Vysoká škola zdravotnická, o. p. s. Praha 5 Přechod radiodiagnostického pracoviště z filmového na digitální provoz Bakalářská práce MARIAN ŠTROMAJER Praha 2012 PŘECHOD RADIODIAGNOSTICKÉHO PRACOVIŠTĚ Z FILMOVÉHO NA DIGITÁLNÍ PROVOZ Bakalářská práce MARIAN ŠTROMAJER VYSOKÁ ŠKOLA ZDRAVOTNICKÁ, o. p. s, PRAHA 5 Vedoucí práce: prim. MUDr. Darka Kučerová Stupeň kvalifikace: bakalář Datum předložení: 30.4.2012 Praha 2012 PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci vypracoval samostatně a všechny použité zdroje literatury jsem uvedl v seznamu použité literatury. Souhlasím s prezenčním zpřístupněním své bakalářské práce k studijním účelům. V Praze dne podpis ABSTRAKT Štromajer, Marian. Přechod radiodiagnostického pracoviště z filmového na digitální provoz. Vysoká škola zdravotnická, o.p.s, stupeň kvalifikace: bakalář. Vedoucí práce: prim. MUDr. Darka Kučerová. Praha. 2012. s. ? Tématem bakalářské práce je srovnání přechodu radiodiagnostického pracoviště z provozu založeném na principu folie – film na plně digitalizovaný provoz. Teoretická část seznamuje s historií objevu rentgenového záření a jeho následným rozvojem. Ukazuje základní součásti pro záznam obrazu na filmový materiál. Seznamuje druhy filmů, fólií, vyvolávacím procesem. V části digitalizace se věnuje principu detekce, druhy detektorů. Nedílnou součástí digitalizace jsou systémy nutné pro provoz, které vedou k maximálnímu využití toho,co tento druh záznamu nejen obrazu, ale i dat přináší. Práce provádí systémem PACS, RIS, NIS, DICOM. V praktické části prochází provozem filmovým a digitálním od recepce po výdej nálezu a porovnává změny, výhody nebo nevýhody, ke kterým došlo na našem oddělení přechodem k digitalizaci. V závěru tyto změny hodnotí s doporučením pro ostatní oddělení chystající se k podobné změně. Klíčová slova: Archivace. DICOM. Digitalizace. Folie. Film. Informační systém, NIS, PACS, RIS. ABSTRACT Štromajer, Marian. Transition of radiodiagnostic centre from film to digital operation.The Medical College, o.p.s., qualification degree: Bachelor. Project consultant: Head Physician MUDr. Darka Kučerová, Praha 2012 The topic of the Bachelors Project is the transition of a radiodiagnostic centre based on the foil-film principle to a fully digital operation.The theoretical part gives information concerning the history of X-radiation discovery and its further development. It shows the elements of recording a picture on a film substance. It guides through types of films, foils, development process. In the part called digitalization it deals with the detection principle and types of detectors. Integral part of digitalization are systems essential for the operation or systems that enable the maximum exploitation of this kind of picture and data recording.This task is performed by way of PACS, RIS, NIS, DICOM systems. The practical part is a survey of the film and digital operations from reception to releasing of the finding and compares the changes, benefits and disadvantages in our department due to digitalization. In the conclusion the changes are evaluated with recommendation for other departments preparing similar transformation. Key words: Archiving. DICOM. Digitalization. Foil. Film. Information system, NIS, PACS, RIS. PŘEDMLUVA Obor radiodiagnostiky se snaží pomocí různých zobrazovacích metod vyšetřit klienta co nejúčinněji, s co nejmenší radiační zátěží a samozřejmě v co nejkratším možném termínu. Přechod z analogového na digitální provoz je jedním z těchto způsobů, o kterém bylo napsáno mnoho publikací. Změna našeho pracoviště z filmové na digitální provoz byla inspirací pro zpracování této bakalářské práce. Práce se pokouší hodnotit tento přechod z pohledu radiologického asistenta, pacienta a lékařů. Je třeba zvážit výhody nebo nevýhody tohoto přechodu a tím pomoci jiným radiologickým pracovištím s rozhodnutím ke změně provozu. Pomoci v rozhodování jaký typ digitalizace doporučit a jaké změny lze očekávat v provozu oddělení. Připravit na to, jaké nároky budou kladeny na personál zde pracující. Podklady, byly čerpány z knižních, internetových, časopiseckých pramenů. Byly též použity statistiky a dokumenty našeho oddělení. Práce je určena hlavně pro studenty radiologie, ale také pro radiologické asistenty pracující již na odděleních radiodiagnostiky a pracovníky připravující změnu filmového provozu na digitální. Tímto bych rád vyjádřil poděkování primářce MUDr. Darce Kučerové, vedoucí bakalářské práce, za její podporu a odbornou spolupráci, která velmi přispěla k vypracování této bakalářské práce. OBSAH ÚVOD……………………..……………………………………………….....……….12 CÍL PRÁCE……………………………………………………………………………13 1. HISTORIE…………………………………………………………………………14 2. VLASTNOSTI A VZNIK RENTGENOVÉHO ZÁŘENÍ………………………..17 2.1.Vlastnosti…………………………………………………………….……….17 2.2.Vznik………………………………………………………………………….18 3. OBRAZ FOLIE – FILM…………………………………………………………..20 3.1.Kazety……………………………………………………………………...…21 3.2.Zesilovací Folie…………………………………...…………………………22 3.3.Film…………………………………………………………………..………..23 3.4.Vyvolávací Proces………………………………………………..…………24 3.5.Světlá Komora……………………………………………………………….25 4. DIGITALIZACE…………………………………………………………………...26 4.1.Nepřímá digitalizace obrazu CR…………………………………………...27 4.2.Přímá digitalizace obrazu DR…………………………………….………..28 5. SYSTÉMY SPOJENÉ S DIGITALIZACÍ……………………………………….30 5.1.DICOM………………………………………………………………………..30 5.2.PACS…………………………………………………………………………31 5.3.NIS…………………………………………………………………………….32 5.4.RIS…………………………………………………………………………….32 6. POROVNÁNÍ PROVOZŮ FOLIE/FILM A DIGITALIZACE…………………..33 6.1.RDG 1………………………………………………………………………...33 6.2.RDG 2………………………………………………………………………...34 6.3.RECEPCE – PŘÍJEM KLIENTA K VYŠETŘENÍ…………………………35 6.3.1. Recepce RDG 1………………………………………………………35 6.3.2. Recepce RDG 2………………………………………………………36 6.4.SKIAGRAFIE – VYŠETŘENÍ PACIENTA………………………………...38 6.4.1. Skiagrafie RDG 1……………………………………………..………39 6.4.2. Skiagrafie RDG 2…………………………………………………..…40 6.5.SKIASKOPIE……………………………………………………………...…41 6.5.1. Skiaskopie RDG 1……………………………………………………42 6.5.2. Skiaskopie RDG 2……………………………………………………42 6.6.TEMNÁ A SVĚTLÁ KOMORA……………………………………………..43 6.6.1. Temná a světlá komora RDG 1.....………………………………....43 6.6.2. Vznik obrazu RDG 2.…………………………………..…………….44 6.7.POPISOVNA…………………………………………………………………45 6.7.1. Popisovna RDG 1………………………………………….…………45 6.7.2. Popisovna RDG 2………………………………………….…………45 6.8.ARCHIVACE…………………………………………………………………46 6.8.1. Archivace RDG 1……………………………………………..………46 6.8.2. Archivace RDG 2……………………………………………..………47 6.9.SONOGRAFIE……………………………………………………………….47 6.10. PERSONÁL………………………………………….………………..48 6.11. FINANČNÍ POROVNÁNÍ…………………………………………….49 6.11.1. FINANČNÍ ROZPIS RDG 1………………………………….49 6.11.2. FINANČNÍ ROZPIS RDG 2………………………………….50 7. DISKUSE………………………………………………………………………….51 ZÁVĚR……………………………………………..………………………………….54 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY…………..…………………………………….55 PŘÍLOHY SEZNAM ZKRATEK A SYMBOLŮ A/D…………………………………………………….… analog - digitální převodník APS………………………………………….……………… aktivní obrazový senzor CCD……………………...obrazový snímač převádějící světlo na elektrický náboj CD……………………………………………………………………….kompaktní disk CMOS…………………....obrazový snímač převádějící světlo na elektrický náboj CR…………………………………………………………………nepřímá digitalizace CT………………………………………………………………počítačová tomografie DIC……….……standard pro zpracování dat digitálního obrazu ve zdravotnictví DR……………………………………………………………………přímá digitalizace DVD…………………………………………………………………digitální video disk ePACS……………………..komunikační síť pro bezpečnou výměnu obrazových dat mezi zdravotnickými zařízeními F F………………………………………………………………………..…….folie/film HTTPS……...…………………………zabezpečený webový komunikační protokol IVU……………………………………….…….….intravenózní vylučovací urografie MRI………………..………………………………….…….… magnetická rezonance NIS……………………………………………….…..nemocniční informační systém PACS………………………………… obrazový archivační a komunikační systém PPS………………………………………………………….pasivní obrazový senzor RDG 1…………………………………………….…..oddělení s filmovým provozem RDG 2……………………………………….………oddělení s digitálním provozem RIS……………………………………..…………….radiologický informační systém RTG…………………………………………………………………………...…rentgen TFT……………………………………………………….…….tenkovrstvý tranzistor VPS………………………………………………………………….…….…privátní síť xVISION……………………………………………………....……....pracovní stanice ZIZ…………………………………………………..………zdroje ionizujícího záření 12 ÚVOD Bez počítačové techniky se dnes již neobejde žádný obor lidské činnosti. Zasahuje také do oboru radiodiagnostiky a jejích příbuzných oborů jako nukleární medicína, radioterapie. K digitalizaci obrazu, dochází již téměř na všech větších pracovištích radiodiagnostiky. V případě velkých nemocnic digitalizace svůj účel plní. Naše nemocnice prochází změnou v roce 2010. Toto zdravotnické zařízení však nedosahuje velikosti, počtu vyšetření a zaměstnanců jako fakultní nebo okresní nemocnice. Teprve provoz a s ním spojené praktické zkušenosti, ukazují, zda jsou naplněna očekávání a jaké nároky klade digitalizace pracoviště na lékaře, radiologické asistenty a ostatní personál. Jde o modernizaci pracoviště a to velmi zásadní. Ovlivňuje práci asistentů, kteří se setkávají s novou technikou, postupy a organizací práce. Podobně zasahuje do práce radiologických lékařů. Má vliv na kvalitu vyšetření klienta, rychlost vyšetření a to logicky vede ke zvýšení produktivity (propustnosti) oddělení. Zkracuje se objednací doby k vyšetření. Zásadní je změna nákladů na provoz oddělení. Uvádíme, také některé technické údaje o přístrojích, které byli používány dříve a které nyní. Ukazujeme, na jakém principu pracují a jaké jsou základní postupy při jejich provozu. Uvádíme, které další programy jsou nutné, nebo doporučené v návaznosti na digitalizaci a že se nejedná jen o digitalizaci obrazu, ale celou změnu systému od archivace snímků po komunikaci s lékaři z jiných zařízení a privátních ordinací. Zavedení digitalizace v radiodiagnostice je přirozeným vývojem vzhledem k velmi rychlému rozvoji počítačové technologie do všech oborů zdravotnictví. Probíhající změny, zachycujeme v této bakalářské práci a porovnáváme údaje, zkušenosti, nashromážděné za roční provoz na tomto novém oddělení. Nemáme přístup ke všem údajům dostupným majiteli provozu, ale údaje uvedené v bakalářské práci, jsou dostatečně hodnotné pro to, abychom došli k výsledkům zhodnoceným v závěru. Všechna data a údaje zpracovávána touto prací jsou se souhlasem majitele. Ne všechny změny nutně vedou jen ke zlepšení. Jestli je to tak i v případě modernizace na našem pracovišti jsme zjišťovali v této práci. 