Einleitung
Einleitung
Der Übergang von der analogen zur digitalen Radiografie
erfordert eine zeitnahe Anpassung der röntgenologischen Befundung und
Dokumentation im Rahmen der Vorsorge und Begutachtung von Pneumokoniosen.
Ein „Röntgenbild” entsteht in drei getrennten
Teilschritten sowohl bei der Verwendung eines analogen Films als auch bei der
digitalen Aufnahmetechnik: nämlich
„Belichtung”/Bilderzeugung, -verarbeitung, und -darstellung ([Tab. 1]).
Tab. 1 Prinzip der Bildgebung
– analog und digital (Ablauf schrittweise von oben nach unten in der
Tabelle).
Prinzip
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FFS
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CR
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DR direkt
|
DR indirekt
|
CCD indirekt
|
Röntgenstrahl
|
Röntgenstrahl
|
Röntgenstrahl
|
Röntgenstrahl
|
Röntgenstrahl
|
Röntgenstrahl
|
Absorptions-Medium
|
Verstärker-Folie (Seltene Erden)
|
Speicherfolie Speicher-Phosphor BaFBr, BaFJ: Eu
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a-Selen
|
Szintillator CsJ;
Gd2O2S
|
Szintillator CsJ;
Gd2O2S
|
Interaktion
|
Licht
|
Elektrische
Ladungszustände (Laser-Readout)
|
Elektrische Ladung
(e–)
|
Licht
|
Licht
|
Messmedium
|
Film
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Photostimulation
Photodiode und Photomultiplier
|
Kondensatortechnik
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Photodioden Matrix (a-Si)
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CCD-Chip Umwandlung Licht in elektr. Ladung und
Auslesung im CHIP integriert
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Verarbeitung, Auslesen der
Information
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Filmentwicklung
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ADC
|
ADC
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TFT-Array ADC
|
s. o. integriert
|
Bildwiedergabe
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Schaukasten
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#Hardcopy/Monitor*
|
#/Monitor*
|
#/Monitor*
|
#/Monitor*
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Archivierung Dokumentation
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Filmarchiv
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Filmarchiv Digitale Medien/PACS
|
Digitale Medien/PACS
|
Digitale Medien/PACS
|
Digitale Medien/PACS
|
ADC – Analog-Digital-Converter CCD
– Charge Coupled Devices CR – Computerradiography
(Speicherfolien-Technik) DICOM – Digital Imaging and
Communications in Medicine DICOM 3.0 – aktuelle
Version DR – Direktradiografie FFS –
Film-Folien-System PACS – Picture Archiving and Communication
System TFT – Thin-Film-Transistor für
großflächige elektronische Schaltungen TFT-Array –
flächige Anordnung aus Kondensatoren und Transistoren
|
amorph – nicht-kristalliner Zustand einer
ansonsten kristallinen Substanz a-Selen – amorphes
Selen a-Si – amorphes Silizium Array –
Anordnung gleicher Elemente in festgelegter Art und Weise BaFBr/BaFJ:
Eu – Bariumfluorbromid- oder Bariumfluorjodidplatte, Europium dotiert zur
photostimulierten Lumineszenz CsJ –
Cäsiumjodid-Kristalle Gd2O2S –
Gadolinium-Oxysulfit #Hardcopy – falls Filmkopie genutzt,
ist Filmarchiv erforderlich Monitor* s. Tabelle
|
Die Patientenpositionierung und Einblendung des Strahlenganges
unterscheidet sich nicht vom Vorgehen bei der analogen Aufnahmetechnik. Die
Strahlung wird wie bisher mit Röntgenröhren, die den
Qualitätssicherheits-Richtlinien entsprechen, erzeugt.
Nach Auftreffen der Röntgenstrahlen bzw. der
Röntgenquanten auf einem „Detektor” – z. B.
Film-Folien-System, Speicherfolie oder digitaler Flachdetektor – wird
dort abhängig von der Struktur und Form des durchstrahlten Körpers
eine Reaktion ausgelöst, die in Licht (indirekte Konversion) oder
elektrische Ladung (direkte Konversion) umgewandelt werden kann. In der
digitalen Radiografie werden diese Messdaten (digitale Rohdaten) registriert
und daraus das „Röntgenbild”, das sog. Basisbild, das die
Grundlage der Bildbefundung ist, errechnet und gespeichert [1]
[2]
[3]
[4].
