I sistemi RIS/PACS - cs.unipa - Università degli Studi di Palermo

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UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI
PALERMO
Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
Corso di Laurea Magistrale in Scienze
dell’Informazione
I sistemi RIS/PACS
Tesi di laurea di:
Dott. Davide Caracausi
Matricola: 0441691
Relatore:
Prof. Biagio Lenzitti
Anno Accademico 2011-2012
I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
Indice
INDICE ................................................................................................................................................. 2
ABSTRACT .......................................................................................................................................... 4
1. I SISTEMI RIS/PACS ..................................................................................................................... 6
1.1. INTRODUZIONE ............................................................................................................................ 6
1.1.1. Il Sistema Informativo Ospedaliero - HIS ........................................................................ 10
1.1.2. Il Sistema Informativo Radiologico - RIS ......................................................................... 10
1.1.3. Il Sistema di Archiviazione e Trasmissione di Immagini - PACS ..................................... 12
1.2. RISPARMI E MIGLIORAMENTI ..................................................................................................... 15
2. LE COMPONENTI COSTITUENTI ........................................................................................... 17
2.1. HARDWARE ............................................................................................................................... 17
2.1.1. CED e DR ......................................................................................................................... 17
2.1.1.1. Server ............................................................................................................................. 19
2.1.1.2. Archive system (storage)................................................................................................ 19
2.1.1.3. Switch di Core e di Distribuzione .................................................................................. 21
2.1.1.4. Rete elettrica, UPS e Gruppo Elettrogeno ..................................................................... 22
2.1.2. Workstation ....................................................................................................................... 22
2.1.2.1. Postazioni per refertazione ............................................................................................ 23
2.1.2.2. Postazioni per refertazione vocale................................................................................. 24
2.1.2.3. Postazioni di consultazione ........................................................................................... 25
2.1.2.4. Postazioni di tele-radiologia ......................................................................................... 25
2.1.3. CD paziente e postazioni automatizzate di masterizzazione ............................................. 26
2.1.4. Postazioni per sala operatoria ......................................................................................... 28
2.2. APPLICATIVI SOFTWARE............................................................................................................ 29
2.3. INFRASTRUTTURA DI RETE ......................................................................................................... 31
2.3.1. LAN ................................................................................................................................... 36
2.3.2. WAN .................................................................................................................................. 38
3. RECUPERO DEI DATI PREGRESSI E MIGRAZIONE AL NUOVO SISTEMA
INTEGRATO RIS/PACS .................................................................................................................. 40
3.1.1. Importazione dei dati verso il RIS .................................................................................... 40
3.1.2. Importazione dei dati verso il PACS ................................................................................. 41
4. LA SICUREZZA DEI DATI ......................................................................................................... 42
4.1.1. Autenticazione .................................................................................................................. 42
4.1.2. Conservazione sostitutiva ................................................................................................. 44
4.2. NORMATIVE DI RIFERIMENTO .................................................................................................... 45
5. CASE STUDY: OSPEDALE X ..................................................................................................... 46
5.1.1. Volumi di attività .............................................................................................................. 46
5.1.2. Modalità diagnostiche ...................................................................................................... 46
5.1.3. Architettura Generale ....................................................................................................... 46
APPENDICE ...................................................................................................................................... 47
A. FUNZIONALITÀ DEL RIS - IL PROCESSO DI REFERTAZIONE ........................................................... 47
A.1. Richiesta d’esame................................................................................................................ 47
A.2. Gestione dell’agenda radiologica ....................................................................................... 47
A.3. Accettazione ........................................................................................................................ 48
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I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
A.4. Esecuzione dell’esame......................................................................................................... 48
A.5. Refertazione e consegna ...................................................................................................... 49
A.6. Archiviazione....................................................................................................................... 50
A.7. Statistiche di natura amministrativa ................................................................................... 50
A.8. Verifica di qualità................................................................................................................ 50
A.9. Gestione della manutenzione delle apparecchiature........................................................... 51
GLOSSARIO E ACRONIMI ............................................................................................................ 53
BIBLIOGRAFIA ................................................................................................................................ 56
SITOGRAFIA .................................................................................................................................... 59
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I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
Abstract
L’ambiente sanitario, a causa del tipo di attività urgenti e complesse che
ogni giorno vengono svolte, è sicuramente un ambito in cui una gestione attenta ed
“innovativa” delle risorse può portare notevoli miglioramenti, sia per il personale
medico che per i fruitori, i pazienti. All’interno dell’ambiente sanitario la gestione
delle attività in ambito radiologico ha riscontato, negli ultimi anni, una notevole
crescita con l’aumento della complessità operativa e conseguente necessità di
adottare strumenti informatici, sempre più automatizzati, per facilitare la gestione
ed aumentare l’efficienza.
I sistemi informativi che, talvolta ancora fisicamente distinti oppure
fortemente integrati, si utilizzano in campo radiologico sono il RIS1, che ha il
compito di gestire il flusso di lavoro e i dati, ed il PACS2, che ha il compito di
provvedere all’acquisizione, visualizzazione e distribuzione delle immagini
radiologiche sia ai fini della refertazione che dell’archiviazione. È evidente che solo
sistemi che realizzano una completa integrazione tra RIS e PACS, a supporto
dell’attività radiologica, forniscono lo strumento adeguato per il miglioramento dei
processi lavorativi e per l’ottimizzazione dei servizi resi, sotto tutti gli aspetti
(tempo, denaro, accuratezza della diagnosi etc.). Inoltre l’integrazione rendere
fruibili dati, informazioni, immagini e competenze, oltre che ai reparti della stessa
struttura ospedaliera, anche a strutture che si possono trovare a notevoli distanze. La
possibilità di interscambio tra le diverse strutture dell’azienda, attraverso la telemedicina, permette, in alcune circostanze, di evitare la presenza fisica del clinico,
con il vantaggio di poter avere competenze altamente specializzate anche in piccoli e
remoti presidi ospedalieri dislocati lungo il territorio.
L’introduzione dei sistemi integrati RIS/PACS ha come obiettivo il
passaggio da una radiologia “tradizionale”, basata su pellicole e documenti
1
Acronimo per Radiological Information System o sistema informatico radiologico
Acronimo per Picture Archiving and Communication System o sistema per l’archiviazione e la
trasmissione delle immagini
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I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
cartacei, ad una radiologia “digitale”, basata su filmless, paperless e CD,
costituendo un profondo cambiamento in termini di organizzazione e di modalità di
gestione dei processi operativi. Il sistema RIS/PACS è pertanto una vera
“rivoluzione” e, come tale, richiede un approccio nuovo. Questa reingegnerizzazione
radiologica porta ad un profondo rinnovamento della gestione dei servizi, con
variazioni nelle modalità organizzative che, attraverso la gestione delle
informazioni radiologiche con tecnologie informatiche, recano notevoli vantaggi.
Infatti l’organizzazione dei flussi e dei processi di lavoro subisce una notevole
evoluzione in senso migliorativo, con netta riduzione degli steps e degli operatori
necessari in ciascuna procedura diagnostica, dal momento dell’accettazione
dell’esame sino all’atto finale della consegna del referto.
L’informatizzazione dell’area amministrativa permette l’eliminazione del
vecchio materiale cartaceo. L’architettura ottimale deve rendere immediatamente
disponibili le immagini prodotte, facilitandone l’accesso da tutti i reparti, studi
medici, sale operatorie ed ambulatori, ottimizzando quindi la gestione del workflow
clinico. In questo modo diminuisco tempi e costi degli esami, in considerazione del
fatto che non ci sono più i tempi di sviluppo delle pellicole e le pellicole stesse.
Aumenta la produttività del personale medico che, potendo sfruttare strumenti a
supporto del proprio lavoro, potrà focalizzare maggiormente la propria attenzione
sugli aspetti clinici e meno sugli aspetti gestionali (e.g. sulla refertazione e non sulle
attività di gestione del referto stesso).
Tutto ciò permette di realizzare inoltre un dossier elettronico per ogni
paziente con la possibilità, in sede di prestazione, di apprendere tutta la storia clinica
riducendo enormemente la possibilità d’errore, avendo a disposizione maggior
materiale consultivo.
Come è comprensibile, la messa a regime di un sistema così complesso
richiede un lasso di tempo durante il quale la formazione del personale sarà
fondamentale, visto che si troveranno interessati in un cambiamento radicale delle
loro attività. Anche in seguito, con il sistema a regime, saranno necessari
aggiornamenti continui delle professionalità coinvolte, per mantenere e migliorare
la funzionalità del sistema RIS/PACS.
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I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
1. I sistemi RIS/PACS
1.1. Introduzione
I sistemi informativi hanno la funzione di coordinare la raccolta, la gestione,
la visualizzazione e lo scambio di informazioni. In una organizzazione complessa,
come quella di un ospedale, un sistema informativo consente la gestione delle
informazioni utili per comprendere lo stato di funzionamento dell’organizzazione
stessa; un sistema informatico è la componente automatizzata del sistema
informativo. Nell’accezione normale si tende a sfumare le distinzioni tra sistema
informativo e sistema informatico perché non sembra possibile che l’uno possa
esistere senza l’altro. D’altra parte un sistema informatico risulta del tutto inutile se
non esiste prima una corretta e precisa opera di raccolta dell’informazione.
All’interno dell’ospedale, la radiologia è probabilmente il reparto nel quale si fa
maggiore uso di tecnologie avanzate: fra queste, appunto, l’informatica occupa un
posto di primo piano.
Focalizziamo adesso la nostra attenzione sui sistemi informativi in
radiologia, considerati unitamente ai dispositivi hardware e software utilizzati per il
trattamento elettronico dell’informazione. All’interno di un ideale sistema
informativo integrato per la radiologia dovrebbero essere presenti almeno le seguenti
tre funzionalità:
1. acquisizione, in formato digitale, delle immagini fornite dalle diverse
apparecchiature diagnostiche e dei dati ad esse associati
2. elaborazione ed archiviazione di informazioni relative ai diversi momenti
della storia clinica del paziente
3. condivisione in rete di tutte le informazioni di utilità clinica ed
amministrativa
Nella stragrande maggioranza dei casi esistono tre sistemi informativi
sanitari:
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I sistemi RIS/PACS
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1. Sistema Informativo Ospedaliero (HIS3)
2. Sistema Informativo Radiologico (RIS4)
3. Sistema per l’Archiviazione e la Trasmissione delle Immagini (PACS5)
Tra questi tre distinti sistemi si possono avere diverse forme di collegamento:
1. i tre sistemi sono del tutto indipendenti tra loro, anche se sono in grado di
scambiarsi alcune classi di dati
2. il RIS è un sottosistema dell’HIS mentre il PACS, per la sua vocazione
prevalente alla gestione delle immagini, è un sistema indipendente (esiste
comunque un interscambio di dati)
3. il PACS ed il RIS sono integrati all’interno dell’HIS
Quest’ultima soluzione è storicamente la meno diffusa dal momento che RIS e PACS
non hanno conosciuto uno sviluppo simultaneo ed omogeneo; di conseguenza essi
sono sistemi quasi sempre distinti, spesso con limitate possibilità di interscambio di
dati. Negli ultimi anni, tuttavia, molti centri di ricerca e gran parte delle industrie
radiologiche hanno profuso un notevole impegno per rendere possibile una sempre
più efficace integrazione tra RIS e PACS.
Si è aggiunta inoltre la tendenza a porre sempre maggiore attenzione, nel
campo gestionale, all’utilizzo dei macchinari al fine di minimizzarne i costi di
gestione e d’investimento, ottimizzando i servizi offerti sia in termini qualitativi
che quantitativi. La strategia che si adotta in campo medico è quella di realizzare un
sistema di gestione e riproduzione delle immagini diagnostiche allo “stato dell’arte”,
dotato cioè delle più moderne funzionalità per garantire agli utilizzatori il massimo
dell’ergonomia, coniugato con la più avanzata architettura sistemistica.
I potenziali benefici che l’implementazione di un sistema integrato
RIS/PACS porta in una struttura ospedaliera sono vari e di ordine differente. In
prima battuta consente la graduale sostituzione della pellicola radiografica come
strumento per la visualizzazione e la documentazione delle immagini, fino al
completo azzeramento, nell’ottica di una gestione della produzione radiologica tutta
filmless, con conseguente abbattimento dei costi per l’ospedale e quindi per l’intera
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Acronimo per Hospital Information System o sistema informativo ospedaliero
Acronimo per Radiological Information System
5
Acronimo per Picture Archiving and Communication System
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I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
collettività. Il sistema porta quindi ad un prevedibile risparmio di tempo e riduzione
dello spazio di storage necessario per gli esiti degli esami. Consente di produrre
molte copie di un’immagine, in modo che esse possano essere visionate da diversi
reparti e da diversi specialisti anche al di fuori della struttura ospedaliera, mentre
l’immagine originale resta in archivio. Fornisce un archivio unificato di tutte le
immagini radiologiche e permette una totale integrazione e gestione dei file di
documenti relativi al paziente. Viene risolto inoltre il problema dello smarrimento
delle immagini e delle cartelle cliniche; attualmente, se un’immagine va perduta
prima che essa venga esaminata, l’esame deve essere ripetuto. Questo comporta per
il paziente un’ulteriore rischio connesso all’esame medesimo, come può essere ad
esempio un’addizionale somministrazione di un agente di contrasto per via
endovenosa o come una nuova esposizione a una fonte radioattiva. Oltre a ciò, si
viene a creare una perdita di tempo evitabile nonché un consumo ulteriore di
pellicola. Secondariamente, una volta perduti gli esiti di un esame, non vi può essere
un eventuale confronto con quelli di esami effettuati in precedenza; quest’ultimo
aspetto può arrecare ritardi nella diagnosi finale del radiologo o può perfino
inficiarne una corretta valutazione. L’utilizzo di un sistema integrato ed
automatizzato consente un accesso più rapido alle informazioni, da cui, deriva una
rapida consultazione clinica, migliora i processi radiologici, permettendo una
riduzione dei tempi di attesa per il paziente rendendo più rapida la diagnosi e
riducendo quindi i tempi di refertazione. Aumenta la flessibilità delle tecniche di
manipolazione delle immagini (le immagini possono essere ingrandite, allargate e
ruotate per un’analisi dettagliata). Le immagini possono essere trasmesse inoltre via
Internet per una consultazione radiologica su scala mondiale e stampate su pellicola
o visualizzate su monitor ad alta definizione per una visione simultanea della
medesima immagine radiologica in luoghi diversi. Aumenta l’efficienza della pratica
clinica e migliora l’accuratezza dell’interpretazione diagnostica dell’immagine
(dovuta ad una dettagliata informazione storica disponibile al radiologo al momento
dell’interpretazione). Riducendo il tempo che intercorre tra la produzione
dell’immagine e la sua acquisizione da parte del clinico si può, in alcuni casi, operare
in maniera tempestiva ed efficace e migliorare così la prognosi del paziente. Infine si
riscontra un aumento della produttività del personale medico e tecnico unitamente
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I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
a un apprezzabile miglioramento della qualità del servizio per i medici e i pazienti.
