Брой 8/2022
Д-р Е. Христова
УС ”Оптометрия“, Факултет по обществено здравеопазване, МУ – Варна
Резюме
Значителната еволюция на методите за образна диагностика в офталмологията доведе до наличие на голям обем от графична информация за всеки един пациент, която направлява неговия диагностично-терапевтичен план. Необходимостта от единна система, която да съхранява и едновременно да дава достъп до всички образни изследвания на пациента от различни електронни устройства по всяко време, нараства с всяка изминала година.
Цел: Да се представят възможностите на наличната в СБОБАЛ – Варна PACS система, а именно платформата FORUM (Zeiss, US).
Материал и методи: Платформата FORUM (Zeiss, US) дава възможност за оценка на патологичните промени, настъпващи при глаукома и при заболявания, ангажиращи ретината.
Резултати: При пациенти с глаукома FORUM (Zeiss, US) дава възможност за много ранна оценка на наличните промени, също така подпомага индивидуализирането на терапията на всеки един пациент. С анализа за прогресия на глаукомата GPA™ (Glaucoma Progression Analysis) може да се наблюдават вече наличните глаукомни промени, представени в графичен вид, но също така и на тяхна база да се прогнозират тези, които ще настъпят при конкретния пациент в следващите 5 години с функцията “Possible Progression” или “Likely Progression”.
Заключение: Наличието на всички изображения на едно място позиционира офталмологичната практика така, че да може да се възползва от потенциалните алгоритми на изкуствения интелект, способни да извличат по-дълбоки прозрения и корелации.
Увод
В световен мащаб застаряването на популацията води със себе и по-голям брой пациенти, имащи нужда от офталмологично лечение. През последните десетилетия бързото развитие на образните методи за изследване доведе до една нова ера в офталмологията. Появата на оптичната кохерентна томография даде възможност да се оценят микроструктурните промени,, настъпващи в тъканите „in situ“ и в реално време, като това я прави изключително полезна там където стандартната биопсия не е възможна, например в ретината. Това позволява оценка на патологични промени, настъпили в задния очен сегмент, невъзможни за наблюдаване до момента. Значителната еволюция и на останалите методи за образна диагностика в офталмологията като флуоресцеинова ангиография, компютърна периметрия (КП) и др. доведе до наличие на голям обем от графична информация за всеки един пациент, която направлява неговия диагностично-терапевтичен план. Този голям обем информация, в комбинация със значителния пациентопоток в офталмологичните клиники, създава допълнително напрежение върху очните специалисти да диагностицират по-бързо и да осигуряват ефективно лечение.
Необходимостта от единна система, която да съхранява и едновременно да дава достъп до всички образни изследвания на пациента от различни електронни устройства по всяко време, нараства с всяка изминала година. За първи път такава система е представена от Lemke и екип през 1979 г. (1) Наименованието ѝ е система за комуникация и архивиране на изображения (PACS – Picture archiving and communication system), като първоначално този тип система намира широко приложение в Образната диагностика (2) (3), а впоследствие и в други клонове на медицината. От 2018 г. PACS системата се използва пилотно и в областта на Офталмологията (4).
Възможността за интегрирано представяне на изображенията не само подобрява ежедневната ефективност на една клиника, но също така има потенциала да стимулира по-добра грижа за пациентите чрез по-големи аналитични възможности. Това означава, че офталмолозите вече могат да вземат по-информирани клинични решения въз основа на резултатите от сканирането и да откриват фини промени на микроструктурно ниво, които иначе биха били пропуснати в среда с голям обем на работа и бързи темпове. Не на последно място трябва да се спомене, че PACS системите спестяват не само време, но и средства. Според анализ, направен от Mayer и екип (5), при предполагаем обем от 30 пациента дневно с използването на PACS система се спестяват около 5 работни седмици годишно и приблизително 10 000 евро от разходи за принтиране на образните изследвания.
Цел
Да се представят възможностите на наличната в СБОБАЛ – Варна PACS система, а именно платформата FORUM (Zeiss, US).
Материал и методи
Платформата FORUM (Zeiss, US) дава възможност за оценка на патологичните промени, настъпващи при глаукома и при заболявания, ангажиращи ретината. Едно от основните предимства на FORUM (Zeiss, US) е възможността за много бърза оценка на настъпилите промени, без да е необходимо специалистът да напуска своя кабинет. Това му дава възможност по-ефективно да разполага с времето си, като това значително скъсява и престоя на пациента. Освен това, позволява по-детайлно разглеждане и сравнение,както на компютърната периметрия, така и на ОСТ скановете, без да се налага пациентът да носи със себе си всички свои образни изследвания.
