 - Created by PostDICOM.jpg)
Kiedy słyszą Państwo termin „obrazowanie medyczne”, pierwszym obrazem, który przychodzi na myśl, jest zdjęcie radiologiczne lub rentgen, jak jest powszechniej znany. Chociaż zdjęcia radiologiczne są najstarszą i nadal najczęściej stosowaną metodą obrazowania medycznego, ta intrygująca i innowacyjna dziedzina nauki ma dziś do zaoferowania znacznie więcej. W tym artykule podejmujemy próbę przeglądu obecnego stanu rzeczy i najnowszych osiągnięć w technologii obrazowania medycznego, a także nakreślamy obszary, w których spodziewane są główne przełomy w niezbyt odległej przyszłości.
Termin „technologia obrazowania medycznego” ma szeroką definicję i obejmuje każdą technikę, która pomaga specjalistom medycznym zobaczyć wnętrze ciała lub obszary niewidoczne gołym okiem. Wizualizacja tych struktur może pomóc w diagnozowaniu chorób, planowaniu leczenia, realizacji leczenia — na przykład poprzez interwencję pod kontrolą obrazowania — oraz w monitorowaniu i nadzorze.
 - Created by PostDICOM.jpg)
Dziś obrazowanie medyczne jest integralną częścią diagnostyki i leczenia chorób. Najwcześniejszą formą diagnostycznego obrazowania medycznego był aparat rentgenowski, wprowadzony przez Roentgena w 1895 roku. Od tego czasu obrazowanie radiologiczne przeszło długą drogę, a tradycyjne zdjęcia rentgenowskie są szybko zastępowane przez tomografię komputerową (TK), która łączy moc przetwarzania komputerowego z obrazowaniem rentgenowskim. Skanery TK wykonują obrazy w trzech różnych płaszczyznach. Sama technologia TK ulegała udoskonaleniu na przestrzeni lat. Zmniejszono grubość warstw obrazu i wprowadzono spiralną TK, co radykalnie skraca czas akwizycji obrazu.
Rezonans magnetyczny (MRI) pojawił się pod koniec XX wieku, w czasie, gdy obawy dotyczące narażenia na promieniowanie podczas obrazowania medycznego osiągnęły szczyt. Ten system obrazowania wykorzystuje naturalne pola magnetyczne do uzyskiwania obrazów wewnętrznych struktur ciała. Chociaż początkowo MRI miało ograniczone zastosowanie diagnostyczne, ulepszenia sprzętu pozwoliły mu stać się metodą obrazowania z wyboru dla tkanek miękkich i struktur naczyniowych. Nowsze aparaty MRI to kompaktowe i otwarte urządzenia, które nie powodują już, że pacjenci czują się klaustrofobicznie.
Ultrasonografia to kolejna metoda obrazowania, która nie wykorzystuje promieniowania. Wykorzystuje ona odbite fale dźwiękowe do tworzenia obrazu narządów wewnętrznych. Główną zaletą ultrasonografii jest jej mobilność. Zyskała ona szerokie zastosowanie medyczne, na przykład w badaniach przyłóżkowych, badaniu struktur naczyniowych oraz w położnictwie do oceny zdrowia płodu.
Inne zaawansowane techniki obrazowania medycznego wykorzystują moc izotopów promieniotwórczych. Pozytonowa tomografia emisyjna (PET) pozwala na wychwytywanie przez tkanki organizmu radioznakowanych cząsteczek, takich jak glukoza. Są one następnie wykrywane przez czujniki, a ich rozmieszczenie daje wskazówki do diagnozy. Wprowadzenie środków kontrastowych doprowadziło do obrazowania specyficznego dla danego miejsca, takiego jak angiografia TK. Materiał radioaktywny jest wstrzykiwany do krwiobiegu, co pozwala na łatwą wizualizację struktur naczyniowych. Pomaga to w identyfikacji anomalii naczyniowych i miejsc krwawienia. Radioznakowane cząsteczki mogą być również wychwytywane przez określone tkanki, co pomaga w zawężeniu diagnozy. Na przykład technet-99 jest stosowany w scyntygrafii kości, a jod-131 do badania tkanki tarczycy. Często łączy się dwie lub więcej z powyższych technik obrazowania, aby dać lekarzowi dokładne wyobrażenie o tym, co dzieje się w ciele pacjenta.
Technologia obrazowania medycznego na przestrzeni lat rozwijała się skokowo. Nie ograniczało się to tylko do metod, za pomocą których uzyskiwane są obrazy. Coraz większy nacisk kładzie się na postprocessing (przetwarzanie obrazu) oraz nowsze, bardziej zaawansowane sposoby udostępniania i archiwizacji obrazów medycznych. Ideą jest tutaj wydobycie maksymalnych korzyści z istniejących technologii i udostępnienie ich jak największej liczbie osób.
W dziedzinie diagnostycznego obrazowania medycznego klinicyści mogą teraz manipulować obrazami, aby uzyskać lepszy wgląd i więcej informacji z tego samego zestawu danych.