13 CÍL PRÁCE Cílem práce je srovnání filmového (analogového) provozu s digitálním, tak jak to ukazuje naše pracoviště, dva roky po přechodu na digitální záznam obrazu. Údaje uvedené v této práci vycházejí ze statiky provozu filmového, od 1.5.2009 do 30.4.2010. Ty porovnáváme s údaji, z nového, digitálního pracoviště v období 1.5.2010 až do 30.4.2011. V teoretické části se věnujeme historii radiodiagnostiky a seznámíme se technikou obou provozů. Seznámíme se s praktickými zkušenostmi, výhodami, nevýhodami a porovnáme je. Závěry, ke kterým dojdeme, by měli pomoci jiným menším pracovištím v rozhodování, zda jít cestou digitalizace nebo zda zůstat u filmového provozu. Pokusíme se také zjistit nutnost přímé digitalizace, neboť další možností je tzv. nepřímá digitalizace. Nebudeme srovnávat všechny dostupné položky, ale budeme se věnovat pouze některým. Ty ovšem považujeme za jedny z hlavních. Zvážíme přínos pro pacienty oddělení a lékaře spolupracující s naším oddělením. 14 1. HISTORIE Píše se 8. listopad, roku 1895 a Wilhelm Conrad Röntgen objevuje paprsky X – ray, později nesoucí jeho jméno - rentgenové paprsky nebo záření.(obr. 1) Röntgen, pracující jako profesor a ředitel fyzikálního ústavu při univerzitě ve Würzburgu v roce 1901 přebírá jako první fyzik Nobelovu cenu za fyziku. Paprsky se objevují náhodně při pokusu s katodovou trubicí. Během nezdařeného pokusu s touto trubicí, zanechává volně ležet předmět v blízkosti filmů uložených na stole. Vyvolání odhaluje světlejší stín na filmu připomínající předmět ležící poblíže filmů. Předmětem je prsten tohoto německého fyzika. Tento jev jej přivádí k myšlence neviditelného, neznámého záření. Profesor pokus opakuje s trubicí zcela zakrytou černým papírem. Ta neviditelné záření potvrzuje. Snímek ruky jeho manželky Berthy se v prosinci 1895 stává prvním, oficiálním rentgenovým snímkem. Domnívá se, že záření způsobuje plyn přítomný v katodových trubicích. Další pokusy však ukazují, že plyn je pouze dodavatelem elektronů. Naopak vakuum se projevuje jako výhodnější a společně s žhavenou katodou dává později vzniknout vakuové rentgence. Vakuová rentgenka tak roku 1913 díky svému vynálezci W.D.Coolidgovy, nahrazuje Crookesovy katodové trubice. Röntgen nedává svůj objev nikdy patentovat a to společné s první přednáškou o rentgenovém záření dává impuls ostatním vědcům ke zkoumání tohoto jevu. S tím přicházejí objevy a vynálezy jako například: (1) · Broba: Rentgenová dermatitida (1896) · L.Freund: Zkoumání biologických účinků rentgenového záření (1896) · Walter: Vodou chlazené rentgenky (1896) · R.Jedlička: První rentgendiagnostické vyšetření u nás (1897) · M.Curie a P.Curie: Objev radioaktivity - polonia a radia (1898) · Braggové - otec a syn: Změření vlnové délky rtg záření (1902) · G.C.Perthes: Působení X-paprsků na nádory (1903) · Krause: Použití barium sulfatu v rtg diagnostice (1905) · Groedel a Horn: Zesilovací folie (1908) 15 · Coolidge: Vakuová rentgenka s wolframovým žhavícím vláknem (1913) · Pohl: Rentgenka s rotační anodou (1914) · C.H.F.Müller: Vzduchové chlazení rentgenky (1921) · A.G.Egas,Moniz a Lima: Cerebrální arteriografie kontrastním roztokem brómu a jódu (1927) · Vallebona: Tomografie (1930) · Curie-Joliotovi: Nobelova cena za objev umělé radioaktivity (1935) · Coltmann: Zesilovač rentgenového obrazu (1948) · F.Bloch a E.M.Purcell: Nobelova cena za fyziku za objev tomografie magnetickou rezonancí (1952) · H.O.Anger: První scintilační kamera (1958) · G.N.Hounsfield: Konstrukce prvního počítačového tomografu u fy EMI (1972) · Paul C.Lauterbur: Vědecké předvedení MR (1975) (2) Fyzikální a chemické vlastnosti záření zkoumají takové vědecké kapacity jako Antonie Thomas Becquerel. Objevitel přirozené radioaktivity společně s Marií a Pierem Curie. Jednotka aktivity, nosí na jeho počest jméno Becquerel (Bq). Thomas Alva Edison, zkoumající chemické sloučeniny reagující na ozáření rentgenovými paprsky fluorescencí v roce 1896 vytváří první fluoroskop. Zároveň je jedním z prvních vědců, varujících před biologickými účinky rentgenového záření. Obrovský rozvoj radiologie nastává ve válečném a poválečném období tzn. po roce 1939, kdy dochází k rozvoji průmyslu. S rozvojem počítačové techniky přichází období digitalizace rentgenového obrazu. Roku 1977 Kruger popisuje experimentální, digitální substrakční angiografii. Zavedením do praxe v roce 1980, se stává prvním digitalizovaným systémem v radiodiagnostice. Za pomoci kazety s paměťovou folií na bázi fosforu, téhož roku, vznikají nepřímou digitalizací první digitální rentgenové snímky. Přímá digitalizace přichází roku 1990. Funguje na principu CCD (Charge-Coupled Device) – obrazového snímače převádějící světlo na elektrický náboj. K přímé digitalizaci rtg obrazu za pomoci selenového válce 16 dochází v roce 1994. O rok později přicházejí první ploché tzv.“flat“ detektory na principu amorfního křemíku nebo amorfního selenu. V roce 1997 vznikají scintilátory na bázi Gd2O2S a za pomoci této látky v roce 2001 jsou zaváděny přenosné ploché detektory.(3) 17 2. VLASTNOSTI A VZNIK RENTGENOVÉHO ZÁŘENÍ Výzkumy a pokusy od objevu rtg záření v roce 1895 až po současnost, vedou k rozvoji radiodiagnostické techniky. Expoziční čas v počátcích trvající řádově minuty se v současné době pohybuje v řádech milisekund. Postupně, během vývoje, se stanovují chemické, biologické a fyzikální vlastnosti rentgenového záření. Odhalení, vlastností rtg záření přichází jako důsledek zájmu vědců o záření, skrývající v sobě potenciál k širokému využití ve zdravotnictví, vědě, průmyslu 2.1. VLASTNOSTI Jedná se o velmi krátké elektromagnetické vlnění s vlnovou délkou od 10-8 až 10-12 m. Radiodiagnostika nejčastěji využívá záření vlnové délky 10-9 metru. Šíří se rovnoměrně přímočaře, klesá se čtvercem vzdálenosti a je neviditelné. Při průchodu hmotou dochází k jeho částečné nebo úplné absorpci, kde množství absorbovaného záření je závislé na jeho vlnové délce a materiálu, kterým prochází. Kratší vlnová délka má větší schopnost pronikat hmotou. Průchodnost materiálem ovlivňuje tloušťka materiálu, hustota a jeho průměrné protonové číslo. Hmota s větší hustotou a vyšším průměrným protonovým číslem prokazuje vyšší schopnost absorpce záření. K zeslabení záření dochází působením fotoefektu, Comptonova rozptylu, tvorbou pozitron-elektronových párů. Efekty záření při průchodu hmotou: · Fotoefekt – dopadající foton předává veškerou svou energii elektronu. Foton zaniká a při excitaci elektronu dochází k ionizaci · Comptonův rozptyl – foton předává část své energie elektronu, který vybudí a sám pokračuje v jiném než původním směru a s nižší energií. Při klasickém rozptylu dochází pouze ke změně směru fotonu bez ztráty jeho energie. Klasický rozptyl nastává při záření do 100 kV. Nad 100 kV nastává Comptonův rozptyl. · Tvorba elektron pozitronových párů – nastává při vysokých energiích 5 000 kV. Vzniká pár pozitron-elektron. V radiodiagnostice se neužívá. 18 · Luminiscenční efekt – záření vyvolává při dopadu na luminiscenční vrstvu světelný efekt. K tvorbě světla dochází fluorescencí nebo fosforescencí. Fluorescence se projevuje světelným zářením v okamžiku dopadu rentgenového záření a je velmi krátká. Fluorescence má světelný efekt delší, trvající ještě nějakou dobu po dobu rentgenových paprsků. · Fotochemický efekt – projevuje se například při filmovém záznamu obrazu. Ozářením halogenidu stříbra vznikají atomy bromu a stříbra. · Ionizace – viz. fotoefekt · Biologický efekt – záření narušuje reprodukční cyklus buňky. V případě radiodiagnostiky je tento efekt negativní a snaží se o co nejmenší jeho dopad. V případě radioterapie je tohoto efektu využíváno při léčbě nádorů. 2.2. VZNIK Záření je původu přírodního nebo umělého. Zdrojem přírodního záření je například uran. Jako zdroj umělého záření je v radiodiagnostice využívána rentgenka. Jedná se o speciální druh elektronky. Existuje mnoho typů. Od rentgenek s pevnou anodou využívaných např. při rentgenu zubů, jejichž výkon je malý až po rentgenky s rotační, multiohniskovou anodou, schopné vyšších výkonů. Faktorem určujícím kvalitu záření je právě rentgenka. Základní součástí rentgenky jsou vakuová trubice, anoda, katoda. Za pomoci žhavení, katoda emituje elektrony, které jsou před dopadem na anodu urychlovány napětím mezi katodou a anodou. Dopadající energie elektronů se z 99% mění v tepelnou energii. Proto jsou jako materiál pro výrobu anody využívány materiály o vysokém bodu tání. Nejčastěji je anoda vyrobena z wolframu. K chlazení anody lze využít její rotace, popřípadě chladicí kapaliny (např. olej). Při nedostatečném chlazení anody dochází k jejímu popraskání, které může skončit až jejím roztržením. Zbývající jedno procento energie dopadajících elektronů vytváří rentgenové záření. Záření vychází ve formě brzdného nebo charakteristického záření. 19 Brzdné záření vzniká za pomoci elektronů s nejvyšší kinetickou energií. Ty se přibližují k jádru atomu materiálu, jenž tvoří anodu. Zde jsou prudce zbrzděny a jejich kinetická energie se mění v elektromagnetické záření rentgenové brzdné záření. Čím je kinetická energie dopadajícího elektronu větší, tím má vzniklé záření kratší vlnovou délku. Záření vzniká o různých vlnových délkách dle energie dopadajícího elektronu a jeho zabrzdění. Takovéto záření označujeme jako záření spojité. Charakteristické záření. Elektron o vysoké energii vyráží jiný elektron z jedné energetické vrstvy atomu a do vzniklé „díry“ sestupuje elektron z vyšší energetické vrstvy. Elektron sestupující do nižší vrstvy vyzařuje přebytečnou energii, charakteristickou pro konkrétní prvek daného materiálu. Každý prvek má své charakteristické záření. Z ohniska rentgenky vycházejí oba druhy záření, tedy brzdné i charakteristické vždy současně. Paprsek záření je usměrněn za pomoci primární a sekundární clony rentgenky.