Historia, del 1. Telemedicin. Historia, del 2. Historia, Sverige. Problem. Förhoppningar. Vag term, inte så populär längre.

Transkript

1 Telemedicin Vag term, inte så populär längre. Svårt hitta något som inte är tele numera. Historisk benämning, medicin var ju ytterst lokal i början. Termen innebär någon form av medicinsk utövning (råd, diagnos, hjälp, övervakning etc.) på distans. Historia, del 1 Wilhelm Einthoven (EKG) gjorde 1906 försök till konsultationer via telefon fanns verksamhet för sjöfart; brukar kallas starten för telemedicin. Sahlgrenska + Göteborgs radio gav akutsjukvård för folk till sjöss. Röntgen via telefon och satellit under 50-talet i USA. Krig Historia, del 2 Skadade befinner sig ofta i svåråtkomlig miljö + behöver akut hjälp NASA Extremt svåråtkomlig miljö U-länder, rörlig befolkning, geografi (ex. Norge, Canada, Indianreservat) Kompetenscentra (viktig del av modern medicin) Sjöfart. Historia, Sverige 1976; under pågående operation skicka vävnadsprov mellan Lund och Malmö. 1980; skicka röntgen via teleledningar (långsamt och rätt dålig kvalité). Nu; finns överallt men är ändå bristvara. Problem Teknik ej utvecklat nog (då, inte nu?). Indata är analog; analog överföring har alltid låg potential. Bandbredd (fortfarande problem, realtid). 256 x 256 x 12 (CT). ~100KB 2048 x 2048 x 12 (Lungröntgen). ~6MB Digitala format svåra/komplexa (stora, dyra). Säkerhet (kryptering, accesskontroll, brandväggar). Förhoppningar Ekonomi. Ökad effektivitet, samt färre transporter. XX spar c:a $12 per patient tack vare digital bildhantering Kvalité. Tillgänglighet. Nära patient, hemsjukvård, tillgång till expertis, snabb behandling, second opinion. Miljö. En digital domän är ren. Möjliggör ny metodik och verksamhet. Vidareutbildning är extremt viktig! 1

2 En enkel form av telemedicin Kodning av information Telefon Telefon + TV (videokonferens) Utbildningssyfte Katastrofmedicin, sänder från trauma direkt Konsultation med patient närvarande, en slags interaktivt beslutsstöd Stort problem är utbyte av information: Patientjournal finns ej då läkaren behöver den Finns i källaren på Akademiska Finns i Sverige, när benbrottet skedde på Mallorca Finns hos husläkaren, men inte på akuten Information finns, men kan ej läsas Fel format Ingen standard Leveratörsstandard Annan standard än man själv kan Annan version av samma standard Rätt version men fel implementation av standard Okänt format, eller bara påhittat format (faktiskt rätt vanligt) Bildstandarder kan hjälpa Välj en standard ACR/NEMA American College of Radiologists (ACR), National Electrical Manufacturers Association (NEMA) Interfile (speciellt bildformat inom nuklearmedicin) De facto (Philips, Siemens, GE, ) Eget format DICOM Innehåll i bildformat Bilddata (komprimerat eller rå) Patientinformation (=id) Teknisk information Modalitet Inställningar Geometri Vätskor och deras tillstånd Serie, studie, nummer Olika format i bildfiler ACR/NEMA (tagformat) Fixformat Alla filer har samma layout Vanligast formatet Blockformat Filhuvudet innehåller pekare in till informationen i filen Tagformat Varje del i filen innehåller start och slut 0000 Command 0008 Identifying 0010 Patient 0018 Acquisition 0020 Relationship 0028 Image Presentation 4000 Text E (even) Overlay 7FE0 Pixel Data (0008,0010) AT S Recognition Code # ACR-NEMA 1.0 or 2.0 (0008,0020) AT S Study Date # yyyy.mm.dd (0008,0021) AT S Series Date # yyyy.mm.dd (0008,0022) AT S Acquisition Date # yyyy.mm.dd (0008,0023) AT S Image Date # yyyy.mm.dd (0008,0030) AT S Study Time # hh.mm.ss.frac (0008,0031) AT S Series Time # hh.mm.ss.frac (0008,0032) AT S Acquisition Time # hh.mm.ss.frac (0008,0033) AT S Image Time # hh.mm.ss.frac (0008,0060) AT S Modality # CT,NM,MR,DS,DR,US,OT (0010,0010) AT S Patient Name (0010,0020) AT S Patient ID (0010,0030) AT S Patient Birthdate # yyyy.mm.dd (0010,0040) AT S Patient Sex # M, F, O for other (0010,1010) AT S Patient Age # xxxd or W or M or Y (0018,0010) AT M Contrast/Bolus Agent # or NONE (0018,0030) AT M Radionuclide (0018,0050) AN S Slice Thickness # mm (0018,0060) AN M KVP (0018,0080) AN S Repetition Time # ms (0018,0081) AN S Echo Time # ms (0018,0082) AN S Inversion Time # ms (0018,1120) AN S Gantry Tilt # degrees (0020,1040) AT S Position Reference # eg. iliac crest (0020,1041) AN S Slice Location # in mm (signed) (0028,0010) BI S Rows (0028,0011) BI S Columns (0028,0030) AN M Pixel Size # row\col in mm (0028,0100) BI S Bits Allocated # eg. 12 bit for CT (0028,0101) BI S Bits Stored # eg. 16 bit (0028,0102) BI S High Bit # eg. 11 (0028,0103) BI S Pixel Representation # 1 signed, 0 unsigned 2

