Alkuperäis­tutkimus 7/1998 vsk 53 s. 663

Leukamurtumakuvien tulkinta teleradiologiassa: muuttuuko diagnostinen tarkkuus?

Teleradiologia on telelääketieteen vahvimpia sovellusalueita, ja digitaalimuodossa olevia kuvia siirretään tietoliikenneverkoissa erikoisasiantuntijoiden tulkittavaksi hyvinkin kaukaa. Tampereella selvitettiin, eroaako ortopantomografioiden tulkinnan diagnostinen tarkkuus sen mukaan, onko kuva filmillä vai digitoituna työasemalla. Kuvia tulkitsivat yksi suuradiologian erikoishammaslääkäri ja kaksi yleisradiologia. Filmikuvien tarkastelu osoittautui osuvammaksi yleisradiologien tulkinnoissa, mutta alan erikoishammaslääkärin tulkintojen tarkkuus oli sama kuvamuodosta riippumatta ja se oli myös merkittävästi parempi kuin yleisradiologien. Leukamurtumakuvien tulkinnassa olisi hyödyllistä turvautua erikoisasiantuntijan konsultaatioon, ja teleradiologia tarjoaa siihen keinon.

Martti KiuruTimo PaakkalaGunnar Enckell

Teleradiologialla tarkoitetaan digitaalimuodossa olevien radiologisten kuvien siirtoa konsultaatiota varten. Ensimmäiset teleradiologiajärjestelmät ovat olleet käytössä Yhdysvalloissa 1970-luvun alkupuoliskolta lähtien (1). Nykyään teleradiologian kärkimaita ovat Yhdysvaltojen lisäksi Kanada ja Australia sekä Pohjoismaista erityisesti Norja.

Teleradiologian etuna ovat potilaan diagnostiikan ja hoidon nopeutuminen, kun potilasta ei tarvitse aina lähettää toiseen hoitopaikkaan, ja laadun parantuminen, kun erikoislääkärin konsultaatio on nopeasti saatavilla. Suomessa nämä edut tulevat selvästi esille harvaan asutuilla alueilla, joilla etäisyydet ovat pitkiä. Lisäksi digitaalisessa muodossa olevia kuvia voidaan käsitellä esimerkiksi korjaamalla alkuperäisen kuvan valotusvirheitä, ja kuvien tallentaminen tietokoneen muistiin vähentää filmiarkistojen tarvetta.

Tässä tutkimuksessa verrattiin ortopantomografioiden filmikuvien ja digitoitujen kuvien tulkinnan diagnostista tarkkuutta. Lisäksi tarkasteltiin erikoisosaamisen merkitystä suun ja kasvojen alueen traumatologiassa.

AINEISTO JA MENETELMÄT

TAYS:ssa kliinisiä tutkimuksia varten otetuista ortopantomografioista valittiin sata kuvaa tutkimukseen. Kuvat valinnut radiologi ei osallistunut kuvien tulkintaan.

Tutkimukseen valituissa ortopantomografiakuvissa oli sekä normaaleja löydöksiä että erilaisia murtumia. Murtumia oli 55 kuvassa yhteensä 92. Murtumat jaoteltiin sijaintinsa perusteella: yläleukaluu, alaleukaluun nivelnasta, leukakulma ja runko sekä vasemmalla että oikealla.

Kaikki sata ortopantomografiaa digitoitiin CCD-skannerilla (PINJA M6000, Finnelpro Oy, Tampere) resoluutiolla 120 dpi (= 4,7 pikseliä/mm) ja kontrastiresoluutio oli 12 bit/pikseli. Skannerin maksimiresoluutio on 360 dpi (= 14 pikseliä/mm). Skannerissa on SCSI-linkki, jota pitkin skannatut kuvat siirrettiin mikrotietokoneeseen (ICL MikroMikko 486/33 DX, 20 MB RAM, 420 MB kovalevy, 17" superVGA näyttö). Sen graafisesta käyttöliittymästä (Windows) kuvat lähetettiin eteenpäin Ethernet-väylää (10 Mbit/s, TCP/IP-protocol) pitkin UNIX-työasemaan (HP 9000/750 CRX, 64 MB RAM, 2 GB kovalevy, 19" värinäyttö). Kuvaformaatti on Papyrus (2). Työasemassa kuvat päivittyivät automaattisesti X-Windows-käyttöliittymälle. Työasema toimi katselupäätteenä, jossa oli kuvankäsittelyohjelma (Sectra IDS, Linköping). Kuvankäsittelyn avulla kyettiin muuttamaan kuvan valotusta ja kontrastia, minkä lisäksi oli mahdollista käyttää suurennusta, reunakorostusta ja käänteiskuvaa.