(4) 20 3. OBRAZ FOLIE - FILM Jestliže porovnáváme systém záznamu rentgenového obrazu folie – film se systémem digitálního obrazu, je nutné seznámení s principy obou provozů. Na vzniku rentgenového obrazu se podílí několik důležitých prvků. Těmi jsou rentgenka, zobrazovaný objekt, kazeta společně se zesilovací folií a filmem a nakonec vyvolávací proces. Každý z těchto faktorů ovlivňuje výsledný rentgenový obraz. Rentgenka určuje kvalitu rentgenového záření a také jeho kvantitu. Rozhoduje o kontrastu rentgenového snímku a zčernání filmu. Rozdíl zčernání dvou sousedních bodů obrazu tvoří detailní kontrast měřený senzitometricky za pomoci přístrojů nebo subjektivně za pomoci lidského oka. Odečítáním nejsvětlejšího a nejtmavšího místa obrazu dostáváme tzv. celkový kontrast obrazu. Zvýšení tvrdosti záření (zkrácení vlnové délky záření) snižuje kontrast měkkých tkání a zvyšuje vznik sekundárního záření. Sekundární záření vzniká průchodem primárního paprsku záření tkání a nepříznivě ovlivňuje vznikající obraz. K odstranění tohoto záření slouží sekundární clony jako Buckyho clona nebo Lysholmova clona. Buckyho clona umístěná ve vyšetřovacím stole využívá pohybujících se jemných lamel k zachytávání záření mimo směr centrálního rentgenového paprsku. Lysholmova clona sloužící ke stejnému účelu má pevné lamely a je používána pro pořizování snímků např. pomocí pojízdných rentgenů. Má přesně určenou pracovní, ohniskovou vzdálenost. Nevýhodou, je zvyšování množství rentgenového záření neboť sekundární clony, pohlcují také užitečné (primární) záření. Velikost ohniska rentgenky, jeho vzdálenost od vyšetřovaného objektu, tloušťka a vzdálenost objektu od kazety (záznamového zařízení), vytvářejí geometrickou neostrost obrazu patřící do skupiny neostrostí jako pohybová a materiálová. Tyto neostrosti snižují kvalitu rentgenového snímku a tím jeho diagnostickou hodnotu. Ke snížení geometrické neostrosti vede co nejmenší anodové ohnisko a také jeho co největší vzdálenost od vyšetřovaného objektu. Zvýšení vzdálenosti ovšem vede ke zvýšení množství a tvrdosti záření a tím zatížení rentgenky. Menší geometrickou neostrost vytváří také co nejmenší vzdálenosti objektu a filmu spolu se snižováním tloušťky vyšetřované tkáně, například za pomoci komprese nebo autokomprese. Pohyb alespoň jedné ze 21 složek rentgenka, pacient, film vede k pohybové neostrosti. Nejčastěji se jedná o pohyb pacienta. Materiálová neostrost je dána tloušťkou zesilujících folií a filmů. Při záznamu obrazu na filmový materiál dochází k vytvoření dvojrozměrného obrazu, jehož původním vzorem je ovšem trojrozměrný objekt. Filmovému obrazu chybí třetí rozměr, kterým je hloubka. Je tvořen pouze šířkou a výškou obrazu. Obraz označujeme jako sumační. Dochází k sumaci jednotlivých částí, tvořících objekt jako jsou kosti a měkké tkáně. Výsledné nastavení od rentgenky po vyvolávací proces se podílí na konečné podobě obrazu. Celkové nastavení je nejlepším možným, vzájemným kompromisem složek, tvořících konečný výsledek vyšetření. 3.1. KAZETY Kazety slouží ke světlotěsnému ukládání rentgenového filmu a zesilovacích folií. Jako materiál pro výrobu se používá pevná rámová konstrukce například ocelová, zajišťující pevnost. Stěny jsou tvořeny lehkými kovy, nejčastěji hliníkem. V dnešní době již využíváme spíše kompozitových a plastových materiálů. Užíváme standardní rozměry 13 x 18,15 x 30, 18 x 24, 18 x 43, 24 x 30, 30 x 40 35 x 35, 35 x43 centimetrů. Existují kazety speciálních rozměrů jako například 30 x 90 cm sloužící k méně častým a speciálním vyšetřením. Na vnitřní stěny kazet pokládáme zesilovací folie. Jejich rovnoměrné uchycení (nalepení), spolu se stěnami kazety vytváří rovnoměrný přítlak na film. Tím nedochází k různému zesilovacímu účinku na film, který vzniká nestejnou vzájemnou vzdáleností folie – film. Základním úkolem kazet je světlotěsnost. Zabraňují nechtěnému exponování filmu. Je nutné udržování jejich čistoty pro zabránění vzniku různých artefaktů na zhotoveném snímku. Povrch čistíme běžnými prostředky. Ten odolává chemickým a biologickým látkám. K nabíjení a vybíjení kazet filmy dochází ručně v temné komoře nebo za pomoci přístrojů. 22 3.2. ZESILOVACÍ FOLIE Rentgenové záření se podílí na exponování filmového materiálu pouze jedním procentem. Zbývajících 99 procent expozice zajišťují zesilovací folie uložené v kazetách. Zajišťují dostatečné vytvoření latentního obrazu osvětlením filmu. Rentgenové paprsky vyvolávají na zesilujících foliích luminiscenčí efekt (fluorescenci). Folie emitují světlo, které následně osvětluje film a vytváří obraz. Ten je pomocí vyvolávacího procesu zviditelněn a zafixován. Luminiscenčí folie se skládá z několika vrstev. Základ je tvořen podložkou z kartonu nebo plastické folie. Na ní je nanášena tzv. reflexní vrstva. Následuje vrstva pojivová. Celá folie je nakonec pokrývána vrstvou ochranou. Film je ukládán mezi dvě zesilující folie. Na zadní stranně kazety se nachází folie s vyšším zesilovacím účinkem než v přední části. Folie jsou děleny na jemně kreslící, vysoce zesilující, nebo univerzální. Jemně kreslicí využívají malé zrno luminofóra, vedoucí k jemné a ostré kresbě obrazu. Ostrost obrazu je zde upřednostňována před zesilovacím účinkem této folie. Naopak, vysoce zesilující folie upřednostňují vyšší zesílení světelného obrazu před jeho ostřejší kresbou a tím, jemnějším rozlišením detailu. Dále využíváme folií univerzálních. Zde dochází ke kompromisu mezi ostrostí kresby a jejím zesilovacím faktorem. Dnes využívané zesilovací folie pracují na tzv. modrém nebo zeleném programu. Modrý program využívá sloučenin jako wolfram vápenatý (CaWO4), nebo LaOBr (oxid – bromid lanthanitý). U wolframu vápenatého využíváme folií s citlivosti 100 a 200. Pokud používáme zesílení na bázi LaOBr, nabízí se folie o citlivosti 200, 400 a 800. Tato posledně jmenovaná sloučenina (LaOBr), poskytující vyšší absorpční schopnost, vykazuje také vyšší ostrost, než wolfram vápenatý. Využíváním Gd2O2S aktivovaného terbiem se představuje zelený program. Jako přednost označujeme jeho konverzní účinnost a tím snížení dávky. 23 3.3. FILM Film slouží k zaznamenání a uchování trvalého obrazu. Je tvořen základní folií z celulózy nebo polyesteru. Poté se nanáší pojivová vrstva a vrstva emulzní. Pojivová vrstva slouží k spojování základní a emulzní vrstvy. Emulze tvořena želatinou, obsahující halogenidy stříbra, je citlivá na světlo a určena k zaznamenání latentního obrazu vzniklého světlem zesilující folie a částečně také rentgenovými paprsky. Jako poslední je používána tvrzená vrstva chránící emulzi a tím celý film. Nazýváme ji vrstvou ochrannou. Filmy existují jednostranné a oboustranné. Jak název napovídá, jednostranné využívají nanášené emulze pouze z jedné strany na rozdíl od oboustranného filmu, používajícího emulze z obou stran. Oboustranná konstrukce přináší větší citlivost vůči záření vyvolávajícímu obraz. Tento typ je nejčastěji využívaným filmem. Používání filmů jednostranných je specifické a mnohem méně časté. Existují tzv. filmy bezfóliové, užívající se především v zubní radiodiagnostice pro zachycení jednotlivých zubů. Jejich emulzní vrstva je silnější, zajišťující větší citlivost vůči rentgenovému záření. Toto zesílení emulze je nutné, neboť jediným faktorem vyvolávající latentní obraz u bezfóliového filmu jsou rentgenové paprsky. Takovéto filmy nabízí vysoké rozlišení detailu. Baleny jsou samostatně ve světlotěsných obalech. Pro jednotlivé zesilující folie (emitující modré či zelené světlo) vybíráme vždy přesně vhodný typ filmu reagující na správnou barvu světla. Používané základní formáty filmů jsou stejných rozměrů, jako u kazet, tzn. 13 x 18, 15 x 30, 18 x 24, 18 x 43, 24 x 30, 30 x 40 35 x 35, 35 x43 centimetrů. Existují speciální filmy jako jsou například svitkové, užívané do spot kamer. Některá vyšetření vyžadují speciální kazety, zesilovací folie a filmy. K snímkování dětské páteře s podezřením skoliózy jsou tak využívány filmy rozměrů 30 x 90 nebo 30 x 120 cm spolu s foliemi nabízejícími různý zesilovací účinek v různých částech kazety. Filmy slouží k dlouhodobé archivaci obrazu. Při správném vyvolávacím procesu a archivačních podmínkách je filmový obraz stálý a v čase neměnný. 24 3.4. VYVOLÁVACÍ PROCES Vyvolávací proces slouží k vyvolání latentního obrazu a jeho fixování v podobě viditelného filmového obrazu. Tento obraz získáváme za pomoci ručního nebo automatického vyvolání. Ruční vyvolávání probíhá v temné komoře. Zde za pomoci čtyř tanků získáváme konečný obraz. První tank obsahující vývojku je následován vodní lázní, po které přichází kontejner s ustalovačem a opět oplachování ve vodní lázni. Nakonec již mimo temnou komoru snímky prochází sušením v sušícím boxu. Po celou dobu je film upnut v kovovém rámečku. Teplota vývojky je 20° C. Vývojka v místech kde došlo k osvětlení (exponování) filmu světelným nebo rentgenovým zářením redukuje bromid stříbrný a tím zviditelňuje latentní obraz. Zčernání vytvoří redukované amorfní stříbro. Vodní koupel zbaví film zbytků vývojky. Následující uložení filmu v ustalovači fixuje viditelný obraz. Po zbavení zbytků chemie v tanku s vodou, přichází sušení. Sušením je vyvolávací proces skončen. Celá procedura je velmi časově náročná. Samotné vyvolávání snímků v temné komoře, stejně jako sušení, je procesem trvajícím několik desítek minut. Laborant pobývá v komoře ještě delší čas, neboť je nutná adaptace zraku pro správné zhodnocení vyvolání, ustálení a pohyb v komoře. Laborant nevychází s jednotlivými snímky nýbrž vždy s větším množstvím, které ukládá k sušení. Samotná příprava chemických roztoků se projevuje zdlouhavostí, prašností. Jednotlivé chemické koncentráty jsou v práškové podobě s nutností jejich rozmíchání s vodou. Je nutné udržování stálé teploty v tancích s vývojkou a ustalovačem. Ruční vyvolávání je prostorově a časově velmi náročné. Dnes, již není běžně používáno a má v porovnání s automatickým cyklem mnoho nevýhod. Celý zdlouhavý cyklus vytváří větší pravděpodobnost vzniku chyby a tím i opakování expozice. S příchodem vyvolávacích automatů došlo k zrychlení a zkvalitnění vyvolání filmu. Filmy procházející vyvolávacím automatem čeká stejný proces jako při ručním vyvolání. Postupně přichází vývojka, vodní lázeň, ustalovač a sušení. Teplota vývojky při automatickém průběhu je 34°C s pH 10 – 11. Úkolem ustalovače je fixace latentního obrazu a zajištění nemněné kvality obrazu. Dochází zde k tzv. vyčeření bromidu stříbrného, který nebyl osvětlen. Po něm zůstává pouze čirá 25 folie. Působící látkou je zde siřičitan sodný nebo sirnan sodný. Ustalovač má hodnotu pH pohybující se v rozmezí 4 – 6,5. Po ustálení snímku následuje praní ve vodní lázni a sušení. Automatický proces celý postup včetně sušení zkracuje na dobu několika minut. Většinou se časy pohybují od 90 s do 4 minut a to včetně sušení. Zraková adaptace jako při ručním vyvolávání není nutná, prostorová a časová náročnost menší. Obsluha automatu a tvorba chemických roztoků jednodušší. Při automatickém vyvolávání využíváme tzv. regenerace a tím je spotřeba chemických roztoků nižší. Vyčerpané chemické látky je nutné ekologicky zlikvidovat za pomoci specializovaných firem. 