Cloud-based PACS systems

Τα συστήματα PACS επιτρέπουν γενικότερα τη διακίνηση και προβολή ιατρικών εικόνων εντός δευτερολέπτων, ενώ παράλληλα επιτρέπουν και τον διαμοιρασμό τους μέσω των σταθμών εργασίας και ενός ασφαλούς δικτύου. Η μετάβαση ωστόσο στην ψηφιακή απεικόνιση εισήγαγε μια επιπλέον πρόκληση στους οργανισμούς υγείας: τη διαχείριση, πρόσβαση, αποθήκευση και διαμοιρασμό του αυξημένου όγκου των ιατρικών δεδομένων με παράλληλη μείωση του κόστους.

Τα συστήματα PACS επιτρέπουν γενικότερα τη διακίνηση και προβολή ιατρικών εικόνων εντός δευτερολέπτων, ενώ παράλληλα επιτρέπουν και τον διαμοιρασμό τους μέσω των σταθμών εργασίας και ενός ασφαλούς δικτύου. Η μετάβαση ωστόσο στην ψηφιακή απεικόνιση εισήγαγε μια επιπλέον πρόκληση στους οργανισμούς υγείας: τη διαχείριση, πρόσβαση, αποθήκευση και διαμοιρασμό του αυξημένου όγκου των ιατρικών δεδομένων με παράλληλη μείωση του κόστους.

Είναι χαρακτηριστικό ότι τη τελευταία δεκαετία, η ποσότητα των ιατρικών εικόνων που παράχθηκαν στις ΗΠΑ σημείωσαν εκθετική αύξηση δημιουργώντας αλυσιδωτά προβλήματα και μια τεράστια ζήτηση για την αποθήκευση των δεδομένων. Κάποιοι από τους λόγους που οδήγησαν σε αυτήν την αύξηση περιλαμβάνουν τη γήρανση του πληθυσμού, τη βελτίωση της ιατρικής τεχνολογίας καθώς επίσης και την αμυντική ιατρική που πολλοί γιατροί εφαρμόζουν ώστε να προστατευτούν από αγωγές επαγγελματικής αμέλειας ή επειδή δεν μπορούν να αξιολογήσουν επακριβώς τον ασθενή. Επιπλέον, καθώς η διαγνωστική απεικόνιση επεκτείνεται σε όλες σχεδόν τις ιατρικές ειδικότητες, οι ιατρικές εικόνες θα αποτελούν το 35% όλων των ιατρικών δεδομένων μέχρι το 2015, δηλαδή 7 ποσοστιαίες μονάδες υψηλότερα από το ποσοστο του 28% του 2010 [1].

Cloud-based PACS systems (image from blog.cordys.com)Επιπροσθέτως, η γήρανση των υφιστάμενων συστημάτων PACS εγείρει νέες ανησυχίες ως προς την αντικατάσταση τους ή την αναβάθμιση τους. Είναι χαρακτηριστικό ότι περίπου το 80% του συνόλου των συστημάτων PACS στις ΗΠΑ είναι πέντε ετών και πάνω και συνήθως συνοδεύεται με γήρανση του υλικού ή λήξη του συμβολαίου πώλησης [2]. Οι οργανισμοί υγειονομικής περίθαλψης μπορεί να εξετάζουν την αντικατάσταση του απαρχαιωμένου εξοπλισμού και την αναβάθμιση του ώστε να υποστηρίζει εικόνες μεγαλύτερου μεγέθους και νέας μορφοποίησης, ωστόσο μια τέτοια κίνηση μπορεί να προκαλέσει προβλήματα απόδοσης, διαλειτουργικότητας ή μη δυνατής συνεργασίας με άλλα συστήματα μέσα στον ίδιο οργανισμό. Επιπλέον, οι οργανισμοί υγειονομικής περίθαλψης θα πρέπει να λάβουν σοβαρά υπόψη το κατά πόσο επιθυμούν τη μεταφορά των ήδη υπάρχοντων δεδομένων στο νέο σύστημα PACS ή την αρχειοθέτηση τους στους backup-servers. Η αρχειοθέτηση δεδομένων πολλών χρόνων μπορεί να είναι απαγορευτικά δαπανηρή και χρονοβόρα προσπαθεια που μπορεί να διαταράξει την εύρυθμη ροή εργασίας του νοσοκομείου.

