Un sistema de archivo y comunicación de imágenes ( PACS ) es una tecnología de imágenes médicas que proporciona almacenamiento económico y acceso conveniente a imágenes de múltiples modalidades (tipos de máquinas fuente). [1] Las imágenes electrónicas y los informes se transmiten digitalmente a través de PACS; esto elimina la necesidad de archivar, recuperar o transportar manualmente las cubiertas de las películas, las carpetas que se utilizan para almacenar y proteger la película de rayos X. El formato universal para el almacenamiento y la transferencia de imágenes PACS es DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) . Los datos que no son imágenes, como los documentos escaneados , se pueden incorporar utilizando formatos estándar de la industria de consumo como PDF (Portable Document Format) , una vez encapsulados en DICOM. Un PACS consta de cuatro componentes principales: las modalidades de imágenes, como la película simple de rayos X (PF), la tomografía computarizada (TC) y la resonancia magnética (MRI), una red segura para la transmisión de información del paciente, estaciones de trabajo para interpretar y revisar imágenes y archivos para el almacenamiento y la recuperación de imágenes e informes. En combinación con la tecnología web disponible y emergente , PACS tiene la capacidad de brindar acceso oportuno y eficiente a imágenes, interpretaciones y datos relacionados. PACS reduce las barreras físicas y de tiempo asociadas con la recuperación, distribución y visualización de imágenes tradicionales basadas en películas .
La mayoría de los PACS manejan imágenes de varios instrumentos de imágenes médicas, incluidos ultrasonidos (US) , resonancia magnética (MR) , imágenes de medicina nuclear , tomografía por emisión de positrones (PET) , tomografía computarizada (CT) , endoscopia (ES) , mamografías (MG) , radiografía digital (DR) , radiografía de placa de fósforo , fotografía de luz visible (VL) , histopatología , oftalmología, etc. Siempre se agregan tipos adicionales de formatos de imagen. Las áreas clínicas más allá de la radiología; cardiología, oncología, gastroenterología e incluso el laboratorio están creando imágenes médicas que se pueden incorporar a PACS. (ver Áreas de aplicación DICOM ).
PACS tiene cuatro usos principales:
Prácticamente todos los principales fabricantes de equipos de diagnóstico por imagen, empresas de TI médicas y muchas empresas de software independientes ofrecen PACS. El software PACS básico se puede encontrar de forma gratuita en Internet.
La arquitectura es la implementación física de la funcionalidad requerida, o lo que se ve desde el exterior. Existen diferentes vistas, según el usuario. Un radiólogo normalmente ve una estación de visualización, un tecnólogo una estación de trabajo de control de calidad, mientras que un administrador de PACS puede pasar la mayor parte de su tiempo en la sala de computadoras con clima controlado. La vista compuesta es bastante diferente para los distintos proveedores. [2]
Por lo general, un PACS consta de una multitud de dispositivos. El primer paso en los sistemas PACS típicos es la modalidad. Las modalidades suelen ser tomografía computarizada (TC), ecografía, medicina nuclear, tomografía por emisión de positrones (PET) e imágenes por resonancia magnética (IRM). Según el flujo de trabajo de la instalación, la mayoría de las modalidades envían a una estación de trabajo de control de calidad (QA) o, a veces, llamada puerta de enlace PACS. La estación de trabajo de QA es un punto de control para asegurarse de que los datos demográficos del paciente sean correctos, así como otros atributos importantes de un estudio. Si la información del estudio es correcta, las imágenes se pasan al archivo para su almacenamiento. El dispositivo de almacenamiento central (archivo) almacena imágenes y, en algunos casos, informes, mediciones y otra información que reside con las imágenes. El siguiente paso en el flujo de trabajo PACS son las estaciones de trabajo de lectura. La estación de trabajo de lectura es donde el radiólogo revisa el estudio del paciente y formula su diagnóstico. Normalmente, vinculado a la estación de trabajo de lectura hay un paquete de informes que ayuda al radiólogo a dictar el informe final. El software de generación de informes es opcional y los médicos prefieren dictar sus informes de distintas maneras. Además del flujo de trabajo mencionado, normalmente se utiliza un software de creación de CD/DVD para grabar estudios de pacientes para su distribución a los pacientes o a los médicos que los derivan. El diagrama anterior muestra un flujo de trabajo típico en la mayoría de los centros de diagnóstico por imágenes y hospitales. Tenga en cuenta que esta sección no cubre la integración con un sistema de información radiológica, un sistema de información hospitalaria y otros sistemas front-end relacionados con el flujo de trabajo PACS.
