IT202100000251A1 - Sistema di refertazione e annotazione radiologica con relativo metodo - Google Patents
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Description
Descrizione dell?Invenzione Industriale avente per titolo:
?SISTEMA DI REFERTAZIONE E ANNOTAZIONE RADIOLOGICA CON RELATIVO METODO?.
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un sistema di refertazione e annotazione radiologica, in particolare un sistema di raccolta, gestione, valorizzazione, annotazione e refertazione di dati.
Altres? la presente invenzione si riferisce ad un metodo di raccolta, gestione, annotazione, visualizzazione, e refertazione di dati.
L?effetto dell?informatica e dell?automazione sulle procedure medico-sanitarie si sta manifestando in maniera sempre pi? ampia, portando notevoli vantaggi per la salute e il benessere di tutti i pazienti e al tempo stesso ponendo sfide sempre pi? complesse alle istituzioni sanitarie e ai produttori di dispositivi medico-sanitari.
Come noto il sistema informativo ? un insieme di hardware (computer), software, rete (fili) e organizzazione (strutture e persone che ci lavorano), basato su standard di comunicazione. In particolare un sistema informativo deve avere le seguenti caratteristiche:
- disponibilit?: l?informazione ed i servizi che eroga devono essere a disposizione degli utenti compatibilmente con i livelli di servizio;
- integrit?: l?informazione ed i servizi erogati possono essere creati, modificati o cancellati soltanto dalle persone autorizzate a svolgere tale operazione;
- autenticit?: garanzia e certificazione della provenienza dei dati;
- confidenzialit? o riservatezza: l?informazione pu? essere resa disponibile solamente alle persone autorizzate a compiere tale operazione.
Sono noti sistemi informativi che hanno la funzione di coordinare la raccolta, la gestione, la presentazione e lo scambio di informazioni.
In una organizzazione, quale un ospedale o un reparto di radiologia, un sistema informativo ha il fine di consentire la gestione delle informazioni utili per comprendere lo stato di funzionamento dell'organizzazione stessa; un sistema informatico ? la componente automatizzata del sistema informativo, che riesce a trattare l?informazione una volta dopo che viene trasformata in dato.
Attualmente esistono tre sistemi informativi sanitari: Sistema Informativo Ospedaliero (HIS); Sistema Informativo Radiologico (RIS); Sistema per l'Archiviazione e la Comunicazione delle Immagini (PACS). I tre sistemi sono del tutto indipendenti tra loro anche se sono in grado di scambiarsi alcune classi di dati.
Lo sviluppo di metodologie di imaging medico ha un ruolo cruciale nell'assistenza sanitaria a tutti i livelli principali e fornisce strumenti chiave per l'analisi clinica e la diagnosi, e per il trattamento stesso. In assenza di tali metodologie, i medici dovrebbero ricorrere molto pi? spesso a metodi diagnostici invasivi, e sarebbe molto pi? difficile o impossibile monitorare i progressi durante il trattamento.
? altres? noto un protocollo di comunicazione standard (DICOM) utilizzato per l'acquisizione, l'archiviazione e la trasmissione di immagini mediche e dei dati correlati. Tutti i dati ottenuti nel processo di imaging medico sono memorizzati in questo format, senza di esso, la condivisione di informazioni tra diversi dispositivi di imaging sarebbe molto pi? difficile.
Tale protocollo di comunicazione standard DICOM ? stato rilasciato nel 1993 come terza versione dello standard ACR-NEMA, un protocollo concepito negli anni '80 con lo scopo di consentire l'interoperabilit? di dispositivi di imaging medicale di diversi produttori.
Da allora, il protocollo di comunicazione standard DICOM ? stato fondamentale nello sviluppo della radiologia moderna, avendo migliorato enormemente il flusso di lavoro e la sostenibilit? dei sistemi di imaging medicale consentendo ad apparecchiature, archivi digitali, postazioni di lavoro e server di diversi fornitori di condividere le informazioni senza sforzo.
Il vantaggio principale del protocollo di comunicazione standard DICOM risiede nella sua capacit? di risolvere problemi di compatibilit? tra vari dispositivi di diversi produttori.
