závěrečná zpráva 2 MB

Transkript

Rada pro Informační Technologie v Medicíně
CENTRUM
Kamenice 126 / 3
625 00 Brno
BIOSTATISTIKY
http://www.cba.muni.cz
e-mail: [email protected]
A
ANALÝZ
tel.: 547 121 408
fax: 547 121 413
Moderní informační technologie a telemedicína ve výuce klinických a
biomedicínských oborů na Lékařské fakultě MU:
multimediální podpora výuky
ZÁVĚREČNÁ ZPRÁVA ZA ŘEŠENÍ PROJEKTU V ROCE 2004
Obsah:
Stručná anotace a původní zdůvodnění projektu /2004/………………
Obecný popis řešení projektu …………………………………………
Celkové shrnutí plnění projektu v roce 2004 a financování
projektu ………………………………………………………………
IV. Konkrétní výstupy řešení projektu v roce 2004 – přehled ……………
Telemedicína ve výuce klinických oborů ……………………………
V.
VI. Hypertextový atlas pro výuku patologické anatomie …………………
VII. Multimediální výukový atlas poruch řeči a příbuzných
kognitivních funkcí .…………………………………………………
VIII. E-learningová učebnice interního lékařství pro bakalářské
obory ošetřovatelství …………………………………………………
IX. Zpracování digitálního videa: metodické zázemí pro vývoj
učebních pomůcek ……………………………………………………
Zavedení technologie data miningu a analýzy genových
X.
expresních map do výuky klinických a teoretických oborů LF
MU ……………………………………………………………………
I.
II.
III.
1
2
2
5
6
8
15
30
33
37
40
CENTRUM
Kamenice 126 / 3
625 00 Brno
I.
BIOSTATISTIKY
A
ANALÝZ
tel.: 547 121 408
fax: 547 121 413
Stručná anotace a původní zdůvodnění projektu /2004/
Projekt je zaměřen na podporu prezenční i distanční výuky dynamicky se rozvíjejících klinických oborů, a to ve
vazbě na moderní obory, které lze z hlediska medicíny označit za podpůrné, nicméně klíčové pro současnou
diagnostiku i pro optimalizaci a hodnocení léčby (molekulární biologie, biochemie, zpracování a analýza
biomedicínských dat, lékařská informatika, plánování a organizace klinických studií). V těchto oblastech již
tradiční formy výuky neposkytují dostatečné nástroje pro zvládnutí problematiky. Nadto se vzhledem k
přibývajícímu množství látky hledání efektivnějších forem výuky stává nezbytností. Projekt je integrující snahou
týkající se výuky celé řady klinických i podpůrných teoretických oborů a předpokládá i mezioborovou
spolupráci při vývoji univerzálních nástrojů a řešení. Projekt navazuje na již existující a úspěšně řešené
technologické projekty (telemedicína, vybudování multimediálních učeben). Cíle projektu vycházejí
z připravenosti již existujících týmů a směřují k vytvoření koncepce mezioborové výuky a přípravy učebních
materiálů pro výše uvedené oblasti s využitím moderních možností zpracování obrazového materiálu,
technologie telemedicíny a e-learningu. Cílem projektu je rovněž vytvoření platformy pro celostátně dostupné
kurzy a tvorba multimediálních učebních pomůcek spojená s jejich konkrétním začleněním do výuky. Projekt
navazuje na univerzitní aktivitu vytvářející zázemí pro uplatnění e-learningových metod v praktické výuce.
Klíčová slova: telemedicína, on-line výuka, e-learnig, učební materiály, prediktivní medicína, molekulárně
biologické biomarkery
II.
Obecný popis řešení projektu
II-1. Organizační zajištění v rámci Lékařské fakulty MU
Původní návrh projektu předpokládal nejen vytvoření konkrétních učebních pomůcek, ale i
vytvoření platformy, která by organizaci a vývoj v tomto směru zajišťovala i do budoucna.
Zkvalitňování výuky pomocí moderních ICT technologií by se tak stalo přirozenou součástí
rozvoje oborů a nebylo by závislé na „ad hoc“ založených týmech. Systémové organizační
zajištění rovněž zaručuje efektivnější využití pořízené výpočetní techniky a dalších investic a
zajišťuje kvalitní personální zabezpečení. Příprava kvalitních multimediálních pomůcek pro
klinické obory převážně vyžaduje velmi zkušené a mezioborově orientované odborníky, kteří
by měli mít prostor pro dlouhodobý vývoj.
Řešení projektu v roce 2004 na Lékařské fakultě Masarykovy univerzity vytvoření takové
platformy iniciovalo. Konkrétně lze plnění v tomto bodě charakterizovat následovně:
¾ Pro přípravu multimediálních učebních pomůcek byla vytvořena dvě systémová
pracovní místa a vznikající tým byl propojen se dvěma pracovišti, která disponují
potřebným zázemím pro dlouhodobou podporu této činnosti: Centrum výpočetní
techniky a Centrum biostatistiky a analýz LF MU.
¾ Z rozhodnutí vedení fakulty byla ustavena Rada pro informační technologie
v medicíně (RITM) jako poradní uskupení odborníků fakulty a fakultních nemocnic.
Vedení RITM v prvním roce své činnosti dokázalo postavit síť odborníků
reprezentativně zastupující všechny hlavní klinické směry a vyvinulo i vlastní
grantovou iniciativu. http://www.cba.muni.cz/projekty/ritm
¾ Byla navázána oficiální spolupráce s vedením významných pracovišť fakultních
nemocnic a byl iniciován program „Telemedicína ve výuce“. Význam tohoto kroku je
v organizační rovině značný, neboť byl modelově vyřešen problém s přenosem
2
CENTRUM
Kamenice 126 / 3
625 00 Brno
BIOSTATISTIKY
A
ANALÝZ
tel.: 547 121 408
fax: 547 121 413
snímků pacientů konkrétních nemocnic a jejich využití k výuce na fakultě (viz dále
popis konkrétních výstupů projektu).
¾ V oblasti podpory výuky moderních technologií došlo k navázání dlouhodobé
spolupráce s dalšími pracovišti Masarykovy univerzity. Výsledkem jsou systémové
nabídky podpory výuky pro klinické i neklinické obory fakulty. Nejdále v tomto
směru došla v roce 2004 podpora výuky technologie data miningu a analýzy
rozsáhlých molekulárně biologických dat (technologie microarray, cytogenetické
markery, vícerozměrné analýzy, apod. ). Byla ustavena pracovní skupina pracovišť tří
fakult (Lékařské, Přírodovědecké a Fakulty informatiky) a tato nabízí ucelenou
podporu výuky v této oblasti všem akademickým pracovištím regionu. Dalším
příkladem takového systémového vývoje je plošná nabídka digitálního zpracování
videa a tvorba učebních pomůcek pro klinické obory.
Všechny výše uvedené body jsou významnými výstupy projektu, neboť zajišťují dlouhodobou
podporu výuky ve vazbě na moderní ICT technologie. Lékařská fakulta MU považuje tento
vývoj za jednu ze svých priorit a řešení projektu v roce 2004 podpořila i ze svých vlastních
zdrojů (režijních prostředků generovaných jinými projekty): doplnění vybavení učeben, nákup
potřebného software a personální podpora. Na základě tohoto zajištění přesáhlo plnění v řadě
cílů i původní zadání projektu.
II-2. Vliv projektu na studijní obory a předměty vyučované na Lékařské fakultě MU
Metodické výstupy projektu se ve své podstatě dotýkají výuky všech předmětů na Lékařské
fakultě (viz dále přehled výstupů projektu). Nicméně řešení projektu vedlo k vytvoření zcela
konkrétních autorských děl a pomůcek, které zkvalitnily a ovlivnily výuku především
následujících předmětů (oborů):
¾ Výuka klinických a zdravotnických oborů: předměty ovlivněné konkrétními
vytvořenými pomůckami
o VLNE9X1p / Neurologie
o VSPA052 Patologická anatomie
o BZOI0321p / BZOI0422p Ošetřovatelství v interních oborech I, II
o VSAN0333p / Anatomie III
o VLON091 / Klinická onkologie
o VLON091c / Klinická onkologie-cvičení
o VLDM7X1p / Diagnost. zobrazovací metody
o VLPY9X1p / Psychiatrie
o VLCH0731p / Chirurgie I
o VLVL7X61c / Vnitřní lékařství - blok 1
o VLST7X1p / Stomatologie
¾ Výuka teoretických oborů na Lékařské fakultě MU: předměty ovlivněné
konkrétními vytvořenými pomůckami
o BZVT021 Zdravotnická informatika
o BDVT011 / Základy výpočetní techniky a zdravot. informatiky
o BFFI0121p / BFFI0222c / Biofyzika, Informatika I, II
3
CENTRUM
Kamenice 126 / 3
625 00 Brno
o
o
o
o
o
o
o
o
o
BIOSTATISTIKY
A
ANALÝZ
tel.: 547 121 408
fax: 547 121 413
Bi5040 / BMBS051 / Biostatistika – základní kurz
Bi7541 / Analýza dat na PC I.
Bi8660 / Analýza dat na PC II.
Bi8600 / Vícerozměrné statistické metody
Bi7490 / Základy stochastického modelování
BMAK051 / Analýza klinických dat
BMAM051 / Plánování, organizace a hodnocení klinických studií
BMST061 / Správa a tvorba databází v klinickém hodnocení
BMOE061 / Plánování a optimalizace experimentů
Všechny výše vyjmenované předměty zasahují bakalářské i magisterské studium. Jelokož jde
v řadě příkladů o předměty základní výuky, lze konstatovat, že se výstupy projektu
v podstatě týkají výuky všech řádných studentů na Lékařské fakultě MU.
II-3. Význam projektu pro spolupráci Lékařské a Přírodovědecké fakulty MU
Ačkoli byl projekt řešen na Lékařské fakultě MU a většina jeho výstupů je zaměřena na
klinickou výuku, je jeho význam velký i pro výuku na Přírodovědecké fakultě MU. Je to
jednak organizačním postavením ústavu odpovědného za řešení projektu: Centrum
biostatistiky a analýz je společným pracovištěm PřF i LF MU. Dále většina předmětů
týkajících se aplikované analýzy dat a aplikace IT v medicíně je vyučována rovněž pro
studenty odborné biologie PřF MU a vytvořené učební pomůcky jsou tak mezifakultně
sdíleny. V neposlední řadě je nutno zdůraznit, že současný vývoj diagnostiky stále více
zapojuje technologie pocházející z přírodovědných oborů (molekulární biologie, genetika,
analýza dat, analýza obrazu,...). Zkvalitňování výuky těchto disciplín logicky zasahuje obě
fakulty.
Centrum biostatistiky a analýz garantuje na Přírodovědecké fakultě obor Matematická
biologie. Studenti magisterského stupně tohoto oboru mohou řešit v rámci svých
diplomových prací některé problémy, které se týkají i řešení tohoto projektu (data mining,
moderní modelovací techniky v klinické diagnostice, analýza genomických dat, ....). V roce
2004 byly v tomto směru zadány dvě diplomové práce a jedna práce disertační.
4
CENTRUM
Kamenice 126 / 3
625 00 Brno
III.
BIOSTATISTIKY
A
ANALÝZ
tel.: 547 121 408
fax: 547 121 413
Celkové shrnutí plnění projektu v roce 2004 a financování projektu
Všechny cíle projektu stanovené pro Lékařskou fakultu MU byly v roce 2004 splněny.
Všechny plánované aktivity a podprojekty byly zahájeny a dovedeny do stavu řešení, který již
umožňuje jejich nasazení v praktické výuce. Vznikla zcela konkrétní autorská díla –
multimediální učební pomůcky – která jsou v souladu se zadáním projektu zpřístupněna
studentům příslušných oborů. Konkrétní popis výstupů je uveden v kapitolách IV – X této
zprávy.
Financování projektu proběhlo bez problémů a nastavený finanční plán byl zcela
dodržen. Rozpis finančních prostředků dle původního plánu obsahuje následující tabulka:
PROJEKT
Hypertextový atlas pro výuku patologie
Zpracování digitálního videa: metodické
zázemí pro vývoj učebních pomůcek
Telemedicína ve výuce klinických oborů:
Moderní diagnostika a léčba
superficiálních cévních malformací a
hemangiomů
Moderní diagnostika a léčba
superficiálních cévních malformací a
hemangiomů
Digitální výukový atlas PET (studie
DAPET)
Multimediální výukový atlas poruch řeči a
příbuzných kognitivních funkcí
Zavedení technologie data miningu a
analýzy dat genových expresních map do
výuky klinických a teoretických oborů LF
MU
Multimediální výukový materiál
k předmětu Ošetřovatelství v interních
oborech pro bakalářské studium
ošetřovatelství
Celková podpora jednotlivých fází
projektu, správa učebny a příprava
materiálů k výuce, konečná realizace
výuky
CELKEM
MZDY A ODMĚNY INVESTICE
60 000,- Kč /fotoaparát; dle
201 800,- Kč
původního návrhu projektu/
220 072,- Kč
92 506,- Kč
94 960,- Kč
94 960,- Kč
64 980,- Kč
29 687,- Kč
34 970,- Kč
166 065,- Kč
1 000 000,- Kč
5
940 000,- Kč /SW a technologie;
dle původního návrhu projektu/
CENTRUM
Kamenice 126 / 3
625 00 Brno
IV.
BIOSTATISTIKY
A
ANALÝZ
tel.: 547 121 408
fax: 547 121 413
Konkrétní výstupy řešení projektu v roce 2004 - přehled
Struktura a obsah této části zprávy zcela odpovídá stanoveným cílům:
¾
¾
Cíl 1. Telemedicína ve výuce. Databázové řešení, archivace a správa materiálů vznikajících při využití
telemedicíny v klinické praxi, koncepce vytváření ucelených výukových materiálů, řešení ve shodě s
právními, a etickými normami. Parametrické zajištění doplňujících údajů provázejících obrazový
materiál a metodické řešení pro jejich zpracování ve výuce.
Cíl 2. Příprava multimediálních učebních pomůcek pro obrazovou dokumentaci diagnostických
metod a léčebných postupů, zpřístupnění technologie molekulárních analýz ve výuce vybraných
klinických oborů.
Řešení projektu vedlo k iniciaci tvorby níže vyjmenovaných učebních pomůcek a podprojektů, které svým záběrem a současným stavem dokončení přesahují původní záměr a
zadání projektu. Řada výstupů (Multimediální atlas poruch řeči, elektronické učební texty pro
ošetřovatelství, atlas pro pregraduální výuku patologické anatomie) je již připravena
k publikování ve svých prvních verzích, nicméně příprava takových rozsáhlých děl je věcí
dlouhodobou a řešení projektu v roce 2004 je třeba považovat za období spíše iniciační (v
souladu s původním plánem projektu). Ve velmi komplexní oblasti jakou je aplikace
telemedicíny ve výuce klinických oborů musí činnost dále pokračovat a konkrétní výsledky
vyplynou až z dlouhodobějšího sběru obrazového materiálu. Naopak výstupy pod-projektů
digitálního zpracování videa lze považovat za zcela dokončené.
Přehled výstupů a pod-projektů vytvářených v průběhu řešení v roce 2004:
