Công nghệ thông tin trong chẩn đoán hình ảnh y học

Y học hiện đại chẩn đoán bệnh dựa vào các triệu chứng lâm sàng (chẩn đoán lâm sàng) và các triệu chứng cận lâm sàng (chẩn đoán cận lâm sàng). Trong chẩn đoán cận lâm sàng thì chẩn đoán dựa trên hình ảnh thu được từ các thiết bị, máy y tế (chẩn đoán hình ảnh) ngày càng chiếm một vai trò quan trọng, nhất là ngày nay với sự trợ giúp của các thiết bị, máy y tế hiện đại, công nghệ cao có các phần mềm tin học hỗ trợ khiến cho hình ánh rõ nét và chính xác hơn.

I. Chẩn đoán dựa trên hình ảnh :

Y học hiện đại chẩn đoán bệnh dựa vào các triệu chứng lâm sàng (chẩn đoán lâm sàng) và các triệu chứng cận lâm sàng (chẩn đoán cận lâm sàng). Trong chẩn đoán cận lâm sàng thì chẩn đoán dựa trên hình ảnh thu được từ các thiết bị, máy y tế (chẩn đoán hình ảnh) ngày càng chiếm một vai trò quan trọng, nhất là ngày nay với sự trợ giúp của các thiết bị, máy y tế hiện đại, công nghệ cao có các phần mềm tin học hỗ trợ khiến cho hình ánh rõ nét và chính xác hơn.

Các phương pháp chẩn đoán hình ảnh rất phong phú, như chẩn đoán qua hình ảnh X quang, hình ảnh siêu âm, siêu âm - Doppler màu, hình ảnh nội soi (mà thông dụng là nội soi tiêu hoá và nội soi tiết niệu) hình ảnh chụp cắt lớp vi tính (Computed Tomography Scanner- CT. Scanner), hình ảnh chụp cộng hưởng từ hạt nhân (Magnetic Resonance Imaging-mrl)...

Chẩn đoán hình ảnh đã góp phần quan trọng nâng cao tính chính xác, kịp thời và hiệu quả cao trong chẩn đoán bệnh. Như dựa trên hình ảnh siêu âm, người thầy thuốc có thể đo được tương đối chính xác kích thước các tạng đặc trong ổ bụng (gan, lách, thận, tuỵ, ...) và phát hiện các khối bất thường nếu có. Từ hình ảnh siêu âm tim có thể xác định cấu trúc, kích thước các buồng tim, van tim và các mạch máu lớn. Trong sản khoa, siêu âm giúp xác định và theo dõi sự phát triển của thai nhi trong bụng mẹ; hình ảnh CT Scanner giúp thầy thuốc xác định được một số bệnh lý ở sọ não, đặc biệt là xác định máu tụ nội sọ, khối u não; chụp cộng hưởng từ hạt nhân xác định chính xác hơn các hình thái và các khối bất thường trong cơ thể (nếu có).

Các thiết bị và máy y tế về chẩn đoán hình ảnh ngày càng ứng dụng nhiều hơn về công nghệ thông tin, các phần mềm cho các máy Y tế ngày càng được nâng cấp, nhất là khi kỹ thuật số ra đời và phát triển đã ghi nhận và phân tích tín hiệu rất tốt, cho hình ảnh sâu hơn, chất lượng ảnh tốt hơn.

Hơn nữa việc giao diện giữa các thiết bị và máy y tế kỹ thuật cao với hệ thống máy tính dùng trong quản lý tại bệnh viện và giữa các bệnh viện với nhau ngày một nhiều, nên các giao thức truyền ảnh trên mạng được dưa ra (có một chuẩn chung thống nhất, chất lượng ảnh đủ để chẩn đoán, giảm nhẹ gánh nặng đường truyền), tạo nên phòng “hội chẩn ảo" giữa các chuyên gia y tế ở xa nhau.

PACS và RIS

 
II. Một số các chuẩn hình ảnh ứng dụng trong y tế :

Các máy thiết bị và máy y tế chẩn đoán hình ảnh đầu tiên khi mới ra đời chỉ là tín hiệu dạng sóng (Analog) đưa lên màn hình VIDEO của máy. Theo thời gian, máy được chế tạo ngày càng có cấu hình cao hơn và chuyển dần sang tín hiệu số, các phần mềm xử lý tín hiệu lưu trữ thông tin số ngay tại các máy đó (ví dụ máy siêu âm có thể lưu được 5000 ảnh của bệnh nhân gần đây nhất). Tuy nhiên, dần từng bước khi có các điều kiện đặt ra và nhu cầu giao tiếp giữa các máy với nhau (ví dụ: máy CT Scanner chuyển cho máy chiếu tia Coban...) và truyền ảnh số giữa các vùng với nhau để trợ giúp chẩn đoán thì các chuẩn dữ liệu chung về hình ảnh của y tế dần ra đời. Vì vậy, các máy y tế ngày nay có gắn thiết bị tin học thì đã sẵn sàng đưa ra các tín hiệu thông qua các D-Shell chuẩn như COM, LPT... hoặc USB port. Tuy nhiên, phần tín hiệu đưa ra các cổng này tuỳ nhà cung cấp trang bị phần mềm khi người sử dụng yêu cầu.