Ως αποτέλεσμα των παραπάνω, τα νοσοκομεία εξετάζουν νέες λύσεις αρχειοθέτησης και αποθήκευσης που θα οδηγήσουν στην οικονομικότερη διαχείριση του αυξημένου όγκου δεδομένων. Παράλληλα, τα νοσοκομεία καλούνται να εξετάσουν τόσο την προσβασιμότητα και τον διαμοιρασμό των ιατρικών εικόνων σε περισσότερους χρήστες όσο επίσης και τον τρόπο ενσωμάτωσης των παλαιότερων συστημάτων σε καινούργια.

Για τον κλάδο της υγείας, οι υπηρεσίες νέφους παρουσιάζονται ως μια τεράστια ευκαιρία για τη διευθέτηση των παραπάνω προβλημάτων. Η αποθήκευση, η αρχειοθέτηση, η ανταλλαγή και η πρόσβαση σε εικόνες στο νέφος παρουσιάζουν ότι επιτρέπουν τη διαχείριση των δεδομένων πιο αποτελεσματικά και με έναν πιο αποδοτικά οικονομικό τρόπο ενώ παράλληλα φαίνεται να ξεπερνούν πολλές από τις νομοθετικές, κανονιστικές και τεχνικές προκλήσεις. Πολλοί υποστηρικτές τους δηλώνουν ότι με τη χρήση του υπολογιστικού νέφους τα νοσοκομεία μπορούν να:

  • διαχειριστούν αποτελεσματικά μεγάλης χωρητικότητας εικόνες
  • χρησιμοποιήσουν μη-ιδιόκτητη, βασισμένη σε πρότυπα, ουδέτερη αρχιτεκτονική συστήματος (Vendor-Neutral Archive systems)
  • επεκτείνουν ή μικρύνουν τη διαθέσιμη χωρητικότητα αποθήκευσης ανάλογα με τις ανάγκες τους
  • διαχειριστούν θέματα πιστοποίησης, κρυπτογράφησης και πρωτόκολλα ασφαλείας
  • διεξάγουν αποτελεσματική αναβάθμιση του συστήματος
  • επεκτείνουν τη διάρκεια ζωής των υφιστάμενων υποδομών και επενδύσεων

Η αγορά του cloud computing για την ιατρική απεικόνιση στις ΗΠΑ εκτιμήθηκε στα 56.5 εκατομμύρια δολάρια το 2010 ενώ αναμένεται να παρουσιάσει ένα σύνθετο ποσοστό ετήσιας ανάπτυξης (CAGR) 27% μέχρι το 2018 [3]. Είναι σαφές ότι υπάρχει ανάγκη να απλοποιηθεί ο διαμοιρασμός των ιατρικών εικόνων ανάμεσα στους οργανισμούς υγειονομικής περίθαλψης και αυτή η ανάγκη δείχνει ως λύση το cloud computing. Η υιοθέτηση ενός συστήματος cloud-based PACS μπορεί να επωφελήσει τον οργανισμό υγειονομικής περίθαλψης καθώς αποφεύγεται η εκ των προτέρων αγορά της άδειας λογισμικού, το κόστος συντήρησης ενώ ξεπερνούνται περιορισμοί πρόσβασης εξωτερικών χρηστών βελτιώνοντας με αυτόν τον τρόπο τη συνεργασία και την ανταλλαγή των δεδομένων ανάμεσα σε ιατρούς ξεχωριστών οργανισμών.