Archivierung und Bildverwaltung
Archivierung und Bildverwaltung
In der analogen Bildgebung ist der Film sowohl
Informationsträger als auch Speichermedium zur Langzeitarchivierung. Nach
der gültigen Röntgenverordnung (RöV) [5]
besteht eine Aufbewahrungspflicht für Röntgenbilder von 10 Jahren.
Bis 2005 haben die Unfallversicherungsträger (UVT) im Rahmen der sog.
Ermächtigung für Vorsorgeuntersuchungen nach
Unfallverhütungsvorschrift den Ärzten eine 30-jährige
Aufbewahrungspflicht auferlegt. Diese wurde in der Regel auch von den
staatlichen Stellen bei Ermächtigung nach Gefahrstoffverordnung
(GefStoffV) gefordert. Mit der Novelle der GefStofV vom
23. 12. 2004 sowie der Arbeitsmedizinvorsorgeverordnung
(ArbMedVV) vom 24. 12. 2008 wird eine spezielle Aufbewahrungszeit
nicht mehr genannt, sodass die nach RöV und Arztrecht übliche
10-Jahre-Regel gilt. Die in der europäischen Richtlinie zur
Gesundheitsüberwachung der Arbeitnehmer geforderte Aufbewahrung von
Unterlagen zur arbeitsmedizinischen Vorsorge über 40 Jahre muss in
Deutschland noch umgesetzt werden.
Mit Einführung der digitalen Bildgebung ergab sich begleitend
die Notwendigkeit der digitalen Speicherung und Datenverwaltung. Diese Systeme
– PACS[1] – können jedoch nur ihre volle
Effizienz entfalten, wenn alle Aufnahmen (nicht nur die Schnittbild-Verfahren)
digital angefertigt werden.
Sinnvollerweise muss dann auch die Bildbefundung sowie die
Verteilung von Bildern und Befunden elektronisch erfolgen. Innerhalb eines
Krankenhauses bietet sich eine WEB-basierte Verteilung an, im
Außenverhältnis können elektronische Datenträger,
z. B. sog. DICOM-CDs[2], mit einem
standardisierten Datenformat eingesetzt werden. Damit können die
vollständigen Bilddaten kostengünstig und verlustfrei digital in
Befundqualität zur Verfügung gestellt werden. Außerdem besteht
die Möglichkeit, das Bildmaterial in praxiseigene digitale Befundungs- und
Archivierungssysteme einzubinden.
Für die digitale Archivierung ist zu unterscheiden zwischen den
elektronischen Rohdaten, d. h. Computerdaten ohne Bild, und dem sog.
Basisbild, das durch digitale Nachbearbeitung zu einem gewohnten Bildeindruck
führt (mit Parametern wie Kontrast, Schärfe und Helligkeit).
Das Basisbild ist vom Arzt, der die Untersuchung durchführt und
auch für den Originalbefund zuständig ist, zu archivieren.
Nachbearbeitungen seinerseits, die die Diagnose beeinflussen, müssen
ebenfalls archiviert werden. Alle sonstigen individuellen Veränderungen
des Bildcharakters durch einen späteren Betrachter anhand einer CD-ROM
oder in einem Intranet entsprechen lediglich seiner persönlichen
Interpretation und ändern nicht den primären Befund.
Bislang ist es nicht gelungen, eine langfristige Sicherung der
Bilddaten für mehr als 5 Jahre auf einem digitalen Speichermedium zu
garantieren. Es ist daher sicherzustellen, dass nicht nur die bislang nach der
RöV geforderten 10 Jahre, sondern auch längere Archivierungszeiten im
Hinblick auf Latenzzeitschäden realisiert werden müssen ([Tab. 2]).
Tab. 2 Gegenüberstellung
der analogen versus digitalen Bildgebung.
