Sistema de Busca, Recuperação e Visualização de Imagens Médicas:
Laudo Web
Edilson Carlos Caritá
1,2, André Luiz Mendes Matos
1, Paulo Mazzoncini de Azevedo
Marques
11Centro de Ciências das Imagens e Física Medica,
Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto - Universidade de São Paulo (USP), Brasil.
2Centro de Ciências Exatas, Naturais e Tecnológicas - Universidade de Ribeirão Preto (UNAERP), Brasil.
Resumo - Este artigo apresenta a implementação de sistema de busca, recuperação e visualização de
imagens médicas junto ao Departamento de Radiologia do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo (HCFMRP/USP). O sistema permite aos usuários autorizados, acessar o prontuário dos pacientes, obtendo os dados demográficos, seus exames e suas imagens. A interface do sistema foi desenvolvida para “browser”.
O desenvolvimento desse sistema iniciou-se com a vinculação das imagens dos exames com a base de dados do Sistema de Informação em Radiologia (RIS). O sistema é composto por páginas dinâmicas desenvolvidas em HTML ("Hyper Text Transfer Protocol") e PHP ("Personal Home Page") e um visualizador de imagens DICOM, que é um “applet” Java. Esse sistema deverá ser incorporado brevemente ao projeto PACS (“Picture Archiving and Communication System”) do Hospital. Os resultados obtidos demonstram que o tempo de retorno das informações e imagens é clinicamente satisfatório, tendo sido considerado bom pelos médicos especialistas que o avaliaram.
Palavras-chave: DICOM, PACS, RIS, Prontuário Eletrônico do Paciente, Visualizador de Imagens Médicas.
Abstract - This paper presents an implementation of system of search, recuperation and visualization of
medical images next to Department of Radiology of Hospital of Clinic at Medical School of Ribeirão Preto (HCFMRP) at University of São Paulo (USP), Brazil. The system allow the users authorized, access the electronic medical record of patient, obtained the data demographics, yours exams and yours images. The interface of system was developed to browser.
The development of that system started with the indexing of images of the exams with a database of Radiology Information System (RIS). The system is composition by pages dynamics developed in HTML (Hyper Text Transfer Protocol) and PHP (Personal Home Page) and an visualization of images DICOM, is an applet Java. This system was really incorporated soon the project PACS (Picture Archiving and Communication System) of the hospital. The results obtained demonstrate that time of return of information and images is satisfactory, considered good by doctor specialist that evaluation.
Key-words: DICOM, PACS, RIS, Electronic Medical Record, Visualization of Medical Images.
Introdução
A evolução da informática e o uso de redes de computadores, incluindo a “internet”, vem tornando-se comum no dia-a-dia das pessoas. Na área hospitalar o objetivo é melhorar a qualidade do atendimento ao paciente.
Nessa evolução incluem-se também as empresas de equipamentos de imagens médicas, que produzem atualmente modalidades que geram imagens digitais, sendo essas: Radiografia Digital, Tomografia Computadorizada, Ressonância Magnética, Medicina Nuclear e Ultra-som, tornando possível realizar vários processamentos para mostrar de forma objetiva os pontos de interesse necessários para auxiliar o médico no diagnóstico.
Atualmente, as imagens em formato digital necessitam de um meio de gerenciamento e
armazenamento, devido ao grande volume de dados gerados.
Para isso foram criados alguns conceitos e modelos adotados mundialmente, sendo estes: Sistema de Informação Hospitalar (“Hospital
Information System – HIS”), Sistema de
Informação em Radiologia (“Radiology
Information System – RIS”) e Sistema de
Armazenamento e Comunicação de Imagens (“Picture Archiving and Communication System -
PACS”) (Bakker, 1991).
Para que esses sistemas pudessem ter êxito em seus propósitos foi definido, em 1993, um padrão para transferência de imagens e informações associadas, conhecido como DICOM 3.0 (“Digital Imaging and Communication in
Medicine”).