Tuy nhiên có nhiều chuẩn để truyền ảnh trên mạng như chuẩn PACS (Picture Archiving and Communication System) là hệ thống lưu trữ, xử lý và truyền ảnh động, hoặc mạng xử lý và truyền ảnh số hoá DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine). Tất cả các chuẩn này có chung một tiêu chí là nén ảnh ở mức độ tối đa để giảm kích thước lưu trữ, giảm kích thước khi truyền trên mạng, có các mức độ phân giải khác nhau khi truyền. Nếu hình ảnh không cần chất lượng cao thì có thể truyền ở độ phân giải thấp và khi cần độ nét để chẩn đoán với chất lượng cao thì truyền ảnh với các độ phân giải cao hơn, nhưng tốc độ truyền trên mạng sẽ chậm đi nhiều. Các ảnh truyền thường là các ảnh về X quang, ảnh siêu âm, ảnh nội soi, ảnh CT Scanner... Việc truyền ảnh này giúp cho hỗ trợ chẩn đoán từ xa, cho các thầy thuốc, học viên, sinh viên học tập và nghiên cứu.

Hiện tại việc ứng dụng lưu trữ ảnh theo các chuẩn nhất định ở Việt Nam vẫn chỉ được lưu trữ trên một máy mà không có sự giao lưu giữa các máy với nhau, như vậy dung lượng lưu trữ không cao và không có khả năng trợ giúp trong chẩn đoán và không thể là dữ liệu dùng chung trong bệnh viện. Một số nơi có các MINI-PACS mang tính chất thử nghiệm truyền qua lại trong một mạng LAN hoặc Intranet (mạng ở Bệnh viện chợ Rẫy, Trung tâm chấn thương chỉnh hình Thành phố Hồ Chí Minh). Việc ứng dụng rộng rãi trợ giúp từ xa qua Telemedicine ở Việt Nam còn hầu như chưa được ứng dụng, trong khi đó các nước đã và đang ứng dụng tương đối rộng rãi kỹ thuật này nhất là các nước phát triển.

Các máy y tế đời cũ không có cổng giao diện, không có tín hiệu ảnh số, việc nghiên cứu chế tạo ADC card chuyển đổi ở một số máy đã được nghiên cứu nhưng chưa nhiều và các phần mềm xử lý ảnh chuyển đổi chất lượng chưa cao.

III. Một số khả năng ứng dụng CNTT trong chẩn đoán hình ảnh :

1. Ứng dụng CNTT trong X–quang (Teleradiology)

Việc trợ giúp chẩn đoán, lưu trữ tư liệu và nghiên cứu hình ảnh X quang là một trong những ứng dụng tin học phổ biến nhất trong các mạng PACS và Telemedicine. Việc chuyển tín hiệu từ máy chụp X quang lên phòng mổ Chấn thương chỉnh hình đã được nhiều nước áp dụng phổ biến, ở Việt Nam một số cơ sở đã áp dụng phương pháp này, việc ứng dụng này đã cung cấp cho phẫu thuật viên trong khi mổ có hình ảnh trực tiếp giúp cho việc mổ được tiến hành hiệu quả hơn, tốt hơn.

2. Xử lý ảnh, nhận dạng ảnh trong chuyển đổi ảnh nội soi từ tín hiệu Analog sang Digital và hệ trợ giúp chẩn đoán :

Ngày nay, Nội soi dạ dày ở Việt Nam là kỹ thuật được sử dụng khá phổ biến ở các bệnh viện tuyến tỉnh, thành (2 phần 3 trong số các bệnh viện cấp tỉnh đã được trang bị máy nội soi và thực hành tốt kỹ thuật này. Tuy nhiên, các kỹ thuật nội soi tá tràng can thiệp, nội soi đại tràng bằng ống soi mềm hầu như chưa được triển khai ở Việt Nam. Các máy nội soi có cấu hình cao, số hoá được các tín hiệu ảnh và lưu trữ, truyền được ảnh nội soi còn hiếm ở nước ta.

Dưới đây là sơ đồ việc nghiên cứu nối ghép chuyển đổi thế hệ máy nội soi đời cũ tín hiệu ảnh Analog dùng phần mềm và ADC card chuyển đổi, nhận dạng, sang kỹ thuật ảnh số, phục vụ cho việc chẩn đoán của các chuyên gia y tế chính xác hơn.

Lợi ích của ứng dụng ảnh kỹ thuật số:

Với việc nối ghép máy vi tính với máy nội soi cùng phần mềm xử lý ảnh nhận dạng ảnh, cũng như phần mềm chẩn đoán trợ giúp đã tạo điều kiện thuận lợi cho nội soi dạ dày - tá tràng phát triển và hoàn thiện với nhiều ưu việt.