3 Interfile v3.3 DICOM!INTERFILE :=!imaging modality :=nucmed!version of keys :=3.3 data description :=static patient name :=joe doe!patient ID :=12345 patient dob :=1968:08:21 patient sex :=M!study ID :=test exam type :=test data compression :=none!image number :=1!matrix size [1] :=64!matrix size [2] :=64!number format :=signed integer!number of bytes per pixel :=2!image duration (sec) :=100 image start time :=10:20: 0 total counts :=8512!END OF INTERFILE := Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM). ACR (American College of Radiology) and NEMA (the National Electrical Manufacturers Association) formed a joint committee to develop a Standard for Digital Imaging and Communications in Medicine. DICOM, historia Under 70-talet kom digitala medicinska modaliteter. Behov av överföring av digital bilddata. Transport av bilder leder till en explosion av nya områden att beakta: Säkerhet. Terminologi. Remitteringar, betalning över landstingsgränser. DICOM, innehåll Nätverk; var tidigare enbart point-to-point (= koppartråd) Definierar semantik för kommandon. Hur man gör ett Conformance Statement; olika nivåer och struktur. Se exempel: Multi-part; har separata delar så utveckling kan ske parallellt och snabbare. Spänner över mer än bilder; study, series, images, report. DICOM, delar (ej aktuell) Ordkunskap 1. Introduction and Overview. 2. Conformance. 3. Information Object Definitions. 4. Service Class Specifications. 5. Data Structure and Encoding. 6. Data Dictionary. 7. Message Exchange. 8. Network Communication Support for Message Exchange. 9. Point-to-Point Communication Support for Message Exchange. PACS CT MR XA US Invasiv In vivo/vitro Serie, studie Modalitet Picture Archiving and Comm System. Computer Tomography. Magnetic Resonance. Angiography. Ultra Sound. Intrång i kroppen. Levande/provrör (glas). Hierarki. indata-enhet (kamera). 3

4 En kamera Teleradiologi Förmedla bilder mellan radiologer. Röntgendiagnostik. Idé: konsultation av extern expert (experter finns bara ett fåtal av). Viss diagnostik måste ske snabbt, annars meningslöst sätta in åtgärder. Teleradiologi, del 2 Missbruk : systemen används inte för ursprunglig idé: Undervisning Ersätter film helt Skickar bilder i förväg Jourverksamhet (bakjour, i hemmet) Kompetenscentra Telepatologi Undersöker vävnader. Vävnader fryses och är allmänt ömtåliga (svåra och dyra att transportera). Extrem bildkvalité krävs (mikroskop!). Kräver extern kontroll av mikroskopet (ljus, position etc.). Telepatologi Det tar tjugo minuter från det att kirurgen i Lycksele snittat ut sitt prov, till dess att patologen i Umeå analyserat provet och ställt diagnos. Diagnostik på distans gäller framför allt det man i medicinska termer kallar preoperativ fryssnittsservice och/eller cytologisk analys. Läkaren får under pågående operation svar på hur han/hon ska fortsätta operera. Kirurgen tar sitt bröstcancerprov, lämnar över det till kemiska laboratoriet där det fryssnittas. Efter preparering läggs provet i ett halvautomatiskt och delvis robotiserat mikroskop som styrs på distans av en patolog i Umeå. Beskedet rings sedan över till kirurgen i operationssalen. Om snabbdiagnostiken visar på en godartad tumör får kirurgen veta det direkt. Då behöver han/hon inte operera bort mer av bröstet eller chansa på att ta bort lymfkörtlar i armhålan. Exempel: Medicus 4