Cada vez más PACS incluyen interfaces basadas en la web para utilizar Internet o una red de área amplia (WAN) como medio de comunicación, normalmente a través de VPN (red privada virtual) o SSL (capa de sockets seguros). El software del lado del cliente puede utilizar ActiveX , JavaScript y/o un subprograma de Java . Los clientes PACS más robustos son aplicaciones completas que pueden utilizar todos los recursos del ordenador en el que se ejecutan y no se ven afectadas por las frecuentes actualizaciones desatendidas del navegador web y Java. A medida que se generaliza la necesidad de distribución de imágenes e informes, se está impulsando que los sistemas PACS admitan la parte 18 del estándar DICOM. El acceso web a objetos DICOM (WADO) crea el estándar necesario para exponer imágenes e informes en la web a través de un medio verdaderamente portátil. Sin salirse del enfoque de la arquitectura PACS, WADO se convierte en la solución para la capacidad multiplataforma y puede aumentar la distribución de imágenes e informes a los médicos y pacientes que remiten pacientes.
La copia de seguridad de imágenes PACS es una parte fundamental, aunque a veces se pasa por alto, de la arquitectura PACS (consulte a continuación). En los Estados Unidos, la HIPAA exige que se realicen copias de seguridad de las imágenes de los pacientes en caso de pérdida de imágenes del PACS. Existen varios métodos para realizar copias de seguridad de las imágenes, pero normalmente implican el envío automático de copias de las imágenes a una computadora separada para su almacenamiento, preferiblemente fuera del sitio.
La comunicación con el servidor PACS se realiza a través de mensajes DICOM que son similares a los "encabezados" de imágenes DICOM, pero con atributos diferentes. Se realiza una consulta (C-FIND) de la siguiente manera:
Las imágenes (y otras instancias compuestas como estados de presentación e informes estructurados) se recuperan de un servidor PACS a través de una solicitud C-MOVE o C-GET, utilizando el protocolo de red DICOM. La recuperación se puede realizar a nivel de estudio, serie o imagen (instancia). La solicitud C-MOVE especifica dónde se deben enviar las instancias recuperadas (utilizando mensajes C-STORE separados en una o más conexiones separadas) con un identificador conocido como título de entidad de aplicación de destino (título AE). Para que funcione una solicitud C-MOVE, el servidor debe estar configurado con la asignación del título AE a una dirección TCP/IP y un puerto y, como consecuencia, el servidor debe conocer de antemano todos los títulos AE a los que se le solicitará que envíe imágenes. Por otro lado, un C-GET realiza las operaciones C-STORE en la misma conexión que la solicitud y, por lo tanto, no requiere que el "servidor" conozca la dirección TCP/IP y el puerto del "cliente" y, por lo tanto, también funciona más fácilmente a través de cortafuegos y con traducción de direcciones de red, entornos en los que las conexiones TCP C-STORE entrantes requeridas para C-MOVE pueden no pasar. La diferencia entre C-MOVE y C-GET es algo análoga a la diferencia entre FTP activo y pasivo. C-MOVE se utiliza más comúnmente dentro de empresas e instalaciones, mientras que C-GET es más práctico entre empresas.
Además de los servicios de red DICOM tradicionales, particularmente para uso interempresarial, DICOM (e IHE) definen otros mecanismos de recuperación, incluidos WADO, WADO-WS y, más recientemente, WADO-RS.
Las imágenes médicas digitales suelen almacenarse localmente en un PACS para su recuperación. Es importante (y así lo exige la sección de Salvaguardias Administrativas de la Norma de Seguridad de la HIPAA en los Estados Unidos ) que las instalaciones tengan un medio para recuperar imágenes en caso de error o desastre. Si bien cada instalación es diferente, el objetivo de la copia de seguridad de imágenes es que sea automática y lo más fácil de administrar posible. La esperanza es que las copias no sean necesarias; sin embargo, la recuperación ante desastres y la planificación de la continuidad empresarial dictan que los planes deben incluir el mantenimiento de copias de datos incluso cuando se pierde temporal o permanentemente un sitio completo.