1. Telemedicína ve výuce klinických oborů: Digitální výukový mamografický atlas
obrazové dokumentace se zaměřením na diagnostiku karcinomu prsu (studie DAM)
•
•
Masarykův onkologický ústav, Ústav výpočetní techniky MU a Lékařská fakulta MU
Dále popsáno v kapitole V-1 této zprávy
2. Telemedicína ve výuce klinických oborů: Digitální výukový atlas PET (studie DAPET)
•
•
Masarykův onkologický ústav, Ústav výpočetní techniky MU a Lékařská fakulta MU
3. Telemedicína ve výuce klinických oborů: Moderní diagnostika a léčba superficiálních
cévních malformací a hemangiomů
•
•
Fakultní nemocnice Brno (Klinika dětské radiologie) a Lékařská fakulta MU
4. Hypertextový atlas pro pregraduální výuku patologické anatomie
• Patologicko-anatomický ústav LF MU
•
Dále popsáno v kapitole VI této zprávy
5. Multimediální výukový atlas poruch řeči a příbuzných kognitivních funkcí
•
•
6.
Neurologická klinika LF MU
Dále popsáno v kapitole VII této zprávy
E-learningová učebnice interního lékařství pro bakalářské obory ošetřovatelství
•
•
Klinika interní, geriatrie, ošetřovatelství a praktického lékařství
Dále popsáno v kapitole VIII této zprávy
6
CENTRUM
Kamenice 126 / 3
625 00 Brno
BIOSTATISTIKY
A
ANALÝZ
tel.: 547 121 408
fax: 547 121 413
7. Pořizování a zpracovávání videozáznamů pro výuku
• Centrum výpočetní techniky LF MU ve spolupráci s klinickými pracovišti
•
Dále popsáno v kapitole IX této zprávy
o Chirurgie: laparoskopická operace žlučníku / operace pankreasu /střevo / operace
rectocele / laparoskopická hernioplastika- recidiva /chirurgické odstranění lipoma,
atheroma
Psychiatrie: rozhovor s pacientem trpícím paranoidní schizofrenií / digitalizace záznamu
příznaků deliria a schizofrenie z VHS / deprese / mentální bulimie / příprava PPT
prezentací
Hematoonkologie, vnitřní lékařství: Metody celulárních separací / Flow cytometrie
v onkologické hematologii / Postup při provádění trepanobiopsie / Postup při provádění
sternální punkce / Odběr a zpracování kostní dřeně pro transplantaci krvetvorby /
Komplikace při zavádění katetru do podklíčkové žíly / Zavádění katetru do tříselné žíly
Popáleniny a rekonstrukční chirurgie: Přijem pacienta na oddělění popálenin / Sledování
průběhu léčby / Autotransplantace / Zaváděni katetru – podkličková žíla, tříselná žíla,
horní končetina / Tracheoktomie / Chronické rány – dekubity - několik pacientů /
Dekubity – sledování průběhu léčby / Plastická operace prsou / Gluteoplastika
8. Technologie data miningu a analýza genomických dat ve výuce klinických a teoretických
oborů LF MU
• Centrum biostatistiky a analýz LF MU
•
Dále popsáno v kapitole X této zprávy
7
CENTRUM
Kamenice 126 / 3
625 00 Brno
V.
BIOSTATISTIKY
A
ANALÝZ
tel.: 547 121 408
fax: 547 121 413
Telemedicína ve výuce klinických oborů
Tato část řešení projektu iniciovala tři samostatné studie, na kterých byla v roce 2004
odladěna metodika poskytování obrazové dokumentace pacientů pro výukové účely. Všechny
tři studie byly zahájeny a dospěly již k prvním konkrétním výstupům.
V-1.
Realizace projektů pro podporu výuky medicínské obrazové informace
(studie DAM a DAPET v roce 2004)
Digitální výukový mamografický atlas obrazové dokumentace se zaměřením na diagnostiku
karcinomu prsu (studie DAM)
Odpovědný řešitel a garance projektu:
MUDr. Pavel Andres ([email protected]); Masarykův onkologický ústav (MOÚ)
Doc. MUDr. Rostislav Vyzula, CSc. ([email protected]), Masarykův onkologický ústav
Ing. Otto Dostál ([email protected]); ÚVT MU
Zdůvodnění projektu a jeho cíle:
¾ Při čtyřletém provozu technologie digitálního mammografu byl vytvořen dostatečný archiv jednotlivých
studií. K dispozici jsou dále standardně výstupy z CT a UZ. V rámci komunikačního PACSu na ÚVT se
staly dostupnými i skeny CT a MR, které byly pořízeny mimo MOÚ. Zajištění tvorby učebních pomůcek
z tohoto zařízení zásadně zkvalitní výuku nejen onkologických disciplín. Řešení autorských práv
archivovaných obrazových informací
• Vytvoření nadstavbové databáze anonymizované obrazové dokumentace uzpůsobené pro výuku
posluchačů LF MU
• Vytvoření systému pro testování znalostí posluchačů LF MU nad anonymizovanou databází
• Vytvoření parametrizované struktury pro archivaci obrazové dokumentace, včetně popisů a vybraných
anamnestických dat
• Navržení systému odborných koordinátorů / recenzentů pro naplňování anonymizované databáze,
systému správy a přidělování přístupových oprávnění
Řešení v roce 2004 a další perspektivy:
¾ Vytvoření základní struktury pro archivaci obrazové dokumentace z modalit dig.mamografu, CT, MR, UZ,
včetně popisů a vybraných anamnestických dat, ve strukturované parametrické podobě
¾ Vytvoření systému anonymizace obrazové dokumentace tak, aby bylo možno data v budoucnu aktualizovat
a doplňovat
¾ Navržení systému parametrizace archivované obrazové dokumentace tak, aby byla přístupná podle
definovaných klíčových kódů
¾ Zkušební zahájení výuky posluchačů LF MU v elektronické podobě
¾ Zkušební zahájení testování znalostí posluchačů LF MU v elektronické podobě
Digitální výukový atlas PET (studie DAPET)
MUDr. Pavel Andres ([email protected]); Masarykův onkologický ústav (MOÚ)
Prof. MUDr. Jan Žaloudík, CSc. ([email protected]), Lékařská fakulta MU
Ing. Otto Dostál ([email protected]); ÚVT MU
¾ Po půlročním provozu technologie PET byl vytvořen dostatečný archiv jednotlivých studií skenů včetně fůzí
PET / CT a PET / MRI. V rámci komunikačního PACSu na ÚVT se staly dostupnými i skeny CT a MRI,
které byly pořízeny mimo MOÚ.
8
CENTRUM
Kamenice 126 / 3
625 00 Brno
•
•
•
•
•
•
BIOSTATISTIKY
A
ANALÝZ
tel.: 547 121 408
fax: 547 121 413
Vytvoření nadstavbové databáze anonymizované obrazové dokumentace uzpůsobené pro výuku
posluchačů LF MU
Vytvoření systému pro testování znalostí posluchačů LF MU nad anonymizovanou databází
Vytvoření parametrizované struktury pro archivaci obrazové dokumentace skenů PET, včetně popisů a
vybraných anamnestických dat
Navržení systému archivace kvantifikací metabolických změn myokardu (po autologní transplantaci
dřeňových buněk u nemocných s akutním IM, vyšetření umožňující zhodnocení perfůze myokardu a
jeho metabolismu před a po terapii)
Navržení systému odborných koordinátorů / recenzentů pro naplňování anonymizované databáze,
systému správy a přidělování přístupových oprávnění
Řešení autorských práv archivovaných obrazových informací
¾ Vytvoření základní struktury pro archivaci obrazové dokumentace skenů PET, včetně popisů a vybraných
anamnestických dat, ve strukturované parametrické podobě
¾ Vytvoření systému anonymizace obrazové dokumentace tak, aby bylo možno data v budoucnu aktualizovat
a doplňovat
¾ Navržení systému parametrizace jednotlivých skenů, studií a fůzí tak, aby byly přístupné podle
definovaných klíčových kódů
¾ Zkušební zahájení výuky posluchačů LF MU v elektronické podobě
¾ Zkušební zahájení testování znalostí posluchačů LF MU v elektronické podobě
Popis řešení studií DAM A DAPET v roce 2004
Systém pro podporu výuky medicínské obrazové informace je vyvíjen a koordinován v rámci
ostatních projektů s telemedicínskou problematikou Systém je koncipován pro studenty
lékařských oborů i pro začínající radiology nemocnic. Předpokládáme, že databáze
anonymních obrazových studií určených pro výuku bude pro studenty Lékařské fakulty MU
zpřístupněna zejména v učebnách LF MU, případně po dohodě na vybraných pracovištích
spolupracujících fakultních nemocnic.
Vývoj technických prostředků systému
Systém pro výuku je vyvíjen ve spolupráci s firmou TATRAMED s.r.o. Jedná se o úpravu
stávajícího komerčního řešení doplněno o vývoj speciálních komponent pro účely výuky.
Systém je koncipován tak, aby současně splňoval všechny požadavky kompatibility, které
jsou kladeny na systémy pracující v reálném provozu. Klíčovými komponentami řešení jsou
zejména:
- anonymizační modul (z obrazové studie jsou odstraněny všechny informace
umožňující odhalit identitu pacienta)
- editor umožňující doplnit popis snímku ve formátu DICOM Structured Report
- podpora práce s klíčovými slovy (pro snadné vyhledávání apod.)
- nadstavba pro tvorbu výukových programů (specializovaný „editor“ umožňující
tvorbu problémově orientovaných specializovaných případových studií s odkazy na
obrazovou informaci).
Obrazová data jsou archivována na vyhrazeném PACS serveru. Pracovní stanice připojené
k výukovému systému jsou instalovány v Masarykově onkologickém ústavu, na klinice
dětské onkologie Fakultní nemocnice Brno, ve Fakultní nemocnici U sv.Anny, v Centru
kardiovaskulární a transplantační chirurgie v Brně. Pracovní stanice jsou současně připojeny
9
CENTRUM
Kamenice 126 / 3
625 00 Brno
BIOSTATISTIKY
A
ANALÝZ
tel.: 547 121 408
fax: 547 121 413
k rutinnímu PACS serveru příslušné nemocnice s možností anonymizovat a odeslat vhodné
obrazové studie do databáze PACSu vyhrazeného pro výuku případně je obrazová informace
získávána z jiného zdroje a transformována do formátu DICOM.
Zařazení obrazové studie do výukového systému
Každou obrazovou studii zařazenou do výukového systému lze opatřit strukturovaým
popisem (ve formátu strukturovaného reportu dle mezinárodního standardu DICOM) a
vybavit sadou atributů (klíčových slov). Strukturovaný popis může být podle charakteru
projektu logicky rozdělen na více částí:
- vlastní popis obrazové studie
- popis použitého diagnostického postupu
Atributy (klíčová slova) jsou tří typů:
- základní (technické) atributy obrazové studie
- obecné atributy obrazové studie (např. kód MKN, ...)
- specifické atributy obrazové studie pro konkrétní projekt (např. DAPET, ...)
Při klasifikaci obrazové studie atributy nastane některý z těchto případů:
- atribut nevyplněn (nesouvisí s daným případem)
- jediná hodnota atributu (např. modalita, datum vyšetření, …)
- více hodnot atributu (více kódů MKN-10, více i méně detailní anatomická specifikace
vyšetřované oblasti, …)
Základní (technické) atributy obrazové studie jsou automaticky ukládány při zařazení
obrazové studie do výukového systému. Hodnoty těchto atributů vycházejí zejména z původní
obrazové studie získané v rutinním provozu.
- modalita (CT, US, PET/MR, PET/CT, …)
- název zdravotnického zařízení, kde bylo provedeno vyšetření
- datum vyšetření
- rok narození pacienta (skutečné datum narození je transformováno na např. 1.1.1964)
- všechny technické parametry vyšetření (vzdálenost řezů, počet snímků, počet sérií, …)
Hodnoty obecných atributů obrazové studie budou respektovat jednotné kódovníky
(terminologické slovníky) pro všechny projekty a jejich obsah bude globálně koordinován.
Hodnoty specifických atributů obrazové studie jsou specifické pro konkrétní úzce zaměřenou
oblast nebo pro účely konkrétního projektu, případové studie. Specifické atributy budou
využívány jen účelově pro určité projekty a nebudou globálně koordinovány.
Možnost vyhledávat podle hodnot atributů bude sloužit běžným uživatelům i autorům
případových studií k nalezení obrazové studie (skupiny obrazových studií) vyhovující
zadaným podmínkám. Vyhledávat lze podle kombinace podmínek a hodnot výše popsaných
atributů v databázi obrazových studií.
10
CENTRUM
Kamenice 126 / 3
625 00 Brno
BIOSTATISTIKY
A
ANALÝZ
tel.: 547 121 408
fax: 547 121 413
Schéma výukového modulu pro RDG – studie DAM
1. Základní výběr
a) normální nález
b) patologický nález
2. Modalita ( zobrazovací metoda ) – nabídka : RTG, CT, USG, MR, MG, AG, IR ( FUZE CT+PET,
MR+ PET)
3. Topografie – nabídka základní : HLAVA ( mozek, obličejová oblast )
KRK
HRUDNÍK ( plíce, mediastinum, srdce, prs )
BŘICHO ( játra, biliární systém, pankreas,
slezina, ledviny, nadledviny, GIT, urogenitální
trakt )
MUSKULOSKELETÁLNÍ SYSTÉM (svaly ,
kosti)
VASKULÁRNÍ SYSTÉM ( arterie, vény )
LYMFATICKÝ SYSTÉM
4. MKN klasifikace (nabídka)
5. Histologie (nabídka ICDO-2)
Průvodní text ke každému obrazu (obrazům), tzv. REPORT se standardně sestává z nadpisu,
vlastního textu (popisu) a závěru.
Schéma výukového modulu pro ONM – studie DAPET
Výběr vhodných studií PET na odeslání do atlasu probíhá podle následujících kritérií:
Nález
Normální distribuce
Patologický nález
Vyšetření
Onkologie
fyziologický nález
patologický nález
artefakty
mozek
myokard
kosterní svaly
larynx
gastrointestinální trakt
močopohlavní trakt
kostní dřeň
lymfatická tkáň
hnědý tuk
onkologie
kardiologie
neurologie
benigní varianty
vstupní vyšetření , staging
kontrolní vyšetření, restaging
zhodnocení účinnosti terapie
fůze obrazů PET / CT, PET / MRI
tumor mozku
tumor plic
tumor hlavy a krku
lymfom
kolorektální karcinom
11
CENTRUM
Kamenice 126 / 3
625 00 Brno
Neurologie
Kardiologie
Benigní varianty
BIOSTATISTIKY
A
ANALÝZ
tel.: 547 121 408
fax: 547 121 413
tumor jícnu a žaludku
tumor pankreatu a jater
tumor prsu
tumor gynekologický ( mimo prs )
tumor urogenitální
maligní melanom
skelet
endokrinní žlázy
ostatní lokalizace
neznámé origo
epilepse , lokalizace epileptogenní zóny
M. Alzheimer a jiné demence
tumor mozku
ostatní onemocnění mozku
viabilita myokardu
zánět
Varia
Jednotlivé studie obsahují:
- krátkou anamnézu onemocnění,
- přehled klinických nálezů,
- obrazovou dokumentaci pozůstávající z reprezentativních řezů ev. MIP,
- popis nálezu se závěrem,