Con l’evoluzione della tecnologia delle reti sempre più sistemi RIS/PACS
stanno passando ad un’architettura di tipo web, dove l’applicazione risiede su un
server, permettendo un semplice accesso alle immagini con il solo utilizzo di un
browser sul proprio computer, senza necessità di installazioni specifiche. Per la
semplice distribuzione delle immagini, cioè per la loro consultazione, sia nei reparti
che all’esterno dell’ospedale, il computer può essere un normale desktop, mentre per
la diagnosi la stazione di lavoro dovrà avere sufficiente RAM, per contenere tutte le
immagini sotto esame, un’appropriata scheda grafica, in grado di gestire monitor
diagnostici ad alta risoluzione (anche fino a 5 megapixel, per gli esami
mammografici), oltre ad un processore potente, per la veloce manipolazione di
immagini che possono raggiungere i 20 megabyte l’una.
L’architettura della parte hardware deve essere progettata ad hoc per ogni
contesto, in quanto può dipendere dal numero di ospedali/padiglioni coinvolti, dal
loro carico di lavoro e dalle politiche di back-up necessarie per mantenere la
continuità del servizio. L’archivio DICOM on-line è di solito registrato su memorie
di massa su sistemi SAN o NAS, spesso configurati in RAID o con architettura
ridondante. Ogni disco può essere sostituito in caso di problemi senza interrompere il
funzionamento del sistema.
La sicurezza dei dati è garantita dal mirror dell’archivio di produzione in un
locale distinto, su un sistema on-line di archiviazione gemello, il quale garantisce il
backup e il disaster recovery dei dati e delle immagini prodotte dall’ospedale.
Inoltre, in caso di indisponibilità dei servizi attivi presso l’ospedale, grazie alla
replica dei server presso il sito di disaster recovery, l’intero sistema continuerà a
funzionare senza alcuna perdita di dati ed interruzione di servizio.
Tutti i predetti potenziali benefici e vantaggi che l’impiego di un sistema
RIS/PACS può comportare non devono però fare dimenticare che all’inizio vi sono
dei costi da sopportare per acquisire tutte le apparecchiature digitali che fanno parte
del sistema, la rete di comunicazione, l’organizzazione delle stazioni di lavoro
nonché della formazione del personale medico. Per queste ragioni, secondo vari studi
effettuati e sulla base di esperienze già acquisite, può essere opportuno procedere
gradualmente
nell’implementazione
del
9
RIS/PACS,
non
architettando
I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
immediatamente un sistema su larga scala nell’intera struttura ospedaliera ma
cominciando a livello del reparto di radiologia da un tipo di RIS/PACS modulare o
parziale per poi sequenzialmente ampliare nel tempo il sistema. Altri studi hanno poi
documentato il fatto che i costi originariamente sopportati per un sistema completo
possono venire ammortizzati solo in un certo numero di anni. Il fatto di programmare
e pianificare un’implementazione graduale di un sistema RIS/PACS totalmente
integrato nella struttura ospedaliera deve comunque presupporre una conoscenza
esatta della configurazione finale della struttura.
Diamo adesso una breve descrizione dei i tre sistemi presenti presso una
moderna struttura ospedaliera.
1.1.1. Il Sistema Informativo Ospedaliero - HIS
Un sistema informativo ospedaliero, o HIS, ha lo scopo di gestire, in modo
unitario, le informazioni necessarie per i vari aspetti della vita di un ospedale. In
realtà solo pochi sistemi riescono ad assolvere completamente questa funzione;
generalmente gli aspetti più curati sono quelli amministrativi. Meno spesso l’HIS si
fa carico della gestione centralizzata degli appuntamenti per procedure
diagnostiche. In pratica gli HIS oggi utilizzati sono sistemi prevalentemente orientati
a finalità amministrativo-finanziarie e non rivestono che scarsa o nulla utilità sul
piano sanitario. Per quanto riguarda i contenuti informativi gestiti dal sistema, in
generale in un HIS esistono tre principali classi di dati:
1. relativi ai pazienti (e.g. anagrafica, storia amministrativa e clinica, etc.)
2. relativi alle attività (e.g. servizi che la struttura ospedaliera fornisce ai
pazienti, giorni di ricovero, esami diagnostici, prestazioni terapeutiche, etc.)
3. relativi alle risorse (e.g. personale, attrezzature, risorse finanziarie)
Questo insieme di dati viene utilizzato a livello operativo, per assistere il personale
sanitario e amministrativo nello svolgimento dell’attività quotidiana, a livello di
gestione, per pianificare l’organizzazione dell’attività ed analizzare il lavoro svolto,
e a livello di coordinamento e supervisione, per ottenere informazioni ancora più
aggregate.
1.1.2. Il Sistema Informativo Radiologico - RIS
Il Sistema Informativo Radiologico, o RIS, è solitamente un sottoinsieme
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I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
“evoluto” dell’HIS, dal momento che ha il compito di gestire le informazioni
generate nel solo reparto di radiologia. In particolare il RIS si fa carico di gestire il
flusso dei dati legati ai pazienti, il cosiddetto “processo di refertazione”, cioè quella
serie di azioni o eventi che portano dall’approccio del paziente con la struttura
all’espletamento del referto, oggetto dell’indagine radiologica. Tali attività
comprendono la prenotazione e accettazione dei pazienti in radiologia, gli aspetti
logistici (e.g. occupazione, sale, personale, materiale etc.), la refertazione,
l’archiviazione dei referti e dei supporti (e.g. pellicole, CD, DVD etc.).
Un RIS di solito è configurato come una rete locale LAN6; eventualmente
può essere integrato in una rete geografica WAN7 che comprenda più ospedali,
laboratori e/o altre strutture sanitarie. Può anche essere interfacciato con altri
sistemi informatici dipartimentali (e.g. farmacia, banca del sangue etc.).
Non è improprio quindi dire che il processo di integrazione informatica di
una radiologia nell’ospedale ruoti intorno al RIS, dal momento che tipicamente è il
riferimento per il dialogo con:
•
sistemi gestionali ospedalieri
•
sistemi gestionali regionali
•
modalità diagnostiche
•
workstation di visualizzazione
Anche se, nell’ottica aziendale, il RIS è classificato come una delle tante
applicazioni client-server da reparto8, ha una lunga storia alle spalle ed, anche in
Italia, ci sono stati casi pionieristici di informatizzazioni realizzate con schede
perforate.
In una radiologia quindi il ruolo di un RIS è centrale; è proprio un sistema
del genere che permette di individuare e di eliminare colli di bottiglia all’interno del
processo di refertazione, consente di rendicontare correttamente le attività effettuate,
è ausilio indispensabile alla diagnosi grazie alla gestione delle cartelle radiologiche
informatizzate.
6
Acronimo per Local Area Network o rete dati locale
Acronimo per Wide Area Network o rete dati geografica
8
Per ragioni di ordine storico legate, come per i laboratori d’analisi, al grande numero di prestazioni
da gestire
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I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
1.1.3. Il Sistema di Archiviazione e Trasmissione di Immagini PACS
Il Sistema di Archiviazione e Trasmissione di Immagini, o PACS, consiste in
un
sistema
hardware
e
software
dedicato
all’archiviazione,
trasmissione,
visualizzazione e stampa delle immagini diagnostiche in formato digitale.
Il recente sviluppo delle apparecchiature diagnostiche è stato in gran parte
legato all’evoluzione della loro componente informatica. L’introduzione della
tomografia computerizzata (TC o CT9) e lo sviluppo delle nuove sequenze ultraveloci in risonanza magnetica (RM o MR10), per fare solo due esempi, non sarebbe
stato possibile se non fossero stati disponibili computer di adeguate capacità
elaborative. Ma anche in questo settore il progresso tecnologico ha avuto diverse
fasi; in un primo tempo le apparecchiature digitali di diagnostica per immagini sono
state inserite nelle radiologie in un modo simile ai primi “mini-elaboratori”
nell’informatizzazione. Le macchine eseguivano le loro funzioni ma erano isolate
dal resto della radiologia e dell’ospedale. Per tale ragione la visualizzazione delle
immagini, la loro elaborazione e archiviazione venivano eseguite sulla stessa
apparecchiatura utilizzata per l’acquisizione.
La tecnologia delle reti informatiche ha rivoluzionato anche questo settore
dando un impulso nuovo all’integrazione fra le varie apparecchiature. Per questo,
negli anni ’80, si iniziò a delineare il concetto di PACS, come sistema integrato per
la gestione digitale delle immagini diagnostiche, finalizzato all’eliminazione delle
pellicole radiografiche. Naturalmente, per ottenere questo scopo, il sistema doveva
garantire il trasferimento delle immagini su sistemi di archiviazione digitali, nei quali
fosse possibile reperire, in ogni momento e da ogni luogo, le informazioni desiderate.
L’architettura del PACS è stata perciò basata su una rete in grado di connettere le
apparecchiature di acquisizione delle immagini, le stazioni di visualizzazione e
l’archivio digitale.
Un altro requisito fondamentale richiesto al PACS riguarda la necessità dei
radiologi di trovare e visualizzare gli studi in fretta, in modo da evitare inutili perdite
di tempo (in alcuni casi di vitale importanza). Lo strumento principale per questo
scopo è conosciuto come lista di lavoro o worklist: si tratta di un elenco, predisposto
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Acronimo per Computerized Tomography o tomografia computerizzata
Acronimo per Magnetic Resonance o risonanza magnetica
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I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
giornalmente, con tutti gli esami diagnostici previste, che aiuta l’operatore a capire
quali sono i pazienti, a quali esami si devono sottoporre e, successivamente, la fase di
esecuzione raggiunta.
La prima conferenza internazionale con oggetto il Picture Archiving and
Communication System si tenne in Newport Beach, California, nel gennaio 1982. In
Giappone, nel luglio 1982, si tenne invece il primo simposio internazionale sul
PACS; da allora questa conferenza è divenuta un evento annuale. Meetings sullo
sviluppo del PACS in Europa sono tenuti annualmente dal 1984. In tutto quest’arco
di tempo si sono sviluppati ed evoluti in vari paesi differenti modelli di PACS e
numerosi progetti di ricerca. In Giappone vi sono circa cento esempi di PACS
applicati, tra cui quello dell’università di Hokkaido. In Belgio esistono tre centri
attivi nella ricerca sul PACS: l’università di Leuven, l’ospedale universitario di
Bruxelles, l’istituto di ricerca pluri-disciplinario per le immagini delle scienze
radiologiche. In Francia esistono sette progetti sul PACS: in Grenoble, Lille,
Montpellier, Nantes, Rennes, e Villejuif. In Germania tre: l’università di Amburgo,
l’università di Berlino e l’ospedale universitario di Rudolf Virchow. In Italia, molti
centri hanno installato un PACS, tra cui l’università di Pisa, il Policlinico Careggi di
Firenze, l’Istituto Nazionale Studio e Cura Tumori di Milano, il CNR di Napoli. In
Sicilia abbiamo esempi di sistemi RIS/PACS integrati, già in esercizio o in fase di
installazione, presso:
•
A.O. Umberto I° di Siracusa
•
A.O. Vittorio Emanuele P.O. “S. Bambino” di Catania
•
A.S.P. 3 di Catania
•
A.S.P. 4 di Enna
•
P.O. S. Antonio Abate A.S.P. di Trapani
•
A.S.P. 9 di Palermo
•
A. O. Ospedali Riuniti Villa Sofia-Cervello di Palermo
•
A. O. Civico-Di Cristina-Benfratelli di Palermo
Un sistema PACS moderno è normalmente composto da una parte di
archiviazione, utilizzata per gestire dati e immagini, e una di visualizzazione, che
presenta l’immagine diagnostica su speciali monitor ad altissima risoluzione, sui
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I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
quali è possibile effettuare la diagnosi; i sistemi PACS più evoluti permettono anche
l’elaborazione dell’immagine, come per esempio le ricostruzioni 3D.
Figura 1 Un’immagine di una PET visualizzata in un sistema PACS.
Una parte fondamentale, ma non visibile dall’utente finale, si occupa del
colloquio con gli altri attori del flusso radiologico, utilizzando di solito i relativi
standard definiti dall’IHE11. In special modo, è fondamentale la sua integrazione con
il RIS.