5 Medicus Tidiga krav Deutsche Telekom beställare. Ville skapa produkter som använder ISDN, för att kunna sälja som mervärden till den tjänsten. Specifikation: Telekonferens. Utbyte av bilder. Beställaren om systemet: Ska nyttja ISDN Konferens Säljande Medicinsk personal: Vara som förr, fast bättre Katastofhjälp Se motpart Bild + ljud Dela pekare Medicus, design Medicus, look&feel Bag Panel Folder Panel Session Panel Task Panel Status Panel Quit Panel Work Area 5

6 Jättestor bild Stor bild Funktionalitet Användbar Prisvärd Senare krav Användning Krankenhaus Salem Onkologische Diagnostik Deutsches Krebsforschungszentrum Start av applikation Konferenslängd :00 03:00 05:00 07:00 09:00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00 21:00 23:00 0 < 1min 1-2 min 2-3 mins 3-4 min 4-5 min > 25 min min min min min 6

7 Konferenstidpunkt Nästa generation Bärbar variant (PDA) UMTS, 3G Scenarier Bakjour 600 Personsökare med bildvisning Bedside, under ronden Övervakning av patient under kameran (undvika irradiation) :00 04:00 07:00 10:00 13:00 16:00 19:00 22:00 CHILI con niños CHILI PDA CHILI PDA, senaste Web-based Artificial Intelligence for Diagnostic Use (WeAidU) 7

8 Bakgrund I västvärlden är hjärtsjukdomar kärlkramp, hjärtinfarkt mycket vanlig (och växande) Sjukdomen är behandlingsbar (via medicinering, operation) och därför behöver vi ställa diagnoser snabbt och korrekt Det svårt att ställa diagnos myocard.htm Atherosclerosis Ord hardening of the arteries due to plaque build up and to excess glucose sugar levels in the blood Cardiac catheterization A small plastic tube travels through a blood vessel to the heart. Blood pressure and cardiac actions can then be measured Coronary angioplasty Angio is defined as vessel, and plasty is defined as repair. (ballong) Kateter Underlag för diagnos Elektrokardiografi, EKG (lättanvänd metod, men diagnostiskt utbyte ej optimalt) Sjukdomshistoria Tidigare undersökningar Hjärtbilder (finns dock få experter på tolkning) Bakgrund Wilhelm Conrad Röntgen upptäcker att bremsstrahlung färgar fotografisk plåt Henri Becquerel upptäcker radioaktivitet Villard upptäcker gammastrålning isotopen Technetium-99m radioaktiv substans används på sjukhus för första gången Hal Anger tillverkar första gammakameran Myokardscintigrafi Ord myos; cardia; scintillation; grafein muskel; hjärta; ljusblixt; rita Radioaktiv substans (Technetium-99m; gammastrålning med 140 kev; halvering 6h), sprutas in i blodet Arbetande celler tar upp mest substans Normala partier i hjärtat tar upp mer än partier med nedsatt genomblödning Bild tas med strålningskänslig kamera 8

9 4 ägg Lite salt + peppar En nypa technetium-99m Omelett? Resultat Bild rekonstrueras av olika bildplan En bild tagen under stress, en vid vila Problemställning Inte alla läkare får tillräcklig träning Erfarenhet tar lång att bygga upp Det finns inte experter på alla kliniker Hjälp inte alltid tillgängligt när det behövs Sjukvården har svårt att investera i IT Datorstöd är ofta besvärliga att använda Förslag till lösning Automatisera tolkning av bilder Gör enkla och användarvänliga program Använd befintliga datorer Tillverka program som uppdaterar sig själva till senaste versionen Programmen bör vara gratis Tolka bilder Artificiella neuronnätverk (ANN) Exempel på sjuka och friska Godtyckligt exempel Träna! Testa! ANN 9

10 10

11 Senare Demonstration 11