- odkazy na další zobrazovací metody ( CT,MR,SPECT)
- fúzi obrazů s CT a MR.
Systém je otevřený, aby umožňoval přidávat nové doplňující údaje a obrazy v konkrétního
pacienta vzhledem k rozvoji jeho onemocnění .
Případová studie (Case Study)
Případovou studií se rozumí dokument složený ze samostatných textových stránek s možností
odkazů na obrazové studie (např. DAPET). Výukový systém bude obsahovat nástroje
(specializované účelově upravené editory), které umožní radiologům vytvářet vlastní studii.
Databáze anonymních obrazových studií
Anonymní obrazovou studií se rozumí obrazová studie anonymizovaná způsobem, který
zabezpečí zachování kontinuity informací z původního reálného prostředí. Z obrazové studie
budou odstraněny resp. anonymizovány všechny atributy, které by mohly (případně
v kombinaci s jinými zjistitelnými údaji) v budoucnosti vést k odhalení identity pacienta.
Jedná se především o jméno pacienta, jeho rodné číslo, přesné datum narození apod.
Postup uživatele při anonymizaci (zařazení do výukového systému)
Pro tento účel bude použit upravený plnohodnotný DICOM prohlížeč TomoCon s
nastaveným přístupem k výukovému PACS systému a současně s přístupem k primárnímu
nemocničnímu PACS systému. Anonymizovaná studie bude ve stavu „skrytá“, tj. viditelná
pouze pro autora, který provedl anonymizaci. Každou studii lze zařadit do databáze
anonymních studií pouze jedenkrát.
1. Volba obrazové studie vhodné pro potřeby výuky. Vhodná obrazová studie musí být nejprve
uložena lokálně na upraveném prohlížeči TomoCon. Je-li studie archivovaná v nemocničním
12
CENTRUM
Kamenice 126 / 3
625 00 Brno
BIOSTATISTIKY
A
ANALÝZ
tel.: 547 121 408
fax: 547 121 413
PACS systému, pak se jedná o standardní postup. Pokud je studie archivovaná v jiném
obrazovém formátu, pak je potřeba studii před uložením na prohlížeč TomoCon nejprve
transformovat do formátu DICOM.
2. Anonymizace zvolené obrazové studie a její zařazení do výukového systému. Uživatel – autor
na TomoCon prohlížeči zvolí lokálně uloženou studii a spustí funkci „Uložení do výukového
PACS systému“. Před tímto aktem bude vyzván k zadání své identifikace a hesla
opravňujícího k ukládání do výukového PACS systému. (Oprávnění včetně hesla obdrží od
správce komunikačního systému) Zpětně je mu zobrazen anonymní kód, který byl tomuto
pacientovi systémem přidělen.
Další vývoj a v současnosti probíhající řešení:
-
koordinace při definování nových atributů (klíčových slov)
školení uživatelů
administrace přístupových práv pro uživatele výukového systému
konfigurace a správa technických prostředků (PACS systémy, vyhrazená počítačová síť, upravené
diagnostické stanice, …)
technické záležitosti připojení specializovaných učeben (CBA 30 stanic) k výukovému systému
vzdálený přístup k výukovému a výzkumnému systému pro oblast medicínské obrazové
informace
na obsahových návrzích a vývoji se v současnosti podílí Fakultní Thomayerova nemocnice
o připojení k systému má v současnosti zájem řada okresních nemocnic, fakultních nemocnic i
specializovaných zdravotnických zařízení v rámci celé ČR
v současnosti zaměření zejména na obory onkologie, pneumologie, kardiologie
systém je koncipován tak, aby jeho využitelnost nebyla omezena na ČR
současnosti se v reálném provozu ověřuje základní funkčnost anonymizačního modulu, obecná
verze editoru pro popis a modulu pro správu Case Studies
Souhrn
V rámci obou projektů byly splněny cíle, které byly na úvod vytyčeny, jak vytvoření modulu
pro anonymizaci obrazové dokumentace, tak systému pro parametrizaci archivované
dokumentace s editorem pro popis ve formátu DICOM Structured Report. Definitivní počet
snímků takto uložených není zatím určen, neboť nad celou databází probíhá vnitřní oponentní
řízení, které by mělo v průběhu nejbližších 3 měsíců udělat poslední korekce, které budou do
systému zpětně zapracovány.
13
CENTRUM
Kamenice 126 / 3
625 00 Brno
BIOSTATISTIKY
A
ANALÝZ
tel.: 547 121 408
fax: 547 121 413
V-2.
Moderní diagnostika a léčba superficiálních cévních malformací a hemangiomů
Doc. MUDr. Jaroslav Procházka, CSc. ([email protected]); Klinika dětské radiologie
¾ Současný stav se vyznačuje diagnostickou, klasifikační a z toho rezultující terapeutickou divergencí s
vysokým podílem ne-uspokojivých i zcela neúspěšných léčebných výsledků. Studie vychází z klasifikace
cévních anomálií (Enjorlas a Mulliken 1996), kterou schválila International Society for the Study of
Vascular Anomalies (ISSVA) a na ni navazující podrobnější (histologicky-klinickou) klasifikaci cévních
malformací (Wassef a Enjorlas 1999). Cévní anomálie se člení na tumory (hemangiomy novorozenců, jiné
tumory) a malformace. Ty jsou buď jednoduché (kapilární, lymfatické, venózní, arteriální), anebo
kombinované (AV píštěle, AV malformace, kapilárně-venózní malformace, venolymfatické malformace).
¾ Cévní malformace jsou rozčleněny do 4 hlavních skupin: trunkulární, tkáňové, kombinované a komplexní;
ty sestávají z jednoho nebo více prvků předchozích 3 skupin a jsou sdružené s anomáliemi kostí, útrob nebo
měkkých tkání (např. syndromy Sturge-Weberův, Klippel-Trénaunayův, Parkes-Weberův, Beanův, ParkesWeberův, Maffucciho aj.).
¾ Pestrá škála těchto stavů má v řadě případů odlišný diagnostický algoritmus (ze zobrazovacích metod
převážně USG, MR a AG) i způsob léčby (stacionární, medikamentózní, laserová, endovazální embolizace,
perkutánní sklerotizace, chirurgická exstirpace a nebo kombinace těchto metod). Diagnosticky i
terapeuticky jde o týmovou práci (iniciálně internista, dermatolog , onkolog a následně radiolog (popř.
intervenční radiolog), (plastický)chirurg, neurochirurg, obličejově-čelistní chirurg, otorinolaryngolog,
histopatolog). Klinika dětské radiologie se soustavně věnuje této problematice (včetně endovazální léčby)
od r. 1980 a iniciovala i vznik postupně se rozšiřujícího multidisciplinárního týmu (i mezi-nemocničního).
¾ Konečným výstupem projektu je vypracování široce dostupné rukověti věnované této problematice, která by
byla určena nejen předmětným odborným lékařům, ale i dětským a všeobecným praktickým lékařům, kteří
jsou velmi často prvními na které se takto postižení pacienti obracejí. S ohledem na to, měla by jim být
věnována určitá pozornost již při pregraduálním studiu na lékařských fakultách.
¾ Obrazový atlas moderní diagnostiky a léčby superficiálních cévních malformací a hemangiomů
¾ Vytvoření materiálů umožňujících pilotní zapojení do výuky
¾ Metodické nastavení systému pro sběr dat a obrazové dokumentace
¾ Zkušební provoz
Výstupy řešení v roce 2004
¾ Instalace a zprovoznění anonymizační pracovní stanice, včetně zaškolení obsluhy
¾ Provedena celkem 3 zaškolení, včetně instalace nového SW pro odesílání obrazové
dokumentace do MOÚ.
¾ Byla vytvořena úvodní kapitola k multimediálnímu atlasu a odeslána do archivu
¾ Bylo vytvořeno klasifikační schéma cévních malformací a hemangiomů a odesláno do
archivu
¾ Byla vypracována kapitola superficiální hemangiomy a včetně obrazové dokumentace již
odeslána do archivu. Celkem již odesláno 99 obrázků včetně 6 tabulek; větší část
obrazové dokumentace se týká cévních malformací.
¾ Úplná prezentace výstupů uvedených výše na internetu bude uskutečnitelná do konce
ledna; kompletní podoba atlasu do konce III.čtvrtletí r. 2005 s tím, že následně bude
obohacována o další speciální obrazovou dokumentaci.
14
CENTRUM
Kamenice 126 / 3
625 00 Brno
VI.
BIOSTATISTIKY
A
ANALÝZ
tel.: 547 121 408
fax: 547 121 413
Hypertextový atlas pro výuku patologické anatomie
MUDr. Josef Feit, CSc. ([email protected]); Patologicko-anatomický ústav LF MU
Prof. MUDr. Karel Dvořák, DrSc. ([email protected]); Patologicko-anatomický ústav LF MU
¾ Patologická anatomie je obor zabývající se především hodnocením obrazů (mikroskopických i
makroskopických). Výuka bez odpovídajícího obrazového materiálu nedává studentům správnou představu
o oboru. Dostupné výukové materiály obrazy prakticky neobsahují.
¾ Obecným cílem projektu je vybudování digitální sbírky makroskopických a mikroskopických obrazů
vhodných pro výuku patologické anatomie. Protože dnešní trend ve výuce vede k začleňování klinických dat
i do oborů teoretických, předpokládáme, že navrhovaný atlas bude obsahovat i klinické materiály (rtg
snímky, snímky z endoskopů, snímky pacientů) a dále krátké výukové testy.
¾ Obrazovou sbírku budou využívat studenti, a to i distančně (přes Internet). Předpokládáme, že atlas bude
možné distribuovat i na DVD nosičích. Kromě studentů však atlas budou využívat i učitelé při přípravě
výuky. Předpokládáme zájem o atlas i z jiných lékařských fakult, po event. překladu i ze zahraničí.
Postup a výstupy řešení:
¾ Při přípravě histologických obrazů budeme využívat našich zkušeností se zařízením na snímání obrazů o
velmi vysokém rozlišení. Obrazy, které jsme schopni snímat, mají velmi vysokou kvalitu ve světovém
měřítku. Právě vysokou kvalitou těchto obrazů a (již připraveným) rozhraním pro Internetové prohlížeče
bude atlas unikátní (přístup k obrazovému detailu, virtuální mikroskop).
¾ Při přípravě atlasu počítáme se spoluprácí s jinými pracovišti brněnské lékařské fakulty (patologie,
histologie, v budoucnu i hematologie), s pracovišti mimo brněnskými (zpřístupnění sbírek, kapitoly z
některých oborů) a spolupráci s klinickými pracovišti.
¾ Vstupy: zkušenosti s po 6 let budovaným atlasem kožní patologie (www.muni.cz/atlases), zařízení pro
snímání histologických obrazů o velkém rozlišení, laboratoře, další vybavení a odpovídající vybavení
personální (viz investiční a mzdovou část). Dále univerzitní server atd. jako úložiště atlasu.
¾ Výstup: v horizontu několika let atlas všeobecné i orgánové patologie, budovaný postupně, obsahující
histologické, makroskopické i klinické obrazy a stručný text, dále schémata a snad i video.
¾ Pro rok 2004 plánujeme v prvé fázi pořízení základního vybavení a kolektivní práci na vybraných
kapitolách atlasu, a postupné vystavování atlasu na Internetu. Koncem roku dokončení vybraných kapitol,
veřejné vystavení na serveru a vybavení učeben pro práci s atlasem.
¾ Dílo bude průběžně vyvíjeno i v dalších letech a to jednak doplňováním nových kapitol a jednak úpravou a
aktualizací již existujících materiálů. V dalších fázích vývoje se předpokládá spolupráce s histologickým
ústavem na sbírce normálních tkání a eventuelně i šíření atlasu na jiné fakulty a s tím spojená širší
spolupráce.
Výstupy řešení v roce 2004 / www.muni.cz/atlases/stud/
•
Atlas pro postgraduální výuku patologické anatomie by měl obsahovat obrazovou
dokumentaci patologické anatomie v rozsahu učebního plánu pro studenty lékařských fakult.
Obrazová informace má zásadní význam pro pochopení výkladu patologické anatomie.
V současné době dostupné učebnice patologie neobsahují prakticky žádnou fotografickou
dokumentaci. Elektronické dokumenty představují velmi vhodnou možnost jak tyto obrazy
studentům zprostředkovat cenově přijatelným způsobem distribucí médií nebo zpřístupněním
dokumentů pomocí místních i veřejných datových sítí.
•
Atlas vychází z rozsáhlého hypertextového atlasu kožní patologie, který je k dispozici na
Internetu od roku 1998. Tento atlas má charakter postgraduálního výukového textu a
referenční příručky. V rámci vývoje tohoto atlasu bylo vyvinuto uživatelské rozhraní pro
přístup k obrazům o velmi vysokém rozlišení i přístup k obrazům sejmutým ve více rovinách
15
CENTRUM
BIOSTATISTIKY
Kamenice 126 / 3
625 00 Brno
A
ANALÝZ
tel.: 547 121 408
fax: 547 121 413
pomocí webového prohlížeče, sestavena XML struktura atlasu, definován a naprogramován
způsob zobrazení anotovaných znaků histologického obrazu a připraven generátor HTML
kódu z XML zdroje. V projektu výukového atlasu byly možnosti dermatopatologického atlasu
rozšířeny (virtuální mikroskop, testy, in-line obrazy a doplňující texty) a připravený generátor
využitý pro přípravu výukového atlasu.
Hlavní znaky vytvořeného výukového atlasu
1.
2.
obrazový materiál (těžiště atlasu):
•
vysoce kvalitní histopatologické obrazy o velmi vysokém rozlišení
•
klinické snímky, makroskopické snímky z pitevny i fixovaných tkání a orgánů
•
rtg snímky (angiografické, CT, MRI)
texty, komentující v bodech hlavní klinické a histologické znaky daných jednotek:
•
úvod
•
etiologie
•
patogeneza
•
základní klinické údaje
•
histologický popis
•
volný text
•
poznámky a malá obrazová schémata mohou být součástí textu
3.
Seznamy obrazů v atlasu jsou spjaty se zobrazováním malého ikonizovaného náhledu, informujícího o
charakteru obrazu ještě před stažením
4.
uživatelské rozhraní atlasu, umožňující přístup k obrazům s využitím vysokého rozlišení, vybavené
možností zobrazit šipky směřující k jednotlivým znakům:
5.
•
možnost otevřít více obrazů najednou (vhodné pro porovnávání)
•
přístup k detailům velkých obrazů metodou synchronizovaného posunu obrazů
•
možnost mezi-zvětšení některých obrazů s posunem obrazu v okně pomocí myši
•
anotace znaků v obrazech s možností dynamického zobrazení šipek označujících jednotlivé znaky
•
šipky je možné pro daný znak zablokovat
•
možnost simulace ostření mikroskopu pro vybrané obrazy
•