Film-Folien-Technik
– analoge Bildgebung
|
Speicherfolie/Flachdetektoren – digitale Bildgebung
|
–
Fehlbelichtungen – wenig beeinflussbarer
Dosisbedarf – geringe Kontrastauflösung –
fehlende Möglichkeit einer Nachbearbeitung, –
Verwechslungsgefahr, da Patientendaten nach Röntgenaufnahme
aufbelichtet – eingeschränkte Verfügbarkeit der
Aufnahmen – Raumbedarf für Archivierung –
umständliche Handhabung, personalaufwendige
Archivverwaltung – hohe Versandkosten
|
– direkte Einbindung
von Patientendaten und der Arbeitsliste – Voreinstellung der
Organprogramme – automatische Aufzeichnung der
Expositionsparameter (CR nicht obligat) – keine separate
Kassettenidentifikation oder Kassettentransport (außer
CR) – kein Warten zur Kontrolle richtiger Belichtung und
Einstellung – elektronische Bildverteilung –
vereinfachte interdisziplinäre Visite – Voraufnahmen rasch
verfügbar – Archiv- und Versandkosten minimiert
|
Aufgrund der großen Zahl von Herstellern, unterschiedlichen
digitalen Systemen, verschiedensten Computergenerationen und medizinischen
Nutzern gab und gibt es wechselnde Schwierigkeiten beim Auslesen und Darstellen
der vorgelegten CD-Inhalte. Aus diesem Grunde sah sich die Deutsche
Röntgengesellschaft (DRG) im Jahre 2005 nach Klagen der Ärztlichen
Stellen, der Bundesärztekammer, verschiedener Berufsverbände und
wissenschaftlicher Fachgesellschaften veranlasst, durch die Arbeitsgemeinschaft
Informationstechnologie (@GIT) die Initiative „DICOM-CD”
zu starten mit drei wesentlich Zielen:
-
Entwicklung einer Spezifikation für Software, mit der
DICOM-CDs erstellt werden,
-
Entwicklung einer Anleitung für den Umgang mit
DICOM-CDs
-
Entwicklung eines Testverfahrens für DICOM-CDs
Für Radiologen, die mit PACS ausgestattet sind, steht die
Lesbarkeit und die Einbindung in die vorhandene Infrastruktur im
Vordergrund.
Für die Ärzte, die das Röntgenbild vor allem als
Ergänzung und Erweiterung des Befundes insbesondere bei
arbeitsmedizinischen Vorsorgeuntersuchungen oder in der Begutachtung von
Berufskrankheiten (z. B. zur ILO-Klassifikation) benötigen, ist der
Aufwand im Vergleich zum Umgang mit einem herkömmlichen Röntgenbild
oder mit einer Hardcopy[3] nach wie vor zu hoch.
Häufig gelingt es nicht, die mitgebrachte CD so zu öffnen, dass die
Daten technisch einwandfrei dargestellt werden.
Von der @GIT werden an Patientendatenträger derzeit
folgende Anforderungen gestellt [7]
[8]
[9]:
-
Radiologische Bilddaten im aktuellen DICOM-3.0-Format sind
Pflicht, weitere Inhalte (z. B. Befunde, Labordaten o. Ä.)
sowie ein DICOM-Viewer sind optional erlaubt;
-
die CD muss den Anforderungen des DICOM-3.0-Standards
entsprechen - insbesondere muss im Stammverzeichnis der CD die Datei
„DICOMDIR” zu finden sein;
-
die CD darf keine bösartige Software (Viren etc.)
enthalten;
-
die CD muss von außen deutlich lesbar beschriftet
sein;
-
wenn die CD einen Viewer enthält, muss dieser ohne
Softwareinstallation und ohne Administratorrechte direkt von der CD laufen
können und alle enthaltenen DICOM-Bilder der CD korrekt darstellen
können.
Im Rahmen der Befundung berufs- und umweltbedingter Lungen- und
Pleuraerkrankungen ist ein sich selbst öffnender DICOM-Viewer auf der CD
obligatorisch.
Filmbetrachtungsgeräte/Bildwiedergabe
Filmbetrachtungsgeräte/Bildwiedergabe
Für die analoge Bildbeurteilung ist der Film der
Informationsträger. Weitgehend unbekannt unter nicht-radiologisch
Tätigen ist die Vorschrift, dass für die Befundung ein Schaukasten
(Filmbetrachtungsgerät) nach DIN-Norm 6856 – 1 (Stand:
10 / 2007) vorgehalten werden muss, der nach RöV § 16
und der Qualitätssicherungsrichtlinie der Abnahme- und der
Konstanzprüfung unterliegt.