3.5. SVĚTLÁ KOMORA Světlá komora navazující na temnou komoru, slouží k popisu filmů a jejich spárování s žádankou k vyšetření pacienta, případně jeho starší dokumentací. Snímek je označován identifikačními údaji již temné komoře za použití signofotu a nebo po vyvolávacím procesu ve světlé komoře za pomoci permanentních popisovačů (bílé tužky atd.). Při zhotovování snímku pacienta, ke kazetě přikládáme identifikační nebo pořadové číslo určující komu dotyčný snímek patří. Po vyvolání obsluha světlé komory doplňuje na snímek jméno pacienta, rok narození, identifikační číslo, shodné s číslem obálky pacienta, datum, popřípadě bližší údaje o vzniku snímku, jako vleže, vstoje a podobně. Ukládá nebo vyjímá kazety z vhozů sloužících k uložení exponovaných nebo přebitých kazet. Má možnost sledování hladin provozních kapalin ve vyvolávacím automatu a při nutnosti je také doplnit či obnovit. Podle kvality vystupujících snímků reguluje na ovladači vyvolávacího automatu čas vyvolávacího procesu.(5) 26 4. DIGITALIZACE Jak již bylo řečeno, k prvním pokusům zavedení digitalizace dochází v 80. letech minulého století. Tak jak dochází k rozvoji výpočetní techniky a jejímu zavádění do praxe, začíná se prosazovat také ve zdravotnictví. Zvyšující se nároky na množství a kvalitu zpracovaných dat neustále nutí k rozvoji digitalizace. Objevují se stále nové systémy a diagnostická vyšetření. Nyní se seznámíme se základními principy převodu analogového obrazu na digitální. Princip digitalizace obrazu spočívá v převodu analogového latentního obrazu do digitální podoby za pomoci různých převaděčů obrazu. Pojem digitalizace však neskrývá jen převod samotného obrazu, nýbrž také další podpůrné a přidružené systémy, které vytvářejí celkovou digitalizaci oddělení a to včetně dat a přístupů k nim. Tyto systémy propojují různé modality a dovolují jejich centrální zpracování. Centrální zpracování a uchovávání dat a obrazů je pak zpřístupňováno osobám (lékařům, lékařským zařízením), s dostupným certifikátem umožňujícím volný přístup. Jedná se o systémy jako DICOM, PACS, RIS, NIS, ePACS. Využívá je nejen samotné diagnostické oddělení, ale jak si později ukážeme, v určité míře celé zdravotnické zařízení. Samotné detektory pro převod analogového obrazu, pouze obraz převádějí, na rozdíl od filmu, který vytvořený obraz také uchovává a funguje jako záznamové (archivační) medium. Film však na rozdíl od digitální podoby neposkytuje možnosti dalších úprav a zpracování. 27 4.1. NEPŘÍMÁ DIGITALIZACE OBRAZU CR Nepřímá digitalizace CR (Computed Radiography), využívá k vytvoření, digitálního obrazu, kazet s paměťovou folií a čtecího zařízení. Uvnitř kazet se nachází speciální paměťová folie reagující na paprsky rentgenového záření. Ty vytvářejí ve folii dočasné chemické změny ve fotostimulační vrstvě krystalů. Krystaly jsou neuspořádaným systémem uloženy v pryskyřičné směsi. Jsou tvořeny různými druhy halogenidů jódu, chlóru nebo bromidů (BaFBr). Během expozice je v nich pohlcována energie záření. Vybuzené elektrony jsou uloženy ve vyšších energetických vrstvách. Takto vytvořený záznam je skladovatelný i po dobu několika hodin. Čas skladování závisí na okolních podmínkách a také na použitém halogenidu. Doporučuje se proces vyvolání obrazu neoddalovat. S přibývajícím časem klesá energetická hladina fixovaného obrazu. Kazeta je vybavena čárovým kódem. Tento kód je snímán čtečkou čárového kódu a přiřazen ke konkrétnímu klientovi. To zaručuje správné spojení, vytvořeného digitálního obrazu s daty žádosti o vyšetření a klienta. K sejmutí obrazu slouží čtecí zařízení, která za pomoci převodníku A/D převádí zaznamenaný latentní obraz na digitální hodnoty. Čtečka využívá laserový paprsek (většinou červené barvy) k excitaci nashromážděné energie ve formě světla. Následně je světlo detekováno fotonásobiči (fotodiodami) a převedeno na elektrický signál. Kazety s foliemi pro nepřímou digitalizaci lze používat až na 10 000 expozic. Kazety se mažou pomocí intenzivního světla. Po smazání jsou opět připraveny k dalšímu snímkování pacienta. Načtení kazety 30x40 trvá 30-40 vteřin. Teoreticky tak lze za jednu hodinu zpracovat 90–120 kazet. Čtecí zařízení je propojováno s monitorem, kde je zobrazován vytvořený obraz. Zde je možná úprava jasu, kontrastu, vytváření popisů snímku, výřezy a jejich otáčení podle podélné i vodorovné osy. Poté jsou snímky odesílány do archivačního a komunikačního systému PACS.(6) 28 4.2. PŘÍMÁ DIGITALIZACE OBRAZU DR Přímá digitalizace k převádění obrazu do digitální podoby nepotřebuje kazety s paměťovou folií ani externí čtecí zařízení. Odpadá zde zcela fáze skenování. Převod obrazu provádí přímo a to za využívání přímé nebo nepřímé konverze obrazu. Přímá konverze, využívá fotoelektrických vlastností amorfního selenu (aSe) a vyznačuje se vysokou rozlišovací schopností. Detekční vrstva je tvořena amorfním selenem. Na tuto polovodičovou vrstvu je přiváděno stálé napětí. Při dopadu rentgenového záření dochází ke změně energie v této vrstvě a za pomoci principu elektron – díra je vytvářen náboj, který je usměrňován přiváděným napětím k jednotlivým elektrodám. Tento systém je označován jako TFT (Thin-film transistor) – tenkovrstvý tranzistor. Nepřímá konverze pracuje na principu: · amorfního křemíku (a-Si) · CMOS (Complementary Metal Oxid Semiconductor) · CCD (Charge Coupled Device) Konverze na základě fotodiod z amorfního křemíku (a–Si), využívá scintilační vrstvy reagující na dopadající rentgenové záření. Rentgenové záření dopadající na luminiscenční vrstvu, která je tvořena scintilačními krystaly, vyvolává světelný obraz. Tento obraz zachycuje vrstva fotodiod převádějící světlo na elektrický proud. Proud je za pomoci A/D převodníku převáděn na digitální obraz. Detektory na základě amorfního křemíku označujeme jako bubnové nebo ploché. Nevýhodou bubnových, kde se vrstva amorfního křemíku nachází na rotačním válci je jejich používání pouze na stacionárních přístrojích. Nelze je pro jejich konstrukci využít např. pro vertigrafy nebo skiaskopické stěny. Jejich vylepšenou verzí jsou tedy ploché detektory na stejném principu. Panely s nepřímou konverzí, využívající CCD senzorů pracujících také na principu převodu světla na elektrický náboj. CCD senzory zachytí světlo emitované rentgenovým paprsky ze scintilační vrstvy a převedou jej na 29 elektrický náboj zachycený kondenzátory a ten je A/D převodníkem digitalizován. Senzory CCD lze ve spojení s čočkou, spojit do objektivů, tvořených menším počtem těchto detektorů. Světelný obraz je za pomoci optické čočky zmenšen do menšího zobrazovacího pole. K jeho sejmutí poté není potřeba takové množství detektorů jako při použití detekce bez čočky. Nevýhodou CCD systému je vysoká spotřeba energie a u objektivů s čočkou také nižší počet dopadajících fotonů. Senzory CMOS jsou rozdělovány na aktivní APS (active pixel sensor) a pasivní PPS (pasiv pixel senzor). Součástí aktivní APS je analytický obvod měřící a potlačující šum. Pasivní CMOS PPS (pasiv pixel senzor) rovnou převádí elektrický náboj vytvořený světelnou energií do A/D převodníku. Výhodou CMOS oproti CCD je nižší spotřeba energie, menší výrobní náklady. Pro výrobu CCD je potřeba větší množství křemíku. Velké CCD senzory produkují také vice digitálního šumu. V současné době jsou velmi často používány „flat“ panely. Jedná se o ploché detektory sendvičové konstrukce s nepřímou konverzí, kde světlo ze scintilační vrstvy je zachyceno sestavou polovodičových detektorů. Ty z důvodu své malé velikosti jsou vzájemně propojeny a vytvářejí tzv. matici.(7) 30 5. SYSTÉMY SPOJENÉ S DIGITALIZACÍ Celková digitalizace pracoviště je tvořena systémy, které jsou její nedílnou součástí, nebo podporují její lepší využití. Jedná se o softwarové i hardwarové vybavení oddělení. Za jejich pomoci dochází k propojování modalit, archivaci, komunikaci mezi nimi a také mezi zdravotnickými zařízeními. Data bezpečněji ukládána a přenášena. Umožňují lepší zpracování přijímaných a odesílaných dat a jejich úpravy. 5.1. DICOM (Digital Imaging and Communication in Medicine) Jedná se o mezinárodní standard sloužící k přenosu digitálních obrazových dat. Je vyvinut výborem, vytvořeným v roce 1983 ACR (American College of radiologie a NEMA (National Elektrical Manufacturers Associacions) v USA. Od roku 1985 je uváděn do provozu DICOM 1.0. Dnešní standard DICOM 3.0 (stanoven od roku 2000) je nositelem informací o pacientovi, velikosti obrazu atd. obsaženými v hlavičce a společně s obrazovými informacemi zabraňuje ztrátě nebo záměně těchto dat. Úkolem standardu DICOM, je nejen propojení zařízení a modalit nezávisle na výrobci. Dovoluje, aby jednotlivé modality byli schopny mezi sebou vzájemně komunikovat bez potřeby implementace jiného hardwaru nebo softwaru. Tento protokol výstupní data upravuje do takové formy, že jsou schopna je zpracovávat a upravovat i jiná zařízení. Jednotlivé protokoly DICOM jsou vytvářeny tak, aby novější verze, byla vždy schopná spolupráce se starší verzí.(8) 31 5.2. PACS (Picture Archiving and Communication Systems) Picture Archiving and Communication Systém archivační a komunikační systém. K prvním pokusům vytvoření podobné sít dochází v 70. letech minulého století. Jedná se o přenos zdravotnických dat, ne však obrazových. Jako předchůdce PACS označujeme LAN (Local Application Network). V této době ještě softwarové a hardwarové vybavení nedosahuje možností k přenosu obrazových dat jak rentgenový snímek. Jedná se příliš veliké množství dat. První praktické použití základu systému PACS přichází v 80. letech 20. století. v České republice se poprvé objevuje v roce 1999. Z počátku je PACS využíván nejčastěji v rámci radiodiagnostického oddělní, k připojení modalit. Později dochází k propojování v rámci mezioborových oddělení. Následně o spojení nemocničních zařízení. Úkolem PACSu je zpracování a ukládání dat v centrálním archivním serveru a umožnění komunikace s ním. Je od něj vyžadováno rychlé, spolehlivé a bezpečné přenášení lékařských a obrazových dat. Za pomoci zakoupené licence zpřístupnit dostupnost také ostatním zdravotnickým subjektům. Zabezpečuje sítě pro distribuci a výměnu dat klienta. Propojuje pracovní stanice pro zpracování, prohlížení a zhodnocení snímků. Nabízí také možnost spojení s ijinými modalitami jako například sonografie, počítačová tomografie nebo magnetická rezonance využívajících protokolu DICOM. Je kombinací hardwaru a softwaru sloužícího ke krátkodobému i dlouhodobému archivování dat. Umožňuje komplexní řešení pro ukládání spravování stahování a sdílení obrazové dokumentace spolu s daty jinými než obrazovými pokud prošli protokolem DICOM. Data třídí a spojuje pomocí PACS čísel. Tato čísla jsou v systému jedinečná a dovolují správná spojení obrazových dat s popisem vyšetření a identifikačním údaji pacienta (rodné číslo, jméno). Systém PACS umožňuje úpravy, jako jsou korekce šumu, velikosti obrazu atd. Plně nahrazuje fyzické filmové archivy, kartotéky. Vytváří bezpečnou síť pro připojení lékařů s povoleným přístupem (certifikátem) v rámci nemocničního zařízení. 