možnost zahrnutí obrazů metodiky FISH (jednotlivé barvy i kompozitní obraz)
•
zahrnutí obrazů z CT a magnetické rezonance, a to nejen jednotlivých, ale i celých obrazových sérií
s možností procházení jednotlivými rovinami (stejná technika jako při obrazech simulujících
ostření mikroskopu)
pro přístup ke všem funkcím atlasu postačí webový prohlížeč bez nutnosti dalšího software:
•
atlas pro svoji funkci nevyžaduje žádné aktivní programové prostředky ze strany serveru
•
pracuje shodně po síti i z lokální instalace
•
jeho ovládání je shodné v operačním systému Linux i MS Windows
•
atlas plně podporuje novější verze Internetových prohlížečů Mozilla/Firefox a Internet Explorer.
16
CENTRUM
Kamenice 126 / 3
625 00 Brno
BIOSTATISTIKY
A
ANALÝZ
tel.: 547 121 408
fax: 547 121 413
Cíl vývoje výukového atlasu
•
Cílem je vytvořit výukovou pomůcku pro pregraduální studium patologie, zejména kapitoly
speciální patologie (patologie orgánů). V budoucnu chceme pokrýt kompletní speciální
patologii vhodnou obrazovou dokumentací (histologie, makroskopické snímky, snímky
pacientů aj.). Obrazový materiál by měl obsahovat patologicko-anatomické i klinické
materiály tak, aby dával studentům celkovou představu o problému (vzájemné reference mezi
klinickými i anatomickými informacemi).
•
Textová část atlasu je stručná. Cílem atlasu není stávající výukové materiály nahradit, ale
doplnit. V budoucnu však lze uvažovat i o vydání tištěné formy textové části atlasu (konverzí
zdrojových textů do formátu PDF).
Postup při přípravě výukového atlasu
Příprava takto rozsáhlé výukové pomůcky je značně komplikovaná a vyžaduje dosti složité a
nákladné vybavení pro pořizování histologických snímků. Je nutné:
•
•
•
•
•
•
•
získat vhodné případy a preparáty (typických lézí), což znamená budovat sbírku a
navázat spojení s dalšími pracovišti
připravit kvalitní mikroskopické preparáty
snímat obrazy o velmi vysokém rozlišení
obrazy vhodným způsobem zpracovat
identifikovat v obrazech důležité histologické znaky, tyto znaky zaměřit
popsat každý takto zaměřený znak tak, aby bylo možné vygenerovat výslednou
podobu atlasu
připravit texty atlasu a obrazy do atlasu vložit s vhodnými komentáři
Obrazový materiál pro histologické snímky neobsahuje vzácné nebo atypické jednotky, ale
spíše příklady lézí běžných, častých, klinicky závažných, ale také etiologicky nebo historicky
důležitých. Požadavek na typičnost a kompletnost sbírky úkol autorů značně komplikuje.
Proto se snažíme navázat spolupráci s jinými pracovišti, kde mají chybějící případy ve svých
sbírkách. Dále paralelně shromažďujeme snímkový materiál z bioptických i nekroptických
případů.
Jedním ze znaků moderní vyučovací pomůcky je vzájemné provázání teoretických i
klinických oborů. Chceme proto, aby kromě textové klinické informace atlas obsahoval i
klinický obrazový materiál, pokud možno tak, aby bylo možné srovnávat klinický,
makroskopický i histologický vzhled lézí. Tento cíl se nám však bohužel daří plnit jen
částečně. Zatímco atlas obsahuje množství makroskopických snímků, z klinických snímků
máme ve větším množství jen snímky rentgenové (zejména z CT a magnetické rezonance).
Věříme, že v budoucnu bude mezi klinickými pracovišti větší zájem se na atlasu podílet, aby
vznikla učební pomůcka nejen pro studenty patologie ze třetího ročníku, ale referenční
výukový materiál, ke kterému se studenti budou vracet i v průběhu dalšího studia.
Příprava histologických obrazů
Histologické obrazy o vysokém rozlišení jsou snímány metodou postupného získávání
jednotlivých dílů obrazu, které jsou později spojeny do jednoho celku. Tímto způsobem se
obchází fyzikální meze mikroskopické optiky, které jsou dány zobrazovacím úhlem,
17
CENTRUM
Kamenice 126 / 3
625 00 Brno
BIOSTATISTIKY
A
ANALÝZ
tel.: 547 121 408
fax: 547 121 413
vzdáleností objektivu od preparátu, numerickou aperturou a maximálního teoretického
výkonu mikroskopické optiky. Systém (Lucia DI) je vybaven kvalitní digitální kamerou,
kvalitním mikroskopem se špičkovou PlanApochromatickou optikou a přesným
mikroskopickým posuvným stolem. Tak je možné pokrýt velké plochy preparátu postupným
snímáním mírně se překrývajících obrazů. Tyto dílčí obrazy jsou poté spojeny do jednoho
obrazu velkého. Programové vybavení na toto spojování bylo připraveno ve spolupráci
s fakultou informatiky MU v rámci dizertační práce studenta informatiky (publikováno). Pro
spojování byl vyvinut originální algoritmus, který respektuje zvláštnosti mikroskopických
obrazů (nízký kontrast, prázdné plochy preparátu). Získané histologické snímky (velikosti i
přes 1,5 GB na jeden obraz) jsou dále zpracovány (barevné korekce, ostření, snížení velikosti
snímku), archivovány a vkládány do zdrojových textů atlasu.
Příprava obrazů s možností simulovaného ostření mikroskopu
Některé histologické snímky jsou snímány ve více rovinách. Pomocí vhodného programu pro
prohlížeč je možné vyměňováním obrazů z různých rovin simulovat ostření mikroskopem. To
je vhodné zejména pro znázornění protáhlých (fibrilárních) struktur při velkém zvětšení.
Snímací software je schopen automaticky snímat série obrazů s definovaným vertikálním
posunem stolu.
Obrazy metodiky FISH
Do atlasu je možné vkládat i složené obrazy metody FISH (fluorescence in situ
hybridization). Uživatel má možnost přístupu k jednotlivým barevným složkám obrazu i
k obrazu kompozitnímu.
Příprava klinických a makroskopických obrazů
Zpracování makroskopických a klinických snímků je mnohem jednodušší. U snímků
z digitálních rentgenových zařízení je nutné odstranit identifikační kódy pacientů. Snímky ve
formátu DICOM jsou do běžné formy převedeny nejlépe přímo programovým vybavením rtg
jednotky samotné. Pro zvláštní případy jsme připravili program pro izolaci obrazů
z obrazových sérií DICOM.
Anotace obrazů, popis a zaměření důležitých znaků obrazů
Digitálně zpracované obrazy s upraveným barevným podáním, kontrastem atd. jsou dále
zpracovány. Je nutné stanovit (relativní) souřadnice těch histologických znaků, na které
chceme studenty upozornit. Pro tento účel využíváme vhodný program pro prohlížeč
samotný, kdy prohlížeč na cvaknutí myší na vybrané místo atlasu počítá relativní souřadnice
bodu cvaknutí (s možností dvojího zvětšení a posunování obrazu). Tyto souřadnice jsou
zabudovány do XML struktury obrazu tak, jak je popsáno dále.
Příprava sérií obrazů z vyšetření (různé roviny: CT, MRI nebo čas: angiografie)
Stejná metodika byla aplikována na série vyšetření z CT a nukleární magnetické rezonance.
Vzhledem k tomu, že stranové posuny jednotlivých oblastí zájmu jsou v různých rovinách
18
CENTRUM
Kamenice 126 / 3
625 00 Brno
BIOSTATISTIKY
A
ANALÝZ
tel.: 547 121 408
fax: 547 121 413
značné, bylo zaměření šipek na důležité znaky snímku programově omezeno na výchozí
rovinu.
Alternativní uživatelské rozhraní: virtuální mikroskop
Pro výukové účely bylo připraveno i alternativní uživatelské rozhraní k výukovým
histologickým obrazům: virtuální mikroskop. Použití je demonstrováno ve výukové části
kožního atlasu, týkající se melanocytárních lézí. Toto rozhraní napodobuje zorné pole
mikroskopu. Uživatel má možnost libovolně pohybovat obrazem v zorném poli, přepínat
jednotlivá zvětšení a může i aktivovat seznam důležitých histologických znaků. Cvakáním
myší na znaky v tomto seznamu posunuje obraz tak, že se příslušný obraz ocitne ve středu
zorného pole. Toto rozhraní využíváme také pro testy. Nevýhoda tohoto přístupu je značná
náročnost na výkon počítače (ukazuje se, že pro hladký posun velkých obrazů je nutný
počítač s procesorem taktovaným na cca 3 GHz a paměť minimálně 512 GB).
Příprava zdrojových textů atlasu a generování HTML
Ve vhodně upraveném (makra) textovém editoru je připravován text atlasu, ve kterém jsou
odkazy na diagnostické jednotky i již popsané a zaměřené obrazy. Pomocí našich programů (v
jazyce Perl) jsou příslušné XML soubory gramaticky analyzovány a konvertovány na DOM.
Tyto objekty jsou dále manipulovány v průběhu konverze XML na HTML a slučovány do
jednoho výstupního proudu. Ten je rozdělován na jednotlivé HTML soubory atlasu. Při tomto
procesu je mimo jiné kontrolována i integrita vstupních dat atlasu, generovány obsahy,
číslovány kapitoly a sestavovány seznamy přispěvatelů jednotlivých obrazů. Zdrojové texty
atlasu, popisy obrázků a další údaje jsou uloženy v separátních souborech. Při generování
atlasu se data analyzují, slučují a konvertují do HTML formy.
Technické poznámky ke zdrovým kódům a přípravě atlasu
Zdrojové texty
Zdrojové texty jsou ve formátu XML. Jsou rozděleny do několika oddělených souborů (texty
atlasu v oddělených kapitolách, popis obrazů, popis diagnostických jednotek, do budoucna i
index). K těmto XML souborům bylo vytvořeno vhodné DTD, umožňující syntaktickou
kontrolu zdrojových textů ještě před vlastním překladem (používáme xmloperator). Kromě
toho máme připravený i javascriptový program pro prohlížeč Mozilla, umožňující přímý
import XML souborů. Je tedy možná syntaktická kontrola a předběžné zobrazení XML zdroje
atlasu pomocí prohlížeče. To se týká jen textu atlasu samotného, obrazy touto metodou
vkládány nejsou.
Seznam základních XML tagů pro text atlasu:
• SECTION (libovolně vnořené, automaticky dekadicky číslované kapitoly)
• SECTAUTHOR (autoři jednotlivých kapitol)
• INTRODUCTION (úvod)
• ETIOLOGY (etiologie léze)
• PATHOGENESIS (patogeneza)
• ETIOPATHOGENESIS (etiologie a patogeneza dohromady)
• HISTOLOGY (histologický popis)
• TEXT (volný text mimo výše uvedené pro zvláštní situace)
19
CENTRUM
Kamenice 126 / 3
625 00 Brno
•
•
•
BIOSTATISTIKY
A
ANALÝZ
tel.: 547 121 408
fax: 547 121 413
POBR (pro malý obrázek nebo schema vpravo od textu)
PTXT (pro doplňující text vpravo od textu)
PICLIST (seznam obrazů, synchronizovaný událostí ONMOUSEOVER s náhledovou ikonou)
Seznam základních formátovacích prvků atlasu
• P odstavec
• ODDO vloží pomlku střední délky
• EMDASH vloží dlouhou pomlčku
• KRAT vloží znak pro násobení ×
• EMPH zobrazí text zvýrazněně (italikou)
• B zobrazí text tučně
• MIM znak pro mikrometry (µm)
• (a další)
Kromě toho je možné i vkládat přímo HTML kód (například pro tabulky). Připravena je i
podpora pro indexy (této možnosti prozatím výukový atlas nevyužívá).
Kapitoly je možné do sebe vkládat do libovolné úrovně. Systém generuje automaticky
číslování jednotlivých úrovní (např. 5.4.11) a pro nadpisy různých úrovní využívá předem
připravené CSS styly. Jednotná skladba kapitol a unifikovaný vzhled textu umožňují uživateli
práci s atlasem.
Generátor automaticky rozděluje text do jednotlivých kapitol, dělicí úroveň je nastavena na 2.
Tak vznikají HTML soubory přiměřené velikosti, které prohlížeč načte a zobrazí rychle.
Popisy obrazů
Každý obraz je jednoznačně identifikován názvem souboru. Tento název sám o sobě zpravidla
obsahuje i údaj o diagnóze, barvení, bioptické číslo, jméno autora a objektiv použitý pří
snímání (např. dukt-ca-inf-mamma-12345-04-40x-he). Vzhledem k požadavku anonymity
zveřejňovaných dat má každý obraz i svůj vnitřní kód (pořadové číslo), např. 70123+.jpg.
Oba identifikátory musí být unikátní, což systém kontroluje v průběhu generování atlasu. Při
generování atlasu je zaměněn souborový identifikační kód za číselný, takže původní
identifikátor se do výsledného HTML formátu nedostane. Tím, že každý obraz má svůj
stabilní číselný identifikátor, je možné provádět částečný upgrade atlasu na serveru.
Součástí popisu obrazu je dále informace o
•
•
•
•
•
•
•
autorovi obrazu ORG (s návazností na XML databázi autorů s podrobnými údaji a na
generátor štítků)
barvení preparátu STAI
zvětšení obrazu a/nebo typu obrazu (histologický, klinický, makroskopický, schema atd)
zda je obraz dostupný v mezizvětšení ZOOM (a koefieicent mezizvětšení) a
v maximálním zvětšení FMAG
zda je obraz možné ostřit (s údajem o úvodní, nejnižší a nejvyšší úrovni), totéž pro sériové
snímky, dále zda mohou být šipky u všech rovin (histologie) nebo jen u úvodní roviny
(série CT, MRI, angiografie) FOCUS
zda je obraz z metody FISH
a následuje seznam znaků (DSIGN pro definované znaky pro kožní atlas, XSIGN pro
libovolné znaky pro kožní i výukový atlas), přičemž každý znak obsahuje
20
CENTRUM
Kamenice 126 / 3
625 00 Brno
BIOSTATISTIKY
A
ANALÝZ
tel.: 547 121 408
fax: 547 121 413
text (popis) znaku
relativní x/y souřadnice znaku
o barvu a typ šipky (DOT, CIRCLE, ARROW aj.), u orientovaných typů (ARROW)
i směr (LEFT, RIGHT, UP, DOWN)
o
o
Databáze autorů, barvicích metod a další pomocné soubory
Tyto databáze jsou rovněž ve formátu XML, jsou zpracovávány v průběhu generování a jejich
struktura je obdobného charakteru jako výše popsané ukázky.
Ukázky zdrojových textů
A. Ukázka popisu obrazu:
<PICTURE
ID= "s4-3a-gastritis-chr-act-100x-he"
IDX= "70003+"
EXT= "jpg"
DG= "gastritis_chr_act"
STAI= "HE"
MAG= "100x"
ORG= "jfeit"
ZOOM= "2.5"
FMAG= "1"
>
<TXT L="en">Gastritis chronica, active, gr. II., HP+++</TXT>
<TXT L="cz">Chronická gastritis gr. 3, superficiální, aktivní (gr. aktivity 2), HP+++</TXT>
<XSIGN>
<TXT L="en">Lymphocytic infiltrate within the lamina propria</TXT>
<TXT L="cz">Lymfocytární infiltrát v lamina propria</TXT>