L'accesso ai database delle immagini e dei dati DICOM ? disponibile su qualsiasi dispositivo dotato di un adeguato software conforme a DICOM installato. Ci? include:
- dispositivi di acquisizione di immagini come tomografia computerizzata (TC), risonanza magnetica (MR), imaging ad ultrasuoni, radiografia computerizzata, fluoroscopia, angiografia, mammografia, tomosintesi mammaria, PET (tomografia ad emissione di positroni), SPECT (tomografia computerizzata a emissione di fotoni singola), endoscopia, microscopia, immagini di diapositive intere e dispositivi OCT (tomografia a coerenza ottica);
- archivi di immagini;
- dispositivi di elaborazione delle immagini: visualizzatori di immagini, workstation diagnostiche, sistemi di visualizzazione 3D, applicazioni di analisi cliniche, scanner, masterizzatori di supporti e importatori;
- dispositivi di output cartacei come pellicole trasparenti fotografiche e stampanti cartacee;
- dispositivi inclusi nei sistemi informatici medici quali PACS (Picture Archiving and Communication Systems), CAD (Computer-Aided Detection/Diagnosi Systems), RIS (Radiology Information Systems) ed EMR (Electronic Medical Record). Il protocollo di comunicazione standard DICOM viene continuamente aggiornato in funzione delle mutevoli esigenze dei sistemi di imaging medicale. Tra il vasto numero di fornitori di imaging medicale che vendono prodotti conformi a DICOM, la maggior parte partecipa attivamente a questi miglioramenti.
I noti sistemi informatici medici, che comunicano con il protocollo di comunicazione standard DICOM, sono:
- PACS (Picture Archiving and Communication Systems) un sistema di imaging medicale che fornisce archiviazione e accesso alle immagini da diverse modalit?;
- RIS (Radiology Information System) un sistema informativo per la memorizzazione e la gestione dei dati di imaging medico comunemente utilizzato nelle pratiche radiologiche dai radiologi per la pianificazione dei pazienti, il monitoraggio e l'interpretazione degli esami, e la fatturazione; - EHR (Electronic Health Record) registrazioni digitali dell'intera storia delle cure mediche dei pazienti, e dell?anamnesi dei pazienti. Analogamente ai suddetti sistemi le EHR possono funzionare in combinazione con altri sistemi di informazione medica;
- CIS (Clinical Information System) sistema per la registrazione, la memorizzazione e la manipolazione delle informazioni cliniche dei pazienti.
La tecnologia medica ? in costante miglioramento e diversificazione per adattarsi alle complesse esigenze dei sistemi di imaging medicale. Parallelamente alla crescita dell?impatto delle tecniche diagnostiche sulle decisioni cliniche, comportando la necessit? di procedere rapidamente alla refertazione di una notevole mole di dati diagnostici, e di integrare tali dati con annotazioni radiologiche che vengono di consueto eseguite in maniera retrospettiva, richiedendo una mole notevole di lavoro aggiuntivo, ma che consentono lo sviluppo di software di aiuto alla diagnosi.
? evidente come non sia noto un sistema informativo e informatico in grado di raccogliere, e registrare dati relativi alle azioni 21 compiute dall?operatore o dal tecnico durante l?esecuzione delle operazioni di refertazione, ottimizzando il sistema e favorendo l?annotazione di immagini e l?implementazione di modelli automatici di predizione e classificazione.
Scopo della presente invenzione ? quello di risolvere i suddetti problemi della tecnica anteriore fornendo un sistema di refertazione e annotazione radiologica ottimizzato.
Un altro scopo ? quello di fornire un sistema di refertazione e annotazione radiologica in grado di raccogliere, gestire, archiviare, visualizzare, e condividere una pluralit? di dati diagnostici e contemporaneamente una pluralit? di dati relativamente alle azioni 21 compiute da un operatore.
Un ultimo scopo dell?invenzione ? quello di fornire un metodo atto alla raccolta, gestione, archiviazione, visualizzazione, condivisione e refertazione di dati mediante tale sistema di refertazione e annotazione radiologica .
