som til at overvåge deres fremskridt. Det er vigtigt, at de producerede billeder er af højeste kvalitet, da de har direkte indflydelse på patienternes resultater. For at opretholde kvalitet, et sæt standarder for medicinske billeder blev udviklet i fællesskab af American Society of Radiology og National Electrical Manufacturers Association. Det kaldes DICOM-standarderne, som står for Digital Imaging and Communications in Medicine. Billeder produceret af al medicinsk billedbehandlingshardware skal være i overensstemmelse med de egenskaber, der er beskrevet i denne standard. Derudover er der et specifikt format tilgængeligt til lagring og deling af medicinske billeder - kaldet DICOM-formatet.

Alt medicinsk billedbehandlingsudstyr, der fremstilles i dag, skal overholde DICOM-standarderne. Visning af de således producerede billeder kan ikke udføres af almindelige billeddannelsesprogrammer, der er tilgængelige på en almindelig pc. Der kræves et specielt diagnostisk medicinsk billeddannelsesprogram, kendt som en DICOM-arbejdsstation. Til kommerciel brug i medicinsk diagnose, sådanne diagnostiske medicinske billeddannelsesprogrammer skal FDA-godkendes og har brug for en særlig licens. Disse foranstaltninger sikrer, at enhver applikation, der er udviklet til kliniske formål, er i stand til nøjagtig skildring af medicinske billeder af høj kvalitet.

PACS Arkivering

Med ankomsten af digitaliseret medicinsk diagnostisk billeddannelse er behovet for at udvikle røntgenfilm markant faldet. Digitale billeder bliver dog stadig omdannet til „film“ ved hjælp af printere. Billedbehandlingsfilm kræver korrekt opbevaring under de rette forhold for at forhindre skader over tid. Hentning af disse billeder fra lager kan være en tidskrævende proces og kræver dedikeret personale til journalføring.

PACS, som står for Picture Archiving and Communications System, undgår behovet for fysisk opbevaring og hentning af film. Det er dybest set en platform til virtuel opbevaring og hentning af medicinske billeder. PACS gør det muligt at håndtere enorme mængder data relateret til medicinske billeder. Enhver computer, der er tilsluttet en bestemt PACS-server, er i stand til at hente DICOM-billeder og se og endda ændre dem. Den seneste innovation har været introduktionen af skybaseret PACS, hvor PACS i stedet for lokal opbevaring hostes på internettet, og enhver bruger, der er tilsluttet internettet, med de rigtige legitimationsoplysninger, kan få adgang til billederne.

Ikke kun har PACS forenklet opbevaring og hentning, det har også gjort teleradiologi til virkelighed. I dag behøver radiologer ikke være til stede i det samme område, hvor billeder erhverves. De kan se billeder fra forskellige geografiske placeringer og give deres ekspertudtalelse. Gennem teleradiologi, en enkelt radiolog kan generere rapporter for billeder, der kommer ind fra flere hospitaler. Dette sparer dyrebar tid og ressourcer, og hjælper med at reducere sundhedsomkostningerne.

Real-time Imaging

Med behovet for udvikling eller udskrivning af film væk, arbejdsprocessen for erhvervelse og visning af medicinske billeder er forbedret. Realtidsbilleddannelse er et koncept, hvor der ikke er nogen tidsforsinkelse mellem erhvervelsen af billeder fra patienten og deres visning af lægen. Radiologer kan bogstaveligt talt se billeder, mens patienten stadig er inden for scanneren.

Den hurtigere fortolkning af diagnostiske medicinske billeder fører til øjeblikkelig diagnose, hvilket igen muliggør hurtig medicinsk intervention. Realtidsmedicinsk diagnostisk billeddannelse spiller en væsentlig rolle i nødsituationer. For eksempel, hos traumepatienter, intra-abdominal skade blev tidligere bestemt ved diagnostisk laparoskopi eller peritoneal skylning, begge var invasive procedurer. I dag er plejestandarden imidlertid at bruge FAST (Focused Abdominal Sonography in Trauma), der bruger en realtids ultralyd til hurtigt at afgøre, om en patient har lidt en intra-abdominal skade eller ej. Ultralydsbilleddannelse i realtid bruges også til at overvåge fostrets helbred i utero og vurdere vækstparametre.