</XSIGN>
<XSIGN>
<TXT L="en">Focal admixture of neutrophils, infiltrating the epithelium</TXT>
<TXT L="cz">Fokální příměs neutrofilů, místy infiltrující epitel žlázek</TXT>




</XSIGN>
21
CENTRUM
Kamenice 126 / 3
625 00 Brno
BIOSTATISTIKY
</PICTURE>
B. Ukázka zdrojového textu atlasu
<SECTION ID="gastritis_chron_b">
<NAME>Chronická gastritis~B (antrální)</NAME>
<ETIOLOGY>
<UL>
<LI>etiologicky často spojena s~infekcí Helicobacter pylori</LI>
<LI>někdy se na etiologii podílí alkohol, nesteroidní protizánětlivé léky,
reflux žluči</LI>
</UL>
</ETIOLOGY>
<CLINIC>
<UL>
<LI><POBR REF="zaludek-gastritis-b"/>postihuje především oblast antrum pylori</LI>
<LI>velmi často asociována s~vředovou chorobou gastroduodenální</LI>
</UL>
</CLINIC>
<MACROPATHOLOGY>

Sliznice makroskopicky vypadá zpočátku normálně, později je ztenčelá,
s~prominujícími cévami.

</MACROPATHOLOGY>
<HISTOLOGY>

Patolog zpravidla hodnotí endoskopické mikroexcise, pořízené
klinikem z~různých oblastí žaludku (nejčastěji tělo žaludeční
a antrum pylori). Histologický nález má zásadní vliv na
léčbu pacienta.

U chronických gastritid~B se prokazují bakterie v~hlenu
na povrchu sliznice a ve žlázkách. Bakterie jsou vidět v~HE,
pro kvantitativní odhad (-, +, ++, +++) je však vhodné provést
speciální barvení (například stříbření). Bakterie se pak
jeví jako rohlíčkovité bakterie hnědé až černé barvy.

Dále se u mikroexcisí hodnotí množství lymfocytů v~lamina propria
žaludeční sliznice, opět semikvantitativně (chronická gastritis
lehká, střední, těžká; čili gradus I., II., III.) a udává se,
zda se jedná o gastritis superficiální nebo hlubokou.

Dále se hodnotí aktivita gastritidy, která je dána přítomností
22
A
ANALÝZ
tel.: 547 121 408
fax: 547 121 413
CENTRUM
BIOSTATISTIKY
Kamenice 126 / 3
625 00 Brno
neutrofilů v~infiltrátu: inaktivní/aktivní, tedy gradus aktivity
0 (bez neutrofilů), 1 (málo neutrofilů v~lamina propria), 2
(neutrofily pronikají do epitelu žlázek) a 3 (neutrofily vyplňují
či destruují žlázky).

Dále se hodnotí přítomnost, rozsah a typ intestinální metaplázie
(kompletní, nekompletní).

</HISTOLOGY>
<PICLIST>

Chronická gastritis gr. III., gr. aktivity 2, HP pozitivní ++:
<PIC REF="s4-3c-gastritis-chr-im-40x-he"/>
<PIC REF="s4-3a-gastritis-chr-act-40x-ws"/>
<PIC REF="s4-3a-gastritis-chr-act-100x-he"/>
<PIC REF="s4-3a-gastritis-chr-act-100x-ws-1-foc"/>


Chronická gastritis s~tvorbou pseudoxantomu:
<PIC REF="s4-3d-gastritis-chr-pseudoxan-40x-he"/>

</PICLIST>
</SECTION>
23
A
ANALÝZ
tel.: 547 121 408
fax: 547 121 413
CENTRUM
Kamenice 126 / 3
625 00 Brno
BIOSTATISTIKY
A
ANALÝZ
tel.: 547 121 408
fax: 547 121 413
Ukázky obrazovek
C. Zobrazení výše uvedeného textu prohlížečem Mozilla:
Obrázek 1: Text kapitoly atlasu, vpravo od textu schéma
D. Práce s atlasem, obrázek a výše uvedená kapitola
Práce s atlasem, výše uvedená zdrojová kapitola, s otevřeným obrazem jehož zdrojový kód je
rovněž uveden výše. Jsou aktivovány šipky k jednomu ze znaků a na jednu lokalizaci znaku je
aktivována lupa.
24
CENTRUM
Kamenice 126 / 3
625 00 Brno
BIOSTATISTIKY
A
ANALÝZ
tel.: 547 121 408
fax: 547 121 413
Obrázek 2: Obraz, šipky k jednomu ze znaků a na jednu lokalizaci znaku je aktivována lupa.
E. Snímek CT série vyšetření ledvin
Zobrazené okno s iniciálním obrazem (polycystóza jater a ledvin, šipky směřují na
dystrofické, cysticky změněné ledviny s kalcifikacemi). Tlačítka se šipkami v ovládací řadě
umožňují posun mezi jednotlivými vyšetřovanými rovinami.
25
CENTRUM
Kamenice 126 / 3
625 00 Brno
BIOSTATISTIKY
A
ANALÝZ
tel.: 547 121 408
fax: 547 121 413
Obrázek 3: CT vyšetření ledvin s možností posunu vyšetřovacích rovin
F. Virtuální mikroskop
V centru je zorné pole mikroskopu s histologickým preparátem (obrazem). Pohybem myší
(událost ONMOUSEDRAG) lze obrazem pohybovat. Vpravo uprostřed je seznam objektivů,
kterými se volí zvětšení (momentálně je aktivní zvětšení 10×). Vpravo dole je seznam
důležitých znaků. Při cvaknutí myší na některý znak se odpovídající oblast posune do středu
preparátu (momentálně je aktivní znak „scatter“ melanocytů v epidermis). Toto rozhraní
používáme také ve zkušebních testech: student dostane otázku a výzvu k „zapnutí
mikroskopu“, odpověď musí najít na takto zobrazeném preparátu (volbu „signs on“ nemá
k dispozici).
26
CENTRUM
Kamenice 126 / 3
625 00 Brno
BIOSTATISTIKY
A
ANALÝZ
tel.: 547 121 408
fax: 547 121 413
Obrázek 4: Virtuální mikroskop jako alternativní rozhraní atlasu
Technické podrobnosti týkající se uživatelského rozhraní atlasu
Při návrhu uživatelského rozhraní (které vznikalo v roce 1997) jsme stáli před otázkou, jak
nejlépe zprostředkovat uživateli přístup k obrazům. Protože jsme od začátku měli na mysli
veřejnou distribuci díla, a protože již tehdy byly prohlížeče stabilní a všeobecně dostupné,
rozhodli jsme se pro HTML formát dat místo jiných uvažovaných možností (PDF, vlastní
vývoj software pro prezentaci obrazů). Od samého začátku jsme se zaměřili na co nejvyšší
kvalitu histologických obrazů.
Problém přístupu k obrazům (detail, šipky atd.) bylo možné řešit různým způsobem. V úvahu
připadalo zejména:
•
vlastní prostředí (např. Java applet)
•
Macromedia Flash
•
prostředky prohlížeče samotného (JavaScript)
Vzhledem k tomu, že jsme chtěli minimalizovat nároky na uživatele (nutnost stahování a
instalace vlastních programů), zvolili jsme JavaScript jako hlavní a jediný programovací
prostředek pro atlas. V poslední době je spolehlivá i podpora CSS stylů, které se proto
v posledních verzích atlasu rovněž uplatňují.
27
CENTRUM
Kamenice 126 / 3
625 00 Brno
BIOSTATISTIKY
A
ANALÝZ
tel.: 547 121 408
fax: 547 121 413
Výše uvedená rozhodnutí se s odstupem času ukázala jako správná. Nedůvěra v instalaci
cizích appletů a programů u dnešních uživatelů Internetu výrazně stoupá. I tak máme
problémy s uživateli na silně zabezpečených počítačích, kteří mají například vypnutou
podporu JavaScriptu nebo instalovány různé blokátory vyskakovacích oken.
Vypnutou podporu JavaScriptu lze zjistit a zobrazit adekvátní upozornění. Pokud uživatel
sdělení pochopí a má možnost si JavaScript aktivovat, může atlas používat. Vyskakovací okna
atlas nepoužívá, nicméně některé blokátory nefungují správně a mohou obrazová okna
blokovat. Detekovat tento stav a upozornit na něj uživatele není obecně možné. Atlas při
inicializaci nastaví proměnnou, otevře okno, z toho okna modifikuje nastavení proměnné
v původním dokumentu. Okno potom zavře a testuje stav proměnné. Některé blokátory
zavírají okna až po načtení, jiné blokují okna přímo. Účinnost lze zlepšit určitým zpožděním
při modifikaci proměnné, ale ani tak se na detekci blokátoru spolehnout nelze.
Dnes preferovaná forma přechodu na hyperlinky v rámci jednoho okna prohlížeče a další
omezení limitují či znemožňují obecné využití atlasu.
G. Přístup k obrazům o vysokém rozlišení pomocí prohlížeče
Přístup k obrazu o velmi vysokém rozlišení lze realizovat v zásadě dvojím způsobem:
•
download celého obrazu do malého okna stanovené velikosti a posun obrazu (bez
nutnosti serveru)
•
download jen té části velkého obrazu, kterou uživatel potřebuje, přičemž velký obraz
je buď k dispozici na serveru (který z něj odpovídající část vyřízne a pošle) nebo jsou
na serveru již předem připravené překrývající se části obrazu a o vhodnou část si
požádá browser (tato varianta by nevyžadovala server)
V atlase se používá první z obou metod. Je pomalejší v okamžiku stahování celého obrazu a
velmi rychlá při další práci. Naopak druhá metoda byla pomalejší na práci, ale měla by nižší
nároky na uživatelský počítač a na rychlost připojení. V dnešní době se (zejména v zemích
mimo ČR) rychlost připojení uživatelů zrychluje a rovněž výkon počítačů roste, takže obě
metody se svými vlastnostmi přestávají zásadně lišit.
Prohlížeče ovšem nejsou primárně určeny pro práci s hypertextovými dokumenty typu jakým
je atlas. Existují nepublikované limity pro velikost obrazů i jiných parametrů. Metodou
pokus/omyl jsme nakonec stanovili maximální velikost obrazu o velkém rozlišení na 7200 px
ve větším rozměru, což dává poměr k základnímu oknu 1:8. Protože je tento poměr příliš
velký, zavedli jsme možnost mezi-zvětšení pro obrazy nad 6300 px (zvětšení obrazu a pohyb
myší obrazem v základním okně).
Rozhraní pro virtuální mikroskop umožňuje měnit zvětšení ve skocích jako u klasického
mikroskopu, nároky na uživatelský počítač jsou však zatím značné. Velikost obrazu se mění
záměnou za obraz menších rozměrů. Dynamická změna velikosti obrazu přepočtem se zdá být
u obrazů těchto velikostí méně stabilní a pomalá. Je ovšem nutné mít na paměti, že prohlížeče
jsou software na jiný účel než vykreslení obrazu mnohonásobně převyšující velikost
obrazovky.
První verze atlasu jsme zveřejnili na Internetu v roce 1998. V té době nic podobného nebylo
k dispozici. V dnešní době již existují některé atlasy podobného typu, nicméně žádný ve
srovnatelném rozsahu. Neexistuje žádné dílo (veřejné nebo komerční), které by se blížilo
28
CENTRUM
Kamenice 126 / 3
625 00 Brno
BIOSTATISTIKY
A
ANALÝZ
tel.: 547 121 408
fax: 547 121 413
kvalitě našich dnešních histologických obrazů (2004). Je ovšem pochopitelné, že inovační
vklad uživatelského rozhraní atlasu se postupně stává méně zřetelný.
Vývoj výukového atlasu pro studenty
Návrh vývoje atlasu pro studenty vznikl již kolem roku 2000. Bohužel v té době se projekt
nesetkal u vedení ústavu ani lékařské fakulty s pochopením. Teprve v roce 2004 v rámci
širšího výukového projektu podporovaného CBA (doc. Dušek) bylo možné začít s pracemi na
úvodních kapitolách. Bohužel ani dnes není podpora práce na atlasu nijak podporovaná
v rámci ústavu. Aktivita zaměřená směrem k uznání atlasu jako autorského díla lékařskou
fakultou (včetně uplatnění spoluautorství atlasu v rámci odborného CV) povede k rychlejšímu
rozvoji atlasu a hlavně většímu zájmu spoluautorů o výsledek práce.
Pro práci na atlase byl sestaven autorský kolektiv a byly stanoveny následující cíle:
•
modifikovat programové prostředky a datové formáty kožního atlasu tak, aby
umožňovaly práce na obdobných atlasech jiného obsahu
•
pokrýt několik kapitol atlasu v rámci speciální patologie textem i obrazem
•
získat pro spolupráci i klinická pracoviště, aby obrazová část atlasu měla odpovídající
klinickou relevanci a zvýšil se dosah atlasu i mimo oblast patologie
Tyto cíle se podařilo naplnit jen zčásti. Programové prostředky i datové formáty byly
upraveny, kapitoly atlasu byly dokončeny v menším rozsahu (ale v současné době je několik
kapitol před dokončením). Makrofotografické pracoviště na našem ústavu je již v chodu a
obrazy přibývají. Do atlasu bylo vřazeno množství rtg obrazů (a připravuje se výrazné
rozšíření kapitoly CNS o sériové snímky CT a MRI). Bohužel však se nepodařilo ani přes
opakované pokusy přimět ke spolupráci klinická pracoviště (snímky pacientů, snímky
z endoskopických metod atd.).
H. Autorský kolektiv, rozdělení a rozsah kapitol
Předpokládáme, že v budoucnu se bude autorský kolektiv rozšiřovat. Dávali bychom přednost
spíše širšímu kolektivu, kde každý zpracuje kapitolu, které rozumí. Bohužel však o spolupráci
na atlase není příliš velký zájem.
Seznam kapitol, stav rozpracování: Vzhledem k tomu, že se jedná o dílo postupně vznikající,
nelze dosti dobře použít termín „dokončená kapitola“, protože v budoucnu budeme atlas
doplňovat o nové případy nebo vyměňovat starší obrazy za nové (vhodnější, ilustrativnější).
Žádná z kapitol není dokončena tak, aby pokryla úplně všechny jednotky, které by pokrýt
měla. Proto používáme termín „připravená kapitola“ ve smyslu kapitoly, která již obsahuje
text a takové množství obrazů, že již víceméně pokrývá výukové spektrum, obrazy v ní
obsažené jsou digitálně zpracované, znaky zaměřené a kapitola je připravena pro vystavení na
Internetu (nebo tam již vystavena je). Jedná se o stav z prosince 2004, verze 0.4,
předpokládaný upload na Internet je začátek ledna 2005.
29
CENTRUM
Kamenice 126 / 3
625 00 Brno
BIOSTATISTIKY
A
ANALÝZ
tel.: 547 121 408
fax: 547 121 413
VII.
Multimediální výukový atlas poruch řeči a příbuzných kognitivních funkcí
Prof.. MUDr. Josef Bednařík, CSc.; ([email protected]); Neurologická klinika LF MU
Zdůvodnění projektu a jeho cíle pro rok 2004:
¾ Problematika poruch řeči a dalších kognitivních funkcí je velmi závažná z hlediska medicínského a
celospolečenského. Cévní mozkové příhody jako nejčastější příčina jednorázové poruchy kognitivních
funkcí a demence jako komplexní progredující úbytek kognitivních funkcí patří mezi absolutní priority jak
biomedicínského výzkumu tak praktické medicíny, a současně jde o závažný problém sociálněpsychologický.
¾ Z hlediska pedagogického je to téma poměrně nové a nedostatečně ošetřené, téma velmi obtížné, pro které je
multimediální forma velmi vhodná, a téma interdisciplinární, s velmi širokým dopadem.
¾ Multimediální výukový atlas bude projekt modulární a otevřený. Bude tvořen jednotlivými bloky, které
budou charakterizovat jednotlivé poruchy řeči (jednotlivé druhy afázií, dysartrií, dysfonií) formou
minikasuistik prezentovaných pomocí standardních diagnostických testů doprovázených výsledky
anamnézy, klinického vyšetření a dalších pomocných, zejména zobrazovacích metod a komentářem
(slovním i v písemné formě). Bude uspořádán interaktivním způsobem, a to jak na úrovni jednotlivých
syndromů (např. Brockova afázie, Wernickeova afázie), tak na úrovni symptomů (anomie, porucha
porozumění řeči). Tento otevřený systém bude postupně doplňován jak horizontálně o další příbuzné
kognitivní poruchy (amúzie, apraxie, agnosie a další), tak i longitudinálně ve smyslu ukázek terapeutických
intervencí a jejich efektu. Výhledově bude doplněn testem kvantifikujícím orientaci zájemce v této
problematice.
¾ Atlas bude sloužit k výuce jak pre- tak postgraduální. Cílovou skupinou budou jak studenti lékařské fakulty
a medicínsky orientovaných směrů bakalářského studia (ošetřovatelství, rehabilitace aj.), tak lékaři a další
pracovníci řady medicínských oborů: neurologie, psychiatrie, rehabilitace, geriatrie aj. Druhou velkou
cílovou skupinu budou tvoři pregraduání studenti i specialisté některých dalších oborů zabývajících se
diagnostikou a léčbou kognitivních poruch, zejména logopedie a psychologie.
Zapojení výstupů do výuky
¾ Bude použit k výuce neurologie na lékařské fakultě a dle zájmu i k výuce dalších oborů. Současně
předpokládáme umístění na webu pro potřeby samostatného pre- i postgraduálního studia v rámci
Masarykovy university.