A integração dessas tecnologias permitiu o surgimento do conceito de Radiologia sem Filme
(“Filmless”) nos hospitais. Radiologia “Filmless” consiste num sistema, em que o filme radiológico foi eliminado quase que por completo dos serviços de radiodiagnóstico.
A implantação da Radiologia “Filmless” nos hospitais, tem resultado em um grande número de avanços operacionais, incluindo melhoria no gerenciamento das imagens, tais como: acessibilidade na aquisição, exibição e processamento das imagens, bem como diminuição da solicitação de novas imagens e redução de custos (Siegel et al,1999).
O grande destaque atualmente é a expansão da “internet” na área de saúde, sendo que várias aplicações já foram implementadas, destacando-se o Prontuário Eletrônico do Paciente na “Web”, Aplicações “Wireless”, TeleRadiologia e Telemedicina (Sabbatini, 2000).
Este trabalho é parte da estruturação de um PACS, que vem sendo desenvolvido no Hospital das Clinicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (HCFMRP/USP), visando um sistema de Radiologia ”Filmless”.
Metodologia
O primeiro sistema implementado para a estrutura do PACS do hospital, foi o Sistema de Informação em Radiologia (RIS), que foi desenvolvido em uma parceria entre o Centro de Ciências das Imagens e Física Médica (CCIFM) da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP/USP) e o Centro de Informações e Análises do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (HCFMRP/USP).
O RIS foi desenvolvido com o objetivo de minimizar o tempo no processo de disponibilização e consulta de laudos através da rede “ethernet” do hospital, uma vez que existia um tempo grande de espera para a disponibilização dos laudos no Serviço de Arquivo Médico (SAM) (Azevedo-Marques et al., 2000).
Com a implementação do RIS esse tempo de espera foi reduzido, uma vez que, assim que os exames são laudados, eles já se encontram disponíveis para consultas “on-line”. Além disso, os laudos passaram a ser impressos diretamente no SAM, utilizando assinatura eletrônica, agilizando assim o processo de distribuição destes junto aos prontuários dos pacientes (Azevedo-Marques et al., 2000).
O sistema de busca, recuperação e visualização completa esse primeiro módulo, pois com ele tornou-se possível o acesso as imagens dos exames, estrutura não implementada no RIS. A Figura 1 apresenta o modelo Entidade-Relacionamento do sistema.
Primeiramente desenvolveu-se uma interface para vincular as imagens ao RIS, para isto foi elaborado uma base de dados para armazenar as imagens e as informações
necessárias para fazer o “link” entre os exames e suas respectivas imagens.
Figura 1 – Modelo Entidade-Relacionamento
Essas informações são inseridas automaticamente na base de dados através da leitura das imagens que estão no padrão DICOM. Para isso, são lidas as “tags” dos arquivos DICOM, extraindo-se as informações necessárias para a vinculação e armazenando-as na base de dados responsável pelo seu gerenciamento. Esse módulo do sistema foi desenvolvido utilizando-se a linguagem C++ Builder e o gerenciador de banco de dados Oracle 8i ("Enterprise Edition
Release 8.1.6.1.0").
Acompanhando os conceitos modernos, como “e-health” e Prontuário Eletrônico do Paciente na “Web”, o sistema desenvolvido baseia-se em tecnologias “Web”.
Utilizou-se de um servidor “Web”, que é gerenciado pelo software “Apache HTTP Server” versão 1.3.14, um Servidor de Imagens baseado no sistema operacional “Windows 2000
Professional”, responsável pelo armazenamento
das imagens e um Servidor de Banco de Dados utilizando o sistema operacional “GNU/Linux Red
Hat 6.2”, responsável pelo armazenamento das
informações dos pacientes.
A interface para recuperação e visualização dos exames é acessada via “browser” e foi desenvolvida utilizando HTML (“Hyper Text
Markup Languge”) e PHP (“Personal Home Page”) (Figura 2).