Η τάση της αγοράς δείχνει τη γενικότερη εισβολή του cloud-computing σε ολοένα και περισσότερους τομείς, ωστόσο αρκετοί επιστήμονες στον τομέα της υγείας εκφράζουν τις αμφιβολίες τους για την άμεση μετάβαση σε συστήματα cloud-based PACS. Ως κύρια πηγή ανησυχίας εκφράζεται συνήθως το θέμα του εύρου ζώνης και των δυνατοτήτων δικτύωσης. Η μεταφορά διαγνωστικών εικόνων από έναν cloud server μπορεί να δεσμεύσει το μεγαλύτερο μέρος του εύρους ζώνης του οργανισμού, το οποίο μπορεί να είναι ιδιαίτερα επιβαρυντικό όταν ο οργανισμός αυτός βρίσκεται σε μια αγροτική ή υποεξυπηρετούμενη περιοχή που στερείται τα υψηλής ταχύτητας δίκτυα που βρίσκονται σε πιο πυκνοκατοικημένες περιοχές. Επιπλέον, η αξιοπιστία της σύνδεσης στο ίντερνετ ενός οργανισμού μπορεί επίσης να αποτελέσει ένα εντελώς ξεχωριστό ζήτημα που να επιβαρύνει την επιλογή συστημάτων cloud-based PACS. Τέλος, υψίστης σημασίας είναι το θέμα της ασφάλειας των ιατρικών δεδομένων. Έλεγχοι και δοκιμές ασφαλείας από τρίτες εταιρείες θεωρούνται απαραίτητοι προκειμένου να διασφαλιστεί ότι τα απομακρυσμένα (έξω από τα φυσικά όρια των μονάδων υγείας) κέντρα αποθήκευσης των ιατρικών δεδομένων είναι ασφαλή και μπορούν να τηρήσουν τα υψηλά επίπεδα της απατούμενης εμπιστευτικότητας [4].

Τα τελευταία χρόνια έχουν προταθεί διάφορες λύσεις αρχιτεκτονικής των cloud-based PACS ώστε να αντιμετωπιστούν τα παραπάνω τεχνικά εμπόδια. Κάποιες από τις λύσεις περιλαμβάνουν προσωρινή αποθήκευση δεδομένων τοπικά σε ένα οργανισμό (caching) ή/και την διατήρηση των ιδιαίτερα ευαίσθητων προσωπικών δεδομένων τοπικά εντός του νοσοκομείου ενώ τα υπόλοιπα δεδομένα μεταφέρονται στο νέφος. Ωστόσο, τα προβλήματα που περιγράφονται δείχνουν ότι η μετάβαση ενός οργανισμού από το ήδη υπάρχον σύστημα PACS που διαθέτει σε ένα cloud-based σύστημα PACS πρέπει να γίνει πιο προσεκτικά και πέρα από την τεχνική περιγραφή του συστήματος πρέπει επίσης να συνοδεύεται από μια εκτενή οικονομική ανάλυση της μετάβασης αυτής.

Συγκεκριμένα, οι οικονομικοί εκείνοι παράγοντες που θα μπορούσαν να επηρεάσουν την απόφαση της διοίκησης ενός οργανισμού για τη μετάβαση σε ένα σύστημα cloud-based PACS μπορούν να συνοψιστούν στους ακόλουθους:

Χώρος αποθήκευσης: Στην οικονομική ανάλυση για τη μετάβαση στο νέφος (cloud), ο χώρος αποθήκευσης αποτελεί συνήθως την πρώτη σκέψη για τη μείωση του κόστους. Ωστόσο, το κόστος της αποθήκευσης δεν αντιπροσωπεύει παρά μόνο ένα μικρό μέρος του συνολικού κόστους.

Εργατικό δυναμικό και κόστος εγκαταστάσεων: Το εργατικό κόστος φαίνεται να αποτελεί το υψηλότερο ποσοστό του συνολικού κόστους καθώς οι δαπάνες είναι συνήθως δύσκολο να εξαλειφθούν ή ακόμα και να μειωθούν ιδιαίτερα αν αφορά δημόσιους υπαλλήλους. Ένα άλλο κόστος το οποίο συχνά δεν συνυπολογίζεται στο τελικό ποσό εξοικονόμησης κατά τη μετάβαση στο νέφος είναι το κόστος των εγκαταστάσεων. Ο βαθμός στον οποίο οι εγκαταστάσεις μπορούν να επαναχρησιμοποιηθούν και το προσωπικό να επανεκπαιδευτεί μπορεί να παίξει σημαντικό ρόλο στον καθορισμό της συνολικής εξοικονόμησης που μπορεί να επιτευχθεί από τη μετάβαση στο νέφος.