Textová část atlasu: kompletně dokončena v rozsahu 110 stran včetně 20 obrazových
příloh, 11 tabulek a literatura, proběhla i úspěšná recenze textové části

Dokončen výběr pacientů pro zpracování zpracováni v r. 2004: celkem 26 případů

Prakticky u všech pacientů dokončeny videonahrávky, jejich digitalizace a proveden
střih na kratší dílčí videosekvence a jejich opatření komentáři. U jednotlivých případů
je k dispozici 1-8 videoukázek.

Jednotlivé případy jsou opatřeny minikazuistikami a dále zobrazovacími nálezy CT a
MR nálezy) v rozsahu 1-15 snímků. Celkový počet zobrazovacích nálezů je přibližně
100, jsou všechny digitalizovány, probíhá další doplňování a popis ve spolupráci
s radiologem.

Byl vytvořen formální model celkové prezentace včetně grafické úpravy.
30
CENTRUM
Kamenice 126 / 3
625 00 Brno
BIOSTATISTIKY
A
ANALÝZ
tel.: 547 121 408
fax: 547 121 413
Byla vytvořena multimediální prezentace ve formátu „pdf“, která bude mít formu e-booku
s četnými dynamickými odkazy. Obsahuje textovou část v rozsahu 110 stran obsahujících
tabulky a obrazové přílohy a přinášející obecné přehledné informace o problematice poruch
řeči a příbuzných kognitivních poruch. Druhou hlavní součástí je systém 26 minikazuistik
ilustrovaných asi 80 videoukázkami v rozsahu 1-10 minut opatřených komentáři, a dále
doplněných zobrazovacími nálezy dokumentujícími ložiskové léze mozku (v rozsahu asi 100
obrázků). Celý materiál je recenzován.
Celý materiál bude vyvěšen na webu v kompletní podobě v první polovině roku 2005, ovšem
s přístupem chráněným pouze pro výuku (formou hesla) – u všech pacientů bude k dispozici
informovaný souhlas formulovaný tak, že materiál nebude volně přístupný, ale určený pouze
pro výuku.
Osnova atlasu – ukázka části diagnostika
Diagnostika, charakteristika
I.1. Získané poruchy řeči
I.1.1. Získané poruchy mluvené řeči (na symbolické úrovni): afázie
I.1.1.1. Globální afázie
I.1.1.2. Transkortikální smíšená afázie
I.1.1.3. Brocova afázie
I.1.1.4. Transkortikální motorická afázie
I.1.1.5. Wernickeho afázie
I.1.1.6. Transkortikální senzorická afázie
I.1.1.7. Kondukční afázie
I.1.1.8. Anomická afázie
I.1.2. Získané poruchy psané řeči (na symbolické úrovni)
I.1.2.1. Alexie
I.1.2.2. Agrafie
I.1.3. Dysartrie-anartrie
I.1.3.1. Spastická (pyramidová) dysartrie
I.1.3.2. Mozečková dysartrie
I.1.3.3. Extrapyramidová dysartrie
I.1.3.4. Chabá (bulbární, periferní) dysartrie
I.1.3.5. Myastenická dysartrie
I.1.3.6. Smíšená dysartrie
I.2. Apraxie
I.2.1. Orální apraxie
I.2.2. Verbální apraxie
I.2.3. Ideomotorická apraxie
I.2.4. Ideační apraxie
I.2.5. Konceptuální apraxie
I.2.6. Disociační apraxie
I.2.7. Kondukční apraxie
I.2.8. Apraxie konstrukční
I.2.9. Apraxie oblékání
I.2.10. Další hraniční jednotky apraxie
I.3. Agnózie
I.3.1. Zraková agnózie
I.3.2. Sluchová agnózie
31
CENTRUM
Kamenice 126 / 3
625 00 Brno
BIOSTATISTIKY
I.3.2.1. Amúzie
I.3.3. Komplexní agnostické syndromy
I.3.3.1. Poruchy tělesného schématu
I.3.3.2. Hemi-neglect
I.4. Akalkulie
I.5. Diagnostické materiály
I.5.1. Testy laterality
I.5.1.1. Edinburgský test laterality
I.5.2. Doporučený diagnostický postup u amúzií
I.5.3. TOKEN test
I.5.4. Vyšetření vizuálních gnostických poruch
32
A
ANALÝZ
tel.: 547 121 408
fax: 547 121 413
CENTRUM
Kamenice 126 / 3
625 00 Brno
BIOSTATISTIKY
A
ANALÝZ
tel.: 547 121 408
fax: 547 121 413
VIII.
E-learningová učebnice interního lékařství pro bakalářské obory
ošetřovatelství
Odpovědný řešitel:
prof. MUDr. Hana Kubešová, CSc. ([email protected]); Klinika interní, geriatrie, ošetřovatelství a
praktického lékařství
¾ Bakalářské studium ošetřovatelství bylo na Lékařské fakultě Masarykovy univerzity v Brně zahájeno ve
školním roce 1997/1998 v prezenční formě a od školního roku 1998/1999 ve formě kombinované. Výuka
předmětu „Ošetřovatelství v interních oborech“ byla součástí programu od počátku. U studentů prezenční
formy studia se od počátku projevovaly výrazné problémy dané neexistencí studijního materiálu příslušného
rozsahu – středoškolské učebnice byly příliš stručné, vysokoškolské příliš rozsáhlé.
¾ U studentů kombinované formy se navíc projevil vliv pracoviště, ze kterého pocházejí – např. studentky
přicházející z chirurgických pracovišť mají větší problémy se studiem základů EKG. Původní představa a
možnosti doplnění nácviku na mateřském pracovišti se neukázala jako plně reálná. Prakticky u všech
studentů kombinované formy studia se také projevil vliv limitované hodinové dotace nedovolující
rozsáhlejší diskuze např. o diferenciální diagnostice apod.
¾ Proto byly zahájeny práce na vytvoření učebnice vnitřního lékařství pro bakalářské studium ošetřovatelství,
v roce 2003 vyšel první díl obsahující kapitoly Pneumologie, Kardiologie a Angiologie, v současné době je
v tisku druhý díl zahrnující kapitoly Revmatologie, Hematologie, Imunologie, Gastroenterologie. Aktuálně
probíhají práce na rukopisu třetího, závěrečného dílu.
¾ Vytvořit první díl multimediální učebnice včetně doplnění obrazové dokumentace – Pneumologie,
Kardiologie, Angiologie, dokončení textové části 3. dílu.
¾ Perspektivně: Pro 2005 – vytvoření druhého dílu multimediální učebnice včetně obrazové dokumentace –
Hematologie, revmatologie, Imunologie, Gastroenterologie, příprava obrazové dokumentace 3. dílu.
¾ Perspektivně: Pro 2006 – vytvoření 3. dílu multimediální učebnice včetně obrazové dokumentace –
Nefrologie, Onemocnění metabolická, Endokrinologie, Naléhavé situace ve vnitřním lékařství, Geriatrie,
Poškození z fyzikálních příčin, otravy, Základy diferenciální diagnostiky.
Výsledky řešení v roce 2004
V roce 2004 byl sestaven autorský tým sestavený z prof. MUDr. Hany Kubešové, přednostky
Kliniky geriatrie, ošetřovatelství a praktického lékařství LF MU a MUDr. Daniela Bartůška
z Radiodiagnostické kliniky LF MU. O budoucí spolupráci při vytváření obrazové
dokumentace byli požádání přednostové interních klinik FN Brno-Bohunice, prof. MUDr.
Jindřich Špinar, prof. MUDr. Jiří Vorlíček, CSc, prof. MUDr. Petr Dítě a přednosta
Radiodiagnostické kliniky FN Brno. Bylo dále dohodnuto pojetí učebnice, vybrána zdrojová
literatura a druhy a provedení obrazové dokumentace. Jelikož tento podprojekt byl v roce
2004 zahájen, je nutné zprávu o jeho řešení vnímat jako průběžnou, dílo plánovaného rozsahu
bude vyvíjeno i v dalších letech, jak je popsáno níže.
Učebnice má vytvořit podklad pro studium interního problematiky pro bakalářské studium
ošetřovatelství. Vzhledem k předpokladu vytvoření ošetřovatelských oddělení vedených
vysokoškolsky vzdělanou bakalářkou či magistrou ošetřovatelství je interní problematika pro
tyto studenty je pojata jako informace umožňující rozpoznat vznikající závažnou komplikaci,
33
CENTRUM
Kamenice 126 / 3
625 00 Brno
BIOSTATISTIKY
A
ANALÝZ
tel.: 547 121 408
fax: 547 121 413
zorganizovat včas odpovídající zásah, monitorovat průběh onemocnění a efekt terapie a
poskytnout nemocnému poučení o režimových a dietních opatřeních.
Plánované kapitoly učebnice
I.
Pneumologie
II.
Kardiologie
III.
Angiologie
IV.
Hematologie
V.
Imunologie
VI.
Revmatologie
VII. Gastroenterologie
VIII. Nefrologie
IX.
Onemocnění z poruch metabolizmu
X.
Endokrinologie
XI.
Stres, stresová reakce, kardiopulmonální resuscitace, urgentní medicína
XII. Poškození z fyzikálních příčin, otravy
XIII. Geriatrická problematika
XIV. Základy onkologické problematiky
XV. Základy diferenciální diagnostiky
V průběhu roku 2004 byly vytvořeny textové podklady pro I. – VIII kapitolu a pro tyto
kapitoly vybrána statická obrazová dokumentace.Pro rok 2005 je plánováno dokončení
textových podkladů pro IX. – XV. kapitolu, bude vybrána statická obrazová dokumentace pro
tyto kapitoly a ve spolupráci s interními klinikami a Radiodiagnostickou klinikou budou
zhotoveny videozáznamy vybraných diagnostických a léčebných procedur
Úvod
1. Pneumologie:
(1.1. Anatomie a fyziologie dýchacího ústrojí; 1.2. Vyšetřovací metody v pneumologii; 1.3. Naléhavé příhody
v pneumologii; 1.3.1. Krvácení z dýchacích cest; 1.3.2. Pneumothorax; 1.3.3. Aspirace cizího tělesa;
1.3.4. Laryngospasmus; 1.3.5. Syndrom dechové tísně dospělých (ARDS); 1.3.6. Plicní atelektáza;
1.4. Respirační insuficience; 1.5. Hypoventilační syndromy; 1.5.1. Syndrom spánkové apnoe;
1.5.2. Hypoventilační syndrom při obezitě (Pickwickův syndrom); 1.6. Onemocnění průdušek; 1.6.1. Bronchitis
acuta, tracheobronchitis acuta; 1.6.2. Akutní bronchiolitida; 1.6.3. Chronická obstrukční plicní nemoc;
1.6.3.1. Chronická bronchitida; 1.6.3.2. Plicní emfyzém; 1.6.4. Asthma bronchiale; 1.6.5. Bronchiektázie;
1.7. Nádory průdušek a plic; 1.7.1. Benigní nádory; 1.7.2. Maligní nádory; 1.8. Záněty plic; 1.8.1. Komunitní
pneumonie; 1.8.2. Pneumonie nozokomiální; 1.8.3. Pneumonie imunokompromitovaných; 1.8.3.1. Mykotické
pneumonie; 1.8.4. Parazitární pneumonie; 1.8.5. Plicní absces; 1.8.6. Plicní gangréna; 1.8.7. Neinfekční záněty
plic; 1.8.7.1. Aspirační pneumonie; 1.8.7.2. Inhalační pneumonie; 1.8.7.3. Postiradiační pneumonie, polékové
poškození plic; 1.9. Pneumokoniózy; 1.9.1. Silikóza; 1.9.2. Silikatózy; 1.9.3. Persistující pneumokoniózy
nekolagenní; 1.10. Tuberkulóza; 1.10.1 Mykobakteriózy; 1.11. Intersticiální plicní procesy a plicní fibróza;
1.11.1. Intersticiální plicní procesy ze známých příčin; 1.11.1.1. Exogenní alergická alveolitida – hypersenzitivní
pneumonie; 1.11.1. Intersticiální plicní procesy z neznámých příčin; 1.11.2.1. Idiopatická intersticiální
pneumonie; 1.11.2.2. Sarkoidóza; 1.11.2.3. Plicní manifestace kolagenóz; 1.11.2.4. Wegenerova granulomatóza;
1.12. Nemoci pohrudnice; 1.12.1. Zánět pohrudnice – pleuritida; 1.12.2. Pleurální výpotek; 1.12.3. Nádory
pleury; 1.13. Onemocnění mediastina; 1.13.1. Akutní mediastinitida; 1.13.2. Chronická mediastinitida;
1.13.3. Mediastinální emfyzém; 1.13.4. Nádory mediastina; 1.14. Onemocnění bránice; 1.14.1. Změny polohy
bránice; 1.14.2. Brániční hernie)
2. Kardiologie:
(2.1. Anatomie a fyziologie srdce; 2.2. Vyšetřovací metody v kardiologii; 2.3. Srdeční selhání; 2.3.1. Akutní
levostranné selhání; 2.3.2 Akutní pravostranné selhání; 2.3.3 Chronické levostranné selhání; 2.3.4 Chronické
34
CENTRUM
Kamenice 126 / 3
625 00 Brno
BIOSTATISTIKY
A
ANALÝZ
tel.: 547 121 408
fax: 547 121 413
pravostranné selhání; 2.4 Arytmie; 2.5 Druhy arytmií a jejich léčení; 2.4.1.1. Arytmie z poruch tvorby vzruchu;
2.4.1.2. Arytmie z poruch vedení vzruchu; 2.4.1.3. Arytmie z poruch tvorby i vedení vzruchu; 2.4.1 Léčení
arytmií; 2.4.2.1. Farmakologická - přehled antiarytmik; 2.4.2.2. Elektroterapie poruch srdečního rytmu;
2.5 Ischemická choroba srdeční; 2.5.1 Akutní formy ischemické choroby srdeční; 2.5.1.1. Nestabilní angina
pectoris; 2.5.1.2. Akutní infarkt myokardu; 2.5.1.3. Náhlá smrt při ICHS; 2.5.2; Chronické formy ischemické
choroby srdeční; 2.5.2.1; Stabilní angina pectoris; 2.6 Hypertenze; 2.7 Zánětlivá onemocnění srdce;
2.7.1 Perikarditida; 2.7.1.1. Pericarditis sicca; 2.7.1.2. Pericarditis exsudativa; 2.7.2 Myokarditida;
2.7.3 Kardiomyopatie; 2.7.3.1 Dilatační kardiomyopatie; 2.7.3.2 Obstruktivní kardiomyopatie;
2.7.3.3 Restriktivní kardiomyopatie; 2.7.4. Endokarditida; 2.7.4.1. Infekční endokarditida; 2.7.4.2. Revmatická
horečka; 2.8 Srdeční vady; 2.8.1 Získané srdeční vady; 2.8.1.1 Mitrální stenóza; 2.8.1.2 Mitrální insuficience;
2.8.1.3 Prolaps mitrální chlopně; 2.8.1.4 Aortální stenóza; 2.8.1.5 Aortální insuficience; 2.8.2 Vrozené srdeční
vady; 2.8.2.1 Vrozené srdeční vady zkratové; 2.8.2.2 Vrozené srdeční vady bez zkratu; 2.8.2.3 Složité vrozené
srdeční vady s pravolevým zkratem; 2.9 Onemocnění aorty; 2.9.1 Degenerativní onemocnění aorty;
2.9.2 Disekce stěny aorty; 2.9.3 Zánětlivá onemocnění stěny aorty; 2.9.4 Aneurysma hrudní aorty;
2.9.5 Aneurysma břišní aorty; 2.10 Hypotenze; 2.10.1 Chronická arteriální hypotenze; 2.10.2 Ortostatická
