Pasen voor Pacs

Röntgenfoto’s digitaal archiveren en rondsturen, het zou levens kunnen redden. Maar Pacs, zoals de benodigde technologie heet, zit al jaren in het vagevuur. Tijd voor een verrijzenis, voorspelt expert Michel Osteaux.

Alles wat de informatiestroom in een ziekenhuis verbetert, versnelt de besluitvorming en verkort de hospitalisatie van de patiënt. Dat is de fundamentele reden waarom radiologiedepartementen willen overschakelen naar Pacs, afkorting van Picture Archiving and Communication System, een concept om medische opnames niet langer op film te zetten, maar om ze digitaal te archiveren en via netwerken op computerschermen te bekijken. Een briljant idee met veel theoretische voordelen dat veertien jaar geleden al “iets voor binnenkort” was. Ook toen al leverden computer-tomografie (CT) en magnetische resonantie-imaging (MRI) digitale signalen af die door computers werden samengesteld. Maar die prenten bleven in de machines steken en stroomden niet digitaal door naar andere specialisten, laat staan naar de verwijzende huisartsen.

“Pas sinds twee à drie jaar is er een serieuze trend naar implementatie,” zegt VUB-professor Michel Osteaux, een pionier in de problematiek. “Een bedrijf als Agfa heeft pas de jongste twee jaar relatief veel systemen verkocht, voordien bijna niets.” In België kan Michel Osteaux de ziekenhuizen met Pacs-systemen nog op de vingers tellen. Toch spreekt hij optimistisch over een aankomende boem in Pacs. Bij Barco is product group manager Piet Candeel van de afdeling Medical Imaging Systems, al even hoopvol gestemd. “Als je ziet wat er nu in de markt beweegt, is dat immens,” zegt hij, verwijzend naar recente vakbeurzen in de VS en Japan, die respectievelijk Pacs en “netwerk & imaging” als thema’s hadden.

De voordelen

van digitale beelden zijn evident. De originele opnames kunnen veilig opgeslagen worden en via software worden verduidelijkt en gecorrigeerd (wat het aantal opnames die moeten worden overgedaan, beperkt) of zelfs automatisch geanalyseerd. Ze kunnen overal in het computernetwerk worden opgeroepen – zelfs tegelijk door verschillende artsen – en van op afstand worden bestudeerd: in andere ziekenhuizen, bij huisartsen of door specialisten thuis.

Om die voordelen te realiseren, is echter performante apparatuur nodig: uiteraard een systeem om de beelden bij de bron digitaal te capteren, werkstations voor visualisering en bewerking, een database, opslagsystemen, een snel netwerk en koppelingen naar de rest van de ziekenhuisinformatiesystemen. De eisen zijn extreem. Het MGD 521 diagnostisch beeldscherm van Barco dat recentelijk door de Amerikaanse Food and Drug Administration werd gehomologeerd kan 5 miljoen beeldpunten tonen in 12 bits-grijswaarden. Dat is tien keer scherper dan een courant SVGA pc-scherm, en 16 keer beter qua kleurdynamiek. Bovendien moet zo’n scherm over zijn hele levensduur een constant en voorspelbaar beeld geven, om te vermijden dat de bevindingen van onderzoeken van scherm tot scherm of in de tijd gaan verschillen.

De hoge resoluties en het grote aantal beelden – in 1995 nam het AZ VUB 3,1 miljoen beelden, goed voor 26.125 miljard bytes – stellen zware eisen aan de database en de opslagsystemen, maar ook aan het netwerk. Een klassiek lokaal netwerk dat 10 megabit/seconde haalt, doet er 4 minuten over om de 30 beelden van een typisch CT-onderzoek door te sturen. In 1995 maakte de VUB 438.000 dergelijke beelden.

Vooruitgang telt

Tegen dit soort eisen waren de eerste Pacs-systemen niet opgewassen. “De technologie was niet rijp, er bestond geen standaard en de kosten waren veel te hoog,” vat professor Osteaux samen. “Een bedrijf als General Electric had drie toestellen op de markt die telkens een andere “taal” gebruikten en die onderling geen beelden konden uitwisselen.” In die omstandigheden is beeldcommunicatie uiteraard zinloos.