В платформата могат да бъдат интегрирани както файлове с формат DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine), с които по стандарт работят PACS системите, така и файлове с друг формат. Тази интеграция е от решаващо значение за откриване, диагностициране и лечение на заболявания на ретината. Пълният обем от предимства на FORUM (Zeiss, US) може да се разгърне при изследване на пациентите с Zeiss CIRRUS™ HD-OCT 5000/500 и КП на ZEISS Humphrey Field Analyzer, като най-прецизно се осъществява диагностиката и проследяването на пациентите с глаукома или тези със суспектна такава. Едно от основните изисквания за да може да се използва пълния капацитет на платформата е наличието на минимум три последователни изследвания на един и същи пациент. С няколко натискания на клавиатурата можем да получим информация и да сравним сканиранията от оптична кохерентна томография (OCT), фотография на очните дъна, флуоресцеиновата ангиография (FA), OCT-ангиография (OCT-A) и всяко друго образно изследване, което е направено на даден пациент. Изображенията могат да бъдат свързани с лечението, което улеснява визуализирането на лечението и отговора на пациента към него във времето.
Резултати
При пациенти с глаукома FORUM (Zeiss, US) дава възможност за много ранна оценка на наличните промени, също така подпомага индивидуализирането на терапията на всеки един пациент. Предоставя информацията от ОСТ и КП в един интегриран вид, който допринася за оценка на структурните и функционалните промени във времето.
Позволява мониториране на лечението, като дава прогресията на заболяването в графичен вид. По формираната от FORUM (Zeiss, US) скала, ориентацията за ефективността на приложеното лечение е много по-бърза. С анализа за прогресия на глаукомата GPA™ (Glaucoma Progression Analysis) може да се наблюдават вече наличните глаукомни промени, представени в графичен вид (Фиг.2 ), но също така и на тяхна база да се прогнозират тези, които ще настъпят при конкретния пациент в следващите 5 години (Фиг.3) с функцията “Possible Progression” или “Likely Progression”.
FORUM и възможността му за оценка на пациенти с глаукома драстично подобряват работния процес, ефективността и вземането на клинични решения. Също така стимулират съдействието от страна на пациента като показват неговия личен прогрес при спазване на назначената терапия и онагледяват промените, така че да са достъпни и разбираеми за него.
Менюто за оценка на ретината на FORUM е напълно интерактивно мултимодално софтуерно решение, което комбинира данни OCT и фундус камера при налични три посещения, на един общ екран. С едно натискане на бутон то предлага бърза хронологично подредена визуализация на макулната патология в един синхронизиран изглед, като по този начин дава сигурност и подобрява ефективността при оценка и проследяване на промените.
Използването на този синхронизиран изглед значително намалява времето, необходимо на пациента да разбере необходимостта от инжектиране на Анти-VEGF медикамент и това колко добре се повлиява от лечението. В графиките, онагледяващи състоянието на пациента, могат да бъдат включени инжекционното приложение на лекарства, консервативна терапия, хирургично лечение и др. (Фиг.5) с информация за датата и окото, което подлежи на тази терапия. По този начин отпада ангажимента на пациента да помни броя на инжекции за всяко око и на офталмолога да прегледа цялата налична документация.
Фигура 5 Добавяне на информация за инженкционно приложение на медикамент, която включва вида на медикамента и датата на апликация
Дискусия
Използването на PACS система доказано скъсява времето, необходимо за вземане на клинични решения спрямо принтирани на хартия резултати, освен това се подобрява тяхното качество, комуникацията с пациента и с останалия медицински персонал. (4) Разбира се, редно е да се споменат и ограниченията на PACS системите. Едно от тях е, че често всеки един акаунт за използване на системата е платен. Както вече беше споменато, за да се използва пълния капацитет на системата, е необходимо пациентът да има множество резултати от изследване на зрителната функция с КП или ОСТ сканове, качени в системата. Именно това, особено в ранните етапи на внедряване, ограничава използването на Guided Progression Analysis, което е основното предимство на FORUM пред хартия/PDF формат за интерпретация на наличните промени при пациенти с глаукома.