hypotenze; 2.11 Šok; 2.11.1 Hypovolemický šok; 2.11.2 Kardiogenní šok; 2.11.3 Septicko-toxický šok;
2.11.4 Anafylaktický šok; 2.12 Akutní plicní embolizace; 2.13 Plicní hypertenze a cor pulmonale chronicum)
3. Angiologie:
(3.1 Anatomie a fyziologie cévního systému; 3.2 Onemocnění tepen; 3.3.1 Ischemická choroba dolních končetin;
3.3.1.1 Akutní tepenné uzávěry; 3.3.1 Kompresivní syndromy; 3.3.2 Imunokomplexové vaskulitidy;
3.3.3.1 Buergerova choroba; 3.3.3 Aneuryzmata; 3.3.4 Funkční cévní poruchy – vazoneurózy;
3.3.5.1 Raynaudova choroba; 3.3.5.2 Další funkční cévní poruchy; 3.4 Onemocnění žil; 3.4.1 Varixy;
3.4.2 Povrchová flebitida; 3.4.3 Hluboká flebitida, hluboká žilní trombóza; 3.4.4 Chronická žilní insuficience;
3.5 Onemocnění lymfatických cév; 3.5.1 Lymfedém; 3.5.2 Erysipel; 3.5.3 Lymfangoitida)
4. Hematologie:
(4.1 Anatomie a fyziologie krvetvorného ústrojí; 4.2 Vyšetřovací metody v hematologii; 4.3 Choroby
hematopoetické kmenové buňky; 4.3.1 Aplastická anémie; 4.3.2 Myelodysplastický syndrom;
4.3.3 Paroxyzmální noční hemoglobinurie; 4.4 Poruchy červené krevní složky; 4.4.1 Anémie; 4.4.1.1 Anémie
z nedostatečné tvorby; 4.4.1.2 Anemie ze zvýšené destrukce; 4.4.1.3 Anémie z krevních ztrát; 4.5 Poruchy bílé
krevní složky; 4.5.1 Leukemoidní reakce; 4.5.2 Nenádorové zvětšení lymfatických uzlin; 4.6.Nádorová
onemocnění krvetvorby; 4.6.1 Akutní leukémie; 4.6.2 Chronické leukémie; 4.6.2.1 Chronická lymfatická
leukémie; 4.6.2.1 Chronická myeloidní leukémie; 4.6.2.3 Trichocelulární leukémie; 4.6.3 Lymfomy;
4.6.3.1 Hodgkinova choroba; 4.6.3.2 Nehodgkinské lymfomy; 4.6.3.3 Zvláštní formy nehodgkinských lymfomů;
4.6.4 Monohočetný myelom; 4.6.4.1 Makroglobulinémie; 4.6.4.2 Amyloidóza; 4.6.5 Myeloproliferační choroby;
4.6.5.1 Primární polycytémie; 4.6.5.2 Primární trombocytémie; 4.6.5.3 Primární myelofibróza; 4.7 Poruchy
krevního srážení; 4.7.1 Fyziologie krevního srážení; 4.7.2 Vyšetřovací metody hemokoagulace; 4.7.3 Krvácivé
stavy; 4.7.3.1 Krvácivé stavy z poruch cévní stěny (vaskulopatie, purpury); 4.7.3.2 Krvácivé stavy z poruch
počtu nebo kvality destiček; 4.7.3.2.1 Trombocytopenie; 4.7.3.2.2 Trombocytopatie; 4.7.3.3 Krvácivé stavy
z poruch koagulačních faktorů; 4.7.3.3.1 Hemofílie; 4.7.3.3.2 von Willebrandova choroba;
4.7.3.3.3 Disseminovaná intravaskulární koagulace; 4.7.4 Trombofilní stavy; 4.7.4.1 Vrozené trombofilní stavy)
5. Základy imunologie:
(5.1 Anatomie a fyziologie imunitního systému; 5.2 Vyšetřovací metody v imunologii; 5.3 Imunodeficity;
5.3.1 Deficit protilátkové imunity; 5.3.2 Deficity buněčné imunity; 5.3.2.1 Syndrom získaného imunodeficitu –
AIDS (acquired immunodeficiency syndrome); 5.3.3 Deficity komplementového systému; 5.3.3.1 Hereditární
angioedém; 5.3.4 Defekty fagocytárního systému; 5.3.5 Chronický únavový syndrom; 5.4 Imunopatologické
stavy; 5.5 Imunosupresivní léčba; 5.6 Alergická onemocnění)
6. Revmatologie:
(6.l Anatomie a fyziologie pohybového systému; 6.2 Vyšetřovací metody v revmatologii; 6.3 Rozdělení
revmatologických chorob; 6.3.1 Difúzní choroby pojivové tkáně; 6.3.1.1 Revmatoidní artritida;
6.3.1.2 Systémový lupus erytematodes; 6.3.1.3 Polymyositida a dermatomyositida; 6.3.1.4 Systémová
sklerodermie – progresivní systémová skleróza (PSS); 6.3.1.5 Sjogrenův syndrom – sicca syndrom;
6.3.1.6 Vaskulitidy; 6.3.1 Artritidy se spondylitidou; 6.3.2.1 Ankylózující spondylitida, M. Bechtěrev;
6.3.2.2 Reaktivní artritida a Reiterův syndrom; 6.3.2.3 Psoriatická artritida; 6.3.3 Osteoartróza;
6.3.4. Revmatické syndromy vázané na přítomnost infekčního agens; 6.3.4.1 Artritida při lymské borrelióze;
6.3.5 Endokrinní a metabolické choroby spojené s revmatickými stavy, 6.3.5.1 Hyperurikémie a dna;
6.3.5.2 Kloubní změny při hemofílii; 6.3.6 Útlakové syndromy; 6.3.6.1 Syndrom karpálního tunelu;
6.3.7 Choroby kostí a chrupavky – osteoporóza, osteomalacie, osteodystrofie; 6.3.8 Mimokloubní revmatické
35
CENTRUM
Kamenice 126 / 3
625 00 Brno
BIOSTATISTIKY
A
ANALÝZ
tel.: 547 121 408
fax: 547 121 413
syndromy; 6.3.8.1 Entézoaptie; 6.3.8.2 Syndrom bolestivého ramene; 6.3.8.3 Tendinitida, tendosinovitida;
6.3.8.4 Burzitidy; 6.3.8.5 Tietzův syndrom; 6.3.8.6 Syndrom bolestivosti dolní nebo horní části zad (low back
pain, upper back pain))
7. Gastroenterologie:
(7.1 Stavba a funkce gastrointestinálního traktu; 7.2 Vyšetřovací metody v gastroenterologii; 7.3 Onemocnění
jícnu; 7.3.1 Dysfagie; 7.3.2 Gastroezofageální reflux; 7.3.3 Hiátová hernie; 7.3.4 Korozivní ezofagitida;
7.3.5 Mykotická ezofagitida; 7.3.6 Poruchy motility jícnu; 7.3.6.1 Achalázie a dilatace jícnu; 7.3.6.2 Jícnové
divertikly; 7.3.6.3 Ostatní poruchy motility; 7.3.7 Tumory jícnu; 7.4 Choroby žaludku; 7.4.1 Dyspepsie;
7.4.1.1 Akutní gastritida; 7.4.1.2 Chronická gastritida; 7.4.1.3 Funkční žaludeční dyspepsie; 7.4.2 Vředová
choroba žaludku a duodena; 7.4.3 Stavy po operacích žaludku - poresekční syndrom; 7.4.4 Hemoragická
gastropatie; 7.4.5 Aftózní gastropatie; 7.4.6 Nádory žaludku; 7.4.6.1 Žaludeční polypy a benigní nádory žaludku;
7.4.6.2 Karcinom žaludku; 7.4.6.3 Ostatní nádory žaludku; 7.5 Krvácení do horní části trávicí trubice;
7.6 Onemocnění tenkého střeva; 7.6.1 Malabsorpční syndrom; 7.6.1.1 Celikální sprue, tropická sprue;
7.6.1.2 Deficit laktázy; 7.6.1.3 Vaskulární poruchy tenkého střeva; 7.7 Primární nespecifické střevní záněty;
7.7.1 Idiopatická proktokolitida; 7.7.2 Crohnova nemoc; 7.8 Onemocnění tlustého střeva; 7.8.1 Dráždivý tračník
(colon irritabile); 7.8.2 Divertikulóza tlustého střeva; 7.8.3 Zácpa; 7.8.4 Průjem; 7.8.4.1 Cestovatelský průjem;
7.8.5 Sekundární zánětlivá onemocnění tlustého střeva; 7.8.5.1 Ischemická kolitida; 7.8.5.2 Radiační kolitida;
7.8.5.3 Postantibiotická kolitida; 7.8.6 Nádory tlustého střeva; 7.8.6.1; Benigní nádory, polypy;
7.8.6.2 Familiární polypózní syndromy; 7.8.6.3 Karcinom tračníku a konečníku; 7.9 Onemocnění slinivky břišní;
7.9.1 Akutní pankreatitida; 7.9.2 Chronická pankreatitida; 7.9.3 Nádory pankreatu; 7.9.3.1 Karcinom pankreatu;
7.9.3.2 Neuroendokrinní nádory gastro-entero-pankreatického systému; 7.10 Onemocnění jater; 7.10.1 Ikterus;
7.10.1.1 Familiární hyperbilirubinémie; 7.10.2 Portální hypertenze; 7.10.2.1 Ascites; 7.10.2.2 Jaterní
encefalopatie; 7.10.2.3 Kolaterální oběh; 7.10.3 Jaterní selhání; 7.10.3.1 Hepatorenální selhání; 7.10.4 Akutní
hepatitidy; 7.10.5 Chronické hepatitidy; 7.10.6 Jaterní cirhóza; 7.10.6.1 Primární biliární cirhóza;
7.10.7 Poškození jater alkoholem; 7.10.8 Toxické poškození jater; 7.10.9 Jaterní steatóza; 7.10.10 Vrozená
metabolická onemocnění jater; 7.10.10.1 Wilsonova choroba; 7.10.10.2 Hemochromatóza; 7.10.11 Nádory jater;
7.10.11.1 Benigní nádory; 7.10.11.2 Maligní nádory; 7.11 Choroby žlučníku a žlučových cest;
7.11.1 Cholecystolitiáza; 7.11.2 Choledocholitiáza; 7.11.3 Cholecystitidy; 7.11.3.1 Akutní cholecystitida;
7.11.3.2 Chronická cholecystitida; 7.11.4 Cholangitidy; 7.11.4.1 Akutní cholangitida; 7.11.4.2 Chronická
cholangitida; 7.11.4.3 Primární sklerózující cholangitida; 7.11.5 Stenóza Vaterovy papily;
7.11.6 Postcholecystektomický syndrom; 7.11.7 Dyskinéza žlučových cest; 7.11.8 Nádory žlučových cest;
7.11.8.1 Benigní nádory; 7.11.8.2 Maligní nádory)
8. Vylučovací systém:
(8.1 Anatomie a fyziologie vylučovacího systému; 8.2 Vyšetřovací metody v nefrologii; 8.3 Vrozené poruchy
vylučovacího systému; 8.3.1 Vrozené vývojové vady ledvin; 8.3.2 Vrozené nemoci ledvin; 8.3.2.1 Cystická
nemoc ledvin; 8.3.2.2 Cystinóza; 8.3.2.3 Primární hyperoxalurie; 8.3.2.4 Renální tubulární acidóza;
8.3.2.5 Bartterův syndrom; 8.3.2.6 Nefrogenní diabetes insipidus; 8.4 Glomerulonefritidy a glomerulopatie;
8.4.1 Glomerulonefritidy (GN); 8.4.1.1 IgA nefropatie; 8.4.1.2 Akutní glomerulonefritidy; 8.4.1.3 Rychle
progredující glomerulonefritidy; 8.4.1.4 Chronické glomerulonefritidy; 8.4.2 Nefrotický syndrom;
8.4.3 Sekundární nefropatie; 8.4.3.1 Diabetická nefropatie; 8.4.3.2 Nefropatie při jiných systémových chorobách;
8.5 Tubulointersticiální nefritidy; 8.2.1 Akutní tubulointersticiální nefritida; 8.2.2 Chronická intersticiální
nefritida; 8.6 Akutní selhání ledvin; 8.7 Chronické selhání ledvin; 8.8 Urolitiáza; 8.9 Nádory ledvin;
8.9.1 Nefroblastom; 8.9.2 Karcinom ledviny)
36
CENTRUM
Kamenice 126 / 3
625 00 Brno
BIOSTATISTIKY
A
ANALÝZ
tel.: 547 121 408
fax: 547 121 413
IX.
Zpracování digitálního videa: metodické zázemí pro vývoj učebních
pomůcek
Odpovědný řešitel: mgr. Břetislav Regner ([email protected])
¾ Jak je uvedeno již u předchozích subprojektů, je kvalitní výuka řady oborů medicíny závislá na předávání
vizuálních informací studentům. V některých případech je postačující zachycení stavu pomocí fotografií a
schémat, jinde je pro správný popis a pochopení problému nutné prezentovat jeho průběh (postup vyšetření,
průběh operace, chování pacienta). Jednou možností je zapojení studentů přímo do průběhu vyšetřovacích a
léčebných zákroků, ale vzhledem k počtu studentů a souvisejícím problémům (nedostatek prostor, rušení
pacientů, rozptylování lékařů, časové a materiálové nároky) je tato varianta v praxi obtížně realizovatelná.
Vhodnou alternativou je využití moderní audiovizuální a výpočetní techniky a metod pořizování a
zpracování videonahrávek a jejich použití ve výuce. Tato varianta umožní, po úvodní investici v podobě
času a prostředků věnovaných pořízení a zpracování materiálů, zvýšit kvalitu výuky bez uvedených
negativních vlivů na provoz zdravotních zařízení a dosáhnout tak úspor jak časových a personálních, tak
finančních.
Postup a výstupy řešení:
¾ Z dlouhodobého hlediska je cílem pořízení a zpracování multimediálních materiálů u všech pracovišť, u
kterých je použití takových materiálů při výuce a samostudiu vhodné. Výstupem je (1) vytvoření pracoviště
poskytujícího metodickou i praktickou podporu při tvorbě uvedených materiálů, (2) vytvoření kompletních
balíčku výukových a studijních materiálů (podklady pro vyučující – kvalitní prezentace doplněné o
obrazový, audio a videomateriál, pomůcky pro studenty – multimediální elektronické publikace, a konečně
rozhraní pro komunikaci mezi studenty a učiteli a vystavování materiálů využívající metod e-learningu v
návaznosti na další projekty řešené LF a MU).
¾ V průběhu roku předpokládáme zahájení plnění cílů uvedených v předchozím bodu, konkrétně
Vybudování pracoviště pro pořizování a zpracování multimediálních materiálů (tato fáze již
byla dokončena)
Výběr oblastí, pro které budou vytvářený materiály, příprava struktury materiálů, scénářů,
časového plánu vlastní tvorby materiálů (aktuálně jsou připraveny přehledy pro oblast
chirurgie, popálenin a rekonstrukční chirurgie a psychiatrie)
Záznam a zpracování materiálů pro uvedené oblasti (aktuálně natočeno a částečně zpracováno
6 záznamů pro chirurgii, 5 záznamů pro psychiatrii)
Natáčení a zpracování materiálů na základě ad-hoc požadavků z jiných oblastí včetně
digitalizace a úprav starších analogových nahrávek (zatím zpracováno 5 záznamů)
Příprava tvorby multimediálních materiálů pro další oblasti medicíny
Vybudování a zprovoznění pracoviště pro tvorbu videozáznamů
•
•
Prvním a základním cílem projektu bylo vybudování pracoviště, které by bylo schopno na
základě požadavků ústavů a klinik LF MU pořizovat a zpracovávat videozáznamy. Tohoto
cíle bylo dosaženo, pracoviště vzniklo v rámci Centra výpočetní techniky LF MU a
poskytovalo požadované služby v období 01/2004 - 04/2004 v zaváděcím režimu, od 05/2004
pak v plném provozu.
Potřebné technické vybavení bylo pořízeno částečně z prostředků RP 2003 (videokamera,
počítač, software), částečně z vlastních prostředků LF (prostory, rozšíření diskové kapacity
serveru, disky pro zálohování dat, čelová kamera, digitální fotoaparát, drobné příslušenství).
37
CENTRUM
Kamenice 126 / 3
625 00 Brno
•
•