Dat Pacs nu stilaan binnen het bereik van het modale ziekenhuis komt, heeft met diverse factoren te maken.

Standaardisatie. Onder impuls van vooral de Amerikaanse gebruikers is begin jaren ’90 Dicom ( digital imaging & communication in medicine) als standaard voor beeldopslag, -transfer en -afdruk aanvaard. “Elke nieuwe CT-scanner volgt nu Dicom, maar er is natuurlijk nog het geïnstalleerde park van oudere machines,” zegt Pacs-systeembeheerder Filip Verhelle van AZ VUB.

Alles digitaal. Na honderd jaar komen er geleidelijk betaalbare alternatieven voor het klassieke röntgenapparaat, het laatste bastion van de film. Er is concurrentie gekomen voor Fuji, dat al vijftien jaar geleden digitale systemen ontwierp waarin een fosforplaat de film als detector verving en er is nu ook de amorphous silicon-technologie, waarbij chips dienen als detectoren. Het gevolg is ruimere concurrentie en dalende prijzen. En soms bizarre toestanden. Stelt Matthias Kok, netwerkbeheerder in het departement radiologie van het Academisch Medisch Centrum ( AMC) in Amsterdam: “We gingen almaar meer digitale data op analoge film zetten, waarna we de digitale data weggooiden.”

Opslag. Matthias Kok noemt de prijs van opslag en computergeheugen als voornaamste verklaring voor het laattijdige doorbreken van Pacs. “Het was gewoon zeer duur en je hebt véél opslagcapaciteit nodig – 5000 gigabytes per jaar in het AMC. Nu koop je elk jaar voor hetzelfde geld de dubbele capaciteit en computergeheugen kost maar enkele procenten van de prijs van tien jaar geleden.” De goedkopere opslag bezorgt Pacs nu theoretisch een competitief voordeel tegenover film. “Een CT-scanneronderzoek van 30 beelden op cd opslaan kost nu 30 frank. Op film zou dit, personeelskosten inbegrepen, 170 frank zijn,” zegt Verhelle. In de praktijk wordt een getrapt opslagsysteem gebruikt: de eerste week bijvoorbeeld staan de beelden op harde schijven, vervolgens een half jaar op magneto-optische disks.

Snelle netwerken. Zegt Piet Candeel van Barco: “In bedrijven bestaan lokale netwerken al jaren, maar ziekenhuizen werkten traditioneel met terminals. De omschakeling naar pc-netwerken komt er nu eindelijk aan.” Tegelijk schakelen Pacs-bezitters zoals AZ VUB over naar snellere netwerken, zoals het prijsgunstige Fast Ethernet, dat maar 24 seconden nodig heeft om een typisch CT-onderzoek te versturen. Het switched Fast Ethernet van Matthias Kok in Amsterdam geeft elk apparaat een 100 megabit/seconde-verbinding naar de server. “Met die capaciteit kunnen we nog een hele tijd probleemloos voort,” zegt Kok, die erop wijst dat in nog snellere netwerken, zoals ATM, de harde schijven de flessenhals zijn, niet het netwerk.

Windows NT. Last but not least is er de trend om van de duurdere Unix-werkstations om te schakelen naar pc-gebaseerde systemen onder Windows NT. Pacs kan op die manier een beroep doen op het momentum van het Wintel (Windows-Intel)-blok. “Dokters willen geen twee systemen op hun bureau. Ze willen Word en Excel op hetzelfde werkstation waarop ze ook de beelden hebben. Over vier tot vijf jaar zijn alle reviewsystemen pc-gebaseerd,” voorspelt Matthias Kok, die nu Sun-werkstations onder Unix heeft in zijn “Impax”-Pacs-systeem van Agfa.

