Računari u medicini

Lekarska ordinacija na kakvu smo navikli, sa fiokama punim medicinskih kartona, recepata, uputa... postaje prošlost.

Svakoga dana stručnjaci u raznim profesijama u saradnji sa informatičarima otkrivaju načine kako da primene računare, povećavajući efikasnost i uspešnost u datoj oblasti. Računari su neminovno pomogli mnogim oblastima života i postali nezaobilazno sredstvo za rad u velikom broju profesija. Svidelo se to nama ili ne, taj proces je nezaustavljiv i dobija sve više maha. Papir, film i slični mediji povlače se pred nadolazećim digitalnim zamenama. Doskorašnja slika lekarske ordinacije na koju smo svi navikli, sa fiokama punim medicinskih kartona, recepata, uputa... postaje prošlost. Na njihovim stolovima ćete pored uobičajenih instrumenata videti samo LCD monitor na kome će u deliću sekunde moći da se sazna sve o pacijentu: kada ste izvadili prvi zub, kada ste imali grip, kada ste bili na bolovanju... Uz jedan klik miša i vaš poslodavac bi takođe mogao da ima sve te podatke na svom desktopu. Ovo je budućnost koja neumoljivo dolazi, čak i u našoj zemlji za koju se smatra da je informatički na začelju.

Pored kartoteka i administrativnih poslova računari u medicini sve više nalaze i zaduženja u dijagnostici, tretmanima, obučavanju. Kao i u bilo kojoj drugoj oblasti u kojoj se koriste, jasno je da donose mnoge dobrobiti, međutim donose i nove vrste problema na koje sredina mora de se prilagodi i pronađe adekvatan odgovor. Kao najpoznatiji od njih su pitanja bezbednosti i očuvanja velike količine poverljivih podataka o pacijentima. Svi smo krenuli hitro u procese digitalizacije, sada valja naći načine da se živi s time.

Tvoje srce na mom ekranu

Kako napreduje tehnologija, sve više različitih medicinskih oblasti u svojoj praksi počinje da se oslanja na računare. Međutim, već više godina unazad, u svetu pa i kod nas, upotreba računara ustalila se u određenim oblastima medicine, pa čak i postala redovna praksa. Te oblasti se grubo mogu podeliti na četiri: dijagnostika, specijalne vrste terapija i zahvata, telemedicina i administracija. Kako vreme prolazi, tako se rađaju sve bolji sistemi koji lagano počinju sve više da zamagljuju ove granice. „Digitalni put” od dijagnostike do tretmana postaje sve kraći i brži.

Najzapaženiji primeri primene računara u medicini odnose se na dijagnostiku i telemedicinu. Posebno kod ove druge oblasti je do punog izražaja došla kombinacija personalnih računara i Interneta.

Savremene metode dijagnostike kao što su: kompjuterizovana tomografija, magnetna rezonanca, endoskopija, digitalizovani rendgen i ultrazvuk neizvodljivi su bez specijalnog hardvera i softvera. Aparati za kompjuterizovanu tomografiju, popularno nazvani „skeneri”, rade po principu rendgena, s tim što je zračenje fokusirano. „Glava” skenera je računarski vođena i kruži oko određene oblasti pacijenta i pravi tanke „šnitove”. Usled prolaska kroz tkiva različite gustine, rendgensko zračenje biva više ili manje apsorbovano, a senzori postavljeni u vidu tunela u kome se nalazi pacijent vrše očitavanje signala. Kompjuterizovani sistem na osnovu dobijenih vrednosti formira niz horizontalnih preseka određenog dela tela i prikazuje ih na ekranu. A tada nastupa doktor sa svojim iskustvom i oštrim okom. Po sličnom principu rade i ostali visokotehnološki metodi dijagnostike, ali primena računara u medicini ima svoje specifične zahteve na koje ćemo se osvrnuti.

Format slika DICOM

Većina kompjuterizovanih dijagnostičkih uređaja dobija na svom izlazu neku vrstu slike. A kao što i sami znate, kada god su u pitanju nekakve digitalne slike, što je njihov kvalitet veći, to je veća i njihova veličina. Kompjuterizovana medicina je folije i filmove zamenila zapisom na hard disku i slikom na ekranu. Prema tome, jasno je da je za medicinu neka vrsta slike ono s čim se najviše barata. Ali ta slika koja predstavlja snimak nekog organa ne sme da bude loša. Naprotiv, mora biti što je moguće bolja i sa što boljom rezolucijom, kako bi lekar postavio ispravnu dijagnozu.