Para acessar o sistema, o usuário deve digitar seu “login” e sua “password”. Assim o sistema verifica se o usuário está autorizado a utilizar-lo e quando autorizado, retorna o nome completo, hora inicial do acesso e o número do IP (“Internet Protocol”) do computador que o usuário está utilizando para acessar o sistema. Um usuário não cadastrado não terá acesso ao prontuário eletrônico do paciente.
O sistema permite ao usuário consultar as informações do paciente através do seu número de registro no hospital (RGHC) ou através do nome e/ou sobrenome.
Depois de informado o número de registro ou nome/sobrenome do paciente, o sistema realiza uma busca na base de dados do RIS e retorna os dados demográficos e a lista dos exames realizados pelo paciente.
Figura 2 – Tela inicial do sistema de recuperação
e visualização das imagens
Através dos dados demográficos do paciente e da lista de exames é possível acessar as suas respectivas imagens (Figura 3).
Figura 3 – Lista de Exames do paciente
Caso as imagens não estejam “on-line”, o sistema faz uma busca em outra base de dados e informa ao usuário o número do CD que armazena as imagens do exame desejado. O usuário deverá então solicitar a disponibilização das imagens ou o CD à Secretaria do Serviço (Figura 4).
Para visualizar as imagens de Ressonância Magnética e Tomografia Computadorizada através da “Web”, sendo que essas imagens estão no padrão DICOM, foi desenvolvido um
“applet”, utilizando a linguagem Java, este
também possui funções para ajuste de janela (“window”) e nível (“level”) (Figura5).
Após o retorno das imagens, o usuário também poderá verificar o laudo completo daquele exame, em que consta a suspeita clínica,
a conclusão, o laudo descritivo e o nome do médico responsável pelo laudo do exame (Figura 6).
Figura 4 – Resultado de uma consulta em que as
imagens não foram encontradas
Figura 5 – Visualizador de Imagens DICOM
Figura 6 – Consulta ao laudo completo Resultados
Para avaliar os resultados do trabalho foram utilizados dois métodos: um quantitativo, que consistiu na avaliação da performance do sistema e outro qualitativo, que foi a avaliação feita por um radiologista e uma neurologista do
Hospital das Clinicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (HCFMRP/USP).
Para avaliação dos resultados utilizou-se uma base de dados com 50 exames, totalizando 5.691 imagens.
A avaliação da performance foi realizada em um PC Intel Pentium III 600 MHz, com 512 MB de memória RAM e monitor de vídeo de 17”, utilizando o navegador “Internet Explorer 5.5”, em uma rede “ethernet” 10/100 Mbps.
Os resultados obtidos com as consultas realizadas são apresentados na Tabela 1.
Com os resultados obtidos podemos destacar que o sistema apresenta um bom desempenho, especialmente considerando que a sua resposta não deve ser superior ao tempo necessário para se localizar e visualizar manualmente um exame em filme (Sheng, 1990).
Tabela 1 – Resultado da avaliação da performance do sistema
O bom desempenho do sistema pode ser destacado também, considerando que atualmente são necessários em média dois dias para que o médico tenha acesso as imagens dos exames, isto se o CD que contém as imagens do exame desejado não estiver emprestado para outra pessoa.
Outro resultado positivo que se destaca é a minimização da perda de cópias originais das imagens durante o transporte pelo hospital.
Na avaliação qualitativa, solicitou-se aos médicos que fizessem uso do sistema e avaliassem os itens: interface do sistema, tempo de retorno dos exames, tempo de retorno das imagens, qualidade das imagens, facilidade de navegação e ajuste da imagem.
Para avaliação foram utilizados os seguintes índices: 1 – Muito Ruim, 2 – Ruim, 3 – Satisfatório, 4 – Bom, 5 – Muito Bom.
Os resultados obtidos pela avaliação dos médicos são apresentados na Tabela 2.
Com o resultado da avaliação qualitativa dos médicos especialistas podemos destacar que o sistema foi considerado bom, sendo sugerido apenas incrementações na ferramenta para ajuste das imagens, tais como: funções de
“zoom”, histograma, binarização e outras técnicas
utilizadas no processamento de imagem.