Przy różnych typach urządzeń obrazujących stosowanych obecnie i unikalnych danych, które one produkują, integracja i łatwość współpracy są sprawami najwyższej wagi dla placówek opieki zdrowotnej i użytkowników końcowych. Prawie wszystkie rodzaje obrazów są dziś pozyskiwane cyfrowo i składają się z ogromnych plików danych. Głównym osiągnięciem w tym zakresie było wprowadzenie PACS (System archiwizacji i przesyłania obrazów). Jest to platforma, która umożliwia zintegrowane przechowywanie i przeglądanie obrazów medycznych z różnych urządzeń i systemów. Na serwerze PACS obrazy są przechowywane głównie w formacie DICOM (Obrazowanie cyfrowe i wymiana obrazów w medycynie).
DICOM to standard opracowany przez American College of Radiology. Wszystkie obrazy, w tym tomografia komputerowa, rezonans magnetyczny, USG i skany PET, mają być przechowywane, pobierane i udostępniane wyłącznie w formacie DICOM. Format DICOM posiada dane pacjenta osadzone w obrazie, aby zminimalizować błędy diagnostyczne. Na rynku dostępnych jest wiele aplikacji do przeglądania DICOM, a każda z nich ma inny zestaw funkcji, które pomagają lekarzom w diagnozowaniu i planowaniu leczenia.
Kolejną gałęzią rekonstrukcji 3D jest rekonstrukcja wielopłaszczyznowa (MPR). MPR to proces uzyskiwania nowych przekrojów obrazów z modelu zrekonstruowanego w 3D. Nowe przekroje znajdują się w płaszczyznach innych niż te, w których pierwotnie wykonano obrazy. Jest to szczególnie przydatne przy śledzeniu przebiegu głównych struktur, takich jak aorta.
Oprogramowanie do obrazowania posiada dziś wiele funkcji, które pomagają pracownikom służby zdrowia szczegółowo badać interesujący ich obszar. Jedną z takich funkcji jest projekcja intensywności. Klinicyści mogą wybrać edycję obrazu zrekonstruowanego obszaru poprzez wyświetlanie tylko maksymalnych lub minimalnych wartości TK. Nazywa się to odpowiednio projekcjami maksymalnej i minimalnej intensywności (MIP i MINIP). Zwiększają one kontrast między obszarem zainteresowania a otaczającymi go normalnymi tkankami.
Technologia rekonstrukcji 3D nadal nie jest tak precyzyjna, jak byśmy tego chcieli, a niektórzy lekarze wolą przeglądać wiele sekcji 2D, aby uniknąć błędów. Ciekawym rozwiązaniem w tej dziedzinie jest „prawdziwe” obrazowanie 3D. Ten innowacyjny system obrazowania pozwala lekarzom oglądać i wchodzić w interakcję z wirtualną repliką organu lub struktury ciała. Obraz pojawia się w formie hologramu, a lekarze mogą wirtualnie obracać strukturę, wykonywać przekroje i identyfikować istotne punkty anatomiczne. Takie narzędzie może stać się niezbędne do planowania operacji w przyszłości.
Zaawansowane narzędzie obrazowania medycznego zwane fuzją obrazów jest dostępne w wielu aplikacjach DICOM. Pozwala ono na łączenie dwóch lub więcej zestawów danych obrazowych w jeden plik. Może to łączyć zalety różnych metod obrazowania. Najczęstszymi i najbardziej użytecznymi technikami fuzji obrazów są fuzja PET/TK oraz fuzja obrazów PET/MRI, które łączą zalety skanu PET, tomografii komputerowej i rezonansu magnetycznego. PET pomaga zidentyfikować i zlokalizować obszar zainteresowania (zwykle obszar złośliwy lub zapalny). TK zapewnia doskonałe szczegóły anatomiczne zasięgu zmiany oraz zaangażowanych płaszczyzn tkankowych. MRI pomaga w uzyskaniu rozdzielczości tkanek miękkich. Po połączeniu następuje znaczny wzrost czułości i swoistości diagnostycznych badań obrazowych.
Tradycyjnie zawsze rozumiano, że wystąpi „opóźnienie” między momentem uzyskania obrazu a momentem jego interpretacji. Opóźnienie wynika z czasu potrzebnego na przetworzenie i przygotowanie obrazu, przedstawienie go radiologowi, a następnie na to, aby radiolog obejrzał każdą sekcję obrazu i zastosował swoją wiedzę do jego interpretacji. To opóźnienie może znacząco wpłynąć na wyniki kliniczne, zwłaszcza w sytuacjach awaryjnych, takich jak uraz, gdzie czas ma kluczowe znaczenie.
Obecnie wiele systemów obrazowania oferuje wyniki w „czasie rzeczywistym”, co oznacza, że opóźnienie między akwizycją obrazu a interpretacją jest minimalne lub nie występuje wcale. Lekarze mogą oglądać obrazy na ekranie, gdy pacjent nadal znajduje się w jednostce obrazowania. To nie tylko skraca opóźnienie, ale ma dodatkową korzyść w postaci oglądania układów ciała podczas pracy w czasie rzeczywistym, a tym samym oceny ich integralności funkcjonalnej. Na przykład funkcję połykania przełyku można ocenić w ten sposób pod kątem możliwych przyczyn dysfagii. Podobnie ruchy płodu można obserwować w czasie rzeczywistym za pomocą USG. Moc obrazowania w czasie rzeczywistym umożliwia chirurgom podejmowanie decyzji śródoperacyjnie.
