UTILIZACION DE UN SISTEMAS INFORMATICOS EN RADIODIAGNOSTICO. EXPERIENCIA EN UN SERVICIO DE RADIOLOGIA PEDIATRICA.
Piqueras Pardellans J. Carreño Pedemonte J-C. Lucaya Layret J.
Servicio
de Radiodiagnóstico.
Hospital
Materno-Infantil Vall d'Hebron. Barcelona.
P.
Vall d'Hebrón s/n. 08035 BARCELONA
RESUMEN
En nuestro departamento a lo largo de los últimos años hemos podido adquirir experiencia en la utilización de Sistemas de Información en Radiología, de Sistemas de Radiografía Computarizada por láminas de fósforo, y PACS. Hemos participado en los proyectos Europeos RACE-TELEMED y AIM-PACS-IMACS. Hemos realizado varios estudios de evaluación de calidad de imagen radiológica, comparando el sistema convencional de placas radiográficas con la copia laser de la radiografía computarizada y comparando el sistema convencional con las imágenes obtenidas en los monitores de alta resolución de una estación de trabajo con capacidad de reproceso de imágenes. En nuestra experiencia estos sistemas permiten una mejora en la calidad asistencial, y en un futuro cercano, tras completar más investigaciones - cuando hayan madurado como productos - constituiran el equipo estandard de la mayoria de los departamentos radiológicos hospitalarios. Se comentan las ventajas e inconvenientes que presenta el sistema para su uso rutinario.
PALABRAS CLAVE:
Radiología Digital, Radiografía Computarizada, PACS, Sistemas de Información en Radiologia, SIR.
INTRODUCCION
La creciente utilización de tecnología digital en el Diagnóstico por la Imagen está fomentando la investigación de diversos métodos para digitalizar la radiología convencional, que representa un 80 % de las imágenes que produce un Servicio de Diagnóstico por la Imagen (1). Dicha digitalización se puede lograr por diversos mecanismos: digitalizador de placas radiográficas (2,3), escópia digital (4,5), digitalizador de barrido (6) y Radiografía Computarizada por soportes de fósforo. En nuestro departamento fue instalado un equipo de Radiografía Computarizada para la evaluación de sus posibilidades, dentro del Programa de Alta Tecnología del Institut Català de la Salut.
El sistema de Radiografía Computarizada que utiliza soportes de imagen de fósforo presenta múltiples ventajas que han sido descritas ampliamente (7-13).
MATERIAL Y METODOS
El Hospital Infantil del Valle de Hebrón tiene una capacidad de 300 camas. El Servicio de Radiología consta de 2 salas telecomandadas y una con mesa Bucky y Bucky mural y 2 equipos portátiles. Disponemos de 9 radiólogos y de un total de 10 ATS, 20 auxiliares y 4 secretarias distribuidos en los diversos turnos. El archivo radiológico del Hospital está centralizado en el Servicio de Radiología y disponemos de un Sistema Informático de Radiología (RIS), que viene funcionando desde hace 3 años, para el manejo del archivo y para su clasificación por códigos diagnósticos del ACR index.
Se efectúan unas 35.000 exploraciones al año de las cuales 30.000 corresponden a Radiología Convencional, lo que representa unas 50.000 radiografías cada año.
De estas radiografias un 35% corresponden a placas de Tórax AP.
La población atendida se reparte de la siguiente manera: Un 35% son menores de 2 años, un 20% están entre 2 y 5 años y un 45% son mayores de 5 años.
Un 65% corresponden a pacientes externos y un 35% a internos.
De los pacientes ingresados el 60% de placas de tórax AP se realizan con aparatos portátiles en las unidades de cuidados intensivos neonatales e infantiles (unas 50 placas/semana), lo que representa un 5% de las placas totales del servicio.