I suddetti ed altri scopi e vantaggi dell?invenzione, quali risulteranno dal seguito della descrizione, vengono raggiunti con un sistema di refertazione e annotazione radiologica ottimizzato come quello descritto nella rivendicazione 1.
Altres? i suddetti ed altri scopi e vantaggi dell?invenzione, quali risulteranno dal seguito della descrizione, vengono raggiunti con un metodo come descritto nella rivendicazione 5.
Forme di realizzazione preferite e varianti non banali della presente invenzione formano l?oggetto delle rivendicazioni dipendenti.
Resta inteso che tutte le rivendicazioni allegate formano parte integrante della presente descrizione.
Risulter? immediatamente ovvio che si potranno apportare a quanto descritto innumerevoli varianti e modifiche (per esempio relative a forma, dimensioni, disposizioni e parti con funzionalit? equivalenti) senza discostarsi dal campo di protezione dell'invenzione come appare dalle rivendicazioni allegate.
La presente invenzione verr? meglio descritta da alcune forme preferite di realizzazione, fornite a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento alle Figure, nelle quali:
- La FIG.1 mostra un schema a blocchi del sistema secondo la presente invenzione; e
- La FIG.2 mostra un esempio di una pluralit? di azioni svolte dall?operatore durante l?utilizzo del sistema secondo la presente invenzione.
Facendo riferimento alla Figura, un sistema 1 informatico medico secondo la presente invenzione, ? progettato per una raccolta, gestione, aannotazione, visualizzazione, e refertazione di immagini diagnostiche 3 o altro analogo, e contemporaneamente di una pluralit? di dati relativamente alle azioni 21 compiute da almeno un operatore 20 durante un intero processo di refertazione, in particolare tracciando le azioni 21 svolte dall?operatore 20, e le sue interazioni con i dati del paziente 10, durante la raccolta di dati diagnostici relativamente alle misurazioni effettuate, alle regioni e alle zone di interesse individuate sul paziente 10, favorendo sia la fase di annotazione dei dati diagnostici (gestendoli), sia la valorizzazione dei dati acquisiti senza ricorrere ad ulteriore dispendio di tempo da parte dell?operatore 10, che vedr? automaticamente registrate le informazioni salienti mediante il salvataggio degli eventi notevoli della fase di referertazione.
In particolare il sistema 1 ? progettato per rilevare la pluralit? di dati diagnostici cio? le informazioni relative alle immagini diagnostiche del paziente 10 ottenute mediante metodologie di diagnostica medica e contemporaneamente per rilevare i dati relativi alla pluralit? di dati relativamente alle azioni 21 svolte dal suddetto operatore 20, in particolare una pluralit? di segnali inviati da una periferica di input, preferibilmente un mouse, o una tastiera e/o uno schermo tattile, un dispositivo di visualizzazione delle immagini diagnostiche (DICOM viewer), un modulo di registrazione (log) delle azioni 21 effettuate dal radiologo all?atto della refertazione mediante degli opportuni selezionatori, tra cui: un selezionatore atto alla selezione delle immagini dall?operazione di refertazione 21a, un selezionatore atto alla selezione della fetta di interesse, ad esempio tramite l?utilizzo di uno scroll di un mouse 21b, un selezionatore atto all?identificazione e alla misurazione di una regione di interesse 21c, un selezionatore per l?ottimizzazione del contrasto dell?immagine 21d, un selezionatore atto al passaggio sull?immagine, ad esempio tramite l?utilizzo di un cursore del mouse 21e.
La registrazione delle suddette azioni 21 vanno a creare una base di informazione che consente la valorizzazione dei dati di imaging acquisiti (immagini salienti, localizzazione di regioni di interesse e parametri di enhancement dei findings) e creazione di una profilazione dell?utente per presentare parametri favoriti e immagini salienti in maniera automatica.