Voor de industrie heeft dit belangrijke implicaties. “Er is een duidelijke tendens naar een open markt, waar men meer en meer dingen standaard kan inzetten,” zegt Piet Candeel van Barco, die meer en meer grotere ziekenhuizen het risico ziet nemen om zelf als integrator op te treden bij hun Pacs-projecten. “Terwijl ze toch bij wijze van spreken al naar de fabrikant bellen als ze nog maar het scherm van hun modaliteit ( nvdr – de scanner zelf) moeten afkuisen.” Volgens ingenieur Verhelle komt een Pacs-server op 2 miljoen frank, terwijl een viewing station nu zo’n 250.000 frank kost. Het Nederlandse Applicare Medical Imaging BV heeft met zijn relatief goedkope, NT-gebaseerde RadWorks-visualisatiesoftware alvast succesvol op de evolutie geanticipeerd.

Overgangsperiode

Michel Osteaux: “Er is de Big Bang-methode om Pacs in te voeren ( nvdr – in één klap filmloos gaan), maar wij kiezen, net als de 95% anderen, voor de gefaseerde aanpak. We werken per eiland, techniek per techniek ( nvdr – zogenaamde mini-Pacs-omgevingen rond de CT-, MRI-, echografie en andere systemen).” Radiologie en radiotherapie hebben in het AZ VUB al jaren een Pacs-omgeving. Dit jaar volgen intensieve zorgen en neurochirurgie, volgend jaar orthopedie en pneumologie.

Het zijn de diensten die het meest direct baat hebben bij de digitale gegevensuitwisseling. Dankzij Pacs zijn de beelden onmiddellijk op spoedgevallen raadpleegbaar. Neurochirurgen kunnen tegenwoordig op basis van CT-scans driedimensionale reconstructies en simulaties doen, voor ze opereren. Osteaux: “Vroeger een gadget, maar nu een heel mooie en heel nuttige zaak.”

Om de beelden tussen de verschillende Pacs-eilanden uit te wisselen, is een koppeling naar het ziekenhuisinformatiesysteem nodig. De patiënt moet eenduidig worden geïdentificeerd. “De beelden zelf in het elektronisch patiëntendossier plaatsen is irrealistisch, het volume is veel te groot,” zegt Osteaux. “Maar we hebben wel een index ontwikkeld, meer en meer op basis van een intranet. Die zegt dan dat er voor de patiënt bijvoorbeeld een CT-scan van de thorax is. Wie bevoegd is, kan dan naar een andere server doorklikken en daar de beelden halen.”

De database – Oracle 8 in Amsterdam, Sybase aan de VUB – is trouwens een cruciaal element in Pacs-toepassingen. Zij moet alle bewegingen van de beelden bijhouden, het versiebeheer doen en vooral nooit falen. “Een crash kost ons 10.000 dollar per uur,” zegt Matthias Kok daarover. Van de radiologie-afdeling, die grosso modo de helft van de data in een ziekenhuis produceert, zijn immers ook een hele reeks andere artsen voor hun werk afhankelijk.

Cultuur

“Ons objectief is 80% digitaal te doen tegen het jaar 2000,” zegt Osteaux. Intussen worden de beelden nog altijd via laser afgeprint voor de artsen die niet op het systeem zijn aangesloten, voor de patiënten en voor de huisarts, wiens pc noch telefoonlijn tegen de hoeveelheden bytes zijn opgewassen.

Hoe snel Pacs nu uiteindelijk zal doorbreken, hangt niet alleen af van techniek en prijsevoluties. Scandinavië loopt voorop. “Pacs is meer verspreid in landen met een gecentraliseerd gezondheidssysteem,” observeert professor Osteaux daarover. De industrie (niet het minst filmproducerende bedrijven als Agfa, Fuji en Kodak) zelf speelt een rol. “Wij worden naar Pacs geduwd,” stelt Matthias Kok, die wel eens slecht verantwoorde Pacs-investeringen heeft gezien. En dan is er de belangrijke impact van Pacs op de werkmethodes, die weerstanden kan oproepen. Die hoeven niet altijd rationeel te zijn. Zoals David Hynes droogjes in het medische vakblad The Lancet opmerkt, hebben radiologen er geen moeite mee om meer dan een minuut te besteden om foto’s uit een omslag te halen, ze te oriënteren en op een lichtkast te schikken. “Maar vingerdraaiend wachten tot een computer in 10 tot 20 seconden hetzelfde doet, is er te veel aan.”

BRUNO LEIJNSE