La proporción de placas consumidas por tamaños es: 24.8% en 18x24, 53% en 24x30 y 22% en 30x40 o 35x43. Esta proporción es importante por la reducción del tamaño de la imagen con la radiografia computarizada (1:1 en 18x24, 3:2 en 24x30 y 2:1 en 35x43). En adultos el porcentaje de utilización de placas grandes es superior, con lo que este inconveniente es mayor.
En Noviembre de 1988 se puso en funcionamiento el equipo de Radiología Computarizada (PCR/Graphic, Philips Sistemas Médicos S.A.) y en Enero de 1990 ha sido instalada la terminal de visualización y reproceso de imágenes (DMS 20, Philips Sistemas Médicos S.A.). El sistema se basa en el principio de la luminiscencia estimulada por láser. El disparo se efectua sobre láminas de fósforo de formato igual a las pantallas de refuerzo convencionales, que van introducidas en chasis. El proceso de lectura consiste en el paso de un haz de láser sobre dichas láminas provocando la emisión de luz de forma proporcional a la cantidad de rayos X recibidos. Dicha luz es cuantificada punto a punto por un fotomultiplicador y convertida en datos digitales con los que el ordenador central reconstruye la imagen radiológica aplicándole unos parámetros de proceso digital previamente establecidos. La imagen se envía automáticamente a una impresora láser donde se produce una copia en alta resolución con dos imágenes en cada película, una procesada de forma normal y otra con un proceso de realce de estructuras y disminución del contraste. Al mismo tiempo la imagen es envíada a la estación de visualización DMS-20. La descripción detallada del funcionamiento del sistema ha sido publicada anteriormente (14).
Desde su instalación se utiliza el PCR para todos los estudios programados que se practican en el horario normal de trabajo (de 8.00h a las 20.00h) de lunes a viernes, comprendiendo estudios simples y exploraciones con contraste, en pacientes ambulatorios e ingresados. El promedio de imágenes procesadas es de 150 por día.
Los estudios de Radiografía Computarizada requieren su programación en la terminal de recepción, con previa consulta al sistema informático del servicio para obtener o adjudicar el número de identificación del paciente. Con dicha programación se fija el tipo de proceso digital automático para la exploración a efectuar. La programación de estudios se realiza preferentemente la víspera a última hora de la mañana, aunque pueden introducirse estudios el mismo día de su realización. Por el momento no se utiliza el sistema con los pacientes procendentes del area de urgencias para no sobrecargar de trabajo a nuestro personal de secretaría.
Se ha adaptado la programación de la terminal de recepción a los tipos de estudios que se realizan en nuestro servicio, de forma que aparezcan preseleccionadas las proyecciones más utilizadas para cada tipo de estudio, lo cual facilita el trabajo de las secretarias. Estamos estudiando la integración del sistema informático del Servicio con el PCR para agilizar más esta tarea.
Se han ajustado las características técnicas de la exposición, incrementando el kilovoltaje y disminuyendo proporcionalmente el miliamperaje, ya que el contraste en la radiología computarizada se modifica por la curva de proceso digital y al usar mayor kilovoltaje la cantidad de radiación global que llega al detector es mayor, por lo que la relación señal/ruido se beneficia y se obtiene mejor imagen.
Además se han modificado las curvas de proceso digital de algunas exploraciones para obtener mejor calidad en las imágenes procesadas de modo automático. Debido a la corta experiencia que existe en este campo, algunos parámetros de proceso no estaban ajustados a las características de los pacientes pediátricos, sobre todo en los menores de 1 año. Así, hemos realizado cambios en el proceso digital de proyecciones de tórax, cuello y de exploraciones con contraste yodado.
El manejo del sistema por parte del personal técnico, auxiliar y de secretaría requiere un corto período de aprendizaje. El sistema no ha modificado las necesidades de personal del servicio.