Lo ideal es que las copias de las imágenes se mantengan en varias ubicaciones, incluso fuera de las instalaciones, para proporcionar capacidades de recuperación ante desastres. En general, los datos PACS no son diferentes de otros datos críticos para la empresa y deben protegerse con múltiples copias en múltiples ubicaciones. Como los datos PACS pueden considerarse información médica protegida (PHI), pueden aplicarse regulaciones, en particular los requisitos HIPAA y HIPAA Hi-Tech. [3]
Las imágenes se pueden almacenar tanto localmente como de forma remota en medios fuera de línea, como discos, cintas o medios ópticos. El uso de sistemas de almacenamiento que utilizan tecnologías modernas de protección de datos se ha vuelto cada vez más común, en particular para organizaciones más grandes con mayores requisitos de capacidad y rendimiento. Los sistemas de almacenamiento se pueden configurar y conectar al servidor PACS de varias maneras, ya sea como almacenamiento conectado directamente (DAS), almacenamiento conectado a la red (NAS) o mediante una red de área de almacenamiento (SAN). Independientemente de cómo se conecte el almacenamiento, los sistemas de almacenamiento empresarial suelen utilizar RAID y otras tecnologías para proporcionar alta disponibilidad y tolerancia a fallas para protegerse contra fallas. En caso de que sea necesario reconstruir un PACS de forma parcial o total, se requiere algún medio para transferir rápidamente los datos de vuelta al PACS, preferiblemente mientras el PACS sigue funcionando.
Las tecnologías modernas de replicación de almacenamiento de datos se pueden aplicar a la información PACS, incluida la creación de copias locales mediante copias puntuales para copias protegidas localmente, junto con copias completas de datos en repositorios separados, incluidos sistemas basados en discos y cintas. Se deben crear copias remotas de los datos, ya sea moviendo físicamente las cintas fuera del sitio o copiando los datos a sistemas de almacenamiento remotos. Siempre que se muevan datos protegidos por HIPAA, se deben cifrar, lo que incluye el envío mediante cintas físicas o tecnologías de replicación a través de WAN a una ubicación secundaria.
Otras opciones para crear copias de datos PACS incluyen medios extraíbles (discos duros, DVD u otros medios que puedan contener imágenes de muchos pacientes) que se transfieren físicamente fuera del sitio. HIPAA HITECH exige el cifrado de los datos almacenados en muchos casos u otros mecanismos de seguridad para evitar sanciones por incumplimiento. [4]
La infraestructura de respaldo también puede ser capaz de soportar la migración de imágenes a un nuevo PACS. Debido al alto volumen de imágenes que deben archivarse, muchos centros de radiología están migrando sus sistemas a un PACS basado en la nube .
Un PACS completo debe proporcionar un único punto de acceso a las imágenes y a los datos asociados, es decir, debe admitir todas las modalidades digitales, en todos los departamentos y en toda la organización.
Sin embargo, hasta que la penetración de los PACS sea completa, pueden existir islas individuales de imágenes digitales que aún no estén conectadas a un PACS central. Estas pueden adoptar la forma de una red localizada y específica de modalidades, estaciones de trabajo y almacenamiento (un llamado "mini-PACS"), o pueden consistir en un pequeño grupo de modalidades conectadas directamente a estaciones de trabajo de lectura sin almacenamiento o gestión a largo plazo. Estos sistemas tampoco suelen estar conectados al sistema de información departamental. Históricamente, los laboratorios de cateterismo de ultrasonido, medicina nuclear y cardiología son a menudo departamentos que adoptan este enfoque.
Más recientemente, la mamografía digital de campo completo (FFDM, por sus siglas en inglés) ha adoptado un enfoque similar, en gran medida debido al gran tamaño de la imagen, los requisitos de visualización y el flujo de trabajo de lectura altamente especializado, y la intervención de los reguladores. La rápida implementación de la FFDM en los EE. UU. después del estudio DMIST ha llevado a que la integración de la mamografía digital y el PACS se vuelva más común.
Todos los PACS, ya sea que abarquen toda la empresa o estén localizados dentro de un departamento, también deben interactuar con los sistemas de información hospitalarios existentes: el sistema de información hospitalaria (HIS) y el sistema de información radiológica (RIS). Hay varios datos que fluyen hacia el PACS como entradas para los próximos procedimientos y regresan al HIS como entradas correspondientes a los resultados:
Entrada: Identificación del paciente y órdenes de examen. Estos datos se envían desde el HIS al RIS a través de la interfaz de integración, en la mayoría de los hospitales, mediante el protocolo HL7. La identificación del paciente y las órdenes se enviarán a la modalidad (TC, RM, etc.) a través del protocolo DICOM (lista de trabajo). Las imágenes se crearán después del escaneo de las imágenes y luego se enviarán al servidor PACS. El informe de diagnóstico se crea en función de las imágenes recuperadas para su presentación desde el servidor PACS por el médico/radiólogo y luego se guarda en el sistema RIS.
