Caratteristiche e architettura del PACS per la gestione di immagini mediche digitali

Una delle Information Technology (IT) più utilizzate è il Picture Archiving and Comunication System, PACS. Il sistema PACS (PACS radiologia) consiste in un sistema computerizzato per l’archiviazione digitale delle immagini radiologiche e la loro trasmissione e visualizzazione su workstation professionali dedicate, collegate attraverso l’utilizzo di una rete informatica utilizzata dall’architettura del PACS per connettere tutte le apparecchiature adoperate (tecnologie dell’informazione e della comunicazione ICT).

Architettura del sistema PACS

Una tipica architettura del sistema PACS è quindi costituita essenzialmente da tre componenti:

1. Dispositivi di acquisizione delle immagini provenienti dalle differenti modalità diagnostiche. Sono fondamentalmente rappresentati da computer di acquisizione.
2. Dispositivi di archiviazione delle immagini diagnostiche su supporti digitali rappresentato dall’archivio digitale (o archive system).
3. Dispositivi di visualizzazione, elaborazione e stampa delle immagini, rappresentati dalle stazioni di lavoro (o workstations) e dalle loro periferiche.

Dispositivi di acquisizione delle immagini

Le modalità diagnostiche (imaging system) sono rappresentate dalla TC (Tomografia Computerizzata), RM (Risonanza Magnetica), dalla ECO (Ecografia o Ecotomografia) e dalla RX (Raggi X) digitale.

I computer di acquisizione, sono invece computer di collegamento tra le modalità diagnostiche e il PACS. Essi sono necessari in quanto gli imaging system non possiedono i programmi necessari di comunicazione e coordinazione che invece sono standardizzati nel PACS.

I computer di acquisizione hanno quindi tre funzioni: acquisiscono le immagini, le convertono in un formato standard (per esempio DICOM) e le trasferiscono al PACS.

Per stabilire un collegamento tra i computer di acquisizione e le modalità diagnostiche ci si può avvalere di una connessione TCP/IP ethernet.

Inoltre, in caso di avaria al computer di acquisizione, è previsto un sistema di sicurezza che riporta l’acquisizione all’uso consueto (vengono reinizializzate le apparecchiature).

Dispositivi di archiviazione delle immagini digitali

I dispositivi di archiviazione sono costituiti fondamentalmente da un archive server, da un database system, da una libreria a dischi ottici e da una rete di comunicazione (o network), tramite la quale l’archive system è collegato ai computer di acquisizione ed alle stazioni di lavoro.

Un archive system dovrebbe essere dotato di capacità di archivio notevoli, con numerose interfacce per sistemi di computer e interfacce di rete. In aggiunta alla funzione primaria di archivio delle immagini, l’archive server ha il compito di gestire il flusso delle immagini che arrivano al PACS dai computer di acquisizione e inviarle alle workstation.

Per quanto riguarda il database system, le informazioni contenute al suo interno devono essere codificate in un linguaggio standard, ed inoltre deve essere interfacciato al sistema informatico di radiologia RIS e a quello ospedaliero HIS per ottenere le informazioni fondamentali da associare all’immagine digitale, come le anagrafiche dei pazienti, i piani di lavoro (worklist), la possibilità di pre-fetching, cioè l’avere per via informatica, al momento di un dato esame, tutta la documentazione iconografica e di referti inerenti a indagini precedentemente effettuate dal paziente.

La libreria a dischi ottici deve prevedere l’utilizzo di sistemi per gestire e direzionare secondo le necessità i dischi, in modo da consentire le opportune operazioni di archivio e trasmissione delle immagini operando nel modo più efficiente sui dischi.

L’archivio digitale

In rapporto ai tempi di conservazione delle immagini diagnostiche, si distinguono quattro livelli di archivio:

• Archivio a brevissimo termine (limitato al tempo che intercorre tra l’acquisizione e la refertazione);
• Archivio a breve termine (corrisponde alla durata della degenza in ospedale del paziente, in cui la possibilità di frequenti consultazioni è elevata);
• Archivio a medio termine (della durata di circa un anno a partire dal momento in cui un paziente viene dimesso);
• Archivio storico o a lungo termine (di durata nettamente superiore ad un anno).

L’archiviazione sistematica degli esami è di fondamentale importanza in radiologia, per consentire l’accesso agli esami precedenti, per creare e mantenere un archivio centrale ed inoltre per adempiere ad un preciso obbligo legale.