Se han realizado dos estudios comparativos de calidad de imagen. En el primero de ellos evaluaron las calidades de imagen de la radiología convencional y de la copia en película de la imagen del PCR se hizo evaluando la calidad en dos muestras de 800 radiografías convencionales y 800 digitales. Las radiografías convencionales fueron tomadas sobre película Curix RP2, en chasis Curix, utilizando pantallas de refuerzo Curix special 400 y procesadas en el sistema luz de día Curix Capacity (Agfa-Gevaert). Dichas muestras se seleccionaron aleatoriamente siguiendo unas normas de homogeneidad para que se parecieran lo más posible a la distribución real de tipos de exploraciones, procedencias y edades de los pacientes, salas de exploración, tamaños de las placas y porcentaje de exploraciones portátiles anteriormente descritas.
El estudio comparativo lo llevaron a cabo 5 radiólogos del Servicio dentro de su labor rutinaria y después de haber realizado el informe radiológico correspondiente, rellenando unos cuestionarios para evaluar la calidad en los siguientes detalles:
- detalles anatómicos
- detalles patológicos
- calidad global
La evaluación se hizo en una escala del 1 al 10 considerando como 5 el valor de calidad habitual en radiografía convencional.
Además de tomaron los controles dosimétricos con 2 dosímetros de termoluminiscencia para cada radiografía, uno situado en la piel del paciente y otro sobre el chasis.
En este estudio no se intentó disminuir la dosis de radiación.
Se cuantificaron las repeticiones para cada sistema, sin especificar el motivo técnico.
El segundo estudio comparativo se hizo entre película convencional e imagen en pantalla en la estación DMS-20 del PCR.
Desde Enero de este año estamos utilizando la estación de trabajo DMS-20 que dispone de 2 monitores de alta resolución (1024 x 1024 x 8 bits) y se usa para visualizar y reprocesar las imágenes del PCR. El almacenamiento de imágenes se realiza en un disco magnético, con capacidad para 90 imágenes, y también en una unidad de disco óptico que permite almacenar hasta 7.000 imágenes en cada disco.
Se han evaluado las imágenes de 90 radiografías, 60 de ellas eran normales y 30 presentaban alguna anormalidad radiológica. Todas ellas tenían una placa convencional en la misma proyección tomada algunos días antes. Este tipo de comparación evita tomar 2 radiografías idénticas el mismo día, para ahorrar radiación innecesaria a los niños.
Se estudiaron sobre todo radiografías de tórax y abdomen, al ser las que disponían de estudios previos recientes.
El estudio fue llevado a cabo por tres radiólogos con diferente experiencia previa, mientras realizaban su trabajo de informes usando la estación de trabajo.
Nueve de estas imágenes provenían del disco óptico donde estaban comprimidas con un algoritmo de relación 12:1. El resto de las imágenes no habían sido sometidas a compresión.
La evaluación se llevó a cabo analizando tres atributos para cada imagen (15):
- Grado de Fidelidad que se refiere a la adecuada reproducción de detalles anatómicos. Estos detalles no fueron previamente definidos, sino que cada radiólogo escogió los que le parecieron más adecuados. Por ejemplo en una radiografía de tórax se puede valorar el grado de visualización de la carina, de las líneas paraesofágicas o de los pedículos vertebrales. -Grado de Información que se refiere a la transmisión de signos radiológicos útiles para el diagnóstico y puede ser expresado en terminos de visibilidad de alguna anomalía específica o de algún hallazgo diagnóstico. Por ejemplo la visualización de adenopatías mediastínicas en una placa de torax.
- Grado de Atractivo que se refiere al aspecto estético de la imagen. Expresa si la imagen es atractiva y confortable para el radiólogo. Los valores estéticos para radiografías convencionales pueden ser distintos para varios grupos de radiólogos, pero juegan un papel muy importante en la evaluación de la calidad de imagen. La aceptación de una estación de trabajo de imagen puede depender finalmente más de valores estéticos que de la fidelidad o el grado de información de la imagen.
Cada atributo se evaluó en una escala del 1 al 10, considerando 5 el valor de la placa convencional previa. La calidad de las placas convencionales previas era variable pero dichas placas habian sido tomadas en las mismas condiciones y en los mismos equipos que las digitales, por lo que estas tambien deberían ser de calidad variable. Las características de película, chasis, pantallas de refuerzo y procesado fueron las mismas que en el estudio comparativo anterior.