Salida: Informe de diagnóstico e imágenes creadas en consecuencia. El informe de diagnóstico se envía de vuelta al HIS a través de HL7 generalmente y las imágenes se envían de vuelta al HIS a través de DICOM generalmente si hay un visor DICOM integrado con el HIS en los hospitales (en la mayoría de los casos, el médico clínico recibe un recordatorio de que viene el informe de diagnóstico y luego consulta las imágenes del servidor PACS).
La interfaz entre múltiples sistemas proporciona un conjunto de datos más consistente y confiable:
Una interfaz también puede mejorar los patrones de flujo de trabajo:
El reconocimiento de la importancia de la integración ha llevado a varios proveedores a desarrollar RIS/PACS totalmente integrados, que pueden ofrecer una serie de funciones avanzadas:
El proceso de instalación de PACS es complicado y requiere tiempo, recursos, planificación y pruebas. La instalación no está completa hasta que se pasa la prueba de aceptación . La prueba de aceptación de una nueva instalación es un paso vital para asegurar el cumplimiento del usuario, la funcionalidad y, especialmente, la seguridad clínica. Tomemos como ejemplo el Therac-25 , un dispositivo médico de radiación involucrado en accidentes en los que los pacientes recibieron sobredosis masivas de radiación , debido a un control de software no verificado . [5]
La prueba de aceptación determina si el PACS está listo para su uso clínico y marca el cronograma de garantía , al mismo tiempo que sirve como un hito de pago. El proceso de prueba varía en términos de requisitos de tiempo según el tamaño de la instalación, pero la condición contractual de un límite de tiempo de 30 días no es inusual. Requiere una planificación detallada y el desarrollo de criterios de prueba antes de redactar el contrato. Es un proceso conjunto que requiere protocolos de prueba y puntos de referencia definidos.
Las pruebas revelan deficiencias. Un estudio determinó que las deficiencias citadas con mayor frecuencia eran las de los componentes más costosos. [6] Las fallas clasificadas de más a menos comunes son: estación de trabajo ; interfaces de intermediario HIS/RIS/ACS; RIS; monitores de computadora ; sistema de distribución de imágenes basado en la Web; interfaces de modalidad; dispositivos de archivo; mantenimiento; capacitación; red; DICOM; telerradiología; seguridad; digitalizador de películas .
Uno de los primeros PACS básicos fue creado en 1972 por el Dr. Richard J. Steckel. [7] : 6
Los principios del PACS se discutieron por primera vez en reuniones de radiólogos en 1982. Se atribuye a varias personas la creación del término PACS . El radiólogo cardiovascular Dr. Andre Duerinckx informó en 1983 que había utilizado el término por primera vez en 1981. [8] : 9–18 El Dr. Samuel Dwyer, sin embargo, atribuye a la Dra. Judith M. Prewitt la introducción del término. [9] : 2–9
El Dr. Harold Glass, un físico médico que trabajaba en Londres a principios de los años 1990, consiguió financiación del gobierno del Reino Unido y gestionó el proyecto durante muchos años que transformó al Hospital Hammersmith de Londres en el primer hospital sin películas del Reino Unido. [10] : 469–478 El Dr. Glass murió unos meses después de que el proyecto se pusiera en marcha, pero se le atribuye ser uno de los pioneros de PACS.
La primera instalación de PACS a gran escala tuvo lugar en 1982 en la Universidad de Kansas, Kansas City. [2]
En los EE. UU., los PACS se clasifican como dispositivos médicos y, por lo tanto, si se comercializan, están regulados por la FDA de los EE. UU . En general, están sujetos a controles de clase 2 y, por lo tanto, requieren un 510(k) , aunque los componentes individuales de los PACS pueden estar sujetos a controles generales menos estrictos. [11] Algunas aplicaciones específicas, como el uso para la interpretación de mamografías primarias, están reguladas adicionalmente [12] dentro del alcance de la Ley de Normas de Calidad de Mamografías .
La Sociedad de Informática de Imágenes en Medicina (SIIM) es la organización profesional y comercial mundial que ofrece una reunión anual y una revista revisada por pares para promover la investigación y la educación sobre PACS y temas digitales relacionados.
{{cite journal}}: CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )La Ley de Tecnología de la Información Sanitaria para la Salud Económica y Clínica (HITECH), promulgada como parte de la Ley de Recuperación y Reinversión Estadounidense de 2009, se convirtió en ley el 17 de febrero de 2009 para promover la adopción y el uso significativo de la tecnología de la información sanitaria.