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Einleitung und Fragestellung: Die Auswertung von Daten zur Strahlenexposition des Patienten bei radiologischen und nuklearmedizinischen Untersuchungen sowie von qualitäts- und ablaufbezogenen Informationen spielt im nationalen und internationalen Umfeld eine zunehmende Rolle.

Im vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB) sowie dem Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) geförderten IVEU–Projekt (IT-gestütztes Verfahren zur Erfassung von Untersuchungsparametern, Kennzeichen: 3611S40008) wird eine Software entwickelt. Sie soll eine einfache und valide Erhebung von strahlenexpositions- und qualitätsrelevanten Untersuchungsparametern (inkl. Prozesszeiten), deren Auswertung sowie die Übermittlung von patientendosisrelevanten Daten an das BfS ermöglichen. Die Software soll Ärztlichen Stellen (ÄS) und Strahlenanwendern in Deutschland für die radiologische Qualitätssicherung kostenfrei zur Verfügung stehen. Innerhalb des IVEU Vorhabens wird ergänzend eine Querschnittsstudie zur Strahlenexposition bei röntgendiagnostischen und nuklearmedizinischen Untersuchungen in Hessen durchgeführt.

Material und Methoden: Auf Basis der erhobenen Anforderungen bei Ärztlichen Stellen und Röntgenanwendern wurde von den Projektpartnern, insb. aus ÄS, CRP Henri Tudor (Luxemburg), der Technischen Hochschule Mittelhessen und Vertretern von Krankenhäusern und Praxen, das Software-Konzept erstellt. Die Programmentwicklung erfolgt unter JAVA. Als Datenbank wird PostgreSQL, als Data Mining Tool „Rapid Miner“ eingesetzt. Das Auslesen von Dose Reports und Dose SR basiert auf „Pixelmed“. Für das Austauschmodul werden Elemente aus dem JAVA-basierten Workflow-System der ÄS Hessen „QuoMod“ sowie MS Excel verwendet.

Da die Eingangserhebung ergeben hat, dass in ÄS überwiegend MS Windows als Betriebssystem im Einsatz ist, wurde die bisherige spezifische Entwicklung hierauf ausgerichtet. Der IVEU-Kern und wesentliche Komponenten können aber auch mit anderen Betriebssystemen eingesetzt werden.

Ergebnisse: Das IVEU-System besteht aus einem Import-Tool für DICOM Dateien oder Protokolle, einem Klassifikations-Modul inkl. Thesaurus für Untersuchungsartenbezeichnungen, der Kernsoftware mit Template-gesteuerter, modalitätenabhängiger Extraktion von DICOM Header-Inhalten, der Datenbank, dem Data Mining Tool „Rapid Miner“ und einem Austauschmodul inkl. Schnittstellen und Daten-Präsentationsfunktionen. Über das Austauschmodul können Daten aus verschiedenen Quellen, z.B. IEVU oder Fremdsystemen, den Nutzern geordnet angeboten und angezeigt werden sowie Änderungen in Tabellen an die Systeme, bzgl. IVEU inkl. Auslösen von Aktionen, zurückgegeben werden.

Im regelbasierten Klassifikationsmodul ist ein Katalog zu radiologischen Untersuchungsarten hinterlegt, der mit nationalen und internationalen Begriffssammlungen (z.B. von BfS, SNOMED, DICOM, Radlex) abgeglichen ist. Aus deutschen Standardbegriffen und einer Pilotstudie zu DICOM Header-Inhalten wurde ein Thesaurus gebildet, der in Verbindung mit Regeln eine automatisierte Zuordnung der DICOM Studien zu dem Untersuchungsartenkatalog mit hoher Wahrscheinlichkeit ermöglicht. Hierzu werden die Einträge in mehreren DICOM Header Feldern (Tags) herangezogen.