Le immagini sono ricevute e trasmesse nel formato definito dallo standard
DICOM12, che permette di inglobare e trattare anche testo (e.g. i referti) e
documenti di vario genere, tra cui i PDF. I visualizzatori collegati sono in genere in
grado di mostrare immagini e referti, ma anche di riconoscere i tipi di immagine e
comportarsi di conseguenza: e.g. applicando determinati filtri di contrasto o
mostrandole in un modo predefinito. Il sistema PACS registra questi dati quando
riceve le immagini e li utilizza quando gli viene richiesta una lista di esami o
pazienti, invece di accedere ogni volta agli oggetti DICOM; in questo modo tutte le
ricerche sono effettuate su un archivio testuale, ricorrendo a quello DICOM solo
quando è necessario visualizzare o comunque spostare le immagini. I sistemi PACS,
11
12
Acronimo per Integrating the Healthcare Enterprise
Acronimo per Digital Imaging and Communications in Medicine
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I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
in origine creati per gestire le immagini generate dalle TAC13, oggi sono in grado di
trattare tutte le immagini radiologiche digitali e, tramite speciali digitalizzatori,
anche quelle create in modalità analogiche. Da notare che le immagini ricevute non
devono essere modificate in alcun modo, per poter sempre risalire all’originale
trasmesso dalla modalità; l’eventuale elaborazione viene registrata in aggiunta alle
altre immagini. Di solito è ammessa una compressione lossless (senza perdita di dati)
per diminuire lo spazio occupato su disco. Proprio per garantire che ogni immagine
immagazzinata nel PACS sia effettivamente quella generata dalla modalità durante
l’esame, spesso il PACS spedisce tutti gli oggetti DICOM ad un sistema di
archiviazione legale.
Gli archivi devono essere basati sulla filosofia EOL14 ossia sul concetto di
“sempre in linea”. Per una immediata ed automatica consultazione di precedenti del
paziente bisogna infatti garantire la disponibilità dei dati prodotti dall’ospedale in
conformità con le normative vigenti.
1.2. Risparmi e miglioramenti
In generale gli obiettivi che possono essere perseguiti sono:
1. il miglioramento delle performance cliniche ed organizzative legate
all’attività di diagnostica per immagini, sia all’interno che all’esterno dei
diversi presidi ospedalieri ed extra-ospedalieri; questo si traduce, per tutto il
personale medico, nel:
avere tutti gli studi on-line
avere a disposizione tutti i precedenti dei pazienti
non doversi mai spostare dalla sua workstation anche in caso di telerefertazione
2. avere a disposizione tutti gli esami in formato digitale grazie alla dotazione
dei sistemi di radiografia digitale o CR15
3. l’eliminazione, a regime, della produzione di pellicole e carta, almeno per
l’ambito intra-ospedaliero, con conseguente abbattimento dei costi
4. avere un sistema RIS/PACS performante ed omogeneo, completamente
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Acronimo per Computed Axial Tomography o tomografia assiale computerizzata
Acronimo per Everything On Line o sempre in linea
15
Acronimo per Computed Radiography o radiografia digitale
14
15
I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
integrato con i sistemi informativi esistenti e con le modalità diagnostiche in
uso e di futura acquisizione mediante gli standard DICOM e IHE, che
assicurano l’interoperabilità con gli altri sistemi
5. la scelta di qualità per i singoli componenti tecnici (server, workstation,
sistemi di archiviazione, display medicali, apparati di rete, etc.) al fine di
garantire le migliori prestazioni e la più alta affidabilità del sistema
6. avere un servizio di conservazione sostitutiva secondo le più innovative
tecnologie e secondo i dettami di legge effettuata, gestita e controllata dal
Responsabile della Conservazione nominato dall’ospedale
7. avere un’architettura flessibile che consente un’agevole espansibilità nel
tempo nonché un’efficiente utilizzo dei servizi di tele-radiologia e teleconsulto
8. un piano di formazione continua, che possa portare anche gli operatori meno
esperti al miglior utilizzo e sfruttamento delle tecnologie proposte
9. un servizio di manutenzione ed assistenza che sfrutta la professionalità
dell’assistenza on-site
Con la realizzazione di questi strumenti innovativi si avranno notevoli
benefici:
1. drastica diminuzione della produzione di supporti cartacei e pellicolari
2. pieno adempimento agli obblighi di legge in materia di rintracciabilità,
disponibilità e riproducibilità della documentazione clinica
3. automazione, con conseguente drastica riduzione del tempo attualmente
speso dal personale tecnico ed infermieristico, del processo di archiviazione e
recupero degli esami
4. aumento della qualità e dell’organizzazione del servizio sanitario
5. incremento della distribuzione delle informazioni ai reparti, studi medici e
sale operatorie con conseguente ottimizzazione dei tempi e del servizio
6. possibilità di espansione del sistema, grazie ad una architettura modulare e
flessibile
16
I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
2. Le componenti costituenti
Per realizzare le funzioni tipiche, precedentemente descritte, sono necessari
vari componenti hardware e software, che possono essere classificati come segue:
1. server applicativi e database per la gestione del RIS
2. server applicativi e database per la gestione del PACS
3. imaging systems, dispositivi di acquisizione delle immagini provenienti dalle
differenti modalità diagnostiche. Sono fondamentalmente rappresentati dai
computer di acquisizione o workstation di refertazione
4. archive system, dispositivi di archiviazione delle immagini diagnostiche su
supporti digitali
5. dispositivi di visualizzazione, elaborazione e stampa delle immagini,
rappresentati dalle workstation di consultazione e dalle loro periferiche
6. applicativi software
7. infrastruttura di rete
2.1. Hardware
Per quanto riguarda le componenti hardware, una delle parti più delicate e
critiche dell’intero sistema16, si dovrebbero progettare ed installare sia in base ad
un’attenta analisi dei volumi e dei flussi delle singole realtà ospedaliere ma anche
tenendo conto degli andamenti e delle future esigenze.
Sono di seguito descritte nel dettaglio le componenti costituenti dell’intero
sistema allo stato dell’arte.
2.1.1. CED e DR
Il CED17 è la componente “core” dell’intera infrastruttura; presso di esso
vanno infatti ubicati tutti i sistemi erogatori di servizi, i server, ed i collegamenti di
rete dati. Al CED devono afferire le dorsali primarie di collegamento dedicata:
16
17
A causa dell’inevitabile usura delle componenti e conseguente necessità di manutenzione
Acronimo per Centro Elaborazione Dati
17
I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
•
alla rete ospedaliera esistente, realizzata con capacità almeno pari 10 Gbps
•
ai reparti di radiologia, risonanza magnetica ed emodinamica, realizzata a
ridondanza di circuito e di apparato con capacità almeno pari a 10+10 Gbps
full-duplex
•
al sito di disaster recovery a ridondanza di circuito e di apparato con
capacità almeno pari a 10+10 Gbps full-duplex
Come riportato in figura X, l’infrastruttura del CED deve essere incentrata
attorno ad una coppia18 di Switch Layer 3 di core interconnessi tra loro mediante
stack ad anello (ring) di capacità pari almeno a 40 Gbps full-duplex.
XXX
Figura 2 Figura architettura CED.
Come detto, agli switch di core vanno interconnessi la rete ospedaliera esistente, i
diversi reparti e il sito di DR19, prevedendo la ridondanza sia di apparato sia di
schede di rete.
L’architettura da implementare per la sicurezza perimetrale e la
terminazione dei tunnel IPSec, diretti su rete pubblica20, deve prevedere anche in
questo caso una ridondanza a livello di Firewall e di switch per l’implementazione
del segmento “outside” della rete.
Il sito di disaster recovery ha il compito di replicare i servizi e le
informazioni in caso di fault del sistema principale. Per una migliore sicurezza e
continuità delle attività dovrebbe essere dislocato, se non geograficamente distante
dal CED, quanto meno in un altro padiglione. Deve essere interconnesso al CED in
fibra ottica, con capacità almeno di 10+10 Gbps full-duplex, e deve contenere una
replica “esatta”21 dei sistemi e servizi presenti nel CED.
XXX
Figura 3 Figura architettura DR.
Infine, per entrambi i siti, è necessario prevedere un’attenta ispezione atta a
verificare l’adeguatezza dei locali e l’eventuale necessità di opere straordinarie di
18
In ridondanza, uno primario ed uno di back-up
Acronimo per Disaster Recovery
20
Per applicazioni di tele-medicina in accesso dedicato
21
Al fine di contenere i costi è possibile collassare più server fisici all’interno di ambienti di
virtualizzazione, mantenendo però performance e SLA paragonabili al sistema di esercizio
19
18
I sistemi RIS/PACS
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ammodernamento e potenziamento (e.g. rete elettrica, condizionamento, controllo
accessi, sensori ambientali etc.).
2.1.1.1. Server
La parte hardware dei server deve contenere meccanismi di ridondanza per
le componenti ad elevata usura (e.g. alimentatori e dischi). Dovrebbero essere
predisposti inoltre meccanismi di backup automatico, load balancing e cluster, al
fine di garantire la massima affidabilità delle macchine che, come detto,
costituiscono il cuore delle attività e delle automazioni dell’intero sistema.
Le informazioni presenti nei database dovrebbero essere codificate in un
linguaggio standard ed il sistema dovrebbe mantenere due copie dei dati presenti
nel database. Oltre a questa funzione principale, di supporto alla richiesta di
immagini in archivio, il database system dovrebbe essere interfacciato con il RIS e
con l’HIS, in modo così da acquisire le informazioni addizionali del paziente dai loro
rispettivi database.
Le componenti minime da prevedere sono:
•
DBMS SQL Server in Cluster
•
Application Server in Cluster
•
n.2 Web Server in Network Load Balancing
2.1.1.2. Archive system (storage)
In origine, le immagini venivano archiviate immediatamente su memoria di
massa locale ad accesso veloce (on-line) e lì tenute per un tempo variabile fra 3 e 6
mesi; politiche automatiche del sistema le spostavano poi su DVD all’interno di un
juke-box per gestore di media ottici, da dove potevano essere richiamate in
automatico in caso di necessità senza intervento umano, ma con tempi di risposta
notevolmente superiori. In seguito i DVD venivano periodicamente tolti dal juke-box
e, contrassegnati da un codice generato dal sistema, immagazzinati in armadi
ignifughi (off-line); in caso di necessità gli esami potevano essere immessi
nuovamente nel sistema questa volta con intervento umano e tempi maggiori. Con la
diminuzione dei costi delle memorie di massa è diventata prassi mantenere tutte le
immagini nella memoria ad accesso immediato (everything-on-line) cioè su hard
disk; questo, assieme alle crescenti velocità delle reti, permette un tempo di accesso
19
I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
alle informazioni dell’ordine dei secondi per una singola immagine.
I dispositivi di archiviazione sono costituiti fondamentalmente da un archive
server, da un database system, da una libreria di dischi e da una rete di
comunicazione, tendenzialmente con velocità dell’ordine del Gbps. Tramite
quest’ultima l’archive system è collegato ai computer di acquisizione ed alle stazioni
di lavoro. Le immagini radiologiche, prodotte dalle postazioni di acquisizione o
imaging systems, vengono trasmesse all’archive server, dal quale sono appunto
archiviate nell’area di storage e successivamente inviate alle workstation che ne
fanno richiesta.
Le funzioni principali dell’archive server sono:
1. il ricevimento delle immagini appena prodotte
2. l’archiviazione delle immagini attualmente in lavorazione per una veloce
consultazione
3. la registrazione delle immagini nei dischi ottici allo scadere del tempo
prestabilito
4. il raggruppamento degli esami relativi ad un paziente
5. l’aggiornamento del database del PACS
6. la ricerca di immagini eseguite nel breve periodo
7. il recupero di immagini eseguite nei tempi passati
8. l’autorouting22 delle immagini
Vista la sua natura, un archive server dovrebbe essere dotato di capacità di
archivio notevoli, con numerose interfacce per sistemi ed interfacce di rete (Ethernet
e FO); con questa vasta dotazione hardware, l’archive server può supportare
numerosi processi che avvengono in contemporanea. In aggiunta alla sua primaria
funzione di archivio delle immagini, l’archive server ha il compito di gestire il flusso
delle immagini che provengono al PACS dai computer di acquisizione e di inviarle
alle varie workstation.
Nonostante i progressi nella conservazione e nelle tecnologie di trasmissione,
la compressione delle immagini è indispensabile, dal momento che così si cercano
di ridurre non solo le esigenze di storage ma anche i tempi di trasmissione dei
22
Invio automatico e selettivo delle immagini solo alle workstation autorizzate
20
I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
dati. Una compressione lossless, senza perdita, viene normalmente utilizzata su tutte
le immagini prima dell’esecuzione della refertazione, dal momento che tale
compressione non cambia l’immagine né in termini di pixel né nelle dimensioni.
Dopo la diagnosi può essere utilizzata una compressione con perdita (lossy), al fine
di ridurre le dimensioni delle immagini. In generale però, proprio per la natura di
alterazione dell’immagine, si tende ad evitare una compressione di tipo lossy,
preferendo lo spostamento delle immagini e dei dati, non più utilizzati dopo un certo
lasso di tempo, negli archivi ottici, meno costosi e a lungo termine.
Le componenti minime da prevedere sono:
•
NAS in Cluster
•
struttura di back-end, che supporti dischi in tecnologia Fibre Channel e/o
SATA
•
software per la gestione avanzata del NAS
Dovrà infine essere prevista almeno una consolle di conservazione
sostitutiva (vedi dopo) per la gestione dei processi di archiviazione legale.