В сравнение с хартиената система, PACS получава значително по-висока оценка като подобрява архивирането на данни, изразяващо се с високи резултати за намаляване на грешката при идентификация на пациента, при подаване и извличане на изследвания, показване в правилен хронологичен ред и намаляване загубата на записи от изследвания.
Офталмологията е специалност, включваща значително използване на различни образни методи за изследване, която често прави оценка на базирани на изображения данни. С бързия напредък в областта на изкуствения интелект, който се смята за четвъртата индустриална революция в историята на човечеството (6), е възможно да се използва огромния обем от очни изображения за анализ, за да се получи изключително точна диагностична информация. Въпреки това, конвенционалните офталмологични диагностични методи дълбоко зависят от опита и професионалните знания на лекарите, което може да доведе до висок процент на погрешна диагноза и загуба на голямо количество медицински данни. Дълбоката интеграция на изкуствен интелект в офталмологията има потенциала да революционизира съществуващата система за диагностика на заболяванията и да повлияе значително офталмологичните здравни услуги. (7)
PACS системите и изкуственият интелект имат потенциал да бъдат включени в широкомащабен скрининг за ранно откриване на потенциално застрашаващи зрението промени при пациенти с диабет и диабетна ретинопатия. (8) Известно е, че ранната и качествена превенция е икономически по-изгодна, отколкото лечението при развитие на диабетна ретинопатия. (9) Поради тази причина се препоръчва годишен скрининг на ретината с дигитална фотография на фундуса, флуоресцеинова ангиография и OCT, но това представлява огромно предизвикателство в много страни. За да се подобри прогнозата, за бъдещото управление и лечение на диабетната ретинопатия ще трябва да се разчита все повече на различни технологии за изображения, както и платформи за изкуствен интелект, които позволяват интегрирането на голямо количество данни.
Заключение
Наличието на всички изображения на едно място позиционира офталмологичната практика, така че да може да се възползва от потенциалните алгоритми на изкуствения интелект, способни да извличат по-дълбоки прозрения и корелации. В тази предстояща промяна на парадигмата ще имаме още по-усъвършенствани анализи, които допълнително ще повишат и индивидуализират грижите за пациентите.
Библиография
1. Lemke HU. Short history of PACS (Part II: Europe). Eur J Radiol. 2011 May 1;78(2):177–83.
2. Picture archiving and communication systems (PACS) for medical application – ScienceDirect [Internet]. [cited 2022 Apr 26]. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0020710194900612
3. Assessment of picture archiving and communication system (PACS) at three of ministry of health hospitals in Riyadh region – Content analysis – PubMed [Internet]. [cited 2022 Apr 26]. Available from: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27659113/
4. Lam TCH, Lok JKH, Lin TPH, Yuen HKL, Wong MOM. Survey-based Evaluation of the Use of Picture Archiving and Communication Systems in an Eye Hospital-Ophthalmologists’ Perspective. Asia-Pac J Ophthalmol Phila Pa. 2021 Dec 17;
5. Picture Archiving and Communication Systems in Ophthalmology [Internet]. CRSTEurope. [cited 2022 Apr 30]. Available from: https://crstodayeurope.com/articles/2013-may/picture-archiving-and-communication-systems-in-ophthalmology/
6. The Fourth Industrial Revolution: what it means and how to respond [Internet]. World Economic Forum. [cited 2022 Apr 30]. Available from: https://www.weforum.org/agenda/2016/01/the-fourth-industrial-revolution-what-it-means-and-how-to-respond/
7. Ting DSW, Pasquale LR, Peng L, Campbell JP, Lee AY, Raman R, et al. Artificial intelligence and deep learning in ophthalmology. Br J Ophthalmol. 2019 Feb;103(2):167–75.
8. Balyen L, Peto T. Promising Artificial Intelligence-Machine Learning-Deep Learning Algorithms in Ophthalmology. Asia-Pac J Ophthalmol Phila Pa. 2019 Jun;8(3):264–72.
9. Bek T, Erlandsen M. Visual prognosis after panretinal photocoagulation for proliferative diabetic retinopathy. Acta Ophthalmol Scand. 2006 Feb;84(1):16–20.
Адрес за кореспонденция:
Д-р Е. Христова
СБОБАЛ – Варна, Медицински университет – Варна
ул. „Дойран“ 15
9002, Варна