Sztuczna inteligencja (AI) odnosi się do zdolności maszyn do symulowania ludzkiej inteligencji. Dotyczy to głównie funkcji poznawczych, takich jak uczenie się i rozwiązywanie problemów. W kontekście obrazowania medycznego AI może być trenowana do wykrywania anomalii w tkance ludzkiej — pomagając tym samym zarówno w diagnozowaniu chorób, jak i monitorowaniu ich leczenia. Istnieją trzy sposoby, w jakie AI może wspomagać radiologów. AI może przeszukiwać ogromne zbiory danych obrazów i informacji o pacjentach z nadludzką prędkością. Może to przyspieszyć przepływy pracy. Po drugie, AI może być trenowana do wykrywania anomalii, które są zbyt małe, aby można je było dostrzec gołym okiem. Może to poprawić dokładność diagnostyczną. Po trzecie, AI może być wykorzystana do pobierania wcześniejszych skanów obrazowych z elektronicznej dokumentacji medycznej (EMR) pacjenta, a następnie porównywania ich z najnowszymi wynikami skanowania pacjenta. Inne aspekty EMR pacjenta, takie jak istotna historia medyczna, również mogą zostać pobrane i wykorzystane do ułatwienia diagnozy.
Kilka firm odniosło sukces we włączaniu AI do systemów obrazowania, ale żadna z nich nie jest jeszcze dostępna do użytku komercyjnego. Jednym z przykładów oprogramowania do obrazowania medycznego zintegrowanego z AI jest Viz, który poprawia zarówno wykrywanie, jak i czas do rozpoczęcia leczenia u pacjentów z niedrożnością dużych naczyń (LVO). Oprogramowanie jest w stanie przeszukiwać wiele obrazów w kilku szpitalnych bazach danych pod kątem LVO. Jeśli LVO zostanie wykryte, oprogramowanie może powiadomić zarówno specjalistę od udarów, jak i lekarza pierwszego kontaktu pacjenta, aby zapewnić pacjentowi natychmiastowe leczenie. W przypadku choroby zależnej od czasu, takiej jak udar, ma to wpływ na znaczne poprawienie wyników i zmniejszenie obciążenia kosztami systemu opieki zdrowotnej.
 - Created by PostDICOM.jpg)
Zarówno szybki postęp w technologii obrazowania, jak i powszechne wykorzystanie obrazów medycznych w opiece zdrowotnej spowodowały pilną potrzebę znalezienia innowacyjnych sposobów przechowywania i udostępniania danych obrazowych. Na tym tle technologia chmurowa wyłoniła się jako jeden z wiodących wyznaczników przyszłości technologii obrazowania medycznego. Technologia chmurowa umożliwia przechowywanie i udostępnianie danych niezależnie od lokalizacji geograficznej za pomocą internetu. Aplikacje do obrazowania medycznego oparte na chmurze ułatwiają przechowywanie i pobieranie plików obrazowych w formacie DICOM. Zwiększają wydajność i obniżają koszty. Pracownicy służby zdrowia mogą współpracować nad danymi obrazowania medycznego z całego świata. Efektem końcowym są lepsze wyniki zdrowotne dla pacjentów.
Aplikacje oparte na chmurze usprawniają również proces „blockchain”. „Blockchain”, w prostych słowach, to dodanie nowego cyfrowego rekordu do starego, tak jak dodanie nowego ogniwa do istniejącego fizycznego łańcucha. Obrazy dostępne w chmurze mogą być dodawane do blockchaina, co sprawia, że informacje medyczne pacjenta są dostępne dla każdego lekarza w dowolnym miejscu na świecie.
PostDICOM łączy w sobie to, co najlepsze w najnowszej technologii obrazowania medycznego. Jest to jedna z nielicznych opartych na chmurze aplikacji do przeglądania DICOM dostępnych na rynku. Pliki DICOM przechowywane na serwerze Cloud PACS są zabezpieczone szyfrowaniem SSL. PostDICOM wykorzystuje technologię medycznego obrazowania 3D i oferuje zaawansowane funkcje manipulacji obrazem, w tym rekonstrukcję wielopłaszczyznową, projekcję intensywności (maksymalną, średnią i minimalną) oraz fuzję obrazów. Dokumenty kliniczne również mogą być przechowywane i przeglądane za pomocą aplikacji. Jest kompatybilny ze wszystkimi głównymi systemami operacyjnymi (Windows, Mac OS, Linux) i można uzyskać do niego dostęp z laptopów, tabletów i smartfonów. A co najlepsze, dla podstawowych użytkowników, wypróbowanie przestrzeni dyskowej w chmurze jest całkowicie darmowe.