Αρχιτεκτονική συστήματος: η μορφή του νέου συστήματος PACS μπορεί να επηρεάσει σημαντικά το τελικό κόστος. Για παράδειγμα, η προσθήκη ενός τοπικού server στο χώρο του οργανισμού για την αποφυγή υψηλών χρόνων καθυστέρησης λόγω χαμηλού εύρου ζώνης ή ποιότητας γραμμής ίντερνετ, μπορεί να προσθέσει σημαντικά στο τελικό κόστος. Κάτι τέτοιο ωστόσο μπορεί να εξαλειφθεί ή μειωθεί εφόσον γίνει επαναχρησιμοποίηση του ήδη υπαρχοντος εξοπλισμού.

Κόστος μετάβασης: Η προσαρμοστικότητα του υπάρχοντος εργατικού δυναμικού και των υποδομών ενός οργανισμού σχετίζεται άμεσα με ένα άλλο βασικό παράγοντα που θα καθορίσει την αξία της μετάβασης στο νέφος: ο πραγματικός χρόνος που χρειάζεται για τη διασύνδεση του παλιού συστήματος PACS με το καινούργιο και η ολοκλήρωση της πλήρης του μετάβασης στο νέφος. Για παράδειγμα, ένας οργανισμός που πρόσφατα επένδυσε σε ένα τελευταίας τεχνολογίας κεντρικό κέντρο δεδομένων δεν μπορεί εύκολα να σταματήσει τη χρήση του και να μεταβεί στη λύση του νέφους. Τα έξοδα μετάβασης μπορούν να επεκταθούν και στο κόστος αλλαγής του λογισμικού και των εφαρμογών ώστε να υποστηρίζεται το νέο σύστημα PACS. Στην περίπτωση που απαιτηθεί ο επαναπρογραμματισμός των εφαρμογών που χρησιμοποιούν οι χρήστες και έχουν εξοικιωθεί με αυτές, τότε το κόστος μπορεί να αυξηθεί υπερβολικά.

Άλλες δαπάνες: άλλες δαπάνες μπορούν επίσης να αποφευχθούν με την μετάβαση στο νέφος, οι οποίες πρέπει να αναλυθούν και να αξιολογηθούν, όπου αυτό είναι εφικτό. Για παράδειγμα, η ταυτόχρονη πρόσβαση στο νέφος σε πραγματικό χρόνο από πολλαπλούς χρήστες σε απομακρυσμένες μεταξύ τους περιοχές μπορεί να μειώσει λειτουργικά έξοδα όπως μετακινήσεις και συναντήσεις. Επίσης, η δυνατότητα απομακρυσμένης πρόσβασης μπορεί να ενισχύσει τη αποδοτικότητα των εργαζομένων οι οποίοι μπορούν πλέον να αποφασίζουν για τον χώρο και τρόπο εργασίας (ωράριο, χώρος εργασίας κτλ).

Αναφορές

[1] American Academy of Orthopaedic Surgeons, 2011: http://www6.aaos.org/news/pemr /releases/release.cfm?releasenum=975
[2] CapSite, Imaging IT Study: Strategic Analysis of the PACS, Image Archiving, and Voice Recognition Markets, February 2010.
[3] Medicaldevice-network.com, “Snapshot: The US cloud computing market for medical imaging”, 2012: http://www.medicaldevice-network.com/features/featuresnapshot-the-us-cloud-computing-market-for-medical-imaging/
[4] Imaging Technology News, “Ins and Outs of Cloud-Based PACS”, 2012: http://www.itnonline.com/article/ins-and-outs-cloud-based-pacs