2.1.1.3. Switch di Core e di Distribuzione
Un’altra componente fondamentale dell’intero sistema è costituita dalla
possibilità di far arrivare, in modo capillare, le informazioni e i dati dai server alle
workstation. A partire dalla sala CED e dal DR che, come detto, dovranno essere
equipaggiati con switch di core ridondati Full Layer 3, connettività in fibra ottica,
doppia alimentazione e possibilità di sostituire moduli di espansione “a caldo”, ossia
senza spegnere l’apparato. L’affidabilità degli switch di core dovrà essere massima,
visto che a questi apparati afferiscono tutti i servizi e tutte le dorsali primarie di
collegamento.
Dovrà inoltre essere possibile implementare politiche di QoS23, per la
prioritizzazione del traffico, e politiche di sicurezza a livello di porta di rete tramite
il protocollo IEEE 802.1x (vedi dopo).
Dislocati presso gli armadi rack dei padiglioni, dei piani e delle stanze vanno
collocati switch che permettono la distribuzione della rete, come detto, in modo
capillare. Tali switch, dalle performance richieste inferiori rispetto a quelli di core,
23
Acronimo per Quality of Service o qualità del servizio
21
I sistemi RIS/PACS
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dovrebbero avere porte di diverso tipo al fine di poter collegare la rete di
distribuzione, in fibra ottica, alle apparecchiature e workstation, solitamente
collegate con cavi di rame. E comunque auspicabile prevedere una dotazione di
switch sovradimensionati per fornire connettività presso i servizi critici (e.g. sale
operatorie).
2.1.1.4. Rete elettrica, UPS e Gruppo Elettrogeno
Per tutta la strumentazione e gli apparati elettrici, ubicati non solo presso la
sala CED e DR ma anche presso tutti i punti sensibili del sistema (e.g. postazioni di
refertazione, sale operatorie etc.), deve essere previsto un meccanismo di
alimentazione protetta e continua anche in caso di mancanza elettrica principale,
tramite l’utilizzo di una rete elettrica parallela e collegata al gruppo elettrogeno
dell’ospedale. Tale rete, solitamente già presente, potrebbe essere semplicemente
ammodernata oppure ampliata, in ragione dei carichi elettrici derivanti
dall’introduzione dei nuovi apparati.
Devono inoltre essere previsti UPS24, da frapporre tra la rete elettrica protetta
e le apparecchiature, che permettono l’erogazione di energia elettrica dal momento in
cui quella principale viene a mancare a quando il gruppo elettrogeno entra in
funzione (solitamente 20-30 secondi). In aggiunta, visto che le apparecchiature
elettriche sono molto sensibili anche ai minimi sbalzi di tensione, l’UPS ha il
compito di mantenere costante e stabile la tensione in uscita in modo
assolutamente trasparente al carico.
2.1.2. Workstation
Le stazioni di lavoro o workstation sono i luoghi deputati all’interpretazione
dell’esame e all’elaborazione delle immagini, per mezzo di monitor ad altissima
risoluzione. La dotazione hardware può differenziarsi in base al tipo di utilizzo
della workstation stessa:
1. Postazioni per refertazione, con funzionalità anche vocali
2. Postazioni di consultazione
3. Postazioni di tele-radiologia
24
Acronimo per Uninterruptible Power Supply o gruppo statico di continuità
22
I sistemi RIS/PACS
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2.1.2.1. Postazioni per refertazione
La refertazione consiste fondamentalmente nella formulazione della diagnosi.
Per una buona riuscita la qualità delle immagini deve essere paragonabile, se non
superiore, a quella riportata con la pellicola. A tal fine nelle stazioni si dovrebbero
installare 1-2 monitor ad altissima risoluzione, con grandezza compresa tra 17 e 19
pollici e con lato verticale maggiore. Le postazioni dovrebbero inoltre avere almeno
6 Gbyte di memoria RAM, per contenere tutte le immagini di un unico esame, un
software mirato alla gestione delle immagini e periferiche di puntamento precise
quali trackball o mouse.
Con particolare riferimento al software, al fine di ottenere un valido supporto
alla diagnosi, sono necessarie le seguenti funzionalità, comunemente implementati
nei pacchetti applicativi utilizzati per la refertazione:
variazione dei livelli di grigio
inserimento di annotazioni di testo e grafiche
salvataggio dei dati
modifica dell’orientamento dell’immagine
misurazione di linee, aree, angoli
accentuazione dei contorni
visualizzazione in contemporanea di tutte le immagini dell’esame
modifica dell’ordinamento sequenziale delle immagini
inversione dei livelli di grigio
visualizzazione delle informazioni tecniche relative alle immagini (regione
anatomica, numero di immagini, data e ora di esecuzione dell’esame)
elenco delle immagini disponibili
messaggi di errore
help in linea, presente ad ogni livello
opzioni software aggiuntive quali stampa, ricerca paziente, elaborazione testi
Per quanto concerne il salvataggio dei dati, questo dovrebbe avvenire nei
tempi e nei modi stabiliti dall’utente, per consentire di effettuare eventualmente
revisioni successive dei dati inseriti e delle immagini, per evitare l’errato
inserimento dei dati anagrafici o dell’archiviazione delle immagini di qualità
scadente. A tale scopo è utile un meccanismo di archiviazione automatica
23
I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
giornaliera e legata ad ogni singola utenza che ha eseguito refertazioni durante la
sessione di lavoro.
Il difficile aspetto della conformità del software alle esigenze del radiologo
sta assumendo sempre maggiore rilievo e porta ad una costruttiva collaborazione
tra informatico e radiologo. In questo rapporto di collaborazione il radiologo
propone miglioramenti ed evidenzia eventuali carenze del software, espone
esigenze attuali e future, permettendo al programmatore di rendere migliore il
prodotto. Del resto il programmatore fornisce al radiologo gli strumenti di lavoro,
assicurando un’assistenza in tempo reale sia sul prodotto finito, anche per eventuali
aggiornamenti.
2.1.2.2. Postazioni per refertazione vocale
Negli ultimi anni si è assistito alla progressiva integrazione delle metodologie
di speech recognition, o riconoscimento vocale, nelle postazioni di lavoro. Tali
sistemi permettono la refertazione vocale, con notevole risparmio in termini di
tempo. Come tutto il sistema RIS/PACS, anche la refertazione vocale prevede una
soluzione client-server unica, in grado di fornire i seguenti vantaggi:
1. flessibilità, in quanto gli autori non sono legati ad un’unica stazione di lavoro
2. i vocabolari, che contengono termini tecnici ed abbreviazioni correnti per i
diversi ambiti, possono essere condivisi da più autori
3. gestione centralizzata del sistema
Tali sistemi permettono anche la trasmissione del file audio sia tramite LAN
che tramite WAN. Supportano sia la modalità on-line (dettatura/correzione) che la
modalità
batch
(dettatura/trascrizione
successiva).
Forniscono
funzionalità
aggiuntive, quali punteggiatura automatica e riconoscimento, anche in caso di
esitazione della voce, aumentandone la flessibilità. Si adattano continuamente allo
stile di dettatura dei diversi autori, al loro vocabolario specifico e alle caratteristiche
di pronuncia, minimizzando le necessità di intervento manuale e migliorando i
livelli di riconoscimento. Per incrementare ulteriormente le prestazioni iniziali del
sistema è possibile inserire nuove parole. Nella figura seguente è riportata un
esempio di interfaccia grafica con cui tali funzionalità si presentano all’interno della
pagina di refertazione:
24
I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
Figura 4 XXX.
2.1.2.3. Postazioni di consultazione
Le workstation di consultazione sono adibite allo scambio di informazioni
tra il radiologo e il clinico. Frequentemente il paziente, che viene sottoposto ad un
accertamento diagnostico, è accompagnato unicamente dalla richiesta d’esame e
dalla cartella clinica personale25. Ciò che spesso manca al radiologo è
l’interscambio informativo con il clinico che ha indirizzato il paziente verso quel
tipo di esame, in modo da condurre un’indagine più mirata su un particolare quesito
diagnostico o eventualmente modificare gli orientamenti dell’esame mentre viene
eseguito, riducendo tempi e costi della prestazione. Del resto, per il clinico una
risposta diagnostica rapida e certa rappresenta un valido contributo per la
realizzazione di un piano terapeutico efficace e tempestivo. In questo modo la
consultazione telematica può evitare che il clinico si sposti dal proprio reparto per
raggiungere il reparto radiologico, una pratica che nella maggioranza degli ospedali è
ancora di routine e che causa inefficienze.
2.1.2.4. Postazioni di tele-radiologia
La tele-medicina è l’insieme di tecniche mediche ed informatiche che
permettono l’analisi, la diagnosi e la cura di un paziente a distanza o più in generale
di fornire servizi sanitari a distanza. Nell’ambito della diagnostica clinica, è
possibile per un medico effettuare la diagnosi su un paziente che non è fisicamente
nella stessa struttura ospedaliera, attraverso la trasmissione a distanza di dati prodotti
da strumenti diagnostici. In casi complessi la tele-medicina permette di avere una
“second opinion” medica, ossia di la possibilità di fornire una opinione clinica a
distanza, supportata da dati acquisiti ed inviati ad un medico remoto che li analizza e
25
Se si tratta di paziente ricoverato
25
I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
li referta, producendo di fatto una seconda valutazione clinica su un paziente. Le
tecniche tele-mediche possono fornire anche applicazioni di formazione a distanza,
nelle quali il medico remoto può specializzare i medici che chiedono una second
opinion su un caso clinico attraverso tecniche di e-learning. Infine tali metodologie di
diagnosi sono da preferire nei casi in cui lo spostamento del paziente presso un
altro ospedale può comportare rischi alla salute del paziente stesso.
Le workstation di tele-radiologia sono quindi deputate, oltre che
all’elaborazione, alla trasmissione e ricezione di immagini diagnostiche e dati da e
per la struttura ospedaliera. Gli elementi costitutivi di una stazione di tele-radiologia
sono:
•
dispositivi di acquisizione delle immagini, variabili in funzione delle
modalità diagnostiche richieste
•
stazione di lavoro “potente” in termini di potenza di calcolo, disponibilità di
memoria e software di gestione
•
accesso alla rete ospedaliera remota tramite Internet26
2.1.3. CD paziente e postazioni automatizzate di masterizzazione
Come
detto
in
precedenza,
uno
dei
maggiori
benefici
apportati
dall’introduzione di un sistema RIS/PACS moderno all’interno di una struttura
ospedaliera è quello di consentire la graduale sostituzione della pellicola
radiografica come strumento per la visualizzazione e la documentazione delle
immagini, fino al completo azzeramento, nell’ottica di una gestione della
produzione radiologica tutta filmless. In sostituzione al paziente verrà consegnato un
patient CD o CD paziente, ossia un supporto “autoconsistente” al cui interno si
devono trovare:
1. una pagina indice, personalizzabile con i loghi aziendali, che consente la
navigazione del patient CD
2. un sistema di visualizzazione auto-eseguibile, che permette la consultazione
del contenuto del CD su qualsiasi personal computer e compatibile con i più
diffusi sistemi operativi. Tale software dovrà inoltre permettere funzionalità
di manipolazione delle immagini simili a quelle previste per le postazioni
26
Per mezzo di rete cablata, wireless o radiomobile
26
I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
per refertazione
3. il referto relativo al quesito diagnostico posto, dal quale è possibile passare
alla visualizzazione delle immagini prodotte
4. tutte le immagini, sia a risoluzione standard27 che ad altissima risoluzione28
5. meccanismi di firma digitale, marca temporale etc. che permettano di
verificare l’autenticità del dato visualizzato
Per la sua masterizzazione sarà necessario dotarsi di almeno due stampanti
di rete per CD. Tali dispositivi integrano al loro interno un server di gestione dei
processi di stampa, che rende la macchina del tutto automatica e “chiusa” agli
accessi non desiderati. Questo sistema “all-in-one” è in grado di masterizzare un
supporto stampabile alla volta, prendendoli autonomamente del contenitore,
analogamente a quanto fa una stampante tradizionale con il cassetto dei fogli bianchi.
Il masterizzatore deve integrare anche una stampante a trasferimento termico per
la personalizzazione grafica della parte stampabile del CD, sul quale porre una
serigrafia automatica contenente loghi ed informazioni circa l’ospedale, il paziente,
il tipo d’esame etc. La stampa dovrà inoltre essere indelebile e durevole nel tempo.
Di seguito un’immagine esplicativa:
Figura 5 XXX.
Per dare un’idea della sola riduzione dei costi apportata dal semplice cambio
del supporto, basti pensare che nel 2008 il Sistema Sanitario Regionale Toscano ha
erogato circa 4 milioni di prestazioni radiologiche in regime ambulatoriale. Oltre
27
Per visualizzazioni sui comuni monitor da computer, da parte dei medici di base e specialistici
Per visualizzazioni sui monitor diagnostici ad altissima risoluzione, da parte dei medici specialistici
e in sala operatoria
28
27
I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
a questi dati bisogna prendere in considerazione che negli ultimi cinque anni il
numero di Risonanze Magnetiche e di TAC effettuate sono cresciute rispettivamente
del 9,3% e del 6,6%. Questi esami pesano fortemente sul bilancio dell’azienda
ospedaliera proprio per la componente legata alla stampa delle immagini. Prendendo
come esempio un esame TAC, la stima media del costo per la stampa delle
immagini, ottenuta in modalità standard, è di circa € 17 per prestazione. Per fare un
esempio basti pensare che, sempre nel 2008, l’azienda Careggi ha speso circa 1
milione di euro per l’acquisto delle sole pellicole. In questo calcolo non vengono
comunque considerati anche i costi di manutenzione per le macchine addette alla
stampa, i quali fanno lievitare ulteriormente le spese per la stampa dell’esame. In
maniera analoga, il costo legato alla memorizzazione dell’intero esame su CD
paziente è data dal prezzo del supporto, circa € 0,15 per prestazione, con un
risparmio di circa il 99%. Rispetto a circa 1 milione di euro speso per l’acquisto
delle sole pellicole, l’utilizzo dei corrispettivi CD costa circa € 10.000, con un
risparmio di circa € 990.000. A questi dati vanno tuttavia aggiunte, almeno nella
fase iniziale, le spese di acquisto o di canone dovuti per le postazioni di
masterizzazione. In ogni caso tutte queste spese possono essere velocemente
ammortizzate nel giro di poco tempo.