Vantaggiosamente Come mostrato in Figura 1 il sistema 1 prevede:
- un esame di imaging diagnostico proveniente da metodologie di diagnostica medica 2, quali ad esempio: la Tomografia Computerizzata, la Risonanza Magnetica, dalla Ecografia, la RX digitale mediante interfacce di connessione, convertendoli in un formato di un protocollo di comunicazione standard DICOM;
- almeno un dispositivo di acquisizione (non rappresentato) della pluralit? di dati relativamente alle azioni 21 compiute dall?operatore 20 progettato per rilevare, e memorizzare, condividere e gestire tali pluralit? di azioni 21 dell?operatore 20 all?interno del sistema 1, oppure,
- un dispositivo di archiviazione di immagini diagnostiche 4, ad esempio PACS;
- almeno un dispositivo 5 di visualizzazione ed elaborazione dei dati di imaging diagnostico, della pluralit? di dati relativamente alle azioni 21 compiute dall?operatore 20, e di una refertazione radiologica 6 relativo al paziente 10, quale, ad esempio, stazioni di lavoro ed eventuali periferiche connesse, dotato principalmente di un server, di un database system, di una libreria a dischi ottici, e di una rete di comunicazione;
- una banca dati 7 progettata per registrare la pluralit? di dati relative alle azioni 21 svolte dall?operatore 20 permettendo di elaborarle e annotare automaticamente le immagini diagnostiche 3 del paziente 10 e creare una profilazione dell?operatore 20.
Relazionare questa enorme mole di dati renderebbe fattibile la costruzione di modelli matematici che, cercando di rappresentare l?oggetto o l?insieme di fenomeni da cui tali dati sono stati ricavati, sono in grado di identificare e rendere visibile le associazioni nascoste tra le informazioni analizzate, e implementare un modello automatico di predizione.
Vantaggiosamente, il sistema 1 ? progettato per consentire la valorizzazione dei dati acquisiti durante il workflow diagnostico, o presenti nel dispositivo di archiviazione 4.
Infine, il metodo di annotazione e selezione automatica delle immagini diagnostiche comprende le fasi di:
- caricamento delle immagini provenienti da detto sistema di archiviazione 4 o da detto sistema di acquisizione 2;
- refertazione radiologica 6 relativo a detto paziente 10 ed effettuata da detto operatore 20; - collegamento di una stazione di lavoro con un calcolatore collegato in rete 5;
- visualizzazione delle immagini diagnostiche 21 per l?ottenimento di detta refertazione radiologica 6; - un sistema di tracciamento delle azioni 21 di interazione con un visualizzatore dell?operatore durante le operazioni di refertazione 21a-21e;
- un sistema 7 di salvataggio delle informazioni, di tracciamento delle azioni 21 e di inferenza per caratterizzare gli elementi notevoli delle immagini rilevabili dopo l?operazione di refertazione.
L?invenzione presenta i seguenti vantaggi:
- permette di utilizzare la tracciatura delle azioni 21 dell?operatore per creare una sua profilazione ed un conseguente miglioramento dell?interfaccia del sistema di visualizzazione;
- permette dicreare un database di immagini diagnostiche curato in maniera automatica, durante la normale routine clinica, senza richiedere un costoso impiego di risorse mediche per specifiche operazioni di annotazione retrospettiva;
- offre indicazioni per il miglioramento dei protocolli di acquisizione, segnalando le possibili sequenze non utilizzate dal radiologo per uno specifico quesito clinico;
- Permette di creare collezioni di dati curate per effettuare analisi di dati massive (big data analytics) e addestrare algoritmi basati su tecniche di intelligenza artificiale per lo sviluppo di sistemi di supporto alla diagnosi.
Si ? descritta una forma preferita di attuazione dell?invenzione, ma naturalmente essa ? suscettibile di ulteriori modifiche e varianti nell?ambito della medesima idea inventiva. In particolare, agli esperti nel ramo risulteranno immediatamente evidenti numerose varianti e modifiche, funzionalmente equivalenti alle precedenti, che ricadono nel campo di protezione dell'invenzione come evidenziato nelle rivendicazioni allegate.
