Waarom is de overdracht van beelden anno 2022 zo traag?

Voor een zorgverlener is het verkrijgen van toegang en het inzien van medische beelden van een andere zorgaanbieder een belangrijk onderdeel bij verdere diagnostiek. In dit proces is het niet onwaarschijnlijk dat ergens vertraging optreedt, wat voor de opvrager frustrerend kan zijn. Waarom verloopt de overdracht van beelden anno 2022 zo traag?

Push & Pull

In Nederland wisselen zorgaanbieders medische beelden en bijbehorende verslagen uit via een gestandaardiseerde infrastructuur. Deze infrastructuren worden wereldwijd opgezet zodat complete regio’s en zelfs op nationaal niveau (bijv. Finland) medische beelden uit te wisselen zijn. Deze infrastructuren zijn onder te verdelen in onderstaande twee varianten:

• Push infrastructuur – Ik stuur een set aan medische beelden naar een ontvanger.

• Pull infrastructuur – Ik stel mijn medische beelden beschikbaar zodat de ontvanger selectief beelden kan ophalen. Eventueel als vervolgactie op een eerder ontvangen notificatie (notified pull).
• 
  

N.B. Dit artikel zal niet ingaan op de complexiteit rondom het verkrijgen van toestemmingen etc.

Push

Een goed voorbeeld is de vervanging van DVD’s. De verzendende partij selecteerde enkele medische beelden en stuurde deze, via de patiënt of per koerier door naar de ontvangende partij. Tegenwoordig gebeurt dit digitaal en krijgt de ontvanger een notificatie wanneer de beelden gereed zijn en al in de eigen werkomgeving klaarstaan.

De snelheid is over het algemeen minder relevant, de ontvanger weet niet hoe snel het transport is gegaan van de beelden (met uitzondering van een spoedcasus).

Pull

De zorgaanbieders stellen medische beelden beschikbaar zodat andere aangesloten zorgaanbieders deze kunnen ophalen wanneer de beelden nodig zijn. Vaak zijn deze infrastructuren aangeduid met afkortingen zoals XDS-I (Cross-Enterprise Document Sharing for Imaging) en/of XCA-I (Cross Community Access for Imaging). Dit zijn integratieprofielen die voorschrijven welke internationale standaarden gebruikt moeten worden, zoals DICOM in het geval van het overdragen van medische beelden. Deze integratieprofielen worden geschreven door IHE (Integrating the Healthcare Enterprise); een wereldwijd initiatief van leveranciers, zorgaanbieders en zorgverleners.

Voor- en nadelen van Pull

Dat een externe zorgverlener zelf de benodigde beelden kan selecteren is een voordeel van de pull infrastructuur. Een nadeel is dat de beelden niet direct in de werkomgeving van de externe zorgverlener klaar staan, en het proces rondom het overhalen eerst nog zal moeten plaatsvinden.

Met een succesvolle implementatie van eerder genoemde integratie profielen kunnen infrastructuren opgebouwd zijn uit componenten van verschillende leveranciers, en is een koppeling tussen verschillende infrastructuren mogelijk. Ter illustratie; een zorgaanbieder heeft vaak zijn eigen XDS-I infrastructuur en heeft een verbinding via XCA-I gerealiseerd met andere zorgaanbieders wat de uitwisseling van medische beelden en bijbehorende verslagen mogelijk maakt.

N.B. Sommige zorgaanbieders stellen meer informatie beschikbaar dan enkel beelden. Dit geldt ook voor de uitwisseling met de eerste lijn.

Hoe krijg ik snelle toegang tot beelden?

Vanuit de werkomgeving kan een lijst of ‘tijdlijn’ getoond worden van beschikbare interne en externe beeldvormende onderzoeken. Deze tonen enkel de metadata die bij het beeldvormende onderzoek hoort; zoals de zorgaanbieder, de modaliteit, het desbetreffende lichaamsonderdeel, de onderzoeksdatum en de technische gegevens van het onderzoek. Het feit dat dit enkel metadata is, en nog niet de daadwerkelijke bestanden zelf, zorgt dat deze relatief snel getoond kan worden. 

1) Op de achtergrond wordt de metadata opgehaald door middel van ‘transacties’. Onderstaande figuur geeft weer hoe een tijdlijn opgevraagd kan worden bij twee zorgaanbieders.

Dit is de eerste transactie van de in totaal drie transacties die benodigd zijn om beelden in te zien.

Zodra de lijst of tijdlijn opgevraagd is, kan de zorgverlener een selectie maken van de gewenste beeldvormende onderzoeken. Als vervolgstap kan de zorgverlener een preview of de beelden in diagnostische kwaliteit opvragen. Ongeacht de keuze, vinden de volgende vervolgstappen plaats:

2) Het DICOM-object wordt gehaald uit de repository van de externe zorgaanbieder. Dit object (KOS) bevat technische informatie omtrent welke beelden en series er beschikbaar zijn in de (beeldvormende) studie. Benodigd om de vervolgtransactie uit te voeren.