Die Digitalisierung in der Radiologie führt aber sowohl aus
Qualitäts- als auch aus Kostengründen zur filmlosen Bilderfassung,
sodass im Austausch mit den behandelnden Ärzten zunehmend eine CD
weitergegeben wird.
In § 28 Abs. 6 der RöV wird gefordert, dass auf Verlangen
des weiterbehandelnden Arztes Röntgenbilder inklusive Befund in
diagnostischer Qualität weitergegeben werden müssen.
Ärzte, die nicht die Möglichkeiten haben, die Daten einer
CD zu lesen, können daher einen Filmausdruck in diagnostischer
Qualität (Hardcopy) anfordern.
Die Anforderungen an Bildwiedergabegeräte[4] in der Heilkunde sind in den
Qualitätssicherungsrichtlinien und den Leitlinien der
Bundesärztekammer festgelegt [10]
[6]. Gefordert wird eine objektgerechte Abbildung und
zuverlässige Beurteilbarkeit regelhafter und krankhaft veränderter
Strukturen, d. h.:
-
Die radiologisch gewonnenen Aufnahmen und digital gespeicherten
Daten müssen ohne diagnostisch relevanten Informationsverlust
wiedergegeben werden.
-
Die aufnahmetechnisch eingesetzte Matrix muss in vollem Umfang
darstellbar sein; falls dies als Gesamtbild nicht möglich ist, ist durch
Zoom-Funktion eine vergrößerte Wiedergabe von Teilbereichen
sicherzustellen.
-
Werden diagnostische Bilder mit Auflösungsverlust
verkleinert (z. B. Speicherung, Kompression, Darstellung mehrerer Bilder
auf einem Bildschirm), müssen sie so wiederhergestellt werden können,
dass ein Bildpunkt (Pixel) bei der Erstellung identisch dem Bildpunkt bei der
Wiedergabe garantiert wird.
Die Beurteilung einer Thoraxaufnahme von einer CD-ROM erfordert
einen Monitor (Bildwiedergabegerät = BWG), der die
Voraussetzungen zur „Befundung” erfüllt (DIN V
6868 – 57). Die Norm unterscheidet zwischen Monitoren der
Kategorie A und der Kategorie B ([Tab. 3]).
Tab. 3 Mindestanforderungen an
Monitore (Bildwiedergabegeräte – BWG) der Kategorie A und B,
modifiziert nach QS-RL.
Körperregion/ Methoden
|
Anwendungskategorie
|
Maxim. Leuchtdichte
(cd/m2)2
|
Maximalkontrast
|
Matrix des Bildschirmes
(Richtwerte)1
|
Diagonale des sichtbaren
Bereiches des BWG (cm)
|
Diagonale des
BWG nach Herstellerangabe (Zoll)
|
|
CRT
|
LCD
|
Thorax
|
A
|
> 200
|
> 100
|
≥ 2000 × ≥ 2000
|
≥ 52
|
≥ 21
|
≥ 19
|
Alle anderen
|
B (auch CT und
Durchleuchtung)
|
> 120
|
> 40
|
≥ 1000 × ≥ 1000
|
≥ 34
|
≥ 17
|
≥ 15
|
1 Für die Befundung des Thorax kann
auch ein BWG mit einer kleineren Matrix (z. B.
≥ 1000 × ≥ 1000) eingesetzt werden, wenn die
Funktion Zoom 1 : 1 (pixeltreu) genutzt
wird.
2 Der tatsächliche Wert der maximalen
Leuchtdichte muss bei der üblichen im Raum vorhandenen
Umgebungsbeleuchtungsstärke den maximalen Bildkontrast
garantieren.
Weitere
Hinweise:
Monitore zur Befundung unterliegen der Abnahme- und
Konstanzprüfung entsprechend DIN 6868 – 195,
Röntgenverordnung und Qualitätssicherungs-Richtlinie; Monitore zur
Betrachtung unterliegen keiner Prüfung;
Voraussetzungen: ≥ 256 Graustufen, 24, besser 32
Bit pro Pixel, Raumhelligkeit, Aufstellungsort mit wenig Umgebungslicht und
Reflexion beachten!
|
Die technischen Anforderungen für die Befundung von
Thoraxaufnahmen (Kategorie A) verlangen eine maximale Leuchtdichte
(cd/m2) > 200, Maximalkontrast > 100, Matrix des
Bildschirmes ≥ 2000 × ≥ 2000 ggf.