Claims (5)
1. Sistema (1) di refertazione e annotazione radiologica caratterizzato dal fatto di essere progettato per una raccolta, gestione, annotazione, visualizzazione, e refertazione di immagini diagnostiche (3), e contemporaneamente di una pluralit? di dati relativamente alle azioni (21) da almeno un operatore (20) durante un processo di refertazione di almeno un paziente (10), detto sistema (1) essendo dotato di:
- un esame di imaging diagnostico proveniente da metodologie di diagnostica medica (2);
- almeno un dispositivo di acquisizione (non rappresentato) di detta pluralit? di dati relativamente alle azioni (21) compiute da detto operatore 20 progettato per rilevare, e memorizzare, condividere e gestire detta pluralit? di azioni (21) (21) di detto operatore (20) all?interno di detto sistema (1);
- almeno un dispositivo di archiviazione (4) di detta pluralit? di dati relativamente alle azioni (21) compiute da detto operatore (20) e di detta pluralit? di dati diagnostici su supporti digitali durante una fase di acquisizione di detta pluralit? di dati;
- almeno un dispositivo (5) di visualizzazione ed elaborazione dei dati di imaging diagnostico, di detta pluralit? di dati relativamente alle azioni (21) compiute da detto operatore (20), almeno una refertazione radiologica (6) relativo a detto paziente (10) ed un modulo di registrazione (log) delle azioni (21) effettuate dal radiologo all?atto della refertazione mediante degli opportuni selezionatori :un selezionatore delle immagini da almeno un?operazione di refertazione (21a), un selezionatore della fetta di interesse, un identificatore ed un misuratore di una regione di interesse (21c), un selezionatore di ottimizzazione del contrasto dell?immagine (21d).
2. Sistema (1) secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detta pluralit? di dati relativamente alle azioni (21) svolte da detto operatore (20), sono una pluralit? di segnali inviati da una periferica di input, ciascuno di detta pluralit? di segnali ? indotto da un?azione eseguita da detto operatore (20), rilevata e memorizzata da detto sistema (1).
3. Sistema (1) secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre: - un dispositivo di visualizzazione delle immagini diagnostiche (2) progettato per l'acquisizione, l'archiviazione e la trasmissione di immagini mediche e dei dati correlati, provenienti da almeno una metodologia di diagnostica medica, convertendola in un formato di un protocollo di comunicazione standard DICOM;
- una banca dati (7) progettata per riuscire a recuperare, integrare, aggiornare e conservare detta pluralit? di dati diagnostici e detta pluralit? di dati relative alle azioni (21) svolte da detto operatore (20) permettendo di elaborarle ed implementare un modello predittivo per detto paziente (10).
4. Sistema (1) secondo la rivendicazione 1 e 2, caratterizzato dal fatto che detto sistema (1) ? progettato per connettere detto dispositivo di visualizzazione delle immagini diagnostiche (2), detto dispositivo di acquisizione di detta pluralit? di dati relativamente alle azioni (21) compiute da detto operatore (20), detto dispositivo di archiviazione (4) di detta pluralit? di dati relativamente alle azioni (21) svolte da detto operatore (20) e di detta pluralit? di dati, detto dispositivo (5) di visualizzazione, elaborazione e stampa, e detta banca dati (7).
5. Metodo di progettato per una raccolta, gestione, annotazione, visualizzazione, e refertazione di dati mediante detto sistema (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di:
- caricamento delle immagini provenienti da detto sistema di archiviazione (4) o da detto sistema di acquisizione (2);
- refertazione radiologica (6) effettuata da detto operatore (20);
- collegamento di una stazione di lavoro con un calcolatore collegato in rete (5);
- visualizzazione delle immagini diagnostiche (21) per l?ottenimento di detta refertazione radiologica (6);
- un sistema di tracciamento delle azioni (21) di interazione con un visualizzatore dell?operatore durante una pluralit? di operazioni di refertazione (21a-21e);
- un sistema (7) di salvataggio delle informazioni, di tracciamento delle azioni (21) e di inferenza per caratterizzare gli elementi notevoli delle immagini rilevabili dopo l?operazione di refertazione.
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