3) Vervolgens worden daadwerkelijk de gewenste beelden opgehaald bij de externe zorgaanbieder. Dit proces neemt over het algemeen meer tijd in beslag.

Mooie theorie, maar waarom is mijn omgeving traag?

Het proces rondom het daadwerkelijk ophalen van de beelden is het moment dat traagheid ervaren wordt. Hoe zit dat precies? Helaas is er geen pasklaar antwoord op deze vraag zonder verder onderzoek te doen naar de achterliggende mogelijkheden. Hieronder een opsomming van veelvoorkomende oorzaken:

• • Het netwerk. Een drukke of verkeerd ingestelde switch ergens in de keten. In de keten geldt dat de zwakste schakel de algehele snelheid bepaalt.
    

• • De bron van de beeldvormende onderzoeken (PACS of VNA) maakt gebruik van een adapter. Adapters worden ingezet wanneer een bronsysteem niet direct aangesloten kan worden op de XDS-I omgeving. De reden kan zijn dat XDS-I wél wordt ondersteund, maar het benodigde XUA profiel niet (dit profiel wordt gebruikt om de gebruikersidentiteiten mee te sturen). Een adapter kan hier de oplossing bieden, maar brengt in de praktijk ook vaak een nieuw probleem met zich mee; bijvoorbeeld het ontsluiten van de bron via een ander protocol. De conversie van protocollen dient vervolgens plaats te vinden in de adapter, wat de druk op deze ‘schakel’ vergroot.
    

• • Het raadplegende systeem vraagt een gecomprimeerde versie op van de beelden. Door beelden gecomprimeerd op te vragen is er minder data-overdracht. In essentie zou dat de performance moeten verhogen. Echter als de bron de beelden niet gecomprimeerd heeft opgeslagen, dienen deze eerst gecomprimeerd te worden. Daarnaast ondersteunt DICOM meerdere manieren van data compressie. Het kan voorkomen dat beelden eerst gedecomprimeerd worden om vervolgens gecomprimeerd te worden via een andere methode.
    

• • De bron hanteert een beperkte doorvoersnelheid als externen beelden opvragen, zodat het interne proces niet vertraagd wordt.
    

• • Het is druk op één component in de gehele keten, bijvoorbeeld door teveel opvragingen op hetzelfde moment.
    

• • Verschillende manieren van ophalen. Het ophalen van de gewenste beelden kan op verschillende manieren plaatsvinden; per beeld, per groep beelden, per serie of per studie. Hier zijn geen richtlijnen of afspraken voor opgesteld, behalve dat leveranciers al deze verschillende vormen dienen te ondersteunen. Bij afwijkingen kan hier vertraging optreden.
    
    

Zoals hierboven te lezen is, zal eerst onderzoek gedaan moeten worden om bepaalde oorzaken uit te sluiten. Het doen van onderzoek om bepaalde oorzaken uit te sluiten en een zwakke schakel te identificeren is dan ook eigenlijk altijd de eerste noodzakelijke stap. Vervolgens kan er gekeken worden naar mogelijke oplossingen in samenspraak met het project en de betrokken leveranciers. Nadat de benodigde aanpassingen zijn doorgevoerd wordt er opnieuw onderzocht en getest om vast te stellen of de aanpassingen ook daadwerkelijk de gewenste verbetering hebben gebracht.

Meer dan alleen techniek

Niet alle soorten beeldvormende onderzoeken zullen binnen een relatief laag aantal seconden opgevraagd kunnen worden. Sommige onderzoeken zijn simpelweg te groot om binnen drie seconden op het scherm te verschijnen, bijvoorbeeld in het geval van borstonderzoek. Wij adviseren dan ook om het gehele proces onder de loep te nemen en te optimaliseren waar mogelijk. Werk bijvoorbeeld met ‘cache’ mogelijkheden of betrek het medisch secretariaat bij het klaarzetten van beelden voor de radioloog. De uiteindelijke oplossing hoeft niet enkel in de techniek gezocht te worden; bekijk in dit proces alle lagen van het Nictiz Interoperabiliteitsmodel.

Wees realistisch

Maak duidelijke afspraken met betrokken leveranciers over de gewenste snelheid in het overdrachtsproces, en wees hier ook realistisch in. Test de keten voordat je de eindgebruiker kennis laat maken met ‘het nieuwe systeem’. De introductie van een (nieuw) proces, met daarachter een nieuwe techniek, dient met zorgvuldigheid te gebeuren.

Het Interoplab helpt bij het onderzoeken naar de oorzaak van performance problemen. Daarnaast voeren wij performance testen uit met de inzet van diverse simulatoren. Hierdoor wordt de eindgebruiker niet geconfronteerd met tegenvallende resultaat na het doorvoeren van aanpassingen. Hiermee kan het risico op verlies van draagvlak bij de eindgebruiker worden voorkomen.

In de hierop volgende artikelen zal ik, of één van mijn collega’s ingaan op onderwerpen zoals DICOM (Webservices), HL7 FHIR en andere gangbare standaarden in de zorg. Wil je niets missen? Volg dan Interoplab op LinkedIn.