≥ 1000 × ≥ 1000, wenn die Funktion Zoom
1 : 1 (pixeltreu) genutzt wird, und eine Diagonale des BWG
≥ 21 Zoll für Bildschirme und ≥ 19 Zoll für
Flachbildschirme.
Der Richtwert ≥ 1000 × ≥ 1000 wird
in der Regel durch eine Matrix 1024 × 1280 oder
1280 × 1600 erfüllt, der Richtwert
≥ 2000 × ≥ 2000 durch eine Matrix von
2048 × 2560. Heute werden üblicherweise Monitore
für die Thoraxbefundung mit 3 Mio. Pixeln (entsprechend einer
Matrix von 1536 × 2048) eingeplant. Die weiteren
Anforderungen, insbesondere auch Abnahme- und Konstanzprüfungen,
Raumbedingungen etc., müssen nach den Leitlinien der
Bundesärztekammer und den gesetzlichen Verordnungen [10]
[5] eingehalten werden.
Einfluss auf die ILO-Kodierung
Einfluss auf die ILO-Kodierung
Derzeit stehen seitens der ILO Standardfilme [11]
[12] zur Klassifikation der
Pneumokoniosen als CD-ROM noch nicht zur Verfügung. In Kürze soll
jedoch ein Addendum zur derzeit gültigen Standardversion
veröffentlicht werden, das als ILO-2000-D die Standardfilme als CD-Rom
verfügbar macht.
Das ILO-Panel hat in seiner Sitzung im März 2008 nachfolgende
Vorschläge zur Auswertung und Befundung angenommen:
Die im ILO-2000-System [12] festgelegten Prinzipien zur
Beurteilung und Klassifikation analoger Filme oder „Hardcopies”
digitaler Filme gelten unverändert. Hardcopies digitaler Filme sollten
nicht kleiner als zwei Drittel der Originalgröße abgebildet
werden.
Wenn eine Monitor-Befundung (Soft
Copy) [5]
und
-klassifizierung erfolgt, sollten ILO-2000-D Standardfilme eingesetzt
werden.
Sowohl der Patientenfilm als auch der
Standardfilm sollten jeweils auf einem Flachbildschirm dargestellt werden, der
die Vorgaben der Leitlinien der Bundesärztekammer zur
Qualitätssicherung (2007) zur Befundung (Kategorie A) erfüllt. Es
handelt es sich um 19" LCD-Monitore. Von der ILO werden derzeit 21"
(54 cm diagonal)-LCD-Monitore mit 3 MP (Millionen
Pixel) [6]
, einer
maximalen Leuchtdichte von wenigstens 200 Candela/m2, einer
Pixelgröße ≤ 210 µm und einer Auflösung
von wenigstens 2,5 Linienpaaren/mm empfohlen. Patientenfilm und Standardfilm
sollen simultan in identischer Größe und Leuchtdichte nebeneinander
dargestellt werden. Alternative Vorgehensweisen zur Betrachtung, Klassifikation
und Befundung sind nach dem Beschluss des ILO-Panels
auszuschließen.
Beispiele, die nicht empfohlen werden:
-
Klassifikation und Befundung der Bilder am
PC-Monitor anstelle eines Befundungsmonitors
-
Vergleich von Patientenfilm am Monitor mit
Standardfilm am Schaukasten
-
Klassifikation des Patientenfilms und des
ILO-2000-D-Filmes < ⅔ der
Originalgröße
-
Auswertung mit Papierausdrucken
Die Situation in Deutschland
Die Situation in Deutschland
Die Gruppe der ZweitbeurteilerInnen der Deutschen Gesetzlichen
Unfallversicherung (DGUV) hat sich eindeutig dazu geäußert, dass die
Kodierung der Thoraxaufnahme nach der ILO-Klassifikation einen Monitor der
Kategorie A erfordert, der die Vorschriften der RöV zur Abnahme- und
Konstanzprüfung erfüllt.
Die ILO-Kodierung darf nicht anhand eines Befundberichtes erfolgen.