Tutkimuksessa kuvien tulkintaan osallistui kolme radiologia, joista yksi (A) oli suuradiologian erikoishammaslääkäri ja kaksi (B ja C) yleisradiologeja. Kaksi lukijaa (A ja C) tulkitsi ensiksi analogiset ortopantomografiakuvat ja sen jälkeen kolmen kuukauden kuluttua työasemalta digitoidut kuvat. Kolmas tulkitsi samat kuvat päinvastaisessa järjestyksessä. Tulkitsijoilla ei ollut käytössään normaalisti olevia potilastietoja kuvien tulkinnan yhteydessä, koska niiden on osoitettu vaikuttavan merkittävästi tulkitsijan diagnostiikkaan: sensitiivisyys paranee (vähemmän vääriä negatiivisia löydöksiä) ja spesifisyys heikkenee (enemmän vääriä positiivisia löydöksiä) (3,4,5). Tulkintaan käytettävää aikaa ei rajoitettu. Tulkitsijat täyttivät erillisen tutkimuslomakkeen jokaisesta kuvasta.

Tulkitsijoiden oli kirjattava löydöksensä erikseen kustakin anatomisesta alueesta. Luokittelussa käytettiin kolmen asteen murtumaluokittelua: ei murtumaa, mahdollinen murtuma tai varma murtuma. Lisäksi tulkitsijat vastasivat kysymyksiin sekä analogisten että digitoitujen kuvien laadusta: huono, kohtalainen tai hyvä. Laatuvirheet luokiteltiin viiteen luokkaan: ylivalotus, alivalotus, epätarkka, asetteluvirhe ja muu syy.

Digitoiduista kuvista kysyttiin tulkitsijan käsitystä myös kuvan käsittelyn hyödystä: ei auta, auttaa huomattavasti tai auttaa ratkaisevasti. Apua antaneista ominaisuuksista kysyttiin erikseen valotus, kontrasti, reunakorostus, suurennos ja käänteiskuva.

Konsensusryhmä, johon tulkitsijat eivät kuuluneet, ratkaisi diagnostisesti vaikeissa tapauksissa ortopantomografioiden tulkinnan. Konsensusryhmän käytössä oli kaikista tapauksista ortopantomografioiden lisäksi muita röntgenkuvia, sairauskertomukset sekä osasta oli lisäksi tietokonetomografiakuvat että leikkauskertomukset.

TULOKSET

Ortopantomografioiden neljä anatomista aluetta käsiteltiin itsenäisinä. Suurin osa murtumista sijaitsi yläleukaluussa ja alaleukaluun nivelnastoissa. Kahden muun anatomisen kohteen eli leukakulman ja alaleukaluun rungon alueella oli vain joitakin murtumia. Näiden alueiden tarkka rajaaminen toisistaan on vaikeaa ja se riippuu paljon tulkitsijasta, joten tilastollista päättelyä ei niitä koskevista tuloksista voitu tehdä.

Maksillan ja mandibulan kondyylien murtumien digitoitujen kuvien tulkinnan osuvuus oli eri tulkitsijoilla 77-99 % ja analogisten kuvien tulkinnan osuvuus 79-99 % (taulukko 1). Sensitiivisyys oli 41-97 % digitoitujen kuvien tulkinnassa ja 56- 97 % analogisten kuvien tulkinnassa. Eniten jäi diagnosoimatta yläleuan murtumia digitoiduista kuvista. Spesifisyyden vaihteluväli oli pienempi, 86-97 % digitoitujen kuvien ja 95-97 % analogisten kuvein tulkinnassa.

Perinteisten filmikuvien tulkinta tuotti paremman kokonaisosuvuuden viidessä tapauksessa kuudesta ja paremman sensitiivisyyden neljässä tapauksessa kuudesta. Spesifisyydessä perinteisten filmikuvien tulkinnassa saatiin kolmessa tapauksessa parempi tulos kuin digitoitujen kuvien tulkinnassa, mutta erot olivat vähäisiä. Kahdessa tapauksessa tulokset olivat yhtä hyvät, ja yhdessä tapauksessa kuudesta tulkitsija C tulkitsi mandibulan kondyylien murtuman digitoidusta kuvasta paremmin kuin filmikuvasta (97 % vs 95 %).