BIOSTATISTIKY
A
ANALÝZ
tel.: 547 121 408
fax: 547 121 413
Personální zajištění bylo pokryto z prostředků získaných z RP2004 (mzda
kameramana/střihače za 05/2004-12/2004, odměna pro koordinátora) a prostředků fakulty
(spolupráce správce sítě, technika, mzdy zúčastněných lékařů).
V současné době funguje pracoviště v rutinním provozu a plní požadavky řady pracovišť LF.
Předpokládáme, že provoz v roce 2005 bude zajištěn stejným způsobem jako v roce 2004.
Plánujeme další rozšiřování technického vybavení z vlastních prostředků fakulty.
Příprava výhledu tvorby videozáznamů pro výuku pro další období
•
•
Díky úsilí řady lékařů se podařilo získat množství materiálu (přehled viz dále), zároveň se
však ukázala nutnost vytvoření dlouhodobější koncepce a stanovení cílů této činnosti. Tvorba
a zpracování videa je činnost velmi časově i technicky náročná, a aby bylo zajištěno
maximálně efektivní využití vynaložených prostředků, je třeba mít vytvořenu metodiku
výběru témat pro natáčení, představu o vývoji problematiky do budoucna a zároveň mít
k dispozici mechanismy pro zajištění kontroly kvality výsledných produktů.
Na základě zkušeností získaných během prvního roku projektu byla vybrána pracoviště pro
dlouhodobou rozsáhlejší spolupráci. Jedná se o pracoviště, která se v roce 2004 nejaktivněji
podílela na tvorbě materiálů, a která takové materiály potřebují pro zajištění kvalitní výuky.
Vybraná pracoviště jsou uvedená v následujícím oddíle, kde je uveden i přehled vytvořených
materiálů.
Budování báze videozáznamů, obrazových a textových materiálů
•
•
Nejdůležitějším a konečným cílem projektu je vytvoření co možná nejrozsáhlejšího souboru
materiálů pro použití ve výuce, s důrazem na oblast videa, ovšem v případě potřeby
doplněných i o jiné typy materiálů (statické obrazy, zvukové záznamy, textové materiály,
prezentace). Zde můžeme konstatovat, že díky vysokému nasazení jak kameramana, tak
lékařů a jiných odborníků se podařilo vytvořit velké množství materiálů, z nichž mnohé jsou
již používány ve výuce. Přehled těchto materiálů je uveden níže.
Všechny nově natočené videozáznamy byly pořízeny a zpracovány ve formátu DV. Výsledné
materiály byly podle požadavků a vybavenosti pracovišť předávány na CD nebo DVD ve
formátu MPEG1, MPEG2 (DVD kvalita), MPEG4 nebo na VHS kazetách. Zároveň jsou
archivovány v DV kvalitě na kazetách tak, aby v nich bylo možné později provádět úpravy,
případně vytvářet další kopie. Záznamy získané digitalizací starších záznamů z VHS kazet
byly zpracovávány podle požadavků zadavatele.
Přehled vytvořených materiálů
(v rámci pracovišť vybraných pro dlouhodobou spolupráci; některé materiály jsou v rozpracovaném stavu,
neboť sběr materiálu probíhá kontinuálně)
•
•
•
•
I.chirurgická klinika: laparoskopická operace žlučníku / operace pankreasu / střevo / operace
rectocele / laparoskopická hernioplastika- recidiva / chirurgické odstranění lipoma, atheroma
Psychiatrická klinika: rozhovor s pacientem trpícím paranoidní schizofrenií / digitalizace
záznamu příznaků deliria a schizofrenie z VHS / deprese / mentální bulimie / příprava PPT
prezentací
Interní hematoonkologická klinika: metody celulárních separací / flow cytometrie
v onkologické hematologii / postup při provádění trepanobiopsie / postup při provádění
sternální punkce / odběr a zpracování kostní dřeně pro transplantaci krvetvorby / komplikace
při zavádění katetru do podklíčkové žíly / zavádění katetru do tříselné žíly
Klinika popálenin a rekonstrukční chirurgie: příjem pacienta na oddělění popálenin /
sledování průběhu léčby / autotransplantace / zaváděni katetru – podkličková žíla, tříselná žíla,
horní končetina / tracheoktomie / chronické rány – dekubity / dekubity – sledování průběhu
léčby / plastická operace prsou / gluteoplastika
38
CENTRUM
Kamenice 126 / 3
625 00 Brno
BIOSTATISTIKY
A
ANALÝZ
tel.: 547 121 408
fax: 547 121 413
Materiály připravené ve spolupráci s dalšími pracovišti
•
•
•
Biochemický ústav: videozáznamy - průvodce laboratoří klinické biologie a hematologie /
automaticky biochemicky analyzátor
Anatomický ústav: záznamy pro výuku postupů při pitvě - úvodPitevna CZ verze /
úvodPitevna EN verze
Stomatologická klinika: opracování tréninkového bločku
Ad-hoc podpora a poskytování konzultací v oblasti videa
Kromě vlastní tvorby a zpracování nových záznamů poskytovalo pracoviště konzultace v oblasti
videotechnologií a zpracovalo některé starší materiály: Klinika Dětské Neurologie – zpracování starších
videozáznamů (VHS kazety) / KFDR – digitalizace výukových kazet VHS / Ústav preventivního lékařství digitalizace kazety Technika kojení / KNOO FNUSA - VM v chirurgii katarakty
Příprava struktury webového portálu
•
Aby bylo zajištěno efektivní využití vytvořených materiálů, je nutné, aby informace o jejich
existenci, obsahu a dostupnosti byly veřejně k dispozici. Ideálním způsobem zveřejnění
těchto informací je jejich vystavení na webu. Pracoviště připravilo strukturu webového
portálu, který bude obsahovat všechny uvedené informace. Vlastní portál vznikne v prvním
čtvrtletí 2005, náklady na jeho vznik budou hrazeny přímo z prostředků LF.
39
CENTRUM
Kamenice 126 / 3
625 00 Brno
BIOSTATISTIKY
A
ANALÝZ
tel.: 547 121 408
fax: 547 121 413
X. Zavedení technologie data miningu a analýzy genových expresních map
do výuky klinických a teoretických oborů LF MU
Doc. RNDr. Ladislav Dušek, Ph.D. ([email protected]);
Zdůvodnění projektu a jeho cíle pro rok 2004:
¾ Analýza velkých souborů dat, jejichž vícerozměrná podstata a rozsah vylučují intuitivní analýzu běžnými
postupy, stále více zasahuje většinu klinických a biomedicínských oborů. Paradoxně se tento kvalitativní
vývoj týká dvou téměř protilehlých oblastí lékařských věd: A/ zpracování populačních dat, zdravotnických
registrů a informačních systémů a jiných rozsáhlých databází a B/ zavádění molekulárně biologických
diagnostických metod a potřebou analyticky vytěžit z nich plynoucí informace – v této druhé kategorii
jednoznačně v popředí stojí technologie microarrays a s ní spojené modelování a analýzy profilů genové
exprese.
¾ Uchopení těchto rozsáhlých souborů dat vyžaduje nejen značnou odbornou průpravu, ale i zvládnutí nové
technologie databázového zpracování a analýzy dat. Jde o oblast, která může být označena za strategickou, a
její zavedení do výuky Lékařské fakulty (v pokročilých kurzech magisterského a postgraduálního studia) je
nezbytností, především u oborů souvisejících s rozvojem diagnostiky, vyšetřovacích metod nebo naopak
preventivního lékařství a analýzou populačních rizik. Tento podprojekt si klade za cíl zavést ve výuce LF
MU výuku zaměřenou na data mining výše popsaných typů dat a postavit speciální kurz zaměřený na data
mining dat vyplývajících z mapování genové exprese.
Cíle pro rok 2004:
¾ Zavést technologii data miningu na LF MU a zvládnout její používání v rutinní výuce. V tomto smyslu
provést i školení pro učitele a vědecké pracovníky fakulty a vytvořit pro ně následně prostor k využití
technologie ve výuce (dostatečný počet licencí SW, prostor na učebnách, testovací soubory dat, tutorial,
….)
¾ Zavést technologii analytického zpracování genových expresních dat a tyto kurzy využít ve všech
souvisejících klinických a biomedicínských oborech
¾ Vytvořit základnu pro modelové zpracování rozsáhlých populačních dat a pro využití získaného SW v řešení
studentských odborných prací a postgraduálních prací
Tato část projektu sleduje výhradně výukové cíle – tedy zavedení technologie do výuky
odpovídajících předmětů (analýza dat, molekulární biologie). První fáze řešení byla
organizována Centrem biostatistiky a analýz LF MU (dále jen CBA).
V roce 2004 byly dle cílů projektu provedeny následující organizační kroky:
•
Personální zajištění pro zpracování dat a obsluhu SW
o
•
Pro koordinaci aktivit a zajištění rozvoje v této oblasti byl tým CBA posílen o nového
pracovníka – vzdělaného matematického a molekulárního biologa, což pro tyto
projekty představuje ideální kombinaci.
Začlenění do mezinárodní komunity analýzy dat z technologie microarrays
o
K úspěšnému zavedení zpracování genomických dat do výuky je nezbytné zapojení
do mezinárodní komunity vědců. Za tímto účelem byla v uplynulém roce naším
pracovníkem navštívena konference CAMDA 04 v USA. Jde o prestižní
konferenci/workshop týkající se nových přístupů v analýze microarrays na datech
poskytnutých organizátory a jednou z ambicí CBA je aktivní účast na příštím ročníků
konference. Pobyt na konferenci byl hrazen mimo rozpočet tohoto projektu. Materiály
z konference významně napomohly realizaci prvních výstupů v této oblasti.
40
CENTRUM
Kamenice 126 / 3
625 00 Brno
o
•
BIOSTATISTIKY
A
ANALÝZ
tel.: 547 121 408
fax: 547 121 413
Kromě navázání kontaktů se špičkami v oboru analýzy dat microarrays byla na CBA
připravena prezentace shrnující pro brněnské vědce v oblasti microarrays obsah
konference a její nové přístupy, toto setkání bylo zároveň využito pro vytvoření
microarrays pracovní skupiny.
Vytvoření pracovní skupiny zajišťující odbornou úroveň pod-projketu
o
o
Ke konci roku 2004 došlo k dohodě mezi CBA a Laboratoří optické mikroskopie a
vysokorozlišovací cytometrie Fakulty informatiky MU (LOM) o vzájemné spolupráci
v oblasti microarrays a vytvoření pracovní skupiny umožňující výměnu zkušeností
mezi různými pracovišti zabývajícími se výzkumem microarrays.
Prvními výstupy této spolupráce budou mít zásadní vliv na úroveň výuky v této
oblasti: pro rok 2005 je plánován cyklus přednášek, zejména pro molekulární biology
a lékaře pracující s microarrays, pokrývající srozumitelnou formu informatické,
matematické a statistické aspekty jejich analýzy
Mimo rámec řešení projektu byla dále vypracována nabídka spolupráce v hodnocení
microarrays, spolupráce CBA a LOM umožňuje pokrýt veškeré odborné aspekty týkající
se informatického zajištění těchto projektů a analýzy dat. Je takto možno nabídnout
přednáškovou nebo konzultační činnost klinickým nebo teoretickým pracovištím, které se
v této problematice angažují. Tato spolupráce bude v budoucnosti podpořena i
následujícím vybavením CBA pro tento typ aktivit:
•
•
•
•
•
•
SPSS 12 – univerzální statistický software, v analýze microarrays lze jeho úlohu vidět zejména ve fázi
normalizace a vizualizace dat
Answer Tree – data-miningový software specializovaný na modelování regresních stromů, pro
microarrays problematiky vhodný ve fázi klasifikace
Clementine 7.2 – univerzální data-miningový systém, kromě klasifikačních a shlukových analýz
umožňuje i tvorbu aplikací pro standardizované zpracování microarrays dat
Clementine Application Template for Microarrays – nadstavba systému Clementine pro
standardizované zpracování některých typů microarrays dat, kromě přímého využití je možný i další
vývoj
SAS 9.3 – univerzální statistický software, díky svému statistickému programovacímu jazyku
mimořádně vhodný pro vývoj vlastních analytických metod pro data microarrays
Enterprise Guide 3.0 – grafická nadstavba nad systémem SAS pro komfortní práci s zabudovanými i
nově vyvinutými analytickými postupy
Zřízení datového úložiště microarrays dat
•
•
•
Vzhledem k možným objemům a složitosti struktury microarrays dat a bylo v předstihu
vytvořeno datové úložiště pro tato data, připravená parametrická struktura by měla být
univerzálně využitelná pro všechny typy genomických dat.
Vytvořená databáze je v současnosti pod MS SQL serverem, který je jednodušší na správu a
využití datového úložiště. Do budoucna s rostoucím objemem dat je plánován přesun na
systém ORACLE a zejména zakoupení serveru a zálohovací diskové kapacity pouze pro tento
účel.
V současnosti je datové úložiště testováno pomocí volně dostupných dat na webu a je
připraveno pro příjem dat získaných v rámci spolupráce založené microarrays pracovní
skupiny.
41