Giá thành chi phí về phim ảnh cho một bệnh nhân sẽ rẻ đi vì có thể lưu trữ ảnh rồi in trực tiếp trên máy in màu và cho ra kết quả ngay; có ảnh số chất lượng cao cho nhiều người cùng hội chẩn để chẩn đoán; có mạng nơ ron để thu nhận và nhận biết các triệu chứng tổn thương. Từ các triệu chứng của tổn thương này, kết hợp với mắt nhìn trực tiếp cảm nhận được, cùng với các triệu chứng lâm sàng và vị trí thương tổn từ ngoài đưa vào thông qua hệ trợ giúp chẩn đoán sẽ cho kết quả của máy tự chẩn đoán. Phần kết quả máy tự chẩn đoán này sẽ là phần trợ giúp đắc lực cho các vùng kinh nghiệm về nội soi này còn hạn chế. Với cơ sở dữ liệu và ảnh được lưu trữ lại trong máy giúp ta có cơ sở để so sánh giữa các lần soi khác nhau trên cùng một bệnh nhân và là nguồn dữ liệu quan trọng để nghiên cứu khoa học. Hơn nữa, với tương lai không xa việc nối mạng tới từng khoa phòng trong bệnh viện được thực hiện thì hệ nhận dạng ảnh nội soi là trợ giúp chẩn đoán nội soi này sẽ được truyền trên mạng cho các khoa phòng liên quan có thể cùng tham gia hội chẩn để thống nhất chẩn đoán bệnh.

3. Telemedicine :

Sử dụng Internet hoặc các mạng riêng của từng chuyên khoa như chấn thương, XQuang, hoặc giải phẫu bệnh... các ứng dụng của Telemedicine được tiến hành với nhau mục đích: trợ giúp chẩn đoán từ xa, truyền ảnh cho nhau giữa các mạng cục bộ, hội chẩn qua mạng, họp giao ban y tế qua mạng... các tài liệu được truyền có thể là văn bản, hình ảnh, âm thanh... Telemedicine ở Việt Nam chưa phát triển do cơ sở hạ tầng và chi phí đường truyền quá đắt, đường truyền trên Internet ở Việt Nam dùng hiện nay chỉ là đường truyền tốc độ thấp theo đường điện thoại công cộng PSTN (Public Swiched Telephone Network) giới hạn ở 64 Kbps, tương lai có thể dùng đường ISDN hoặc X25 của CPNET. Còn ở trên thế giới, các trung tâm kết nối với nhau bằng đường truyền tốc độ cao, hỗ trợ đọc phim hình ảnh y tế giữa các bệnh viện với nhau đặc biệt ở các nước phát triển Telemedicine sử dụng rất rộng rãi và có hiệu quả tốt.

- Chuyển ảnh giữa các chuyên khoa liên quan đến nhau:

Chạy tia Coban cần ảnh chính xác của CT Scanner, ảnh CT được đưa sang máy chạy tia qua mạng nội bộ để giúp cho việc điều khiển máy chạy tia Coban chính xác.

Khoa chấn thương cần ảnh chẩn đoán trên mạng bệnh viện của khoa X quang.

4. Trợ giúp chẩn đoán, điều trị và đào tạo chỉnh hình từ xa cho tuyến trước :

Hình ảnh X–Quang, hình ảnh lâm sàng lúc bệnh nhân vừa bị xảy ra tai nạn (dùng máy ảnh số chụp) từ địa phương khác nhau, các tuyến chuyên khoa khác nhau được truyền lên tuyến trên để xin ý kiến của các chuyên gia giỏi giúp cho việc chẩn đoán và xử trí được tốt ngay từ tuyến dưới (đây thực chất là một kiểu Telemedicine), chuyển tải ảnh qua hệ thống thông tin lưu trữ hình ảnh (PACS). Phương thức truyền ảnh có thể dùng Email với những nơi chưa có đường truyền tốt, hoặc trong tương lai dùng đường truyền trực tuyến qua đường X25 của chính phủ.

5. Kết luận

Việc ứng dụng CNTT trong các thiết bị và máy y tế với các phần mềm chuyên dụng đã tạo ra bước phát triển đột phá trong việc ghi hình ảnh có chất lượng cao các cơ quan bị bệnh của cơ thể con người, giúp cho các chuyên gia y tế chẩn đoán bệnh khách quan hơn, nhanh chóng hơn và chính xác hơn nhiều. Với việc lưu trữ và truyền ảnh giữa các khoa, phòng trong bệnh viện và giữa các bệnh viện với nhau đã tạo ra phòng "Hội chẩn ảo", góp phần quan trọng vào việc sử dụng trí tuệ tập thể, đặc biệt là trí tuệ của các chuyên gia y tế giỏi, chuyên gia đầu ngành trong chẩn đoán và điều trị bệnh cho mọi người bệnh ở nhiều vùng đất nước khác nhau, thậm chí giữa các nước khác nhau trên thế giới. ứng dụng và phát triển CNTT Y tế đang là một đòi hỏi bức xúc của Ngành Y tế Việt Nam, nhằm xây dựng nền y tế Việt Nam hiện đại, có công nghệ và kỹ thuật y học cao, đáp ứng được yêu cầu chăm sóc sức khoẻ cho nhân dân.

 

Theo tacorp.com.vn

Tin liên quan