32 Pokud využijeme webového rozhraní v zabezpečené síti (HTTPS) nebo virtuální privátní sítě (VPS) lze se připojit vzdáleně a provést například popis vyšetření nebo jeho konzultaci. (9) 5.3. NIS (Nemocniční Informační Systém) Nemocniční informační systém je software podporující a evidující všechny medicínské procesy a postupy. Zprostředkovává komunikaci mezi různými obory a odděleními zdravotního zařízení. Nabízí vedení kompletní pacientské dokumentace a to v jak ambulantním tak lůžkovém provozu. Například anamnéza, postup léčby atd. Propojením laboratoří a jiných diagnostických oddělení stahuje a shromažďuje laboratorní a obrazovou dokumentaci. Může tvořit elektronické žádanky. Tisknout recepty. Ze shromážděných dat poskytovat statistiky o nákladech nebo jiných položkách. Zpřístupňuje kódy vyšetření, léčiv, výkonů. Systém je velice variabilní s možností postavení na míru každému zdravotnímu zařízení podle jeho požadavků. Jiné nároky má fakultní nemocnice a jiné poliklinika. Jeho výhodou je rychlost, přehlednost a dostupnost zobrazovaných dat. Umožňuje návaznost na interní systémy jednotlivých (např. radiologický informační systém). 5.4. RIS (Radiologický Informační Systém) Jedná se o databázi využívanou v radiologii, pro ukládání dat o pacientovi. Umožňuje jejich distribuci a manipulaci s nimi. Pacienta sleduje, plánuje vyšetření, shromažďuje data o obraze a dostupných vyšetřeních pacienta na radiodiagnostickém oddělení. Jeho funkce a přínos jsou stejné, jako u systému NIS, ovšem se specifikací pro radiologii. Řídí seznam pacientů a jejich registraci. Zajišťuje tisk a skenování dokumentů. Nabízí nepřeberné množství statistických údajů. Roční nebo měsíční statistiky jsou velmi rychle přístupné a připravené k další distribuci v elektronické nebo tištěné podobě. Vyhledává, kdy a zda byl na našem oddělení pacient vyšetřen, kterým radiologickým asistentem atd. Propojuje modality pomocí RIS – NIS konektoru. Archivuje expozice, počet vyšetření, dávky. 33 6. POROVNÁNÍ PROVOZŮ FOLIE/FILM A DIGITALIZACE Pro zjednodušení označujme původní pracoviště s filmovým provozem jako RDG 1. Nové, digitalizované oddělení bude označováno jako RDG 2. Nejprve dojde k seznamování se složením obou pracovišť a poté budeme procházet celým postupem, jako jím prochází klient. . 6.1. RDG 1 Oddělení RDG 1 se skládá ze tří skiagrafických zařízení, jedné skiaskopické stěny a dvou sonografických pracovišť. Součástí přístrojového vybavení oddělení je pojízdný rentgenový přístroj Practix a na operačním sále C-rameno Philips Endura. Snímkování probíhá za přítomnosti multipulsních ovladačů MP 15. Přístroje, jsou zde většinou značky Chirana a stářím až 25 let. Dále je zde recepce, sklad, denní místnost pro asistenty, šatny a kancelář vedoucího asistenta, toalety pro personál a pacienty. K vyvolávání filmů, slouží temná komora s dvěma vyvolávacími automaty Kodak. K označení snímků identifikačními údaji se zde nachází světlá komora. Součástí jsou čtyři archivy. Jeden z nich je samostatný pro klienty plicního oddělení, jejichž dokumentace je archivována samostatně dle abecedního pořádku. Ve zbývajících archivech jsou obálky řazeny podle čísel. Čísla jsou přidělována pacientovi při jeho návštěvě oddělení. Lékařům slouží k hodnocení vyšetření a jejich popisování samostatná místnost označována jako popisovna. Pacienti k čekání na vyšetření mají k dispozici širokou chodbu sloužící jako čekárna. V částí RDG 1 se tedy nachází tyto důležité části pro porovnání: · 1 x recepce · 3 x skiagrafická vyšetřovna · 1 x skiaskopická vyšetřovna · 1 x temná a světlá komora · 4 x archiv · 2 x sonografie 34 · 1 x skladové prostory · 1 x popisovna 6.2. RDG 2 Toto oddělení je vybaveno recepcí pro evidenci, objednání a zapůjčování rentgenové dokumentace. K čekání na vyšetření využívají klienti dvou samostatných čekáren. Jedna pro skiaskopická a skiagrafická vyšetření a druhá pro sonografická vyšetření. K dispozici jsou oddělená sociální zařízení. Je vytvořené samostatné zázemí pro lékaře, kancelář primáře oddělení a také vrchního asistenta. Dále jsou zde samostatné šatny pro střední personál. Lékaři hodnotí vyšetření opět na popisovně, vybavené třemi popisovacími stanicemi. Avšak nově mají možnost konzultací a vizit v místnosti označované jako vizitovna. Její součástí je plátno a promítací zařízení propojené s počítačem. Na rozdíl od RDG 1 pro vyšetření pacientů slouží pouze jedna skiagrafická místnost a jedna skiaskopická vyšetřovna, jejíž přístrojové vybavení je tvořeno skiaskopicko-skiagrafickou stěnou Philips Essenta. Skiagrafie funguje na principu přímé digitalizace obrazu, zajištěné přístrojem Philips Digital Diagnostic (DD) a také čtecím zařízením pro nepřímou digitalizaci Philips PCR Eleva (CR). V části ovladovny, která je součástí skiagrafické vyšetřovny je část vyhrazená pro ukládání kazet pro nepřímou digitalizaci. Sonografická vyšetření probíhají v jedné vyšetřovně s přístrojem zn. Thosiba. Snímky zhotovené v provozu RDG 1, jsou dle zákona archivovány po dobu 5 let v jediné archivační místnosti. Kontrastní látky a ostatní farmaka ukládáme v zajištěné místnosti. Ostatní materiál má vlastní skladovací prostory. V části RDG 2 jsou porovnání tyto důležité části: · 1 x recepce · 1 x skiagrafie · 1 x skiaskopicko – skiagrafická vyšetřovna 35 · 1 x archiv · 1 x skladové prostory · 1 x místnost pro uložení serveru (serverovna) · 1 x popisovna 6.3. RECEPCE – PŘÍJEM KLIENTA K VYŠETŘENÍ Funkce a úkoly recepce obou oddělení jsou shodné. Příjem pacienta, objednávání, zpracovávání dat o pacientovi obsluha archivů, včetně zapůjčování obrazové dokumentace a třídění nálezů vyšetření dle pacientů nebo oddělení. Způsob jakým k tomu dochází, je ovšem pro oba radiodiagnostické provozy naprosto rozdílný. Tyto rozdíly, porovnáme v následující části práce. 6.3.1. Recepce RDG 1 Klient přichází na oddělení s žádostí od lékaře. Obsluha recepce po převzetí žádosti a kontroluje údaje s kartou pojištěnce. Následně vyhledává klienta v abecední kartotéce. Byl-li již u nás někdy vyšetřen, je dotyčná karta nalezena, pokud zde nebyl, je založena karta nová. Evidenční karta uvádí jméno pacienta, rodné číslo, evidenční číslo pacienta, kód pojišťovny, datum všech vyšetření, včetně toho o jaké vyšetření se jedná. Každý kalendářní rok pacient při své první návštěvě v tomto roce získává jedinečné evidenční číslo, pod kterým je v archivu uložená obálka s jeho zdravotní rentgenovou dokumentací. Později, je na RDG 1 zavedena elektronická evidence, jež postupně nahrazuje evidenci kartotékovou. Rok před přechodem na nové oddělení je zaveden RIS, zatím bez možnosti elektronické žádanky. Tato možnost nastává několik málo měsíců před tímto přechodem. Po zpracování evidenčních dat pacient dostává pořadové číslo a vyčkává v čekárně na pokyn asistenta. Obsluha recepce v archivu vyhledává obálku, kam zapisuje aktuální datum a o jaké vyšetření se jedná. V případě, že poslední návštěva byla jindy než v právě probíhajícím kalendářním roce, přepíše evidenční číslo pacienta na současné přidělené. Obálka je později spojená s žádostí o vyšetření a také 36 s obrazovou dokumentací vyšetření toho dne klientovi provedeného. Tyto tři věci (obálka, žádanka, snímky) jsou předány lékařům k popisu vyšetření. Po popisu pracovníci recepce kopii nálezu (originál žádanky) ukládají do obálky a zakládají do archivu dle aktuálního roku a evidenčního čísla. Originální nález (kopie žádanky) je předána na oddělení nebo pacientovi. Pokud je zažádáno, jsou snímky zapůjčeny. To lze budˇ na základě domluvy s oddělením (např. chirurgická ambulance) nebo na základě výměnného listu, který je posléze uložen v obálce. Tento úkon je důležitý z pohledu pozdějšího dohledání zapůjčené dokumentace, nebyla-li vrácena. Úkolem recepce je také příprava dokumentace k vizitě a její zpětné uložení v archivu. Po dodání seznamu pacientů vyžádaných k vizitě je nutné vyhledat evidenční čísla a následně obálky s vyšetřením. Recepce v plném provozu je obsazena třemi pracovníky: administrativní síla, zdravotní sestra a radiologický asistent. Z časového hlediska, proces příjmu žádanky, vyhledání v evidenci, archivu trvá řádově několik minut, v našem případě až deset minut. Vezmeme – li v úvahu ostatní procedury jako uložení nálezů do obálek, třídění snímků atd. je celý tento postup velmi zdlouhavý a náročný jak na čas, tak na počet personálu. Částečnému zkrácení času přispívá až pozdější zavedení RISu. 6.3.2. Recepce RDG 2 Při příjmu žádanky pacient opět předloží kartu pojištěnce popřípadě další doklad totožnost, pokud zde ještě nebyl. Zde již evidence pacientů a vyšetření prováděna za pomoci RISu. Vzhledem k propojení s NIS se nabízí možnost otevření elektronické žádanky, zaslané z některého oddělení nemocnice nebo odborného lékaře napojeného na NIS. V takovém případě je elektronická žádanka vyhledána dle jména nebo rodného čísla. Hlavička je již předvyplněna, včetně pojišťovny, diagnózy atd. pracovník pouze tyto údaje zkontroluje. Doplňujeme kód vyšetření, počet expozic a přidělí PACS číslo. Tím dochází ke spárování žádanky pacienta a vyšetření. Pod tímto číslem lze později vyšetření dohledat. Pokud je to lékaři vyžadováno, dohledáváme starší dokumentaci, která je ještě stále (avšak dočasně) archivována ve fyzické podobě a uložena v archivu. Jedná se například o snímky plic. Jestliže pacientovi nebyl poslední 37 snímek proveden v digitální podobě a již u nás byl, je právě dohledán v archivu pro potřeby porovnání. Jako další možnost při příjmu se nabízí, že pacient má pouze fyzickou žádanku, ale je odesílán z externího pracoviště bez elektronické žádanky. V tomto případě pracovníci v recepci vyplní v RISu elektronickou podobu žádanky. Ta je odeslána do worklistu pracovní stanice. Dotyčné pracoviště provádějící vyšetření, si zde žádanku pacienta otevře a vyvolá požadované vyšetření. Pracovníci za pomoci RISu zjišťují, jestli zde pacient již byl, kdy, na jakém vyšetření, popřípadě jeho starší archivační číslo. Mají možnost ověřování zdravotní pojišťovny v registru. Také umožňuje připravování dokumentace pro radiologické vizity, výpisy různých statistik, přehled o počtu pacientů a vyšetření na jednotlivých pracovištích. V případě nepojištění pacienta za jeho pomoci tiskne výpis účtu při platbě v hotovosti nebo dlužní úpis pro pozdější platbu bankovním