Von den Ergebnissen dieser Klassifikation hängt einerseits die Auswahl des modalitätenbezogenen Templates, das die Übernahme von Daten in die IVEU-Datenbank steuert, ab. Andererseits wird dadurch eine valide Übermittlung von anonymisierten Strahlenexpositionsdaten zu den Untersuchungsarten, bei denen sogenannte diagnostische Referenzwerte definiert sind, an das BfS gesichert. Zusätzlich erfolgt eine Validitätseinschätzung, die z.B. zur Entscheidung über den Aufruf einer Interaktion oder bei der Auswertung der Daten genutzt werden kann.

Als weitere Funktion stellt das Klassifikationsmodul auch Mechanismen zur Festlegung der strahlenexpositions- und damit berechnungsrelevanten DICOM-Serien sowie zur Zusammenführung von getrennt abgelegten Studienbestandteilen bereit, z.B. bei einer Darmuntersuchung, bei der Röntgenanwendungen im zeitlichen Verlauf an verschiedenen Geräten erfolgen können.

An IVEU-Kernprogramm angeschlossen sind weiterhin auch ein Geräte- und Personen-Datenbankmodul, die Workflow-Software „QuoMod“, ein DICOM Viewer, ein Tool zum Auslesen von Dosisprotokollen und Dose SR sowie (geplant) ein Modul für die technische Qualitätssicherung.

Ende 2012 wurde mit der Erstellung der IVEU Programmteile begonnen, z.B. bzgl.:

• Datenbank zum Laden und Speichern der in IVEU verwalteten Daten.
• Grundlegende IVEU Programmoberfläche mit Menu-Bar, integriertem TUDOR-DICOM Viewer und Tabs für die verschiedenen Programmbereiche.
• Erfassungstemplate-Editor inclusive Import / Export der Templates sowie die Template-Engine zum Erfassen der Daten aus den DICOM-Headern, manueller Eingabe oder Übernahme aus der Geräte- / Betreiberdatenbank.
• DICOM-Open Dialog zum Öffnen und Laden von DICOM Dateien aus verschiedenen Quellen wie Ordnerstrukturen, DICOM-CDs.
• DICOM-Export zum Speichern der geänderten Header und Bilddaten in lokale Verzeichnisstrukturen sowie zum Versenden dieser Daten an ein PACS.
• Definition eines Workflow und Software Interfaces zur Interaktion mit der Geräte-/Benutzerdatenbank in Zusammenarbeit mit der ÄSH.
• Startscript für Linux/Mac, alternative minimale Gerätedatenbank ohne Excel für Linux/Mac
• Möglichkeit der Templateauswahl mittels der Daten aus dem Zuordnungsmodul
• Export und Import von Datensätzen im „IVEU“ Format zum Austausch zwischen verschiedenen Installationen

IVEU wird seit Mitte 2013 bei Überprüfungen in der ÄS Hessen eingesetzt und seit Herbst 2013 in Krankenhäusern und bei Projektpartnern sowie seit Frühjahr 2014 bei mehreren Ärztlichen Stellen getestet.

Aktuell laufen insb. Entwicklungen an der Kern-Software, um bis Sommer 2014 eine stabile Version mit einfacher Installation und Verwendung und geeigneten Auswertemechanismen für die Ärztlichen Stellen fertigzustellen. Erweiterungen der Funktionalität im Klassifikationsmodul, im Austauschmodul sowie bei der Dose Report und Dose SR-Auswertungen sind vorgesehen.

Diskussion: Die IVEU-Software ist ein Tool zur praktischen Qualitätssicherung inkl. Dosismonitoring und soll Ende 2014 deutschlandweit für Ärztliche Stellen und Röntgenanwender bereitgestellt werden, um die Protokollierung und Analyse des Umgangs mit ionisierenden Strahlen, das interne Qualitätsmanagement und die Akzeptanz zur Datenübermittlung (und deren Validität) an die Ärztlichen Stellen und das Bundesamt für Strahlenschutz zu unterstützen. IVEU legt dabei insbesondere Wert auf eine hohe Flexibilität und Anpassbarkeit, leicht nachvollziehbare Darstellungen, Verwendung in einer möglichst einfachen (stand alone) Version, aber zukünftig auch einsetzbar in komplexeren Umgebungen, automatisierte Auswertungen unabhängig von institutionenbezogenen Nomenklaturen sowie Datenaustauschoptionen.