Informatičari koji se bave računarstvom u medicini predložili su novi format slika koji se dobija na izlazu većine kompjuterizovanih dijagnostičkih uređaja. Standard DICOM (Digital Imagining and Communications in Medicine) kreiran je od strane američke organizacije NEMA (National Electrical Manufacturers Association). Svrha novog standarda je da pomogne medicinskim stručnjacima u dobijanju, korišćenju i razmeni snimaka iz različitih izvora: skenera, magnetne rezonance, ultrazvuka...

DICOM fajl se po strukturi sastoji iz dva dela: prvi je zaglavlje u kojem se nalaze tekstualni podaci (ime pacijenta, vrsta pregleda, podaci o slici itd.), dok drugi deo fajla sadrži samu sliku, koja može biti i trodimenzionalna. Ovo je jedan on najprimenjenijih standarda u medicini. Nažalost, nijedan komercijalni program za obradu slika ga ne podržava. Da bi ste pogledali DICOM snimke organa i delova tela morate imati specijalan softver. Na svu sreću, postoje besplatne verzije ovakvog softvera i jedan koji se može probati je ezDICOM, a može da se preuzme sa adrese www.psychology.nottingham.ac.uk/staff/cr1/ezdicom.html. Pored ovog programa, možete pokušati i sa DICOM Works koji je takođe besplatan i omogućava pregledanje ovih slika na PC-u. Može se skinuti sa adrese dicom.online.fr.

Kao što smo naglasili, standard DICOM omogućava visok kvalitet slike i prilagođen je specifičnim zahtevima. Međutim, veličina fajlova može biti značajna, u nekim situacijama pominje se i veličina od 80 MB. Pred informatičare u medicini ovo postavlja prvi od specifičnih zahteva – omogućiti sisteme koji mogu da sačuvaju veliki broj ovakvih slika, da ih u svakom momentu isporuče na uvid na bilo koju radnu stanicu u sistemu, kao i da omoguće jeftino i bezbedno čuvanje snimaka na duže staze.

Drugi veoma važan momenat u ovom lancu jeste monitor. Doktori više neće imati klasične rendgenske snimke u svojim rukama koje će proučavati nasuprot svetlosnog izvora – pred njima će biti monitor. Monitori koji se koriste u dijagnostici ne mogu da budu bilo koji monitori: ako na njima prikaz nije dovoljno dobar, doktor bi mogao da pogreši u dijagnozi, a to bi nekoga moglo da košta života. Prema tome, tri karakteristike neophodne za ovakve monitore jesu: što veća rezolucija, što veća vidljiva površina, mogućnost velikih vrednosti kontrasta, kao i mogućnost prikaza što većeg broja nijansi sive. Zašto nijanse sive boje? Kao što znamo, rendgenski snimci su oduvek bili crno beli, takvi su i na ekranu.

Sistemi za čuvanje podataka

Sve veća primena novih kompjuterizovanih metoda u medicini svakim danom stvara sve veće količine podataka koje negde treba čuvati u dužem vremenskom periodu, ali isto tako i omogućiti brz i jednostavan pristup kada su potrebni. Mnoge velike kompanije međusobno se takmiče na ovom polju nudeći različita dobra (ali i skupa) rešenja. Hardver i softver u tim sistemima do skora su bili isključivo „vlasnički”, to jest zatvorenog koda. Međutim, poslednjih godina sve više je i u ovoj IT oblasti prisutan Linux sa svojim open source rešenjima.

Tako je grupa istraživača iz Nemačke konstruisala sistem koji se u potpunosti oslanja na open source rešenja. Ovaj sistem nazvan je „Marvin digitalna arhiva”, jeftin je u poređenju s konkurencijom, jednostavno se koristi i, kako se tvrdi, veoma je brz u radu. Stvorili su ga istraživači na odeljenju za radiologiju berlinske bolnice „Charite”. Sistem čuva sve slike različitih dijagnostičkih pregleda na nizu servera kojima se može pristupiti preko lokalne mreže ili putem Interneta uz korišćenje Web browsera.

Sistem radi tako što centralni Image Server prima radiološke slike u formatu DICOM, kao i uobičajene podatke o pacijentima. Na odvojenom nizu servera čuvaju se ove slike i podaci koji kasnije mogu biti isporučeni bilo putem HTTP protokola, bilo kao DICOM slike. Kada se popuni slobodni memorijski prostor dodaju se novi serveri. Ali s obzirom da bolnica „Charite” stvara 9,6 GB radioloških slika dnevno(!), potreba za novim serverima je očigledna. Ovaj tim se nada da će pojava novih hard diskova velikih kapaciteta značajno umanjiti potrebu za novim serverima, jer će postojeći serveri, poboljšani diskovima većeg kapaciteta, biti u stanju da smeste još veću količinu podataka. Trenutni kapacitet sistema je 4,8 TB.

