В наше время на смену аналоговым приходят цифровые медицинские изображения. Перевод в цифровую форму облегчает обработку изображений, хранение и передачу медицинских визуальных данных [1–2]. Эти возможности, значительно расширились с появлением АРМ с большим объёмом памяти для хранения данных и достаточной вычислительной мощностью.
Информационные технологии могут помочь на всех этапах получения и обработки медицинских изображений. Компьютеры непосредственно принимают участие в создании некоторых типов изображений, которые не могут быть получены другим способом: компьютерная томография, позитронная эмиссионная томография (ПЭТ), ядерный магнитный резонанс.
Графическая база данных медицинских изображений GDB является частью аппаратно-программного комплекса PACS/RIS “Гамма Мультивокс”, который объединяет в единую систему все регистрирующие изображения аппараты, имеющиеся в медучреждении, оборудование для документирования результатов обследований и рабочие станции, предназначенные для работы с изображениями (см. рис. 1).
В PACS/RIS реализуется система электронного документооборота, включая шаблоны протоколов обследований, справочники названий обследований/услуг, справочники направительных диагнозов с использованием МКБ-10, справочники организаций, подразделений и персонала, направившего на обследования, справочники медперсонала проводившего обследования, справочники сопутствующей информации, формы статистических отчетов и т.п. Совершенствование моделей справочников и поисковых систем предполагает использование принципов «инженерии онтологий», т.е. концептуальных спецификаций [3–4]. Применение PACS/RIS позволяет значительно снизить расход пленок, бумаги для термопринтеров и других материалов.
Рис. 1
Таким образом, можно сформулировать функциональные принципы и определить возможности PACS/RIS с графической базой данных медицинских изображений, которые перечислены ниже.
Поддержание архива изображений, серий изображений и заключений:
• сохранение в базе данных изображений и серий;
• сохранение необходимой текстовой информации, включая протоколы по результатам обследования пациентов;
• сохранение DICOM-информации, полученной от диагностических аппаратов;
• хранение нормативно-справочной информации единых классификаторов диагнозов, специализированных словарей по отделениям и других словарей.
2. Оперативное хранение диагностических данных:
• сохранение изображений за данный период времени (например, год) с высокой скоростью доступа;
• сохранение в базе данных первичных (исходных) и вторичных (обработанных) изображений от рабочих станций;
• поиск и выдача диагностических данных по запросу рабочих станций.
3. Долговременное хранение изображений:
• перемещение диагностических изображений из оперативного архива в долговременный архив в соответствии с политикой управления;
• возможность переноса данных с большим сроком давности на сменные компакт-диски или DVD-диски.
4. Сжатие информации :
• сжатие данных без потери информации на основе алгоритма, описанного в стандарте DICOM для хранения изображений в долговременном архиве;
• сжатие данных с частичной потерей информации для хранения изображений в долговременном архиве (использование алгоритмов сжатия с потерей информации должно быть утверждено пользователем на основе анализа диагностической ценности сжатых изображений).
5. Резервное копирование
6. резервное копирование базы данных;
Цифровая обработка изображения может использоваться с целью:
• улучшения качества изображения, компенсации дефектов
• регистрирующей системы, и уменьшение шума;
• расчета клинически важных количественных параметров (расстояния,
• площади, объёма, и т.п.);
• облегчение интерпретации (распознавание структуры, вычисление дозы
• для лучевой терапии);
• установление обратной связи (автоматизированные хирургические вмешательства).
Для выбора необходимой базы данных медицинских изображений GDB (Graphical Data Base) предназначен режим «Рабочие базы данных». Для регистрации пользователю нужно ввести своё имя и пароль, а затем выбрать одну из баз данных. При нажатии на «ОК» и правильно введенных параметрах пользователя произойдет соединение с выбранной базой GDB. Для выхода из GDB требуется активировать пункт меню «Logout» из базы данных. Если необходимо соединиться с другой базой данных GDB, то выбирают пункт меню «Выбор базы данных GDB».
Функции администрирования пользователей и их ролей, определения всех настроек GDB и место физического размещения по сетевым ресурсам представлены на экране . Меню работы с GDB состоит из следующих функций (см. рис 2):
Функция F2 добавления других пациентов в список пользователя из GDB.
Активация этой функции приводит к появлению окна работы с GDB (поиск пациента). Результат поиска приводит к добавлению выбранного пациента в список пользователя с одновременным заполнением по нему всех данных, включая и значимые кадры серий.
Функция F3 запроса и обновления списка пациентов, с которым работает пользователь. При активации этой функции производится загрузка всех данных по сериям съемок пациентов, указанных в этом списке. Одновременно с этим на графической части навигатора, для каждого пациента этого списка формируются окна со значимыми кадрами по всем сериям его съемок.
Рис. 2
Функция F4 создания документов в формате PDF и шаблонов к ним. Создает PDF документы по пациенту, серии которого отображаются в пациент-навигаторе в данный момент.
Функция F5 импорта в GDB новых серий пациента. При этом обязательно заполнение позиций ID Internal, без которой импорт не будет произведен (например в виде ID Internal может быть использован № истории болезни пациента в клинике в английской транскрипции).
Функция F6 исключения из листа пациентов пользователя записи. Данные находятся под контролем GDB и никогда не удаляются из нее.
Функция F7 исключения из листа пациентов пользователя записей всех новых пациентов.
Функция F9 Модуля захвата графических кадров с последующим экспортом в DICOM формат.
Функция F10 вызова модуля DICOM клиента для работы с DICOM серверами. Предназначена для получения DICOM файлов от внешних DICOM серверов в пациент-навигатор PATNAV для последующей работы с ними.
Функция F11 Модуля Захвата TV сигнала с экспортом в DICOM формат. В меню не отображается, является самостоятельным приложением ввиду использования значительных ресурсов в реальном масштабе времени и сложности выполняемых задач.
Функция F12 Модуля Записи пациенту CD / DVD дисков из базы данных GDB, включая DICOM файлы. Записывает также документы в формате PDF и накопленные по данному пациенту графические файлы.
Для вызова административных функций управления графической базой данных медицинских изображений GDB необходимо вызвать соответствующую функцию в меню DataBase Administration администрирования. Определены следующие виды администрирования, выбираемые закладками в соответствующих таблицах:
• По пользователям (Users).
• Базы данных значимых кадров (Database of Pictures).
• Временные банки (Temporary Banks).
• Централизованные хранилища (Data House).
Заключение
Хранение переведенных в цифровую форму изображений на твердых магнитных дисках или CD упрощает организацию архивов и доступ к ним и кроме того, повышает качество изображений [5–6]. Передача переведенных в цифровую форму изображений между лечебными учреждениями, дает возможность нескольким экспертам быстро консультироваться для принятия диагностических или терапевтических решений и улучшает контроль за лечением пациента (телерадиология, телепатология) [7].