2.1.4. Postazioni per sala operatoria
Vista l’eliminazione delle pellicole, come supporto per le immagini
radiografiche, i convenzionali diafanoscopi vanno sostituiti29 con workstation
complete ed autonome, dotate di monitor ad elevate prestazioni30 per la
visualizzazione delle immagini radiologiche. Come per le altre postazioni di lavoro,
dovrà essere installato un software specifico per la gestione delle immagini e dei
settaggi DICOM, così da poter controllare e calibrare secondo standard. Visto
l’ambito di impiego, la workstation dovrà essere realizzata in una struttura in
acciaio verniciata a fuoco e integrante una tastiera in acciaio high-grade, ripiegabile
29
È sempre buona norma mantenere un minimo numero di diafanoscopi nel caso in cui si debba
visualizzare una lasta, e.g. proveniente da una struttura ospedaliera esterna che non adotta ancora un
moderno RIS/PACS
30
Il monitor dovrà avere una risoluzione di almeno 1200x1600, una ridotta dimensione del singolo
pixel (0.255x0.255mm), un’elevata luminosità (500cd/m2), un buon rapporto di contrasto (1000:1), un
elevato angolo di visibilità (160°) e dovrà essere dotato di un sensore di controllo della
retroilluminazione (backlight)
28
I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
verso l’interno del telaio per garantire il minimo ingombro e massima igienicità, ed
una trackball/touchpad. La struttura, essendo completamente sigillata a mezzo di
idonee guarnizioni a tenuta stagna, permette un utilizzo ottimale ed una pulizia e
disinfezione accurati. La postazione dovrà infine essere in grado di colloquiare con
il sistema RIS/PACS, permettendo di richiamare e visualizzare le immagini
radiografiche digitali in modalità locale, dal lettore DVD/CD integrato, e da remoto,
tramite opportuna connessione LAN in FO, al fine di non interferire con le
strumentazioni operatorie.
Figura 6 XXX.
2.2. Applicativi Software
Nel momento in cui occorre acquistare dispositivi medici o sistemi
informatizzati, oppure sviluppare del software o progettare un nuovo sistema, la
scelta di soluzioni standardizzate, soprattutto se applicate in modo sistematico, può
portare numerosi vantaggi, eliminando quasi tutti i problemi derivanti da sistemi
proprietari. Dato che sempre più frequentemente vengono introdotti dispositivi
medici complessi, si cerca dunque di introdurre standard per ridurre la complessità e
i costi delle interfacce e per semplificare la comunicazione fra dispositivi di
produttori differenti. La maggiore integrazione, prodotta da soluzioni uniformi,
facilita la distribuzione dell’informazione e rende più economica la gestione
complessiva del sistema, a vantaggio dell’attività clinica e della salute del paziente.
29
I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
Con soluzioni standard, il trasferimento automatico e l’import31 delle informazioni
diventa più semplice e riduce la necessità di interventi diretti da parte degli operatori,
aumentando la loro disponibilità e diminuendo la probabilità di errori dovuti
all’intervento umano. Per questo è essenziale che il sistema RIS/PACS sia DICOM
compatibile con la possibilità di interrogare, recuperare, archiviare dati e opzioni di
stampa. La compatibilità DICOM, ed in generale di qualsiasi dispositivo DICOM
compatibile, deve essere certificata dal costruttore attraverso un documento autocertificativo, denominato conformance statement, che ne elenchi le funzionalità.
I dati radiologici, rappresentabili come immagini, o le immagini vere e
proprie, che vengono archiviate secondo lo standard DICOM sotto forma di file,
vengono comunemente chiamate immagini DICOM. L’errore più frequente che
viene fatto nell’interpretazione del termine è che queste siano assimilabili ad altri
formati di compressione dell’immagine (e.g. JPEG, GIF, etc.). In verità lo standard
DICOM, applicato alla codifica dei file, non è altro che un metodo per incapsulare i
dati e per definire come questi debbano essere codificati o interpretati, ma non
definisce alcun nuovo algoritmo di compressione. Un file DICOM, oltre
all’immagine vera e propria, include anche un “header”, contenente molteplici
informazioni (e.g. nome e cognome del paziente, il tipo di scansione, posizione e
dimensione dell’immagine etc.). Tutte le informazioni memorizzati nell’header
vengono catalogate in gruppi di elementi, detti anche “tag DICOM”.
Le software house specializzate in questo tipo di sistemi offrono una varietà
di caratteristiche e funzionalità del software e, in generale, più funzionalità ha
meglio il sistema sarà utile all’ospedale. Oltre a quanto già citato in precedenza, le
funzionalità minime e più importanti da prevedere sono:
una GUI32 facile ed intuitiva
la presenza di strumenti di manipolazione di immagini e di ricerca dei
pazienti e del testo
la possibilità di effettuare sia una compressione di tipo lossless che di tipo
lossy
l’indipendenza dalla workstation del log-in utente
31
32
Soprattutto in fase di migrazione da un sistema in produzione ed uno nuovo (vedi dopo)
Acronimo per Graphical User Interface o interfaccia grafica utente
30
I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
l’amministrazione della workstation
il controllo delle liste di lavoro
la notifica automatica degli esami precedenti.
2.3. Infrastruttura di rete
Al fine di rendere il lavoro fluido e rispondente alle esigenze dei vari soggetti
che, con i sistemi RIS/PACS, interagiscono è necessario avere un sistema efficace di
rete di collegamento tra i vari sistemi. Quello che maggiormente interessa è la
velocità trasmissiva corrispondente al ritmo di arrivo dell’informazione utile
(throughput). In genere le reti di telecomunicazioni dati si differenziano per:
1. topologia (e.g. a bus, a ring, a stella, magliata)
2. tecnologia (e.g. Ethernet, FDDI, ATM, IP)
3. estensione (e.g. LAN, WAN)
4. mezzi trasmissivi impiegati (e.g. rame, fibra ottica)
Concetti correlati e aspetti tecnici sul funzionamento delle reti sono:
•
capacità: è la massima entità del flusso di informazioni nell’unità di tempo
tra i vari sistemi digitalizzati, ed è misurata in bps33
•
tempo di latenza: è il tempo effettivo impiegato nella trasmissione, cioè dal
momento in cui le informazioni sono immesse in rete al momento in cui esse
sono realmente giunte al sistema digitalizzato di arrivo. Consiste nella somma
del tempo di trasmissione tra chi trasmette e chi riceve e del tempo impiegato
dal ricevente per registrare l’intera serie di bit del messaggio. Quando la rete
è congestionata un messaggio può essere temporaneamente “accantonato”
per un significativo lasso di tempo e, in caso di traffico intenso, eliminato,
con conseguente perdita dell’informazioni (vedi dopo); dovrà quindi essere
ritrasmesso
•
segnalazione di errori: i segnali trasmessi attraverso le reti possono risultare
distorti o ridotti di intensità a causa di interferenze o di un non ottimale
sistema di ricezione da parte del sistema digitale di arrivo. Normalmente
questo tipo di segnalazione consiste nell’associare, per ogni bit trasmesso del
33
Acronimo per Bit Per Second o bit per secondo
31
I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
messaggio, un’indicazione di errore (BER34). Esistono inoltre efficienti
schemi prestabiliti che automaticamente segnalano l’errore e che possono
identificare il messaggio errato e avviare una procedura di richiesta di nuova
trasmissione del messaggio stesso
•
ampiezza della network: si determina in base al numero di terminali della
rete e alla loro dislocazione geografica. Una rete moderna potrebbe contenere
centinaia di terminali
•
costo della network: il costo complessivo per installare e mantenere una rete
può essere diviso in tre componenti:
1. costo d’installazione del sistema (acquisto ed installazione delle
apparecchiature, eventualmente integrando quanto già esistente)
2. costo di mantenimento (canone mensile o annuale legato alla
manutenzione
preventiva,
programmata
e
straordinaria
delle
apparecchiature)
3. costo effettivo relativo alla trasmissione, basato sulla durata della
trasmissione o sul numero di bit trasmessi
•
cavi di rete: le linee di collegamento, per mezzo delle quali si attua la
trasmissione, sono costituite da cavi che, a loro volta, sono un insieme di
conduttori elettronici metallici (coppers) o di fibre ottiche. I primi,
generalmente utilizzati per il collegamento diretto tra nodi (switch di piano) e
terminali, hanno il vantaggio di avere delle buone performance anche e
soprattutto in rapporto al costo. Le fibre ottiche, dal costo maggiore, offrono
delle velocità di trasmissione più elevate, minore incidenza di errori nella
trasmissione dei bit e vengono quindi impiegate nelle dorsali. La trasmissione
dei bit può avvenire tramite un unico paio di coppers, per mezzo di una
corrente di elettroni, o tramite una singola fibra ottica, per mezzo di un flusso
di fotoni. Due paia di coppers o due fibre ottiche consentono una
comunicazione bidirezionale
•
schede di rete: queste componenti trasformano i segnali, che viaggiano nei
bus all’interno dei computer, in segnali che possono viaggiare sui cavi del
tipo usato. Le schede di rete sono fisicamente collegate ai cavi tramite i
34
Acronimo per Bit Error Rate
32
I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
connettori
•
armadi rack e switch: all’interno degli armadi rack, dislocati nella sala
CED, nella sala di DR e nei vari padiglioni, vengono alloggiati gli switches
ed i patch panels, su cui si collegano le terminazioni dei cavi in rame o in
fibra ottica provenienti dalle altre stanze presenti nella struttura di rete. È
anche auspicabile installare un UPS per garantire la continuità elettrica in
caso di breve interruzione
•
connessione: una connessione consiste nell’instaurare un canale per la
trasmissione delle informazioni tra i terminali della rete ed è supportata da un
circuito, cioè una sequenza di collegamenti e di nodi tra i terminali
medesimi. Normalmente un circuito di connessione si basa su un’appropriata
collocazione di dispositivi di smistamento, gli switch, lungo il percorso. In
questo modo le informazioni, che partono dalla sorgente dirette alla
destinazione, possono, lungo la via, essere dirottate verso postazioni
intermedie, senza comunque perdere di vista il terminale di arrivo. Non è
economicamente conveniente instaurare collegamenti diretti tra tutti i
terminali di una rete; il numero di questi aumenterebbe esponenzialmente e
sarebbe praticamente impossibile il funzionamento e la gestione delle reti. Di
conseguenza i nodi di smistamento, inseriti nella struttura della network, sono
stati pensati per realizzare una sequenza di collegamenti (circuito) mediante
la quale può esistere una comunicazione tra tutti i terminali
•
connessioni multiple: due linee o collegamenti, aventi due distinti terminali
di partenza e di arrivo nell’ambito della stessa rete, possono percorrere un
tratto di percorso in comune mediante l’inserimento di switch
•
congestione della network: quando la rete è “riempita” da molte richieste di
connessione da parte dei terminali si rischia la congestione, se queste
superano la capacità di rete. Molti accorgimenti si possono impiegare
affinché questo non avvenga:
1. aumentare la capacità della network
2. porre un limite al numero delle connessioni
3. adottare politiche di QoS, permettendo l’invio prioritario di alcune
informazioni a scapito di altre meno importanti
33
I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
4. quando se ne renda necessario, eliminare le informazioni già
trasmesse e dirottare il traffico dalle aree congeste
•
protocolli standard di rete: tutte le norme, procedure e formati che sono
stati sottoposti a un processo di standardizzazione, a livello locale o
internazionale, sono definiti protocolli. Questi protocolli definiscono i modi
con
cui
iniziare
o
terminare
lo
scambio
di
informazioni,
sulla
sincronizzazione dei terminali, sul rilievo e correzione degli errori di
trasmissione, sul formato e sulla codifica delle informazioni. I più conosciuti
protocolli standard nelle applicazioni di telecomunicazioni sono il TCP/IP e
l’ISO/OSI.
Da quanto detto in precedenza si comprende che, per il buon funzionamento
del sistema, tutte le sue componenti devono essere in grado di connettersi sia alla rete
locale che a quella geografica. Vista la richiesta di performance elevate, soprattutto il
PACS deve avere connessione alla rete locale LAN in Ethernet/IP e fibra ottica.
Infatti in LAN viaggia l’ampio volume di immagini proveniente dall’archive server
e diretto alle workstation, nonché i dati necessari ad interconnettere i vari
componenti del PACS, includendo i computer di acquisizione, il RIS e l’HIS. Per la
connettività alla rete geografica WAN possono essere utilizzati ATM/IP e rame.