Tabela 2 – Resultado da avaliação dos médicos Item Médico 1 Médico 2 Interface do sistema 4 5 Tempo retorno exames 3 5 Tempo retorno imagens 3 5 Qualidade das imagens 4 4 Facilidade de navegação 4 5 Ajuste das imagens 3 3
Outro resultado importante obtido foi a determinação de um padrão para inserção das informações na realização do exame, isso devido á falta de informações essenciais não preenchidas pelos técnicos na realização do exame.
Foi proposto ao hospital estabelecer um padrão ou protocolo para inserir as informações essenciais do paciente na realização do exame, para garantir a vinculação das imagens com o RIS. O padrão DICOM estabelece que o número do exame seja informado na “tag” “Acession
Number”, pois está é utilizada pelos servidores
DICOM como o identificador único de cada exame e também é utilizado para organizar as imagens em pastas, sendo assim, no protocolo proposto esse número é considerado indispensável para a recuperação das imagens.
Discussão e Conclusões
Em geral, nas instituições de saúde, há um grande número de sistemas de informação de diferentes fornecedores, com diferentes interfaces, vocabulários e modelo de dados, bem como em plataformas de “hardware” e “software” diferentes.
Esses são chamados sistemas legados (“Legacy Systems”). A tecnologia “Web” permite a integração entre todos esses sistemas, através de uma interface comum, utilizando navegadores, que acessam os bancos de dados legados, de forma distribuída e, de certa forma, unificam os modelos de dados (Kilbridge, 2000).
Esta também foi uma das metas deste trabalho, criar uma estrutura que utilizasse as informações e modelos já existentes e executasse independente de plataforma ou sistema operacional.
Os testes realizados demonstraram que o sistema tornou a recuperação dos exames e suas Modalidade Nº Imagens Espera
CT 30 21s 25m
CT 172 1m 15s 07m RM 171 2m 30s 72m RM 274 3m 25s 98m
imagens, mais rápida e segura. Essencialmente pelo fato do usuário ter acesso global ao prontuário do paciente, inclusive as imagens.
Considerando que a interface foi avaliada como amigável e prática pelos usuários, o sistema deverá ser rapidamente incorporado ao projeto PACS (“Picture Archiving and
Communication System”), que está sendo
desenvolvido junto ao Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (HCFMRP/USP).
Agradecimentos
À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo – FAPESP, pelo apoio financeiro, processo nº 99/10875-5.
À Universidade de Ribeirão Preto – UNAERP.
Referências
Azevedo-Marques, P.M., et al. (2000), “Implantação de um Sistema de Informação em Radiologia em Hospital Universitário”,
Radiologia Brasileira, v. 33, p. 155-160.
Bakker, A.R. (1991), “HIS an RIS and PACS”,
Nato Ansi Series – Picture Archiving and Communications System (PACS) in Medicine, Spring-Verlag, p. 157-162.
Kilbridge, P.M. (2000), “E-HealthCare: Urging Providers to Embrace the Web”, MD
Computing, v. 17, n. 1.
Sabbatini, R.M.E. (2000), “O futuro da Internet na Medicina”, Jornal Correio Popular. Campinas, Caderno Cosmo.
Sheng, O.R.L., et al. (1990), “Requirement Analysis for PACS database system”, SPIE
Medical Imaging IV:PACS System Design and Evaluation, v. 1234, p. 842-854.
Siegel, E.L., et al. (1999), “Filmless Radiology:Sate of the Art and Future Trends – in Filmless Radiology”, Siegel and Kolodner
eds, Spring-Verlag, p. 3-20.
.
Contato
Edilson Carlos Caritá, pós-graduando em Clínica Médica da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto, R. Nevio Romani, 177- Jd. Mugnaine – São José do Rio Preto – SP – CEP 15045-260. Fones: (16) 602-2640 / (17) 9701-0785. e-mail:
