PACS (Picture Archiving and Communication
System)
Igor Pena Lemos1, Douglas Schneider2 1.Bacharel em Biomedicina com habilitação em informática da saúde.
2.Professor Doutor. Universidade Aberta do Brasil, Universidade Federal de São Paulo -UNIFESP, São Paulo (SP), Brasil.
Objetivo: O objetivo da presente revisão bibliográfica é apresentar, com base nas
publicações estudadas, quais os benefícios da implantação de “Sistemas de arquivamento e distribuição de imagens” (PACS, do inglês “Picture Archiving and Communication System”) em uma instituição de saúde. A revolução tecnológica ocorrida nas últimas décadas tem provocado mudanças importantes em várias áreas do conhecimento. Na radiologia, a utilização em grande escala de sistemas digitais tem gerado um volume cada vez maior de dados, para cujo gerenciamento, tem sido proposta a implantação desses sistemas. Métodos: As bases de dados utilizadas foram Pubmed e BVS. As palavras chaves utilizadas foram em português e no singular: 1) sistema 2) programa 3) comunicação 4) distribuicao 5) armazenamento 6) imagem. O período selecionado para estudo foi estabelecido entre 1993 e 2016 (últimos 23 anos até 22/01/2017). Os tipos de estudos procurados em formato de artigo foram revisões sistemáticas, ensaios clínicos randomizados (ECR), e estudos de coorte. Resultados: Foram selecionados seis estudos para a presente revisão bibliográfica. Eles discutem a implementação do sistema de comunicação e armazenamento de imagens para a área da saúde. E como isso pode ajudar o médico no momento de emissão dos seus relatórios. Além de gravar de forma permanente ou vitalícia os exames de seus pacientes, facilitando recordar o histórico de cada um. Conclusão: Com acesso remoto onde quer que esteja seu consultório, o médico pode emitir laudos e pareceres técnicos quando for necessário, acessando os exames pela plataforma web. Além disso, pode atender também outros hospitais menores, e cobrir férias ou “faltas” do quadro de funcionários da radiologia, à partir de uma estação de trabalho (WS) conectada à internet onde quer que esteja.
Descritores: PACS (radiology), PACS (radiologia). Picture Archiving Communication
System, Picture Radiologic.
Introdução
A aplicação de sistemas de informação para gerenciamento de imagens e informações clínicas começou a ser estudada de forma mais efetiva no final da década de 80, quando os processos de aquisição digital começaram a ser utilizados em maior escala nos hospitais. Até então, cada equipamento era considerado um sistema isolado, estando conectado somente a sua estação de trabalho e a uma determinada impressora. Porém, o crescimento do uso da informação em formato digital criou a necessidade de se estabelecer uma estrutura computacional que possibilitasse a troca de dados de imagens de forma consistente e automática dentro do ambiente hospitalar. (3)
Em resposta a essa necessidade surgiu o conceito de picture archiving and communication system (PACS). O PACS é um sistema de arquivamento e comunicação voltado para o diagnóstico por imagem, que permite o pronto acesso às imagens médicas em formato digital em qualquer setor de um hospital. (3) O PACS se tornou rapidamente a opção primeira para o gerenciamento de imagens nos ambientes médico-hospitalares e, em conjunto com os sistemas de informação em radiologia (radiology information system – RIS) e de informação hospitalar (hospital information system – HIS), forma a base para um serviço de radiologia sem filme (filmless). Um aspecto fundamental dentro do fluxo de trabalho em um ambiente radiológico digital (sem filme) é a garantia da consistência da informação que é transmitida componente a componente, dentro da cadeia de eventos presente na dinâmica de processos. Para que a consistência seja garantida, a distribuição da informação é feita segundo uma estrutura hierárquica baseada em uma distribuição top-down,ou seja, as informações são propagadas a partir do sistema de informação mais geral (HIS), passando pelo sistema de informação intermediário (RIS), até alcançar o sistema de informação mais específico (PACS). Para que isso seja possível, dois pré-requisitos são necessários: uma estrutura de rede adequada
(redundante e balanceada) e padrões de comunicação bem definidos. Na radiologia digital, o padrão de comunicação principal é o DICOM (digital imaging and communication in medicine). O DICOM é o padrão global para transferências de imagens radiológicas e outras informações médicas entre computadores. (3)
Métodos
Este estudo é uma revisão de literatura bibliográfica. Foram pesquisadas as palavras chaves descritas no resumo. As bases de dados pesquisadas foram BVS, PUBMED e Google Brasil. As buscas retornaram 33 artigos na BVS, zero (0) artigos na PUBMED e hum (1) artigo a mais no formato texto completo, no Google Brasil.
Os critérios de inclusão dos artigos foram as publicações em formato de artigo dos últimos 23 anos até a data da última pesquisa (atualizada em 22 de janeiro de 2017), aqueles que se apresentassem no título, resumo, assunto uma das palavras chaves e que fossem compatíveis com a avaliação dos benefícios da implementação de um PACS em instituições de saúde. Os termos foram pesquisados em português e no singular. Artigos que se apresentaram no formato texto completo para a leitura integral do corpo do texto e comparação entre os próprios artigos. Foram selecionados 5 dos 33 artigos encontrados no banco de dados da biblioteca virtual de Saúde (BVS), e hum (1) artigo encontrado pelo Google Brasil. Os critérios de exclusão foram o idioma dos artigos e aqueles que não abordassem o conteúdo escolhido foram excluídos da análise. Excluí dos resultados encontrados 28 artigos cuja o foco principal não resume a pergunta de pesquisa.
Resultados
A tabela a seguir apresenta uma síntese dos 6 artigos selecionados para presente revisão bibliográfica.
Tabela 1 – Artigos localizados nas bases de dados Pubmed, BVS (Biblioteca Virtual
da Saúde) e Google Brasil sobre os benefícios de um software PACS ser implantado em um consultório médico ou em um centro hospitalar.
Título do
Integrando ferramentas de auxílio ao diagnóstico no sistema de arquivamento e comunicação de imagens.
Salomão SC, Azevedo PMA. Integrando ferramentas de auxílio ao diagnóstico no sistema de arquivamento e comunicação de imagens. RB CBR&DI [periódicos na internet]. 2011 Nov/Dez [acesso em 30 out 2016];44(6):374-80. Disponível em: http://dx.doi.org/10.1590/S0100-39842011000600009 (3)
Esse artigo exemplifica e procura obter resultados na prática clínica dentro de instituições de saúde utilizando um software de gerenciamento de imagens radiológicas (“PACS”) integrado a aplicativos menos específicos. O RIS (Sistema de Informação Radiológica) é um aplicativo de uso e fornecimento de informações de nível intermediário.
O HIS (Sistema de Informação Hospitalar) é um aplicativo mais geral, particularmente de interesse do estabelecimento de saúde no primeiro contato com o paciente ou população que procuram os serviços daquela unidade.
Um sistema de código aberto denominado “open-source”, conhecido pelo nome dcm4che2 foi utilizado neste artigo como base para implementação de um programa de arquivamento e distribuição de imagens a clientes (PC's localizados na sala do radiologista que fará o laudo do exame assim que liberado e processado as imagens em formato DICOM (Digital Imaging Communication in Medicine – Distribuição de imagens digitais em Medicina). (1)
Os resultados obtidos com o uso da ferramenta CAD* (Diagnóstico Auxiliado por Computador) em lesões difusas do pulmão segue quatro etapas bem distintas e transparentes. (1)
1) Buscar e Receber: em períodos de tempo definidos sistematicamente, podemos perceber que a busca por novos exames realizados dia a dia na unidade de saúde por um médico radiologista e sua equipe, será auxiliada por um algoritmo especificamente construído para receber o resultado das buscas ou “pedidos” eletrônicos para se processar as imagens.(1)
2) Quando as imagens são recebidas para serem processadas seguindo métodos repetitivos, após serem armazenadas, elas serão salvas em um formato de arquivo chamado JPEG que possui atribuições de importância clínica que podem ajudar durante o diagnóstico.(1)
3) encapsulamento: as imagens geradas são encapsuladas em um formato DICOM. As informações pertinentes ao paciente são adicionadas. O arquivo DICOM codificado a partir de uma JPEG é capturado de forma secundária.(1) 4) Distribuição: a distribuição dessas imagens, resultado do processamento e encapsulamento rotineiro executa o gerenciador de arquivos e armazena os dados dentro da mesma pasta de cada paciente, sob um novo número de série. É necessário fazer a configuração do nome do HOST onde foi instalado o servidor PACS e apontar o número da porta (no PC que hospeda o servidor PACS) para que este seja alcançado pelo cliente. Estas mesmas configurações devem ser realizadas (no PC cliente) para que o HOST consiga “enxergar” o cliente, onde estará o radiologista, pronto para fazer o diagnóstico.(1) PACS: Sistemas de Arquivamento e Distribuição de Imagens. Azevedo-Marques PM, Salomão SC. PACS:
Este artigo apresenta uma revisão sobre esse tema, incluindo componentes, arquitetura, padrões de comunicação, dinâmica dos processos e uma discussão sobre custo-benefício.(4) O
A utilização assíncrona do PACS em uma clínica de saúde ou centro hospitalar, de forma centralizada, é preferível, porque quando o exame já está disponível no servidor PACS, ele pode ser acessado de qualquer posição geográfica, incluindo múltiplas
sistema de arquivamento e distribuição de imagens. RBFM [periódicos na internet]. 2009 [acesso em 25 out 2016]; 3(1):1-9. Disponível em: https://disciplinas.stoa.us p.br/pluginfile.php/75402/ mod_resource/content/1/ RBFMv4n3a_Paulo_Maz zoncini.pdf(4)
objetivo deste artigo é estabelecer os “padrões de comunicação” em computação antes, durante, ao longo e depois da implantação do sistema de armazenamento e distribuição de imagens médicas a longo prazo. Há duas arquiteturas de transmissão da informação após ela ter sido gerada por um exame de termografia, por exemplo.(4)
posições geográficas, desde que a função esteja habilitada pelo administrador da rede, e o laudo pode ficar pronto e a qualquer instante ser impresso na tela e enviado para outras estações de trabalho ou servidores PACS, incluindo servidores de backup, como os servidores nas nuvens ou a chamada computação nas nuvens, hoje em dia, ela protege os dados de serem perdidos, caso a fonte primária de recursos esteja fora de alcance ou não esteja mais acessível. A utilização síncrona de um servidor PACS durante a realização de um exame em radiologia é desencorajada por estar sustentada por uma arquitetura descentralizada. (4) Implementação e avaliação de um sistema de gerenciamento de imagens médicas com suporte à recuperação baseada em conteúdo. (5) Um grande interesse em recuperação de imagens com base em conteúdo vem surgindo nos últimos tempos. Posso exemplificar um programa de computação nomeado CBIR (“Content Based Image Retrieval”) para a busca de imagens em um banco de dados de centro médicos e radiológicos. Baseado em texto (busca textual) pode-se encontrar no programa, laudos e imagens relacionadas com as palavras chaves escolhidas. É possível também retornar resultados através da recuperação de informação à partir da semelhança de pixels e/ou de forma textual e alfanumérica. (5)
Os resultados do sistema para recuperação textual permitiu ser implementado para a integração entre os três softwares mais importantes (servidor RIS, servidor de imagens, visualizador de imagens) para que o usuário autorizado (médicos e a equipe de saúde pertinente) tenham acesso aos exames, informações e imagens dos pacientes. Foi obtido um valor médio geral de acertos de 72% e desvio padrão de 0,84. (5) Journal of Digital Imaging: Validating DICOM Content in a Remote Storage Model (6)
O artigo propõe verificar a integridade dos arquivos de DICOM transmitidos entre arquivos separados. O aplicativo descrito neste artigo recupera um número específico de estudos DICOM de dois diferentes aplicativos de armazenamento DICOM: o sistema primário de arquivamento e comunicação de imagens (PACS) e um arquivo de gravação permanente “off-site” (fora do
Ao transferir imagens entre um PACS clínico e qualquer outro sistema coligado, um mecanismo de controle de qualidade deve ser colocado para certificar a exatidão e integridade dos dados entre os dois sistemas. É importante manter uma validade continuada, automática e sistemática das transferências de DICOM para ser proativo na prevenção de possíveis perdas catastróficas de dados. (6)
local de trabalho). O simples tamanho do arquivo e as comparações de data não são suficientemente robustas para validar a entrega e o armazenamento de DICOM em um ambiente de PACS. (6) Practical Considerations for Pictures Archiving Communications Systems over the Enterprise Network (7)
Este artigo apresenta os desafios de implementar um sistema de armazenamento e comunicação de imagens (PACS) em uma rede de computação hospitalar. A atual abrangência do PACS está focada no equipamento médico coordenado, nas atividades de comunicação e planejamento da rede. O desenvolvimento dos padrões de DICOM (Digital Imaging Communication in Medicine – Comunicação de Imagem Digital em Medicina) e o aumento da confiança dos fabricantes com os protocolos padrões de comunicação na indústria tem resultado em sistemas de PACS capazes de funcionar (rodar) em uma rede de computadores hospitalar. (7)
Ao implementar o PACS todos os usuários têm acesso instantâneo às imagens de radiologia sem ter que pedir os filmes e esperar pela sua revelação e sua entrega. O PACS elimina a necessidade de ir para o departamento de imagem para visualizar as imagens em estações de trabalho (local físico) ligado à esta única função. (7)
Bridging the gap: Linking a Legacy Hospital Information System with a Filmless Radiology Picture Archiving and Communications System within a Nonhomogeneous Environment (8)
O objetivo deste artigo é apresentar o protocolo padrão de comunicação Health Level 7 (HL7). Um método para ligar o sistema de informação do hospital (HIS) e o PACS foi necessário para que os relatórios de radiologia e as imagens pudessem ser acessados como um objeto único. O HIS continua a ser atualizado com a informação radiológica, mas o valor adicional vem da integração de imagens e relatórios usando tecnologia WEB. O conjunto de programas baseado em laudos web consiste de quatro módulos principais: o editor de laudos, a lista de trabalho do
A decisão de basear os aplicativos para laudos em tecnologia da internet tem permitido tirar vantagem dos seus muitos benefícios. Por exemplo, desde que os navegadores web estejam disponíveis para Macintosh, Microsoft Windows, e plataforma UNIX, nosso desenvolvimento pode continuar (seguir em frente) sem a necessidade de incorporar códigos específicos de plataforma. Utilizando a web também temos a vantagem de empregar uma interface de usuário familiar, já que a maioria dos usuários tem sido expostos previamente à um navegador web, o treinamento pode ser focado estritamente em programas para laudos. E essa tecnologia web teve efeito dramático no fluxo de relatórios
radiologista, o visualizador de laudos, e o gerenciador de ferramentas para laudos. (8)
pela redução do trânsito de papel e do número de idas e vindas entre o radiologista e o digitador de laudos. (8)
Discussão
Bases de dados de textos e imagens, laudos e suas respectivas comprovações visuais compõem um banco de informações das quais a guarda é vitalícia. O manejo se torna muito simplificado, necessitando apenas de conferência dos dados do paciente para acesso *exclusivamente digital, após a autorização da chefia do setor de TI que mantém a posse da segurança da informação naquela instituição específica onde o paciente fez o exame. Há a possibilidade de 2 ou mais instituições optarem pela interoperabilidade funcional, para que os profissionais de saúde interessados possam obter os últimos exames realizados por aquele paciente em qualquer uma das instituições que compartilham seus exames no Brasil ou em todo o planeta. Entre chaves físicas e lógicas, pode ser distribuído ao paciente uma anotação com o login e senha de acesso ao exame, caso o hospital ou consultório médico forneça tal disponibilidade de acesso ao exame, tanto ao laudo quanto às imagens, para daí então dar continuidade ao tratamento daquele paciente. (1)
Uma forma de tratar um mecanismo de reconhecimento clínico, antes, durante e depois da tomada de decisão-médica só é possível quando há uma interação sinérgica entre os profissionais da saúde e o equipamento médico. Essa interação pode ser nomeada de “sinergia”, e ela deixa de acontecer, portanto, e em geral, de uma forma pouco “natural”, o que levou a necessitarmos de consultorias e prestação de serviços personalizados para habilitar e qualificar o usuário, além de adaptar e implantar as soluções computacionais compatíveis dentro do centro de radiologia.(1)
Segundo Caritá et al (2008) (5), o tempo médio de visualização das imagens ficou sempre no intervalo de 10 a 15 segundos. Embora este aspecto não tenha sido quantificado neste trabalho, é provável que o maior tempo de espera esteja associado ao processo de montagem da tela para exibição das imagens e não com o processo de consulta pelo módulo CBIR (Recuperação de Imagem Baseado em Conteúdo) (5).
Na qualidade de visualização das imagens, a principal limitação encontrada é relativa ao ajuste do janelamento para exibição das imagens. Para o ajuste da imagem é sugerido o acréscimo de algumas ferramentas como o zoom, segmentação e binarização. (Caritá et al, 2008) (5).
Segundo Mongkolwat et al (2005)6, o PACS GE atua como gerenciador de arquivo de imagem primário. Este PACS se comunica via DICOM com um produto distinto da GE Healthcare Information, o arquivo empresarial, que atua como um “arquivo morto” de longo prazo, isto é, ele não reconcilia informações dos pacientes nos arquivos de DICOM. Por causa dessas duas linhas de produtos distintos, desenvolvidos por 2 grupos separados dentro da GE, por razões práticas, eles podem ser considerados 2 sistemas separados, e dado que eles não compartilham hardware, banco de dados, ou até mesmo modelos de informação, eles devem ser validados como se fossem de dois fornecedores separados.(6)
Segundo Miller e McLaurin (1999)(7), a mobilidade de imagens dentro de um sistema PACS permite o desenvolvimento de mais especialidades dentro de um grupo de radiologia, porque as imagens podem se referir à um especialista específico sem considerar onde seu consultório está localizado. Quando uma consulta é necessária, estudos neurológicos podem ser enviados para um neurologista para interpretação, estudos cardíacos para o cardiologista, e assim por diante. (7)
Outras vantagens incluem o quadro de horários de plantão, já que os radiologistas em áreas principais podem facilmente cobrir departamentos menores em hospitais remotos durante horas quando os funcionários da radiologia não estão em serviço.(7)
Para prover todas essas vantagens operacionais, o PACS deve estar conectado ao sistema de entrega de dados. O sistema de entrega de dados em saúde tem duas opções: uma rede de PACS separada, pode ser estendida para todos os departamentos e áreas do hospital, ou a rede de dados do hospital pode ser atualizada para receber o trânsito do PACS. A segunda opção é muito mais econômica. (7)
De acordo com Rubin et al (1999) (8), a troca para o relatório eletrônico tem resultado em uma grande mudança no fluxo de trabalho dos radiologistas. Surpreendentemente, apesar dessa mudança a maioria foi receptiva e alguns estavam até mesmo entusiasmados em ser capaz de corrigir seus próprios
relatórios. O benefício dos laudos eletrônicos (sem papel) evidentemente superam a curva de aprendizagem associada à edição dos laudos em papel. Esta mudança foi também mais fácil para acomodar do que a troca para a operação sem filme radiológico, já que ela tem afetado apenas o departamento, enquanto a mudança para imagens em papel tinha um efeito de radiação muito maior. (8)
Conclusão
Os dois estudos analisados neste trabalho vão ao encontro de favorecer a implantação de programas para arquivamento e distribuição de imagens médicas dentro de hospitais e centros de radiologia. Atribuir qualidades que maximizam e simplificam a vida médica de uma forma que cada um dos profissionais de saúde especializados em suas áreas tanto quanto gerais, quanto específicas, serve para dizer que isso é possível dentro de condições de integração de equipamentos médico-científicos que oferecem ajuda no processo de tomada de decisão durante e ao longo da permanência do radiologista em ambiente de gerenciamento de imagens médicas, a disponibilização dos dados lógicos registrados nos computadores sobre os pacientes que por ali passaram, aquele hospital diagnóstico ou centro de radiologia pode apresentar de forma integrada e transparente,
bibliotecas DICOM de uso livre.(1)
Um modelo de adequação de radiologia “filmless” (sem filme, sem digitalizador) sem necessidade de adequar salas para armazenar físicamente os exames dos pacientes pelo tempo exigido pela legislação (20 anos) inclui ainda o alcance para alguns APP's (aplicativos) super interessantes, o que depende, em seu cerne, da adaptação de uma clássica rotina de “processamento de imagens” para um novo espaço conhecido, e em segundo lugar a complexidade e a variabilidade das padronizações de processamento de imagens médicas.(1)
De acordo com Caritá et al (2008) (5), para implementação do algoritmo de recuperação por similaridade foram utilizados descritores de textura, que fornecem medidas de propriedades de regiões como suavidade, rugosidade e regularidade. Porém, o desempenho do sistema pode ser melhorado com a inclusão de outros descritores, voltados para caracterização de forma, por exemplo.(5)
Quanto mais PACS e ambientes de PACS se tornarem mais e mais federalizados, ferramentas dessa natureza se tornarão mais prevalentes. (Mongkolwat, 2005). (6)
O desenho da rede é vital para qualquer implementação do PACS. O envolvimento do sistema de informação no planejamento e implementação do PACS é essencial para o sucesso a longo prazo da implementação e operação do PACS. É também importante preparar o pessoal capaz de trabalhar com a informática para que desenvolvam suas habilidades na organização em que trabalham (Miller e McLaurin, 1999). (7)
A decisão de desenvolver um PACS e um sistema de laudos médicos dentro do departamento tem resultado em um produto altamente eficiente que foi desenvolvido em uma fração ao custo da compra de uma solução pronta para o uso. Desde que a habilidade para desenvolver o sistema resida no departamento, nós estamos confiantes de que o sistema continuará a evoluir e integrar com os sistemas de informação ampla do hospital. (Rubin et al, 1999) (8)
Referências
3. Salomão SC, Azevedo PMA. Integrando ferramentas de auxílio ao diagnóstico no sistema de arquivamento e comunicação de imagens. RB CBR&DI [periódicos na internet]. 2011 Nov/Dez [acesso em 30 out 2016];44(6):374-80. Disponível em:
http://dx.doi.org/10.1590/S0100-39842011000600009
4. Azevedo-Marques PM, Salomão SC. PACS: sistema de arquivamento e distribuição de imagens. RBFM [periódicos na internet]. 2009 [acesso em 25 out
2016]; 3(1):1-9. Disponível em:
https://disciplinas.stoa.usp.br/pluginfile.php/75402/mod_resource/content/1/RBFMv4n3a_Paulo_M azzoncini.pdf
5. CARITA, Edilson Carlos; SERAPHIM, Enzo; HONDA, Marcelo Ossamu and AZEVEDO-MARQUES, Paulo Mazzoncini de. Implementação e avaliação de
um sistema de gerenciamento de imagens médicas com suporte à recuperação baseada em conteúdo. Radiol Bras [online]. 2008, vol.41, n.5,
pp.331-336. ISSN 0100-3984. Acesso em: 29 jan 2017. Disponível em:
http://dx.doi.org/10.159 0/S0100-39842008000500012.
6. Pattanasak Mongkolwat. Journal of Digital Imaging: Validating DICOM content in a Remote Storage Model. JDI [periódicos na internet]. 2005 Mar [acesso em 29 jan 2017]; 18(1). Disponível em:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3047214/pdf/10278_2004_Arti cle_1034.pdf
7. M. Terry Miller, Chris McLaurin. Practical Considerations for Picture Archiving and Communications Systems Over the Enterprise Network. JDI [periódicos na internet]. 1999 May [acesso em 29 jan 2017]; 12(2). Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3452906/pdf/10278_2009_Article_ BF03168764.pdf
8. Rubin R. K., Henri C. J., Cox R. D. Bridging the Gap: Linking a Legacy Hospital Information System With a Filmless Radiology Picture Archiving and Communications System Within a Nonhomogeneous Environment. JDI [periódicos na internet]. 1999 May [acesso em 29 jan 2017]; 12(2). Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3452889/pdf/10278_2009_Article_