převodem. Popisy vyšetření od lékařů jsou na recepci tříděny podle oddělení. Vydávají se zde nálezy s osobním vyzvednutím a také zapůjčují kopie vyšetření. Originální žádanky, včetně kopie popisu, jsou archivovány ve fyzické podobě. Možnosti elektronické archivace nálezů prozatím brání legislativa pro archivaci zdravotnické dokumentace. Snímky nejsou zapůjčovány ve fyzické podobě, ale elektronické, vypálené na CD nebo DVD nosiči. K tomu slouží pracovní stanice xVISION 100. Jedná se o diagnostickou stanici s lokální archivací. Tato stanice je schopna vypalovat vyšetření na záznamové médium. Společně s vyšetřením je také vypálen prohlížeč xVISION VIEWER. Externí lékař je tak schopen za pomoci tohoto prohlížeče vidět snímky na klasickém počítačové sestavě, kde je ovšem omezen počtem funkcí prohlížeče a také rozlišením monitoru jež používá. Stanice xVISION 100 má omezenou možnost úpravy snímků, nemá ovšem možnost tyto úpravy a snímky odesílat do PACSu. Nepodporuje ani zasílání 38 vyšetření pomocí ePACS. Dokáže však „ sáhnout“ do PACSu a vyvolat starší vyšetření, která nejsou již uložena v lokální archivaci. Existují také jiné prohlížeče jako TOMOCON, AGFA Impax a další. V místě recepce je jeho hlavním úkolem vypalování dat pro jejich zapůjčení. Tato služba je zpoplatněna. Na žádost lékaře stojí vypálení dat 50 Kč, na vlastní žádost klienta 100 Kč. Zpoplatnění však někdy vede ke konfliktům s klienty. Při žádosti o data je u klienta vyžadováno vyplnění souhlasu se zapůjčením dokumentace. Obsluha recepce objednává také na skiaskopická a sonografická vyšetření. V případě potřeby se dvě pracovnice recepce doplňují o jednoho radiologického asistenta. Standardně jsou přítomny zdravotní sestra a kancelářská pracovnice. Z hlediska časového stráví klient na recepci při příjmu žádanky maximálně jednu minutu v případě elektronické žádanky. Pokud je nutno ji vyplnit je odbavení do dvou minut. Klient posléze odchází do čekárny. Z porovnání RDG 1 a RDG 2 vyplývá veliká časová úspora společně se zjednodušením obsluhy. Využití RISu se ještě posléze projevuje na dalších pracovištích rentgenového oddělení. Je jednodušší přístup k vyhledávání pacienta případně vyšetření. Minimalizuje se vstup do archivu. Nedochází ke ztrátě obrazové dokumentace při zapůjčení. Zpracování nálezů, přehled o požadovaných vyšetřeních se zkracuje na minimální čas. Příprava dokumentace pro vizity, je přehlednější a rychlejší. Přináší také personální úsporu jednoho pracovníka. 6.4. Skiagrafie – vyšetření pacienta Základní struktura, je stejná na obou pracovištích, jak RDG 1/ RDG 2. Nutné je pacienta vyšetřit, zapsat údaje o vyšetření a získat obrazovou dokumentaci pro zhodnocení vyšetření. To vše za předpokladu co nejmenší radiační zátěže pacienta při co nejvyšší výtěžnosti informací ze získaného vyšetření. A v co nejkratší možné době. 39 6.4.1. Skiagrafie RDG 1 Pacient je uváděn do jedné ze dvou kabinek, kde si odloží dle pokynů radiologického asistenta. Vyšetření je prováděno na skiagrafickém stole nebo u vertigrafu. Snímky jsou zhotovovány na filmy uložené v kazetách vyrobených z plastového materiálu. Kazeta je uložena do šuplíku s Buckyho clonou nebo u menších zobrazovaných objektů je volně uložena na stole. Dalším způsobem je její uchycení pomocí čelistí vertikálně u vertigrafu. Používáme-li pro uložení kazet šuplíky s Buckyho clonou je nutné zkontrolování vzájemné centrace rentgenové lampy a stolu. Nejsou-li zcentrovány, není na filmu zobrazen vyšetřovaný objekt, nebo pouze částečně. Dochází tím k znehodnocení vyšetření a posléze i opakování. Na kazetě vždy označujeme stranu a také pořadové číslo pacienta (vyšetření), aby nedocházelo k nesprávnému vyšetření orgánu a pozdějším diskusím. Na ovladači jsou voleny hodnoty pro vyšetření: kV a mAs. V tomto případě, je čas volen automaticky. Znamená to, že jsou na pracovišti zvoleny jakési střední hodnoty expozice pro konkrétní orgán. Další úpravy expozic záleží na asistentovi. Zvažuje stáří pacienta, jeho hmotnost, zavodnění, fyzický stav a podle toho upravuje konečnou expozici. Bere v úvahu citlivost používané zesilovací folie tzn. 100, 200, 400, 800. Na pracovišti se vždy nachází kazety s různou citlivostí. Používáme-li při stejném vyšetření kazety s různou citlivostí, pak se samozřejmě liší také expozice vyšetření. Výše zmíněné faktory ovlivňují výsledný obraz. Je zde mnoho položek pro správné nastavení expozice a tím se zvyšuje riziko znehodnocení vyšetření. Dochází k přeexponování nebo podexponování snímků. Po vyšetření pacienta jsou exponované kazety umístěny do vhozů a předány k dalšímu zpracování v temné komoře. Pacient je opět odeslán do čekárny a vyčkává na vyvolání filmů. Poté je vyzván k odchodu na oddělení nebo čeká na lékařský nález. Pacienti chirurgické ambulance a plicního oddělení odcházejí i s filmovou dokumentací. Asistent zapisuje do provozního deníku pořadové číslo pacienta, jeho jméno, rok narození, vyšetření, použité formáty kazet a expoziční hodnoty. 40 Na konci dne jsou sečteny počty pacientů, použitých filmů a vyšetření. Z tohoto deníku je nakonec zpracovávána měsíční a roční statistika. 6.4.2. Skiagrafie RDG 2 Na tomto digitalizovaném pracovišti je využíváno přímé digitalizace na skiagrafickém vyšetřovacím stole i vertigrafu. Využíváme také nepřímé digitalizace v případě lůžek. Pacienti, mají k dispozici opět dvě kabinky pro přípravu. Ovladovna je tvořena ovládacím pultem s obrazovkou a počítačem s RISem. Dále se zde nachází čtecí zařízení pro nepřímou digitalizaci včetně monitoru. Po odeslání z recepce, se pacienti připraveni k vyšetření, načtou do worklistu. Danému vyšetření při zápisu na recepci je přidělován číselný kód. Po otevření složky pacienta na pracovní stanici ovladovny, se objeví všechna vyšetření skrývající se pod tímto jedním kódem. Vybereme požadovaný orgán a naskočí automaticky expozice, pro toto vyšetření. Po snímkování máme možnost postprocesingu … obraz lze oříznout, otočit obraz podle svislé i vodorovné osy, nebo zrcadlově. Nabízí se úprava jasu a kontrastu obrazu, vložení textu k vyšetření jako je značka P, L, nebo jakýkoliv text důležitý pro pozdější popis. Zobrazuje se dávka vyšetření v dGy / cm2 . Dávka je zapsána do RISu společně s počtem expozic, vyšetření nebo opakovaných vyšetření. RIS, nám nahrazuje provozní deník. Údaje jako jméno, rodné číslo atd. jsou již zadány z recepce. Při pohotovostní službě není nutné pacienta zadávat do RISu v recepci, ale lze využít jeho přítomnosti na snímkovně. Vyšetřovací stůl využívá automatického zajištění vzájemné vzdálenosti rentgenka - Buckyho clona (flat panel). Pokud jsou, tyto dva prvky ve vzájemně správné poloze dojde k automatickému nastavení clon dle vyšetření a nastavení vzdálenosti. Například při snímkování kolene automatika vycloní výstupní paprsek na formát 18 x 24 centimetrů se vzdáleností 1,1 metru. V případě vertigrafu musíme zajistit naopak správnou vzdálenost flat panel – lampa. Vzdálenosti jsou dvě a to 1,1 nebo 1,5 metru dle vyšetření. Při zajištění jedné z těchto vzdáleností je pak automaticky zajišťována výška lampy 41 vůči vertigrafu. Jestliže zvýšíme výšku vertigrafu o 20 cm tak také rentgenka povyjede o 20 cm výše. V případě že některá z těchto vzájemných poloh (rentgenka – stůl nebo rentgenka - vertigraf) není správně zajištěna, nesvítí jejich kontrolka a neproběhne expozice. Výhodou tedy je minimální opakování vyšetření z důvodů špatné pozice snímače a rentgenové lampy. Expozice, probíhají na principu orgánové automatiky. Je nastavena „ideální“ expoziční hodnota pro dané vyšetření. Máme možnost, jen mírné úpravy. Označíme - li pacienta jako štíhlého je expozice snížena a naopak. Lze také ubírat jednotlivé položky jako kV nebo mAs. Výsledný obraz, však upravuje software, který je schopen jej upravit do podoby vhodné k popisu.(9) Ztráta nebo znehodnocení obrazu, z důvodu špatné expozice téměř nenastává. Dle zkušeností z tohoto pracoviště můžeme říci, že jediný způsobem rozpoznání ne ideální expozice je zvýšení šumu snímku. Například při snímkování obou kolen v předozadní projekci současně a použití středové komůrky místo postraních je viditelné zvýšení šumu na výsledném obraze. Ten vznikl softwarovou úpravou obrazu do hodnotitelné podoby. Nedochází tedy k jeho úplnému znehodnocení, ale pouze snížení kvality. Při využití nepřímé digitalizace, je způsob upravování získaného obrazu stejný jako u přímé digitalizace. Čtecí zařízení, sejme obraz z paměťové folie ukryté v kazetě a ten je upravován za pomoci softwaru do výsledné podoby. Po zobrazení na monitoru se nabízejí podobné funkce jako v případě přímé digitalizace. Všechny důležité údaje jsou opět zapsány do RISu a vyšetření je odesláno k popisu.(10) 6.5. Skiaskopie Na obou odděleních jsou prováděna stejná vyšetření. Na RDG 2 však navíc přibyla vyšetření IVU, která ve filmovém provozu byla prováděna na skiagrafické vyšetřovně. 42 6.5.1. Skiaskopie RDG 1 Vyšetřovna je vybavena multipulsním přístrojem MP 15 propojeného s expozičním automatem. Ten využívá třech komůrek k úpravě expozice při skiaskopii. Za pomoci televizního řetězce je možno ukládat zhotovené skiaskopické snímky do počítače. Jejich diagnostická hodnota je však velmi malá. Proto většina snímků probíhá na kazetu s filmem a ta je posléze zpracována v temné komoře. V posledních letech bylo nutné se potýkat s vysokou poruchovostí této stěny. 6.5.2. Skiaskopie RDG 2 Stěna PHILIPS ESSENTA je skiaskopicko – skiagrafická. Skiaskopie je prováděna za pomoci přímého digitálního zobrazení. Skiagrafie používá nepřímou digitalizaci obrazu. Součástí vyšetřovny je také vertigraf . Žádanka je přijata ve worklistu. Po otevření vyšetření pacienta se objevuje možnost zvolení režimu stěny. Je možné volit funkci skiaskopie, skiagrafie nebo kombinace. Zaznamenaný obraz je možné opět upravovat před odesláním do PACS. Lékař má možnost si prohlédnout získané skiaskopické obrazy a vybrat vhodné pro archivaci. Kvalita zobrazení je ve srovnání se skiaskopií RDG 1 na mnohem vyšší úrovni. Skiaskopické snímky není problém hodnotit na námi používaných diagnostických stanicích. Máme k dispozici údaje jako dávka, čas skiaskopického vyšetření, počet pořízených snímků. Data jsou zapisována do RISu a odeslána k archivaci.(11) Kvalita, rychlost, možnosti zobrazení, využití orgánové automatiky a dálkového ovládání stěny, to jsou výhody tohoto skiaskopického pracoviště s možností nepřímé digitální skiagrafie. 43 6.6. Temná a světlá komora Temná a světlá komora je část provozu týkající se pouze RDG 1. Na digitalizovaném provozu tato část zcela odpadá a tím i náklady s tím spojené. 