RESULTADOS:
a) Primer estudio comparativo:
- Calidad: Las radiografías con PCR mostraron, globalmente, a juicio de nuestros observadores una calidad igual o ligeramente superior a la convencional. (tablas 1 y 2)
Las mayores diferencias favorables al PCR se obtienen en determinados tipos de exámenes tales como radiografías de tórax AP portátiles, tanto en neonatos como en UCI infantil, y en las de columna AP y de abdomen con contraste de bario. En la distribución por edades se observa que en los niños mayores la diferencia es más evidente.
Los resultados más alentadores en cuanto a mejora de la calidad creemos que son los de las radiografías portátiles practicadas en las unidades de cuidados intensivos. Con el PCR se consigue una calidad radiológica estable y adecuada, mientras que con el sistema convencional es muy variable y por lo general no óptima.
- Dosis: El incremento del kilovoltaje con la proporcional disminución del miliamperaje no han producido variación significativa de las dosis de entrada (piel) y salida (chasis) (Tabla 3). Posteriormente a este estudio hemos procedido a disminuir las dósis de radiación a un 50% disminuyendo los Mas a la mitad, ya que hemos realizado pruebas con dosímetros y para estos niveles de kilovoltaje, se corresponde a la reducción de la radiación en piel a la mitad. La valoración subjetiva de la calidad de imagen, en general no ha variado respecto a la anterior.
- Repeticiones: Con el sistema convencional se repitían un 7% de las radiografías. Con el sistema PCR hemos reducido el número de repeticiones a 1.5%. Esto es debido al sistema automático de ajuste de la lectura al nivel de exposición y a la utilización del reproceso. También hay que tener en cuenta que la reducción de Mas se hace disminuyendo el tiempo de exposición por lo que existe un menor indice de placas movidas.
- Presentación: la presentación de la segunda imagen con el proceso de realce de estructuras y una curva de contraste más amplia se considera útil para el trabajo diagnóstico. Sin embargo, la reducción de tamaño se considera un inconveniente, especialmente en radiografías de ortopedia y en las zonas en que se necesita una medición exacta.
b) Segundo estudio comparativo:
Los valores medios que se adjudicaron a cada atributo se presentan en las tablas 4 y 5. En ellos no se observan diferencias significativas entre los tres radiólogos.
Los tres observadores consideran que la calidad de las imágenes que ofrece la estación de trabajo es suficiente para hacer el diagnóstico.
La información anatómica y diagnóstica es en general mejor en las imágenes de los monitores, sobre todo cuando se utilizan las técnicas de proceso de imagen y la magnificación. En realidad, esta opinión es enfatizada más por los que tienen más práctica en el manejo de la estación.
No existe diferencia entre las imágenes con o sin compresión.
Se evaluaron también las herramientas de proceso de imagen disponibles: Rotación, inversión de escala de grises, magnificación y técnicas específicas de proceso de imagen como cambios de densidad y contraste y proceso de realce de estructuras.
La opinión de nuestros radiólogos es que todas estas herramientas son útiles, incluso las que son menos usadas. El control de estas herramientas es muy fácil ya que la estación utiliza dispositivo de control de cursor (ratón) y unos menus de opciones. Sin embargo creemos que el tiempo de ejecución de algunas de ellas debería ser más rápido.
Sería interesante disponer de otro tipo de herramientas no disponibles en la actualidad, como zoom electrónico, cristal magnificador, mediciones simples morfológicas, mediciones de densidades y combinaciones de varias imágenes en la pantalla.
El tiempo de acceso a las imágenes es suficiente para el propósito principal de esta estación de trabajo que es el reproceso de imágenes. Cada imagen tarda 15 segundos desde la memoria del disco duro y 30 segundos desde el disco óptico. Sin embargo su utilización como estación de diagnóstico o de revisión de casos es poco práctica ya que sólo permite visualizar cuatro imágenes de forma instantánea.