Funktionel billeddannelse

De fleste diagnostiske medicinske billeddannelsessystemer er designet til at diagnosticere anatomiske eller strukturelle abnormiteter. Moderne medicinsk diagnostisk billeddannelse kan derudover også vurdere abnormiteter i væv og organfunktion. Dette omfatter påvisning af abnormiteter i fysiologiske processer såsom metabolisme og blodgennemstrømning. Funktionel billeddannelse opnås stort set gennem nuklearmedicin. Nuklearmedicin er en specialitet inden for radiologi, der involverer injektion af molekyler, der er"mærket“ radioaktivt i kroppen. Disse radioaktive molekyler kan fortrinsvis optages af specifikke organer til forskellige fysiologiske processer. Efter optagelse kan organerne udsende stråling, som opsamles af eksterne scannere som „hot spots“. For eksempel afspejler positronemissionstomografi (PET) optagelsen af radioaktivt mærket glukose i celler. Celler, der har øget metabolisk aktivitet, især kræftceller, har tendens til at optage mere glukose. Denne teknik bruges derfor til at identificere områder med metastase i kroppen. En anden funktionel billeddannelsesteknik er brugen af skjoldbruskkirtelscanninger, som bruges til at detektere hyperthyroidisme. Disse scanninger afhænger af optagelsen af radioaktivt jod af skjoldbruskkirtelceller.

De fleste funktionelle billeddannelsesteknikker, når de bruges alene, kan være vanskelige at fortolke. Dette skyldes, at selvom de opdager områder med unormal fysiologisk aktivitet, kan det være vanskeligt at orientere disse områder anatomisk. Dette kan overvindes ved en teknik kaldet billedfusion. Moderne diagnostiske medicinske billeddannelsesprogrammer tillader fusion af to eller flere diagnostiske teknikker. For eksempel, fusion af en PET-scanning med en CT-scanning kan hjælpe med at identificere, om der er metastase eller ej, og kan også nøjagtigt identificere de anatomiske zoner, hvor metastase har fundet sted.

Efterbehandlingsteknikker

Efterbehandlingsteknikker henviser til interventioner anvendt på diagnostiske medicinske billeder, efter at billederne er erhvervet fra patienten. Efterbehandlingsteknikker udføres normalt ved hjælp af et avanceret diagnostisk medicinsk billeddannelsesprogram. De giver radiologen information, der ikke er tilgængelig ved blot at se på de originale billeder. Nogle af de mest nyttige efterbehandlingsteknikker, der anvendes til medicinsk diagnostisk billeddannelse, er som følger:

• 3D-rekonstruktion: En kritisk ulempe ved medicinsk diagnostisk billeddannelse er, at den er todimensionel. Ikke desto mindre giver nyere teknologi billeder mulighed for at blive betragtet som tredimensionelle objekter ved at tage flere billedskiver og stable dem sammen. Dette giver bedre anatomisk orientering og er lettere at fortolke. Det hjælper også med at forstå forholdet mellem forskellige strukturer. En anden form for 3D-rekonstruktion er multiplanar rekonstruktion. I dette kan radiologen tage 3D-objektet, rotere det efter ønske og skære i en given vinkel, forskellig fra de oprindeligt erhvervede skiver. Disse teknikker hjælper radiologen praktisk talt med at se den anatomiske struktur, som om de fysisk holdt og skar den, hvilket giver dem et uovertruffen niveau af nøjagtighed.

• Intensitetsfremskrivninger: Dette er baseret på den forudsætning, at forskellige strukturer i kroppen vil absorbere og reflektere forskellige mængder stråling, hvilket afspejles i deres CT-numre. I fremskrivninger af maksimal intensitet (MIP) vises kun områder, der har de højeste CT-numre. MIP er mest nyttig i CT-angiografi, hvor det hjælper med at skelne store blodkar fra andre anatomiske strukturer. I minimale intensitetsfremskrivninger (MINIP) vises kun de områder, der har de laveste CT-numre. MINIP er yderst nyttig i lungeparenkymsygdomme, der præsenterer som hyposvækkede CT-værdier. For eksempel, hos patienter med konstriktiv obstruktiv bronchiolitis, CT-ændringer er ekstremt subtile. Brug af MINIP kan gøre disse ændringer mere iøjnefaldende.

Nogle forstyrrende teknologier til fremtiden for medicinsk billeddannelse

Kunstig intelligens

Kunstig intelligens (AI) er en spændende front, der langsomt gør indgreb i medicinsk diagnostisk billeddannelse. Kunstig intelligens er maskinernes evne til at træffe kognitive beslutninger, såsom læring og problemløsning. Ved at fodre computere dyb læringsalgoritmer, de kan lære at skelne mellem forskellige digitale mønstre og kan således hjælpe med diagnosen. Et team af forskere ved Stanford University, for eksempel, har udviklet en sådan algoritme til røntgenstråler i brystet. Forskerne hævder, at computere ved hjælp af denne algoritme kan genkende tilstedeværelsen eller fraværet af lungebetændelse bedre end radiologer. Radiologiteamet på UCSF samarbejder i mellemtiden med GE for at udvikle en række algoritmer, der kan hjælpe med at skelne mellem normale og unormale røntgenstråler fra brystet. En anden medicinsk anvendelse, kaldet Viz, hjælper med at screene flere billeder på tværs af flere hospitalsdatabaser for store fartøjshindringer (LVO), som er tegn på forestående slagtilfælde. Hvis der opdages en LVO, softwaren kan advare både slagtilfælde specialist og patientens primærlæge for at sikre, at patienten får hurtig behandling.

Integration af billeddannelsessystemer

Mens PACS gemmer medicinske billeder, gemmes andre medicinske oplysninger i forskellige systemer. For eksempel lagrer sundhedsinformationssystemer (HIS) oplysninger relateret til patientens sygehistorie, kliniske detaljer og laboratorieundersøgelser. Radiologiinformationssystemer (RIS) administrerer billeddata bortset fra de faktiske billeder, f.eks. henvisninger, rekvisitioner, faktureringsoplysninger og fortolkninger. Alle disse informationssystemer er adskilt fra hinanden. Endnu, i forbindelse med en patient, en læge skal ofte have alle disse detaljer sammen til rådighed for at stille en diagnose og planlægge behandling. Integrering af alle informationssystemer i en enkelt journal, der kan tilgås via en enkelt server, kan hjælpe med at strømline arbejdsgangen og forbedre både nøjagtighed og gennemløb.

Hvad er udfordringerne, når medicinsk diagnostisk billeddannelse fortsætter med at udvikle sig?

• Stigendesundhedsomkostninger: Da diagnostisk medicinsk billeddannelse fortsætter med at gå videre, hver ny udvikling koster en pris. Omkostningerne ved selve teknologien, omkostningerne ved forskning og implementeringsomkostningerne afspejles endelig som en parameter - de øgede sundhedsomkostninger for patienten. Måske, dette er grunden til, at udviklingslande stadig er afhængige af manuel røntgenbilleddannelse og manuelt udviklede film til diagnose af grundlæggende sygdomme, og reserverer avancerede billeddannelsesteknikker til mere komplekse sundhedsmæssige forhold. Stadig, hvis alle skal drage fordel af fremskridt inden for diagnostisk medicinsk billeddannelse, der skal gøres en indsats for at holde omkostningerne ved nye medicinske teknologier på overkommelige niveauer.

• Beskyttelseaf patientdata og privatliv: Da diagnostisk medicinsk billeddannelse er mere afhængig af webbaserede teknologier, patientoplysninger uploades og gemmes online. Der er en vis grundlæggende beskyttelse på plads, ved at kun specifikke brugerkonti, der ejes af læger og hospitaler, kan få adgang til PACS-servere. Når billeder eksporteres med henblik på undervisning eller forskning, der er mulighed for at anonymisere data, der kan bruges til at identificere patienter. Alligevel har der været bekymring for databrud og tab af patientens privatliv. Der er et presserende krav om, at der træffes politiske foranstaltninger, der sikrer beskyttelse af medicinske billeddannelsesdata på PACS-servere.

Avanceret diagnostisk medicinsk billeddannelse lige ved hånden - med PostDICOM!

PostDICOM hjælper dig og din praksis med at holde trit med det stadigt udviklende landskab med avanceret diagnostisk billeddannelse. Dette robuste, men alligevel brugervenlige diagnostiske medicinske billeddannelsesprogram er en moderne DICOM-billedfremviser med flere avancerede funktioner. PostDICOM tilbyder en skybaseret PACS-platform og understøttes på flere operativsystemer, herunder Windows, Mac OS, Linux og Android. Det giver dig adgang til dine DICOM-filer overalt, fra enhver enhed. PostDICOM har sofistikerede efterbehandlingsværktøjer, der muliggør overlegen diagnose og behandlingsplanlægning. Mens vores PACS er skybaseret, patientdata er helt sikre. Vi holder patientdata adskilt af geografiske regioner, alle data krypteres, og sikre SSL-systemer bruges til kommunikation. Billeder kan anonymiseres, før de uploades til PACS-serveren. PostDICOM er gratis at prøve med alle funktioner i begrænset tid! Opbevaring kan opgraderes til en nominel pris. For at udnytte kraften i avanceret medicinsk billeddannelse skal du besøge postdicom.com og prøve din gratis fremviser i dag!