Naravno nije sve idealno: troškovi formiranja ovog sistema procenjeni su na 70.000 eura, a usvojeno je da je životni vek hard diskova za čuvanje podataka tri godine, posle čega se preporučuje njihova zamena i kopiranje podataka na novi medij.

Mnogi od nas će se zapitati „da li je skuplja dara ili mera”, ali kompjuterizacija je put kojim je krenula naša civilizacija...

Novac čini svoje

Tamo gde ima novca, ima i prostora za inovacije. Još jedan primer uvođenja novih tehnologija u medicinu dolazi iz univerzitetske bolnice „Oulu” u Finskoj. Tamo su pokušali da bežično umreže ceo kompleks, omogućavajući osoblju da na najbrži način pristupa svim vrstama podataka o bolesnicima.

Naime, postojale su dve varijante: u prvoj bi kod svakog kreveta bio obezbeđen Ethernet priključak gde bi se doktor priključio sa svojim laptopom i pozivao sve potrebne podatke o dotičnom pacijentu. Cela procedura bi se ponavljala kod svakog kreveta. Međutim ideja je odbačena i pre nego što je zaživela, jer je bilo očigledno da će se doktori više baviti kablovima i IP adresama nego pacijentima.

Međutim, nade se polažu u bežično umrežavanje: svaki doktor bi trebalo da ima notebook ili tablet PC opremljen softverom CHILI (www.chili-radiology.com) koji omogućava pregledanje DICOM slika sa različitih savremenih dijagnostičkih uređaja, dok u isto vreme omogućava i teleradiologiju.

Doktori su na ove bežične varijante mnogo bolje reagovali, a glavna zamerka im je bila mala autonomnost korišćenih verzija Tablet PC-a, (baterija kratko traje), kao i nedovoljna brzina. S obzirom na to da su slike s kojima rade prilično velike, potrebno je nešto vremena da se one učitaju putem bežične mreže, koja je sporija od klasičnog umrežavanja.

Sve u svemu, proces stvaranja „bezpapirne” medicine ne ide glatko ni u bogatim sredinama, a mnogi stručnjaci u ovoj oblasti pitaju se da li će ova nova rešenja zaista doneti uštede o kojima se „trubi na sve strane”.

Domaći primeri

Vojnomedicinska akademija je ustanova koja u našoj sredini prednjači kada je u pitanju uvođenje informatike. Institut za radiologiju na ovoj ustanovi preduzeo je korake u stvaranju radiološkog informacionog sistema po ugledu na najsavremenija rešenja. Uvođenjem ovog sistema očekuje se ušteda u potrošnji rengen filma, unapređenje tehnologije i brzine rada, bolje upravljanje resursima instituta, bolja kordinacija zaposlenih, veći nivo obučenosti novih kadrova i ono što je veoma važno – povezivanje u sistem telemedicine.

Ceo sistem je delo domaćih stručnjaka i bio je znatno niže cene od svih ponuđenih gotovih rešenja velikih kompanija. Softver koji se koristi za dobijanje slika sa dijagnostičkih uređaja domaće je proizvodnje i omogućava njenu potpunu obradu. U sistemu koji je primenjen na radiološkom institutu dijagnostički aparati su u realnom vremenu povezani sa radnim stanicama u lekarskim sobama. Sem čuvanja slika, u svaki „digitalni karton” moguće je uneti tekstualne podatke, ali i zvučne zapise. Međutim, ceo sistem radi pod Windows okruženjem, što je dobro sa strane dobijanja podrške i jednostavnosti korišćenja, ali povećava ukupnu cenu sistema jer je potrebno nabaviti i odgovarajuće licence.

Virtuelna endoskopija

Neki od interesantnih snimaka koje vidite uz ovaj tekst rezultati su nove i uzbudljive oblasti u medicini koja se zove virtuelna endoskopija. Ona se zasniva na korišćenju kompjuterizovanih metoda vizualizacije dijagnostičkih nalaza i koristi se za ispitivanje unutrašnje strukture ljudskih organa. Ova metoda ima velike prednosti nad klasičnom fiber-optičkom endoskopijom jer je pre svega neinvazivna (opasnost od infekcija svedena je na minimum), ima visok stepen pouzdanosti i pacijenti je rado prihvataju. Vizualizacije određenih organa i njihovih poremećaja krajnje su realistične i trodimenzionalne. Iako možda izgleda zastrašujuće, to pruža potpuno nove uvide u funkcionisanje ljudskog tela. Sve ovo bilo bi potpuno nemoguće bez savremenih računara.

Mirko PERAK