Der für die Klassifikation der Thoraxaufnahme Verantwortliche muss einen
Monitor nutzen, der die Kriterien der Befundungsqualität erfüllt. Bei
der Monitorbefundung müssen zukünftig die digitalisierten
Standardfilme der ILO auf elektronischem Speichermedium (ILO-2000-D) zum
Vergleich genutzt und in gleicher Qualität parallel abgebildet werden.
Dies erfordert einen zweiten qualitativ gleichwertigen Monitor. Die verwendete
Grafikkarte ist den Anforderungen anzupassen. Außerdem muss die
Möglichkeit bestehen, dass das genutzte System die parallele Darstellung
der ILO-Filme erlaubt.
An dieser Stelle muss darauf hingewiesen werden, dass derzeit noch
einige PACS-Stationen so ausgelegt sind, dass zwar die Voraufnahmen desselben
Patienten nebeneinander dargestellt werden können, ein anderer Patient
aber nicht dazu eingespielt werden kann, u. a. auch, um Verwechslungen
zu vermeiden. Die ILO-Filme werden vom System aber als „neuer”
oder „anderer Patient” identifiziert, die parallele Darstellung
wird dann verweigert, sodass evtl. diese Einstellung nachgerüstet werden
muss.
Die apparativen Voraussetzungen für die entsprechenden
Kategorien sind in [Tab. 4] zusammengestellt.
Tab. 4 Monitorklassen nach
Herstellerangaben (M. Wucherer, Nürnberg, pers. Mitteilung
05 / 2007).
Monitor-Klasse Mio-Pixel (MP)
|
Matrix
|
Auflösung LP/mm
|
Kontrast
|
LD Cd/cm2
|
1,3 MP
|
1024 × 1280
|
1,8
|
600 – 700
|
700
|
2 MP
|
1200 × 1600
|
2,0
|
700 – 1000
|
700 – 900
|
3 MP
|
1536 × 2048
|
2,4
|
600 – 900
|
600 – 750
|
5 MP
|
2048 × 2560
|
3,0
|
600 – 700
|
700 – 800
|
1,3 – 3 MP
|
Farbmonitor
|
|
300 – 700
|
180 – 450
|
Für die Zukunft, d. h. nach dem Vorliegen der
digitalisierten Standardbilder der ILO werden mehrere Verfahrenswege als
gleichwertig in Betracht kommen:
-
Vergleich analoger Thoraxfilm oder Hardcopy mit Standardfilm am
Schaukasten;
-
Vergleich digitale Thoraxaufnahme mit digitalisiertem
ILO-Standard an Befundungsmonitoren beim beauftragten Arzt mit der
entsprechenden technischen Ausstattung, durch den entsprechend ausgestatteten
und fortgebildeten Radiologen, durch spezielle
(Befundungs-)Zentren (s. u.).
Praktisches Vorgehen in der derzeit noch bestehenden
Situation
Praktisches Vorgehen in der derzeit noch bestehenden
Situation
Das Fehlen der digitalisierten Standardfilme ILO-2000-D auf
elektronischem Speichermedium wie auch der geforderten technischen Ausstattung
führt zunehmend zu Problemen, da die beauftragten Ärzte immer
häufiger nur noch CD-ROM und keine Filme mehr erhalten.
Vorübergehend müssen daher die klassische Verfahrensweise
des Vergleichs von analogem Bild oder Hardcopy und Standardfilm am Schaukasten
und der Vergleich von digitaler Thoraxaufnahme auf einem Befundungsmonitor mit
Standardfilm am Schaukasten nebeneinander akzeptiert werden. Letzteres ist auf
dem Befundungsbogen zu vermerken
(T = Monitorbefundung/Schaukasten).
Der beauftragte Arzt hat die Möglichkeit, technisch
entsprechend ausgestattete Zentren (Liste bei GVS bzw. auf der Homepage der
GVS) in Anspruch zu nehmen.
Für Fragen zu der Gesamtthematik stehen die Arbeitsgemeinschaft
„Diagnostische Radiologie bei arbeits- und umweltbedingten
Erkrankungen” (Vorsitz: Frau PD Dr. K. Hofmann-Preiß, Erlangen)
der DRG sowie die Autoren zur Verfügung.
Interessenkonflikte
Interessenkonflikte
Bei den Autoren besteht kein Interessenkonflikt im Sinne der
Rahmenrichtlinie des International Committee of Medical Journal Editors.