L’infrastruttura di comunicazione e sicurezza dovrà consentire il
conseguimento dei seguenti obiettivi:
centralità
della
rete
e
massima
attenzione
alla
progettazione
e
dimensionamento dell’intera catena di trasmissione (dal semplice cavo alla
distribuzione in rete dei servizi applicativi), quale indispensabile presupposto
alla realizzabilità di un “sistema distribuito” efficace, performante ed
assolutamente idoneo a sostenere i livelli di carico prodotti dalle applicazioni
omogeneità e funzionalità delle soluzioni architetturali adottate; l’obiettivo
in questo caso è quello di ottenere una prestazione percepita dall’utente il più
possibile uniforme su tutte le postazioni di lavoro e di semplificare le attività
sui sistemi, compresa la manutenzione
scalabilità nelle prestazioni e negli ampliamenti
flessibilità, sia di crescita che di configurazione, allo scopo di definire un
sistema facilmente adattabile alle dinamiche di migrazione di servizi e
34
I sistemi RIS/PACS
applicazioni,
Davide Caracausi
di
allocazione delle risorse,
di
mobilità interna,
di
35
riconfigurazione delle VLAN etc.
massima disponibilità dei sistemi centralizzati, mediante l’allestimento di
un sito di disaster recovery, logisticamente e geograficamente distinta dalla
sala CED principale
impiego della fibra ottica single-mode a 10 Gigabit Ethernet su tutte le
dorsali primarie di collegamento, quale mezzo pregiato di trasmissione
caratterizzato da larghissima banda ed elevata disponibilità
realizzazione delle reti LAN di reparto, CED e disaster recovery in
tecnologia GigabitEthernet, assicurando il trasferimento delle immagini e
dei contenuti applicativi con tempi di risposta ridottissimi (un ordine di
grandezza in meno rispetto alle convenzionali applicazioni FastEthernet)
ridondanza degli apparati di core-switching
realizzazione di un cablaggio strutturato in Cat 6, presupposto
indispensabile per la corretta trasmissione dei segnali ad alta frequenza
prodotti dalle applicazioni Gigabit su rame
installazione di punti di cablaggio doppi, quale migliore predisposizione
degli impianti tecnologici a recepire i futuri cambiamenti ed ampliamenti
integrazione dei nuovi impianti con la rete pre-esistente
impiego dello standard IEEE 802.1x (Port Based Network Access Control)
per elevare il livello di sicurezza sulle LAN afferenti ai sistemi PACS/RIS,
implementando una rete chiusa ed inaccessibile agli utenti non autorizzati
(vedi dopo)
semplicità del processo di autenticazione, eseguito su tutti i terminali
mediante smart-card e tale da consentire, con il semplice gesto
dell’inserimento della carta e della digitazione di una password, l’accesso alla
rete IEEE802.1x, l’accesso al dominio di competenza ed il logon sugli
applicativi PACS/RIS
fornitura dei circuiti WAN con banda trasmissiva garantita, dimensionata
al fine di consentire la più trasparente, efficace e scalabile erogazione dei
servizi on-line
35
Acronimo per Virtual LAN o rete dati locale virtuale
35
I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
protezione perimetrale dell’accesso Internet utilizzato dagli utenti remoti
del servizio RIS/PACS, mediante un sistema di firewalling in alta affidabilità
centralizzazione del management di tutti i dispositivi di networking e
sicurezza, mediante la fornitura di sistemi adeguati al fine di eseguire il
monitoraggio delle prestazioni, favorire la proattività, semplificare il
troubleshooting ed gli interventi.
2.3.1. LAN
Una LAN è una rete dati locale con un’estensione geografica compresa tra
100 m e 1 km. I collegamenti possono essere effettuati tramite cavi in rame, in fibra
ottica o tramite altri sistemi wireless (senza cavo) ma senza usare le linee
telefoniche/dati. Questi sistemi vengono solitamente realizzati all’interno di un
edificio o tra un gruppo di edifici. Il tipo di rete più comune per i PACS è quella
detta a stella, dove ogni workstation fa capo ad uno switch di piano/building. In
questo tipo di reti lo switch rappresenta il nodo di smistamento del sistema ed è
tramite questo che, come detto, le altre workstation e le altre periferiche colloquiano
tra loro.
Il sistema RIS/PACS informatizzato si basa sull’efficienza, modularità e
robustezza oltre che, intrinsecamente, sull’architettura informatica descritta.
L’infrastruttura di rete deve essere in grado di trasferire dati, immagini diagnostiche
e referti ad alta velocità, in completa sicurezza e con livelli di affidabilità tali da
garantire la continua disponibilità del servizio e dunque delle prestazioni mediche
erogate ai pazienti. Considerata infatti la natura delle informazioni trasmesse,
sensibili e riservate, la rete dovrà essere realizzata in modo da implementare le
opportune politiche di sicurezza (e.g. controllo degli accessi tramite il protocollo
IEEE 802.1x, cifratura delle informazioni trasmesse etc.).
XXX
Figura 7 Immagine rete LAN.
Per quanto concerne la progettazione di cablaggi strutturati sono
universalmente accettati come riferimenti le normative e gli standard pubblicati
dagli Istituti:
ANSI: American National Standard Institute
36
I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
CEI: Comitato Elettrotecnico Italiano
CENELEC: Comitato Europeo di Normalizzazione Elettrotecnica
CISPR: International Special Committee on Radio Interference
EIA: Electronics Industry Association
EN: European Norm
FCC: Federal Communications Commission
IEEE: Institute of Electrical and Electronics Engineer
IMQ: Marchio Italiano di Qualità
ISO: International Standard Organization
TIA: Telecommunication Industry Association
UNI: Ente Nazionale di Unificazione
Essi racchiudono tutte le specifiche relative non solo al cablaggio di edifici ma, ad
esempio, anche le specifiche riferite alla realizzazione delle infrastrutture di tipo
meccanico e civile, nonché agli impianti di terra necessari. Pertanto, tutte le forniture
e le attività relative alla predisposizione ed alla realizzazione delle infrastrutture di
rete devono essere svolte in modo conforme alla normativa tecnica di riferimento
ed in particolare alle norme e gli standard internazionali alla base dell’impiantistica
di reti per la trasmissione dati, e cioè:
ISO/IEC-11801
seconda
edizione:
Cabling
Standards.
Standard
internazionale per la definizione di un generico sistema di cablaggio
indipendente dal tipo di applicazione
TIA/EIA-568B:
Commercial
Building
Telecommunications
Cabling
Standard Part 1: General Requirements. Standard americano che definisce le
regole per la realizzazione di un cablaggio generico per telecomunicazioni
CEI EN 50173-1: Tecnologia dell’informazione. Sistemi di cablaggio
generico. Norma europea che definisce le caratteristiche di un cablaggio
generico all’interno di edifici commerciali multipli o singoli. Ottimizzata per
edifici con dimensione superiore ai 3000 m2 fino a 1.000.000 m2 di spazio
d’ufficio e una popolazione fra 50 e 50000. I principi di questa norma
possono essere applicati anche ad istallazioni con requisiti differenti
CEI EN 50174-1: Tecnologia dell’informazione – Installazione del
cablaggio Parte 1: Specifiche ed assicurazione della qualità
37
I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
cablaggio Parte 2: Pianificazione e criteri di installazione all’interno degli
edifici
cablaggio Parte 3: Attività di installazione esterne agli edifici
CEI EN 61935-1: Sistemi di cablaggio generico: Specifica per le prove sul
cablaggio bilanciato per telecomunicazioni conformi alla EN 50173
Durante la posa del cablaggio devono essere tenute in considerazione le normative in
materia di posa a regola d’arte (Legge 186 del 1 Marzo 1968), in materia di
sicurezza sul lavoro e di conformità alla legge 46 del 1990. Devono inoltre essere
rispettate tutte le normative in materia di compatibilità elettromagnetica di una
linea di trasmissione, e più precisamente in accordo a quanto previsto da:
EN 55022
EN 50081-1
EN 50081-2
EN 55024-3/4
EC 89/336
EC 90/683
EN 50082-1
CEI 801-1
CEI 801-2
CEI 801-3
CEI 801-4
In particolare deve essere limitata sia l’energia radiante, che può interferire con altri
dispositivi elettronici presenti nell’area, nonché gli effetti dell’energia incidente, che
può generare rumore sul cavo.
2.3.2. WAN
La WAN è una rete dati geografica che collega sedi remote a grande
distanza. Permette il collegamento all’esterno della rete locale LAN (e.g. Internet o
VPN) per mezzo di opportuni apparati trasmissivi (e.g. modem e router) e linee
telefoniche/dati di operatori di telecomunicazioni. Tali reti permettono di
38
I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
collegare sedi remote anche molto distanti tra loro a discapito della velocità di
trasmissione e dei costi di trasmissione.
XXX
Figura 8 Immagine rete WAN.
39
I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
3. Recupero dei dati pregressi e
migrazione al nuovo sistema
integrato RIS/PACS
È da escludere che una struttura ospedaliera, anche se “piccola”, non
possegga un HIS. Nel caso in cui sia presente anche il reparto di radiologia, la
struttura dovrà avere un sistema RIS/PACS, anche se non integrato ed
informatizzato. In tutti i casi l’implementazione di un nuovo sistema integrato
RIS/PACS deve prevedere, necessariamente, l’importazione dei dati pregressi dal
precedente sistema informatico e l’interfacciamento con lo stesso, al fine di poter
permettere la coesistenza dei due sistemi finché tutto il personale non sarà formato
sul nuovo; solo a questo punto sarà possibile “spegnere” il vecchio sistema e lavorare
definitivamente con il nuovo. La procedura di importazione e migrazione deve
essere effettuata nel minor tempo possibile e non deve compromettere le
prestazioni sia del vecchio che del nuovo sistema.
Le metodologie di importazione di seguito descritte rendono di fatto
disponibili, a partire dalla data di avvio del sistema, tutti i pregressi del RIS
accessibili direttamente del nuovo RIS/PACS e consentono, dalla stessa data, di poter
comunque accedere in modalità automatica anche a tutti i pregressi PACS. Questo
potrà avvenire in parallelo alla fase di migrazione fisica dei dati del PACS sui nuovi
server, migrazione che, dati i volumi, richiede necessariamente un tempo maggiore.
3.1.1. Importazione dei dati verso il RIS
Per un import dei dati verso il nuovo RIS è preferibile procedere in due fasi
cronologicamente distinte:
1. durante la fase di installazione del nuovo sistema, e quindi precedentemente
all’avvio, vengono importati tutti i dati pregressi del RIS ad eccezione di
40
I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
quelli relativi all’ultima settimana prima dell’avvio del nuovo sistema
RIS/PACS36
2. contestualmente all’avviamento del nuovo sistema si effettua l’import dei
dati rimanenti
Al termine di queste operazioni e all’avvio del nuovo sistema RIS saranno
disponibili tutte le prestazioni pregresse, con i relativi referti, e tutti i dati di ogni
paziente.
L’attività di import dei dati, data la struttura dei database, è prevista tramite
un’integrazione dedicata che svolgerà la funzione di importare tutte le tabelle, con i
relativi dati di ogni record, contenenti i dati dei pazienti, delle prestazioni e dei
referti, nonché le rispettive chiavi di aggancio tra le prestazioni RIS e i
corrispondenti studi sul PACS.
Infine, contestualmente all’importazione dei dati anagrafici RIS, è preferibile
prevedere un procedura di verifica ad allineamento una-tantum all’anagrafica
aziendale, permettendo quindi di “sanare” posizioni anagrafiche non congrue sul
sistema RIS.
3.1.2. Importazione dei dati verso il PACS
Pre-requisito alla migrazione dei dati dal vecchio PACS al nuovo sistema è
che, ovviamente, il sistema sorgente sia compatibile con lo standard DICOM37. In
questo modo il nuovo sistema potrà interrogare il PACS in produzione e, utilizzando
le potenzialità del sistema di storage e la connessione di rete a disposizione, potrà
acquisire tutte le immagini ed i referenti presenti nel vecchio sistema.
Una volta importati, i dati del PACS devono essere allineati ai corrispettivi
dati importati dal RIS, tramite una procedura software automatizzata e trasparente
all’utente. Tale modus operandi consente all’utente un utilizzo semplice e
trasparente del sistema, senza che si vada ad inficiare sulle normali attività
lavorative.
36
Per permettere agli utenti l’eventuale chiusura dei referti sul precedente sistema
O con qualche altro standard. In caso contrario il precedente fornitore dovrà fornire le specifiche di
implementazione e memorizzazione dei dati, al fine di poter creare dei “connettori” appositi per
l’import dei dati
37
41
I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
4. La sicurezza dei dati
Considerato il tipo di dati trattati e la loro “delicatezza”, il sistema
informativo deve avere le seguenti caratteristiche:
1. disponibilità: l’informazione ed i servizi che eroga devono essere a
disposizione degli utenti compatibilmente con i livelli di servizio
2. integrità: l’informazione ed i servizi erogati possono essere creati, modificati
o cancellati soltanto dalle persone autorizzate a svolgere tale operazione
3. autenticità: garanzia e certificazione della provenienza dei dati
4. confidenzialità o riservatezza (privacy): l’informazione può essere resa
disponibile solamente alle persone autorizzate a compiere tale operazione
Per meglio garantire un sistema affidabile bisogna adottare tutte le moderne
soluzioni di business continuity dei sistemi. Come detto, la presenza di un sito di
disaster recorevy, in un locale distinto rispetto al CED e su un sistema on-line
gemello, è mandatorio e permette non solo la replica dei server, e quindi la
continuità delle attività anche in caso di indisponibilità dei servizi presso la sala
CED, ma anche il mirror dell’archivio. Meccanismi di swap automatico e
successivo ripristino permettono che l’intero sistema possa continuare a funzionare,
senza alcuna perdita di dati ed interruzione di servizio, in modo trasparente per
l’utilizzatore. Bisogna inoltre prevedere:
configurazione in cluster di tutti i server applicativi
configurazione RAID dei dischi, sia dei server che degli apparati di storage
alimentazione, ventilazione, schede di rete ridondate e sistema UPS che
alimenti tutti i sistemi e gli apparati di rete
4.1.1. Autenticazione
Particolare rilevanza deve essere attribuita agli aspetti legati alla sicurezza sia
a livello di accesso alla rete che a livello applicativo. Devono essere previste
procedure di autenticazione degli operatori, subordinate alla fornitura di
42
I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
credenziali univoche, che consentano di stabilirne l’identità. La rete RIS/PACS
dovrà costituire un dominio protetto a livello di porta di rete; qualsiasi tentativo di
accesso non-autorizzato alle prese di rete e/o alle workstation verrà immediatamente
intercettato e bloccato, già a livello di rete, dagli apparati di switching che
impediranno qualsiasi comunicazione. L’assoluta riservatezza dei dati, in termini di
protezione contro accessi effettuati da utenti non autorizzati deve essere realizzata
tramite:
1. tutte le postazioni di lavoro abilitate all’accesso sulla rete RIS/PACS devono
essere soggette ad un processo di autenticazione IEEE 802.1x. Tale
standard permette di identificare, in maniera sicura, gli utenti collegati ad una
determinata porta di rete ed applicare il corrispondente livello di sicurezza
necessario. Nello specifico, all’accensione di un qualsiasi terminale attestato
alla rete (e quindi all’attivazione della corrispondente porta di accesso sullo
switch di competenza), verrà avviato il processo di autenticazione IEEE
802.1x; l’utente dovrà autenticarsi, tramite l’inserimento della smart-card e
della password, entrambe personali, che innescheranno il processo di
autenticazione tramite l’agente IEEE 802.1x, presente sullo switch, che si
occuperà di confrontare i dati forniti con quelli presenti nel server RADIUS
integrato nel domain controller. In caso di esito favorevole, la porta verrà
attivata ed inserita nella VLAN attribuita all’account specificato; in caso di
esito negativo, la porta resterà abilitata solo come porta di servizio IEEE
802.1x
XXX
Figura 9 Autenticazione mediante smart-card.