6.6.1. Temná komora a světlá komora RDG 1 Kazety po exponování, jsou ukládány do vhozů. Obsluha, dotyčné kazety v temné komoře otevře a za pomoci vyvolávacího automatu vyvolá. Opět do kazet ukládá neexponované filmy. Čisté kazety putují do vhozu pro ně určeného a jsou připraveny pro další vyšetření. Asistent ve světlé komoře popisuje na snímek za pomoci popisovače jméno, datum narození, archivační číslo obálky, datum vyšetření, pokud nebylo vytvořeno na snímku během expozice. Kontroluje označení stran a správné přiřazení snímků (vyšetření) k pacientově žádance. Úkolem, je také neustála kontrola kvality vyvolávacího procesu a zhodnocení snímku po projekční a expoziční stránce, dříve něž-li bude předán k popisu lékaři. Proces samotného vyvolání snímku trvá minimálně 90 vteřin. Pokud započítáváme další spojené úkony, předcházejicí předání snímků k popisu, čas se pohybuje okolo pěti minut. Opět záleží na počtu vyšetření a exponovaných filmů. Jednou týdně, pokud situace nevyžaduje dříve, dochází k výměně chemických látek (tzn. vývojka a ustalovač) ve vyvolávacím automatu a jeho čištění. Vyčerpaná vývojka a ustalovač jsou shromažďovány v speciálních barelech k tomu určených. Jednou za několik měsíců je odváží společnost k likvidaci, popřípadě dalšímu zpracování. Ustalovač je likvidován za poplatek, naopak dalším zpracováním vývojky, dochází k získávání stříbra, což vede k zisku určitých finančních prostředků. Obsluha temné komory zodpovídá za průběžné doplňování filmového materiálu pro nabíjení kazet. Vydává snímky k zapůjčení bez popisu určené pro plicní a chirurgickou ambulanci. 44 6.6.2. VZNIK OBRAZU RDG 2 Temná a světlá komora již nejsou součástí tohoto oddělení. Obraz je ve viditelné podobě zobrazen na monitoru pracovní stanice. Všechny potřebné popisy snímku jsou prováděny elektronicky. Při pořizování snímkové dokumentace za využití nepřímé digitalizace se exponovaná kazeta s latentním obrazem vyvolává za pomoci čtecího zařízení PCR ELEVA. Princip procesu, viz. 4.1. Snímky získané přímou i nepřímou digitalizací jsou odesílány do PACSu. Odtud je mají lékaři k dispozici pro popis vyšetření, popřípadě jsou viditelné pro externí lékaře se zakoupenou licencí. Porovnáváme-li tyto části provozů, vyplývá z nich, úspora času, personálu, prostoru, finančních nákladů na spotřební materiál, chemikálie, vodu a elektřinu. Je nutné také zmínit ne příliš vhodné prostředí pro zdraví pracovníků v temné a světlé komoře. Dochází k odpařování chemických látek z automatů a neustálá změna světla a tmy neprospívá očím asistenta. Odpadají náklady s čištěním automatů a likvidací chemických látek. Zde se tedy projevuje také ekologický prvek. Rychlost obou zpracování obrazu je nesrovnatelná. Lze říci, že obraz získaný přímou digitalizací vzniká v téměř reálném čase na rozdíl od minimálního 90. vteřinového vyvolávacího procesu. 45 6.7. Popisovna Snímky se žádankou k vyšetření se sbíhají na popisovně, kde lékaři vyšetření zhodnotí a popíší. Nálezy jsou poté odeslány na oddělení nebo vloženy do rukou pacientovi. 6.7.1. Popisovna RDG 1 Lékaři dostávají na popisovnu nejen aktuální vyšetření, ale pokud je k dispozici, také obálku se starší rentgenovou dokumentací pacienta. Snímky jsou ukládány do negatoskopu. Ten prosvětluje snímek a umožňuje jeho zhodnocení. Na negatoskopu si lékaři v případě potřeby mění intenzitu světla za pomoci reostatu nebo clon. Při nedostatečném prosvětlení používají také bodové světlo. Pro zkoumání detailů lze využívat optickou lupu. Nález je zapisován do počítače a posléze vytištěn. Popsané vyšetření je předáváno zpět do recepce k dalšímu zpracování (uložení snímků do obálek, spojení nálezů, archivace atd.) 6.7.2. Popisovna RDG 2 Lékaři popisují na třech popisovacích stanicích. Každá stanice se skládá z počítačové sestavy s propojením na RIS a NIS. Druhá část je tvořena diagnostickou stanicí xVISION 300 s dvěma diagnostickými monitory pro zobrazení snímků. Obrazovku lze v případě potřeby rozdělit například na čtyři části a tím zobrazit více snímků současně. Dvě popisovací stanice pracují s barevnými monitory o rozlišení 2 000 000 megapixelů (1200 x 1600 pixelů). Třetí stanice používá monochromatický monitor s rozlišením 3 000 000 megapixelů (1536 x 2048 pixelů). Pro jejich správné zobrazování je prováděna alespoň jednou ročně zkouška provozní stálosti. Optická zkouška je prováděná lékaři každý den. Monitory mají vyšší rozlišovací schopnost než klasické počítačové monitory. Proto je jejich pořizování spojeno s vyššími náklady. Součástí třetí popisovací stanice je také xVISION 300 s možností zapisování a odesílání dat nejen do PACSu, ale i zasíláním a přijímáním dat pomocí ePACS. Při zobrazení snímku na monitoru mají lékaři k dispozici mnoho funkcí jak obraz upravit pro lepší zobrazení. Měří úhly, denzitu, velikosti objektů za pomoci kalibrační značky umístěné při snímkování v oblasti záření, používají 46 elektronickou lupu, mění zobrazovací okna, jas, kontrast atd. xVISION nabízí vysoký stupeň postprocesingu, který lékaři využívají při hodnocení snímku. V rámci RISu mají přístup do systému NIS a tím k chorobopisům pacientů. Možnost nahlédnutí lékařů do chorobopisů umožňuje lepší konečné zhodnocení vyšetření pacienta. Po ukončení popisu jsou všechna data odesílána do archivu PACS a dochází k tisku popisu ve fyzické podobě. Popisy přebírá obsluha recepce. Kopie nálezu s originální žádankou se ukládá do archivu a originální nález s kopií žádosti o vyšetření předává buď pacientovi, nebo na oddělení. 6.8. Archivace Obrazová dokumentace je dle zákona uchovávána po minimální dobu 5. let a kopie nálezů vyšetření po dobu 10. let. Momentálně nejsou vytvořeny legislativní podmínky pro uchovávání nálezů v elektronické podobě. 6.8.1. Archivace RDG 1 Rentgenové snímky společně s nálezy se ukládají do obálek a za pomoci archivačních čísel nebo v případě plicního archivu jmen je ukládán do určených prostor. Archiv je dělen podle roku. Znamená to dělení na pět sekcí. Obálka, je vyjmuta při vyšetření pacienta. Na čelní stranu doplňujeme datum, vyšetření, popřípadě přepíšeme na aktuální archivační číslo. Při zapůjčení snímků je vložen záznam o jeho zapůjčení. Prostory pro archivaci jsou velmi rozsáhlé. V našem případě se jedná o prostory asi okolo 60 m2 . Každý rok probíhá skartace dokumentace starší pěti let. Jsou tříděny filmy a nálezy. Filmy čeká další zpracování u specializované firmy, která chemickými procesy vytěží zbylé stříbro. To přináší určitý finanční obnos pro oddělení. Nálezy, jsou skartovány dle zákona 499/2004 Sb. o archivnictví a spisové službě Při vrácení zapůjčené obrazové dokumentace, recepce opět vyhledává obálku v archivu a ukládá dotyčné snímky do obálky.(12) 47 6.8.2. Archivace RDG 2 Pro tyto účely slouží server archivačního a komunikačního systému MARIE PACS. Tento server je o velikosti 5 TB. Jeho kapacita je v případě potřeby lehce rozšířitelná. Nachází v místnosti zvané serverovna o velikosti asi 4 m2 . Server má své takzvané „zrcadlo“. To znamená, že data jsou ukládána ještě v jednom záložním serveru, který se nachází v jiné části budovy. Tím dochází k zajištění dat pro případ ztráty jednoho ze serverů. V prostoru serveru, se nachází také záložní zdroj serveru pro případ výpadku energie. Data sem přicházejí ze všech připojených modalit. RDG 2 má stále ještě jeden archiv pro klasické rentgenové obálky o velikosti asi 15 m2 . Archiv bude funkční do doby vypršení zákonné povinnosti uchování dokumentace (momentálně tedy ještě tři roky). Ještě stále jsou ukládány originály žádanky o vyšetření s kopií nálezu. Zaujímají však velmi malý prostor a proto není nutné k jejich uchování zvláštní archivační místnost. Digitalizace vede ke snížení archivačních prostorů, zjednodušení archivace a přístupu k datům. Archivace již nevyžaduje personál a údržba je prováděna pouze specialisty. Odpadá každoroční skartace a složitá obsluha. Odpadají náklady spojené s pořizováním spotřebního materiálu jako rentgenové obálky, popisovače a další. Nedochází ke ztrátě dat z důvodu nevrácené dokumentace nebo špatně založené obálky. Externí lékaři s licencí mají okamžitý přístup k těmto datům. Nemají však možnost tato data měnit nebo smazat. PACS zajišťuje bezpečné uložení a jednoduchou komunikaci s ostatními modalitami. 6.9. Sonografie V této části nastala pouze jediná změna. Na RDG 1 byl výstupní obraz pořizován na fotografický materiál. Nálezy archivovány pouze ve fyzické podobě. RDG 2 ukládá pořízené sonografické snímky do PACSu za pomoci výstupu DICOM. Žádanky k vyšetření jsou opět zpracovávány za pomoci RISu. Lékaři mají také přístup k dokumentaci lůžkových pacientů, které zprostředkovává NIS. 48 Využitím DICOM výstupu dochází k úspoře času a finančních prostředků. Je zajištěna stálost, pořízeného obrazu. Fotografický materiál není v čase úplně stálý a jeho obrazová hodnota klesá. 6.10. Personál Team RDG 1 se skládal z 3. lékařů, 2. zdravotních sester, kancelářské pracovnice a 8. asistentů. Na RDG 2 se nacházeli 3 lékaři, 2 zdravotní sestry, kancelářská pracovnice, 6 asistentů s plným pracovním úvazkem a jeden s polovičním. K přechodu došlo za plného provozu, ze dne na den. Příprava probíhala asi měsíc před přechodem, pouze však v teoretické rovinně. Pouze dva asistenti měli již nějakou zkušenost s digitálním provozem, i když na jiných modalitách. Postupně se zapracovávali všichni pracovníci. Základem se ukázala práce s PC a pochopení principů fungování všech systémů. Během dvou let odešli dva asistenti s plným pracovním úvazkem ze šesti původních, aniž by byli nahrazeni. Přesto činnost oddělení, probíhá bez omezení. A jak ukázala statistika vše za stejného počtu klientů jako na RDG 1. Počet lékařů zůstal nezměněn. K snížení stavu asistentů vede zjednodušení a zrychlení práce, společně se zlepšenou organizací. To nakonec přineslo další finanční úsporu. 49 6.11. Finanční porovnání 6.11.1. Finanční rozpis RDG 1 RDG 1 se skládá ze tří skiagrafických pracovišť a jedné skiaskopie. V kalkulaci skiagrafických pracovišť počítáme s ovladačem MP 15 v počtu 3, skiagrafický stůl v počtu 3, vertigraf v počtu 3, generátor včetně lampy. Celková pořizovací cena v době nákupu činila 2 400 000 Kčs. V kalkulaci skiaskopického pracoviště počítáme s ovladačem MP 15 v počtu 1, sklopná stěna v počtu 1 a ovládací a televizní řetězec v počtu 1. Celková pořizovací cena v době nákupu činila 1 200 000 Kčs. Vyvolávací automaty Kodak M35M v počtu 2, Celková pořizovací cena v době nákupu činila 800 000 Kčs. Celkový počet kazet včetně zesilovacích folií 40 ks s průměrnou cenou 7 000 Kčs, to znamená cca 280 000 Kč. Ve finančním porovnání je nutné zohlednit náklady na filmový materiál v měsíční částce 55 000 Kč, náklady na servis v paušální platbě 16 000 Kč měsíčně. Mzdové náklady tvořilo 12 měsíčních platů pro 11. zaměstnanců středního zdravotního personálu a 3. lékařů. Pořizovací náklady: · 3 x skiagrafie………………………….2 400 000 Kč · 1 x skiaskopie……………………..