DISCUSION
La calidad de imagen que ofrece el sistema de Radiografía Computarizada es suficiente para el diagnóstico en general. Además dicha calidad es muy constante, lo que facilita la comparación con estudios previos. Sin embargo, en algunos casos se pone de manifiesto que la resolución de la radiografía convencional es todavía superior a la digital por lo que la seguimos utilizando en determinado tipo de patología, como por ejemplo el patrón intersticial reticular fino y la osteomalacia. Creemos que es debido a es falta de costumbre, ya que la mayoría de nosotros llevamos muchos años viendo los patrones radiográficos en película y pocos meses viéndolos en la pantalla, por lo que nos sentimos más cómodos utilizando el sistema convencional. En un futuro próximo vamos a realizar un estudio comparativo cuantificando falsos positivos y falsos negativos con la metodología R O C (Receiver-Operating-Characteristic) para confirmar esta opinión.
La reducción de dosis y la eliminación de las repeticiones son dos ventajas que como radiólogos pediátricos valoramos mucho (16).
El uso de la estación de reproceso DMS-20 aumenta la información diagnóstica, ya que al modificar las curvas de contraste y densidad permite visualizar todas las estructuras de diferente densidad existentes en una sola radiografía, como por ejemplo la columna, el mediastino y las partes blandas y piel en una radiografía de tórax.
El archivo digital en discos ópticos permite disponer, visualizar y reprocesar las imágenes siempre que sea necesario con la posibilidad de imprimirlas.
El tamaño de las placas no satisface a los especialistas en Cirugía y Ortopedia, aunque sus críticas no son tan intensas como se cita en la literatura de Radiología general (9) ya que, al utilizar en los niños placas más pequeñas, la reducción de tamaño de la imagen es menor y en muchos casos es nula (Chasis 18x24).
El tamaño de las estructuras en las imágenes en las pantallas es dificil de reconocer ya que no hay ningún tipo de referencia. Sería deseable disponer de un sistema de medición en la pantalla.
El tiempo de procesado de las imágenes es superior al convencional: 3 minutos para obtener la copia en película de cada imagen (convencional= 2 min. 15 sec.), sin embargo la imagen aparece en el monitor del DMS-20 en sólo 90 segundos. La capacidad de lectura del sistema es de 1 radiografía por minuto (convencional= 1 placa/20 segundos).
El ajuste de los parámetros automáticos de proceso de imagen es un procedimiento complejo que requiere la presencia de un técnico especializado, por lo que no es posible efectuarlo rutinariamente.
La base de datos de la terminal de recepción es poco versátil y de dificil manejo. Además no es posible separar los datos de los pacientes del software de proceso de imagen, lo que ha provocado pérdidas de los ficheros de paciente y exploraciones después de los cambios de software.
El diseño de la base de datos no prevee su integración inmediata con un Sistema Informático de Radiología (RIS). A pesar de ello, estamos investigando una solución que nos permita unificar la introducción de datos en una sola terminal de ordenador.
Aunque el PCR puede funcionar aisladamente tal y como está en la configuración actual, se cree (17) que su máxima utilidad es servir como puerta de entrada de la radiología convencional a un sistema de gestión y archivo de imágenes digitales (PACS) que permitirá disponer de multiples pantallas de visualización en el Servicio de Radiología y en el resto del Hospital, incorporando además las imágenes de Ecografía, Tomografía Computarizada, Resonancia Magnética y Fluoroscopia Digital.
CONCLUSION
En resumen, nuestros resultados muestran que la Radiología Digital con PCR ofrece múltiples ventajas en en aspecto clínico, dosimétrico y de funcionamiento del Servicio de Radiología. Estas ventajas se incrementarán con su conexión al PACS. En nuestra opinión con la evolución técnica se obtendran mejoras en la calidad de imagen, velocidad de acceso a las imágenes y versatilidad del sistema.
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