2. al fine di mantenere la piena operatività e semplificare le gestione della rete
ospedaliera esistente, tutte le postazioni di lavoro non-RIS/PACS
dovranno operare, come accade attualmente, prive di meccanismi di
autenticazione e controllo di porta. Nello specifico, le porte degli switch di
accesso saranno configurate per essere inserite staticamente in una specifica
VLAN “un-trusted”, nel caso in cui la relativa postazione non disponga di
un agente IEEE 802.1x attivo
3. tutte le postazioni di lavoro, che accedono al servizio di tele-radiologia da
43
I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
rete pubblica in modalità dedicata, si collegheranno, su tunnel IPSec, ai
firewall perimetrali, potendo così accedere alla rete sfruttando un canale
sicuro
4. tutte le postazioni di lavoro, che accedono al servizio di tele-radiologia da
rete pubblica in modalità web, si collegheranno, utilizzando un canale SSL
cifrato a livello applicativo, potendo così accedere ai relativi servizi
sfruttando un canale sicuro
5. semplicità del processo di firma dei referti: la smart-card impiegata per
l’accesso ai sistemi sarà predisposta anche per la firma digitale e la marca
temporale dei referti (vedi dopo)
4.1.2. Conservazione sostitutiva
La
conservazione
sostitutiva
è
una
procedura
legale/informatica,
regolamentata dalla legge italiana, in grado di garantire nel tempo la validità legale di
un documento informatico. Si intende per documento una rappresentazione di atti o
fatti e dati su un supporto sia esso cartaceo o informatico (delibera CNIPA
11/2004). La conservazione sostitutiva equipara, sotto certe condizioni, i documenti
cartacei con quelli elettronici e permettere di risparmiare sui costi di stampa,
stoccaggio e archiviazione. Il risparmio è particolarmente alto per la documentazione
che deve essere, a norma di legge, conservata per più anni. Conservare digitalmente
significa sostituire i documenti cartacei, che per legge alcuni soggetti giuridici sono
tenuti a conservare, con l’equivalente documento in formato digitale che viene
“bloccato” nella forma, contenuto e tempo attraverso la firma digitale e la marca
temporale. È infatti la tecnologia della firma digitale che permette di dare la
paternità e rendere immodificabile un documento informatico, affiancata poi dalla
marcatura temporale che permette di datare, in modo certo, il documento digitale
prodotto.
Per quanto riguarda i sistemi informatizzati RIS/PACS, il sistema di
conservazione sostitutiva deve prevedere la memorizzazione dei dati su supporto
ottico e su disco WORM38, mediante una configurazione architetturale che, come
detto, preveda il mirroring dei dati presso un sito di disaster recovery, in piena
38
Acronimo per Write Once Read Many
44
I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
conformità con l’Articolo 8 della Deliberazione CNIPA 11/2004. Il Responsabile
della Conservazione Sostitutiva sarà identificato dall’ospedale e sarà incaricato per
la gestione del processo di conservazione e come tale dovrà essere dotato di tutti gli
strumenti di controllo e verifica.
4.2. Normative di riferimento
Per quanto concerne la conservazione sostitutiva, le principali fonti normative
sono:
•
Risoluzione 364E del 3 ottobre 2008 dell’Agenzia delle Entrate
•
Risoluzione 161/E del 9 luglio 2007 dell’Agenzia delle Entrate
•
Circolare 36/E dell’Agenzia delle Entrate dicembre 2006
•
Circolare 45/E dell’Agenzia delle Entrate 2005
•
Deliberazione CNIPA 19 febbraio 2004
•
Deliberazione CNIPA n. 11/2004
•
DPR 28 dicembre 2000, n. 445
•
Decreto 23 gennaio 2004 Ministero dell’Economia e delle Finanze
•
Direttiva 2001/115/CE del 20 dicembre 2001
•
Circolare del 16 febbraio 2001, n. AIPA/CR/27
•
Decreto legislativo del 7 marzo 2005, n. 82 (Codice dell’amministrazione
digitale) e sue successive modificazioni
45
I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
5. Case study: Ospedale X
XXX
5.1.1. Volumi di attività
XXX
5.1.2. Modalità diagnostiche
XXX
5.1.3. Architettura Generale
XXX
46
I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
Appendice
A. Funzionalità del RIS - Il processo di refertazione
Il processo di refertazione parte dalla prenotazione, o comunque dal primo
approccio alla struttura da parte del paziente, per arrivare alla chiusura
amministrativa delle attività effettuate e prevede le seguenti fasi, informatizzate o
meno a seconda del contesto ospedaliero.
A.1. Richiesta d’esame
L’arrivo in radiologia della richiesta d’esame attiva i processi del RIS, che si
incarica della raccolta di una serie di informazioni amministrative e di interesse
clinico. Tra le informazioni di tipo amministrativo rientrano:
1. l’anagrafica del paziente
2. il tipo di esame da effettuare
3. l’operatore
4. la sala
5. la presenza di eventuali vincoli temporali all’effettuazione dell’esame (e.g.
esame urgente o di routine)
Questi dati possono essere raccolti direttamente dal paziente o acquisiti da altri
sistemi informativi: ad esempio, il nome ed il cognome del paziente possono essere
recuperati dal sistema informativo dell’anagrafe del Comune di residenza, oppure
il tipo di esame da effettuare può esistere all’interno del sistema informativo
ospedaliero o regionale. Un caso particolare di acquisizione automatizzata dei dati è
quello effettuato tramite la tessera sanitaria regionale eventualmente posseduta dal
paziente.
La seconda classe di dati raccolti dal RIS in questa fase è rappresentata dalle
informazioni di interesse clinico, che riguardano essenzialmente il motivo per il
quale viene richiesto l’esame.
A.2. Gestione dell’agenda radiologica
47
I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
La fase successiva gestita dal RIS è l’aggiornamento dell’agenda radiologica
sulla base delle risorse disponibili: sale, apparecchi, personale. Il RIS ricerca,
all’interno dell’archivio situato nel server centrale, l’eventuale presenza di dati
precedenti riguardanti il paziente in questione (e.g. prenotazione, accettazione,
referti) utili per rilevare incompatibilità tra esami o segnalare l’avvenuta esecuzione
dell’esame richiesto. A seguito di tali operazioni il RIS elabora un appuntamento e
produce un foglio informativo, che viene consegnato al paziente o inviato al
reparto, in cui è suggerita la preparazione necessaria per gli specifici esami richiesti.
A.3. Accettazione
L’arrivo del paziente, che si presenta per eseguire l’esame diagnostico
fornisce al RIS un’ulteriore occasione per correggere o integrare i dati raccolti
fino a quel momento. Questi elementi, raccolti prima dell’esame, possono anche
avere lo scopo di perfezionare il processo di autorizzazione all’esecuzione
dell’esame, che viene effettuato solo dopo avere verificato la congruità dell’esame
rispetto al quesito ed escluso la presenza di controindicazioni relative o assolute. Se
l’esame viene definitivamente autorizzato, attraverso il RIS si provvede
all’accettazione del paziente all’esame, da distinguere da quella allo sportello, con
significato puramente amministrativo. Quando le apparecchiature diagnostiche
digitali (Angiografia, TC, RM, etc.) sono collegate con il RIS per mezzo di
“worklist” o agenda di sala, l’immissione dei dati del paziente avviene
automaticamente, senza l’intervento dell’operatore. Questo passaggio automatico di
dati tra RIS e apparecchiature consente di evitare errori in grado di portare ad un
disallineamento delle informazioni.
A.4. Esecuzione dell’esame
Questa fase coincide con la produzione delle immagini diagnostiche e dei dati
associati. Si considerano parte integrante dell’esame anche i dati relativi alla
tecnica di acquisizione delle immagini, come la posizione del paziente e l’eventuale
uso e modalità di somministrazione del mezzo di contrasto. Se le immagini sono in
formato DICOM tali dati possono essere forniti al RIS in modo diretto, senza
l’utilizzo aggiuntivo di file. Infatti lo standard prevede che in uno spazio predefinito
del file immagine, definito header, vi siano riportate informazioni di tipo
48
I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
alfanumerico, che oltre all’anagrafica del paziente, includono anche informazioni di
tipo tecnico e procedurale.
A.5. Refertazione e consegna
Dopo l’esecuzione dell’esame, la fase dell’interpretazione delle immagini e
della produzione del referto viene assistita dal RIS con le seguenti modalità:
1. compilazione di una lista di refertazione, che consente di stabilire la priorità
di refertazione, per esempio in funzione del reparto inviante o del radiologo
refertante
2. visualizzazione degli esami precedentemente eseguiti dal paziente (la
cosiddetta “scheda radiologica”)
3. visualizzazione dei referti degli esami precedenti archiviati in forma
elettronica
Il referto presenta, di solito, una struttura di questo genere:
1. descrizione dell’esame effettuato (questa informazione viene normalmente
prodotta automaticamente dal RIS)
2. codice dell’esame
3. descrizione dei segni radiologici rilevati sull’immagine
4. ipotesi diagnostica e diagnosi differenziale
5. codifica diagnostica
Anche nella parte più strettamente clinica, il RIS può offrire un contributo
nella compilazione del referto grazie alla possibilità di richiamare testi prememorizzati in funzione del tipo di patologia. In alcuni casi l’immissione di testi
liberi può essere eseguita direttamente dal RIS mediante moduli dedicati che
permettono l’input vocale, cioè, che sono capaci di interpretare il parlato del
radiologo e di trasformarlo in un file di testo.
A questo punto il radiologo che ha effettuato l’indagine diagnostica rivede il
testo inserito e provvede a validarlo con la firma autografa o con firma digitale,
rendendolo disponibile alla consegna. In un sistema completo, il RIS spedisce il testo
del referto al PACS aggiornando il file DICOM. Il referto firmato resta l’unica copia
opponibile a terzi. Lo sviluppo e l’adozione della firma digitale hanno permesso di
rendere il processo di refertazione molto più sicuro, soprattutto da un punto di vista
49
I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
di identificazione dei medici che hanno compiuto tale asserzione. Con questo
metodo, oltre che garantire sicurezza grazie a impronte di verifica e documenti
criptati, è sempre possibile risalire agli operatori che hanno eseguito e/o refertato
un esame, quindi in caso di contenziosi legali risulta essere una prova certa e
difficilmente manipolabile.
A.6. Archiviazione
Per quanto riguarda l’archiviazione, il RIS provvede alla conservazione
dell’informazione testuale raccolta e generata nel corso del processo diagnostico. Per
l’archiviazione delle immagini il sistema informativo utilizzato è rappresentato dal
PACS. Generalmente il RIS mantiene, per almeno un anno, tutti i referti su memorie
“in linea”. Successivamente il referto viene collocato su un supporto “fuori linea”,
ossia accessibile grazie all’intervento di un operatore che recupera manualmente il
supporto di memoria e lo inserisce nel lettore. La progressiva riduzione del costo
delle memorie digitali sta portando ed un progressivo abbandono dell’archiviazione
fuori linea, con il mantenimento di tutto l’archivio dei referti in modo che sia
immediatamente disponibile.
A.7. Statistiche di natura amministrativa
Negli ultimi anni l’ “aziendalizzazione” delle strutture ospedaliere ha spinto
l’adozione del RIS presso tutti i reparti di radiologia come strumento per
documentare, in modo analitico, l’attività lavorativa. Tale attenzione si è resa più
stringente dal fatto che, l’introduzione dei budget, richiede la precisa identificazione
del numero e della tipologia degli esami eseguiti e l’attribuzione degli stessi ai
diversi reparti all’interno dell’ospedale.