….1 200 000 Kč · 2 x vyvolávací automat…………………800 000 Kč Provozní náklady za rok: · kazety………………………………..….280 000 Kč · filmy……………………………………..660 000 Kč · servis……………………………………..72 000 Kč · mzdové náklady… 11 + 3 50 6.11.2. Finanční rozpis RDG 2 RDG 2 se skládá z jednoho skiagrafického pracoviště a jednoho skiaskopicko – skiagrafického pracoviště, čtecího zařízení v počtu 1. Dále v kalkulaci počítáme s archivací MARIE PACS a softwarového plus hardwarového vybavení. Celková pořizovací cena v době nákupu činila 20 000 000 Kč. Celkový počet kazet 11 ks s průměrnou cenou 60 000 Kč, to znamená cca 660 000 Kč. Ve finančním porovnání není nutné zohlednit náklady na filmový materiál. Naopak je nutné počítat s ekologickým přínosem, neboť odpadá likvidace chemických roztoků. Náklady na servisu ZIZ v paušální platbě minimálně 34 000 Kč měsíčně a support k archivaci 15 000 měsíčně. Mzdové náklady tvoří 7,5 měsíčních platů pro 11. zaměstnanců středního zdravotního personálu, 3. Lékařů. Pořizovací náklady: · ZIZ, software a hardware…….…20 000 000 Kč Provozní náklady za rok: · servis ZIZ…………………………….400 000 Kč · support…………………………….…180 000 Kč · mzdové náklady……………………....7,5 + 3 Naše radiodiagnostické oddělení se nachází v pronajatých prostorách. Jenom zánikem tří archivů došlo k zmenšení plochy oddělení o 40 m2 . Při částce cca 230 Kč / m2 , jedná se o roční úsporu 110 000 korun. Snížením počtu vyšetřoven ze tří na jednu dochází k úspoře prostoru cca 40 m2 . Vstupní náklady pro RDG 2 jsou vysoké, ovšem provozní naopak nízké. 51 7. DISKUSE Jak již bylo řečeno, součást RDG 1 tvoří tři skiagrafická pracoviště, a jedno skiaskopické pracoviště. Oddělení RDG 2 jedno skiagrafické a jedno skiaskopicko – skiagrafické pracoviště. Statistické údaje nám ukazují, že porovnáváme- li období jednoho roku provozu od 1. 5. 2009 do 30. 4. 2010, bylo na filmovém oddělení vyšetřeno 17 452 klientů (rodných čísel). Na digitálním oddělení v období 1. 5. 2010 do 30. 4. 2011 to bylo 17 627 klientů. Jde tedy o přibližně stejný počet vyšetřených na obou pracovištích. Na RDG 2 je převážná většina skiagrafických vyšetření prováděna na jedné skiagrafické vyšetřovně. Skiagrafická vyšetření na skiaskopicko – skiagrafické stěně provádíme pouze v nezbytných případech, například při poruše na Philips DD nebo při vysokém počtu pacientu čekajících na vyšetření. Tato situace je však naprosto vyjímečná a za dva roky provozu nastala ojediněle. Statisticky je průměrný počet pacientů každého z pracovišť (RDG 1, RDG 2) 80 denně. Lze tedy říci, že digitalizací došlo k úspoře 2 skiagrafických vyšetřoven. Kapacita snímkovny se však pohybuje mezi 120 až 160 klienty. Znamená to využití kapacity provozu skiagrafie jen z 50 %. Shrneme-li poznatky, vyplývá z nich, že výsledkem porovnání počtu vyšetřoven a archivů je úspora prostorů. Snížením počtu personálu, provozních prostorů a odstranění filmového procesu přináší snížení finančních nákladů. Dochází ke zkrácení nejen vyšetřovacího času, ale i celkového času, který stráví klient na našem oddělení. Jako nevýhodu, lze hodnotit nedostatečný počet kabinek, neboť pacienti jsou vyšetřováni rychleji, než jsou schopni se obléknout nebo připravit na vyšetření. Výhodou digitalizace jsou snížené provozní náklady, dlouhodobá archivace, okamžitá přístupnost dat, možnost jejich sdílení pomocí sítě s ostatními pracovišti, snížení prostorové náročnosti, elektronická spolupráce s jinými zařízeními (telemedicína), snížení opakování expozic a tím radiační 52 zátěže klienta, úprava obrazu a tím zvýšení přínosu vyšetření. Nelze opomenout také ekologický přínos. Nevýhodami jsou vysoké vstupní náklady a technická náročnost na obsluhu a servis. Filmový provoz mnoho výhod neukázal. Snad jen možnost hodnocení snímku externími lékaři bez nutnosti speciálního vybavení nebo softwaru. Nevýhodou jsou vysoké provozní náklady, časová náročnost, prostorová náročnost (temná a světlá komora, archivy), vyšší radiační zátěž pro pacienty, častější opakování expozic, větší pravděpodobnost ztráty obrazové dokumentace, časová nestálost obrazu a nízká odolnost vůči poškození, absence možnosti jakékoliv úpravy obrazu. V těchto bodech jsme našli shodu s podobnými pracemi. Přesto jsme došli k poznatkům, z kterých vyplynula doporučení pro pracoviště připravující se na digitalizaci. Chceme-li snížit náklady při vytvoření digitalizovaného pracoviště je při provozu 80. klientů za den výhodnější využití nepřímé digitalizace, neboť plné využití kapacity přímé digitalizace až při počtu klientů nad 120 za den. Je třeba zvážit využitelnost kapacity pracoviště s digitalizací. Pokud nejsme schopni naplnit výše uvedenou kapacitu, stává se přímá digitalizace zbytečně drahou investicí. Pořídit nepřímou digitalizaci, dnes lze za cenu přibližně 3 000 000 korun. Nemusí docházet k výměně celého strojového parku. Dochází pouze k zakoupení čtecího zařízení, speciálních kazet, archivačního softwaru. Data lze ukládat na datové nosiče. Ne vždy je přímé zobrazení to nejlepší. Je-li součástí zařízení lůžková část, stává se nepřímá digitalizace nezbytně nutnou. Snímek u lůžka je možný jen v přenosné podobě, což zajistí kazety s paměťovou folií. Naše zkušenosti ukazují, že postupný přechod na digitalizované pracoviště, je pro personál vhodnější. Lze doporučit zavedení systému RIS ještě na filmovém pracovišti. 53 Výrobci dnes dodávají kompletní hardware i software vybavení. Přesto je lepší porovnání více firem. Ceny za sestavy nejsou pevné, odvíjejí se od celkové ceny objednávky. Konkurenční boj je veliký, proto dochází ke smluvním cenám. Je také třeba zvážit nákladnost budoucího servisu. Ten je většinou paušální a cenové rozdíly jsou významné. 54 ZÁVĚR Cílem bakalářské práce bylo porovnání filmového a digitálního provozu tak, jak proběhl na našem radiodiagnostickém oddělení. V teoretické části jsme porovnali rozdíly v základních principech obou druhů záznamu obrazu. V praktické části jsme oba provozy postupně prošli, popsali jednotlivé postupy a snažili se uvést výhody nebo nevýhody, které se projevily během dvou let provozu digitalizovaného pracoviště. Došli jsme k závěru, že přechod byl správným krokem do budoucnosti a ačkoliv vstupní náklady byli vysoké, jeho výhodnost, jak ze strany provozovatele tak klienta nezpochybnitelná. Otázkou tedy není, zda digitalizace ano či ne, ale správné zhodnocení požadavků na pracoviště, zvolení správné kombinace přístrojového a softwarového vybavení. Toto rozhodnutí nakonec rozhodne, zda byly náklady vynaloženy správně či nikoliv. Jako důležité se nakonec ukázalo také vhodné zvolení výrobce jednotlivých komponentů. Z práce vyplynulo, že došlo k ovlivnění chodu i jiných oddělení a to nejenom lůžkových či jednotlivých ordinací, ale diagnostických částí. Na personál byl zpočátku kladen poměrně vysoký nárok. S přibývající praxí se však projevily výhody a ty přinesly jednodušší a přehlednější práci při zachování nebo dokonce zvýšení přínosu vyšetření. Zaměstnancům systém digitalizace přinesl zlepšení pracovních podmínek. Nabízí se však otázka, zda je přímá digitalizace vhodná pro jakákoliv rentgenová pracoviště vzhledem k jejich velikosti a tím i počtu vyšetření? Jsou pak tyto vstupní náklady zhodnoceny a mají dostatečnou návratnost? Nedojde k zastarání softwaru a hardwaru při dnešním velmi rychlém rozvoji, kdy nejpozději do půl roku je elektronický výrobek nahrazen jiným vylepšeným, dříve než dojde k návratu investice? Je životnost dostatečná? 55 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY 1) MARTIKÁNOVÁ, Eva. Rtg záření, jeho vlastnosti a využití. brno, 2007. Dostupné z: http://is.muni.cz/th/84466/pedf_m/rtg_zareni_diplomka.pdf. Diplomová. MASARYKOVA UNIVERZITA V BRNĚ. Vedoucí práce Prof.RNDr.Vladislav Navrátil,CSc. 2) DOC. MUDR. TŮMA, CSC., Stanislav. Co jsme se ve škole neučili ...: STOLETÍ RENTGENU. Http://www.lf2.cuni.cz [online]. Akademický bulletin 2.LF UK. 1995 [cit. 2012-04-24]. Dostupné z: http://www.lf2.cuni.cz/projekty/pelikan/peli0395/rtg1.htm 3) RNDR.ULLMANN, Vojtěch. Detekce a aplikace ionozujícího záření: Xzáření - rentgenová diagnostika. AstroNuklFyzika [online]. [cit. 2012-04-24]. Dostupné z: http://astronuklfyzika.cz/JadRadMetody.htm 4) SVOBODA, Milan. Základy techniky vyšetřování rentgenem. 1. vyd. praha: avicenum, 1973. 73908. ISBN 08-048-73. 5) MUDR. BAXA, Jan. Vznik záření. In: RTG záření a přístroje [online]. 6.1.2010 [cit. 2012-04-24]. Dostupné z: http://radiologieplzen.eu/wp- content/uploads/rtg_a_pristroje_RAS1.pdf 6) RITOCH, Michal Michael. Trendy v digitální skiagrafii [online]. praha, 2007 [cit. 2012-04-24]. Dostupné z: http://rtg.kvalitne.cz/prace/trendy.pdf. Absolventská. Vyšší odborná škola zdravotnická a Střední zdravotnická škola. 7) RadioGraphics: Advances in Digital. severní amerika: RSNA Journals, květen-červen 2007 Vol. 27. ISSN 0271-5333. Dostupné z: http://radiographics.rsna.org/content/27/3/675/F3.expansion.html 56 8) MUSTRA, Mario, Kresimir DELAC a Mislav GRGIC. Overview of the DICOM Standard. In: 50th International Symposium ELMAR-2008 [online]. 2008 [cit. 2012-04-25]. Dostupné z: http://www.vcl.fer.hr/papers_pdf/Overview%20of%20the%20DICOM%20Standa rd.pdf 9) MARIE PACS. ORCZ [online]. 2012 [cit. 2012-04-25]. Dostupné z: http://www.orcz.cz/www/www- new.nsf/0/1BEAD3AE9991FA4DC12577A000295035?OpenDocument 10) PHILIPS MEDICAL SYSTEMS. Digital Diagnost: Philips verze 1.5. Hamburk, 2008. 11) PHILIPS MEDICAL SYSTEMS. PCR Eleva: Philips verze 1.1. Hamburk, 2007 12) PHILIPS MEDICAL SYSTEMS. Essenta RC universal R/F: Philips verze 1.3. Shenyang - Čína, 2008. 13) 499/2004 Sb. o archivnictví a spisové službě a o změně některých zákonů [online]. 2004 [cit. 2012-04-25]. Dostupné z: http://www.cesarch.cz/legislat/2004-499.htm I PŘÍLOHY Příloha A - Wilhelm Conrad Rentgen Zdroj: Rentgen Medical. Dostupné z: http://rentgenmedikal.wbs.cz II Příloha B – nepřímá digitalizace Zdroj: Radio Grafics. Dostupný z: http://radiographics.rsna.org/content/27/3/675/F3.expansion.html III Příloha C – CMOS Zdroj: Canon. Dostupné z: http://cpn.canon-europe.com IV Příloha D: Philips DD Zdroj: vlastní V Příloha E – PCR ELEVA Zdroj: vlastní VI Příloha F – Philips ESSENTA Zdroj: vlastní VII Příloha G – Pracovní monitor PHILIPS ESSENTA Zdroj: vlastní