A.8. Verifica di qualità
Un RIS di moderna concezione non può limitarsi alle pur fondamentali
attività fin qui accennate: in effetti vi sono funzioni, in passato considerate
“avanzate”, che oggi sono divenute indispensabili. Un esempio è quello del
coinvolgimento del RIS nella verifica della qualità delle diagnosi radiologiche
prodotte. È evidente che al RIS non viene richiesto di effettuare direttamente tale
verifica, piuttosto di aiutare i radiologi a seguire, dopo la refertazione, il decorso
clinico dei pazienti esaminati ed a confrontare tali risultati con la diagnosi
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I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
radiologica originariamente formulata. Sulla base del grado di concordanza tra la
diagnosi radiologica e la diagnosi definitiva alla luce dei dati della biopsia,
dell’intervento chirurgico, dell’autopsia, ovvero del follow-up è possibile stabilire la
“perfomance diagnostica” dei singoli operatori e del reparto nel suo insieme e, al
tempo stesso, è possibile realizzare un archivio didattico di casi verificati.
A.9. Gestione della manutenzione delle apparecchiature
Una caratteristica molto importante del RIS è quella di essere capillarmente
distribuito nel reparto, con una serie di stazioni di lavoro in rete, alle quali hanno
accesso tutte le figure professionali presenti. Pertanto, tra le funzioni che il RIS può
svolgere, soprattutto in considerazione della frequente interazione da parte di tutto il
personale, un esempio di particolare interesse è rappresentato dalla raccolta delle
informazioni necessarie per la gestione ottimizzata delle apparecchiature presenti
nel reparto, con particolare riguardo al monitoraggio della manutenzione. Infatti, al
sistema possono essere notificate, per ogni apparecchiatura, il relativo stato d’uso,
il carico di lavoro, i tempi di fermo-macchina, etc. È ben noto che una gestione
efficiente delle attrezzature radiologiche non può prescindere da un’accurata
sorveglianza della loro manutenzione. Ciò non solo in ragione dell’importanza di
disporre di apparecchiature che siano sempre in condizioni ottimali per il lavoro
clinico, ma anche nel quadro di una gestione attenta alle risorse, visto che il costo
dei contratti di manutenzione incide in modo rilevante sulla spesa. È quindi
essenziale accertarsi che la manutenzione delle apparecchiature diagnostiche sia
adeguata sul piano tecnico e al tempo stesso su quello economico.
A tale scopo un possibile approccio metodologico è quello basato
sull’utilizzazione del RIS per la raccolta e la gestione dei dati relativi allo stato di
manutenzione delle varie apparecchiature. Per consentire tale raccolta di dati è
necessario predisporre, all’interno del RIS, una scheda di monitoraggio per
ciascuna apparecchiatura. La scheda deve riportare le seguenti informazioni:
1. dati che consentano l’identificazione univoca dell’apparecchio (modello,
numero di inventario, matricola, etc.) e dati sulla ditta incaricata della
manutenzione (codice ditta, indirizzo, numero verde, nominativo della
persona di contatto, etc.). Tali informazioni costituiscono un pro-memoria
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I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
utile per la rapida attivazione delle procedure di chiamata, nel caso sia
necessaria la richiesta di un intervento di manutenzione post-danno
2. dati relativi al contratto di manutenzione (tipo di contratto, numero di
interventi di manutenzione preventiva previsti, SLA di risposta degli
interventi post-danno, pezzi di ricambio inclusi nel contratto, etc.)
3. calendario degli interventi di manutenzione preventiva
4. diario degli interventi post-danno (data e tipo di intervento, ore di fermomacchina, utilizzazione di eventuali pezzi di ricambio, etc.)
Sulla base dei dati registrati, per ogni apparecchiatura, il RIS deve essere in grado di
innescare una serie di azioni quali, ad es., la chiusura automatica delle sale
diagnostiche interessate da interventi di manutenzione preventiva, la raccolta dei dati
riguardanti gli interventi post-danno effettuati e l’elaborazione di statistiche relative
alla funzionalità delle apparecchiature. Grazie a questi dati è possibile verificare
l’efficienza funzionale delle singole apparecchiature, con possibilità di documentare
esattamente le ore di fermo-macchina, il numero e il costo degli interventi di
manutenzione. Ciò è di particolare interesse nel caso di apparecchiature obsolete,
per le quali è possibile analizzare la tipologia dei guasti più frequenti ed i pezzi di
ricambio utilizzati, ottenendo utili indicatori per la valutazione di convenienza
economica di una eventuale sostituzione.
52
I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
Glossario e acronimi
AAA (Authentication, Authorization, Accounting) = protocollo che realizza le tre
funzioni di autenticazione, autorizzazione e accounting
Autorouting = invio automatico e selettivo delle immagini solo alle workstation
autorizzate
BER (Bit Error Rate) = rapporto tra i bit non ricevuti correttamente e i bit trasmessi
Bps o bit/s (Bit Per Second) = bit per secondo, unità di misura della capacità di un
canale di comunicazione
CED = Centro Elaborazione Dati
Conformance statement = documento auto-certificativo, prodotto dal costruttore, che
certificata la compatibilità del dispositivo DICOM
CR (Computed Radiography) = radiografia digitale
CUP = Centro Unificato Prenotazioni
Diafanoscopio = schermo luminoso utilizzato per l’osservazione delle immagini
radiografiche
DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) = standard che
definisce i criteri per la comunicazione, la visualizzazione, l’archiviazione e la
stampa di informazioni di tipo biomedico quali ad esempio immagini radiologiche
DR (Disaster Recovery) = insieme di misure tecnologiche e organizzative/logistiche
atte a ripristinare sistemi, dati e infrastrutture necessarie all’erogazione di servizi
di business per imprese, associazioni o enti, a fronte di gravi emergenze che ne
intacchino la regolare attività
EOL (Everything On Line) = sempre in linea, sempre disponibile
Gruppo Elettrogeno = macchina costituita da un motore termico accoppiato ad un
generatore elettrico (alternatore), atta a produrre energia elettrica a partire da
energia termica di combustione tramite opportuna conversione passando
attraverso una conversione intermedia in energia meccanica
GUI (Graphical User Interface) = interfaccia grafica utente
HIS (Hospital Information System) = sistema informativo ospedaliero per la gestione
53
I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
complessiva del paziente (accettazione, prenotazione di esami e fatturazione)
IHE (Integrating the Healthcare Enterprise) = gruppo di lavoro internazionale che
lavora in sinergia con le associazioni legate alla sanità e promuove l’uso di
standard già definiti in ambito medicale
ISO (International Standards Organitation) = Organizzazione internazionale per la
normazione, è la più importante organizzazione a livello mondiale per la
definizione di norme tecniche
LAN (Local Area Network) = rete dati locale con un’estensione geografica compresa
tra 100 m e 1 km
LIS (Laboratory Information System) = sistema informatico utilizzato in ambito
sanitario per gestire le richieste dei pazienti nonché processare e memorizzare le
informazioni generate dai macchinari dei laboratori di analisi
Lossless = tipo di compressione senza perdita di dati
Lossy = tipo di compressione con perdita di dati
NAS (Network Attached Storage) = dispositivo collegato ad una LAN la cui
funzione è quella di condividere tra gli utenti della rete un’area di storage
OSI (Open Systems Interconnect) = standard per reti di calcolatori stabilito nel 1978
dall’ISO
PACS (Picture Archive Computed System) = sistema
per
l’archiviazione
e
la
trasmissione delle immagini
Patch panel o sezionatore = sistema che interfaccia tra di loro sezioni diverse di un
cablaggio. Tipicamente è composto da una serie di pannelli forati, sul retro dei
quali sono raccordate le sezioni di cablaggio. Tra un foro e l’altro, cioè da due
sezioni, è possibile realizzare un collegamento tramite un tratto di cavo, chiamato
patch cord.
QoS (Quality of Service) = qualità del servizio; nel campo delle reti di
telecomunicazioni indica i parametri usati per caratterizzare la qualità del servizio
offerto dalla rete (ad esempio perdita di pacchetti, ritardo), o gli strumenti o
tecniche per ottenere una qualità di servizio desiderata
RADIUS (Remote Authentication Dial-In User Service) = un protocollo informatico
di AAA (Authentication, Authorization, Accounting) utilizzato in applicazioni di
accesso alle reti
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I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
RIS (Radiology Information System) = sistema informatico radiologico per la
gestione del paziente (prenotazione, accettazione, refertazione, statistiche)
RM o MR (Magnetic Resonance) = risonanza magnetica
SLA (Service Level Agreement) = strumenti contrattuali con cui definire le metriche
di servizio nei contratti commerciali
TAC (Computed Axial Tomography) = tomografia assiale computerizzata
TC o CT (Computerized Tomography) = tomografia computerizzata
TCP/IP (Transmission Control Protocol (TCP) e Internet Protocol (IP)) = protocollo
di comunicazione dati per reti a commutazione di pacchetto
Throughput = capacità di trasmissione di canale di comunicazione
UPS (Uninterruptible Power Supply) = gruppo statico di continuità; apparecchiatura
utilizzata per mantenere costantemente alimentati elettricamente in corrente
alternata apparecchi elettrici
VLAN (Virtual LAN) = insieme di tecnologie che permettono di segmentare una rete
locale, basata su switch, in più reti locali logicamente non comunicanti tra loro ma
che condividono la stessa infrastruttura fisica di rete locale
VPN (Virtual Private Network) = rete dati virtuale privata
WAN (Wide Area Network) = rete dati geografica che collega sedi remote a grande
distanza per mezzo di linee di telecomunicazione
WORM (Write Once Read Many) = si riferisce ad un tipo di dispositivo di
memorizzazione su cui si può scrivere soltanto una volta, ma che può essere letto
diverse volte
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I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
Bibliografia
•
Bryan S, Weatherburn GC, Watkins JR, Buxton MJ., “The benefits of hospitalwide picture archiving and communication systems: a survey of clinical users of
radiology services” Br J Radiol. 1999
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CEE
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sui
dispositivi
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http://www.salute.gov.it/ipocm/resources/documenti/Direttiva_93-42.pdf
•
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Tecniche
per
la
Conservazione
Sostitutiva
-
http://archivio.cnipa.gov.it/site/_files/DELIBERAZIONE%2019%20febbraio%2
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Passariello R. “Elementi di Tecnologia in Radiologia e Diagnostica per
Immagini”, 1990
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Arenson R.L., Chakraborty D.P., Seshadri S.B., Kundel H.L. “The Digital
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56
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Davide Caracausi
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Elenco delle principali installazioni dei sistemi RIS/PACS della M.I. Medical http://www.mimedical.it/installazioni/principali_installazioni_MIMedical.pdf
•
Istruzioni
uso
CD
Paziente
-
http://www.apss.tn.it/public/allegati/Pacs-
Manuale.pdf
•
Elenco delle principali fonti normative sulla Conservazione Sostitutiva:
o Risoluzione 364E del 3 ottobre 2008 dell’Agenzia delle Entrate
o Risoluzione 161/E del 9 luglio 2007 dell’Agenzia delle Entrate
o Circolare 36/E dell’Agenzia delle Entrate dicembre 2006
o Circolare 45/E dell’Agenzia delle Entrate 2005
o Deliberazione CNIPA 19 febbraio 2004
o Deliberazione CNIPA n. 11/2004
o DPR 28 dicembre 2000, n. 445
o Decreto 23 gennaio 2004 Ministero dell’Economia e delle Finanze
o Direttiva 2001/115/CE del 20 dicembre 2001
o Circolare del 16 febbraio 2001, n. AIPA/CR/27
o Decreto legislativo del 7 marzo 2005, n. 82 (Codice dell’amministrazione
digitale) e sue successive modificazioni
•
J. L. Hennessy, D. A. Patterson, “Computer Architecture: A quantitative
approach” 2nd edition, Morgan Kaufmann Publishers Inc., 2001
•
Andrew S. Tanenbaum, “Reti di computer” 3a edizione, UTET Università, 1998
•
Andrew S. Tanenbaum, David J. Wetherall, “Reti di calcolatori” 5a edizione,
Pearson, 2011
•
Baffoni L., Borello E., “La reingegnerizzazione della radiologia e la modifica dei
processi di lavoro”, Radiologia Medica 103 (Suppl.1 al N.5), 2002
•
Dalla
Palma
F.,
Tamburini
O.,
57
“Teleradiologia”,
Radiologia
Medica
I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
(Suppl.1/2004)
•
Giovagnoni A., Golfieri R., Maggi S., “PACS principi generali e guida all’uso”,
Radiologia Medica 107 ( Suppl.1 al N.3 ), 2004
•
Paul F. Van der Stelt, “Better imaging: The advantages of digital radiography”, J
Am Dent Assoc, 2008
•
Gara d’appalto a procedura aperta per l’affidamento del contratto quinquennale
per la “Progettazione, realizzazione, gestione e manutenzione del nuovo sistema
RIS-PACS dell’Azienda Sanitaria Provinciale di Palermo” – Capitolato tecnico http://www.asppalermo.org/public/appalti/2011/RIS_PACS/ASP%20PA%20RIS
%20PACS%20capitolato%20tecnico.doc
•
Graziano M., Marzo, “Sistemi Digitali per le Radiologie - RIS&PACS”, 2010
58
I sistemi RIS/PACS
Davide Caracausi
Sitografia
RIS - Sistema informatico radiologico
http://it.wikipedia.org/wiki/Sistema_informatico_radiologico
PACS - Sistema di archiviazione e trasmissione di immagini
http://it.wikipedia.org/wiki/Picture_archiving_and_communication_system
Definizione dello standard DICOM
http://medical.nema.org/
DICOM
http://it.wikipedia.org/wiki/DICOM
Conservazione sostitutiva
http://it.wikipedia.org/wiki/Conservazione_sostitutiva
Il sistema HIS
http://research.unicampus.it/His
DICOM Standard: www.medical.nema.org
HL7: www.hl7.org e www.hl7italia.it
IHE Sito ufficiale: www.ihe.net e www.rsna.org/ihe
59

I sistemi RIS/PACS - cs.unipa - Università degli Studi di Palermo

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