Yleisradiologit tulkitsivat filmikuvia tilastollisesti merkitsevästi paremmin kuin digitoituja kuvia (p < 0,0004) ja myös sensitiivisyys oli merkitsevästi parempi (p < 0,0004); spesifisyydessä ei sen sijaan ollut eroa (taulukko 2). Suuradiologian erikoishammaslääkärin tulkintojen tarkkuudessa ei ollut eroa kuvamuodon mukaan. Sen sijaan suuradiologian erikoishammaslääkärin tulkintojen kokonaisosuvuus ja sensitiivisyys olivat paremmat kuin yleisradiologien.

Kaikki kolme tulkitsijaa olivat lähes yhtä tyytyväisiä analogisten kuvien laatuun: yli 90 % kuvista luokiteltiin laadultaan hyväksi tai kohtalaiseksi (taulukko 3). Digitoiduista kuvista 88 % luokiteltiin kategoriaan hyvä tai kohtalainen. Tulkitsijoiden arviot olivat joissain tapauksissa päinvastaiset. Filmikuvista määriteltiin ylivalottuneiksi 36 % ja digitoiduista 20 %, kun taas alivalottuneiden kuvien osuus filmikuvista oli vain 8 % mutta digitoiduista 39 %.

Tulkitsijat tunsivat saaneensa kuvankäsittelystä huomattavasti tai ratkaisevasti apua digitoitujen kuvien tulkintaan keskimäärin lähes puolessa tapauksista (taulukko 4). Suuradiologian erikoishammaslääkäri (tulkitsija A) ei saanut kuvankäsittelystä niin paljon hyötyä kuin yleisradiologit. Tulkitsijoiden kuvankäsittelystä saama apu ei kuitenkaan näkynyt tilastollisesti parempana kokonaisosuvuutena, sensitiivisyytenä tai spesifisyytenä niiden kuvien tulkinnassa, jotka oli diagnosoitu väärin perinteisistä filmikuvista. Päinvastoin digitoitujen kuvien tulkinta oli korkeintaan yhtä hyvä tai huonompi kuin perinteisten kuvien.

Valotuksen ja kontrastin säätelyn kaikki kolme tulkitsijaa kokivat hyödylliseksi. Muiden kuvankäsittelyn ominaisuuksien (reunakorostus, suurennus ja käänteiskuva) tuoma apu vaihteli huomattavasti (taulukko 4).

POHDINTA

Tutkimus osoitti tilastollisesti merkitsevän eron yleisradiologien (B ja C) tekemän tulkinnan kokonaisosuvuudessa ja sensitiivisyydessä, kun analogisten ortopantomografioiden tulkintaa verrattiin vastaavien digitoitujen kuvien tulkintaan. Spesifisyydessä ei ollut tilastollisesti merkitsevää eroa. Sen sijaan suuradiologian erikoishammaslääkärin tulkinnoissa ei ollut tilastollisesti merkitsevää eroa sen mukaan, oliko kuva analogisessa vai digitaalisessa muodossa.

Lue myös

Yleisradiologien kokonaisosuvuus perinteisessä filmitulkinnassa on hieman parempi kuin aikaisemmassa keskikasvojen murtumia käsittelevässä tutkimuksessa (6), kun taas digitoitujen kuvien tulkinta on hieman huonompi. Suuradiologian erikoishammaslääkärin diagnostinen tarkkuus on paljon parempi kuin aiemmassa tutkimuksessa.

Tulkitsijan kliininen kokemus ortopantomografioiden tulkinnassa on merkittävä seikka: alan erikoishammaslääkärin kokonaisosuvuus sekä analogisten että digitoitujen kuvien tulkinnassa oli 99 %. Yleisradiologeilla ei ole erikoiskoulutusta ortopantomografioiden tulkintaan, ja heillä kokonaisosuvuus oli merkitsevästi parempi analogisten kuvien tulkinnassa. Erikoisosaaminen siis takaa hyvän kokonaisosuvuuden riippumatta siitä, missä muodossa tulkittava kuva on.

Merkittävä ero suuradiologian erikoishammaslääkärin ja yleisradiologien tulkintojen kokonaisosuvuudessa osoittaa, että leuka- ja kasvomurtumakuvien tulkitsijan tulisi olla alaan erikoistunut henkilö. Tämä on mahdollista keskittämällä traumaortopantomografioiden tulkinta lähinnä yliopistosairaaloihin, joissa on saatavilla alan erikoisasiantuntemus. Leukamurtumia tarvitsee harvoin hoitaa päivystysluontoisesti, joten konsultaatioon on kyllä aikaa; alaleuan murtuman fragmentit voidaan vielä kymmenenkin vuorokauden kuluttua saada alkuperäiseen asentoon (7). Teleradiologian avulla voitaisiin välttää pitkien etäisyyksien haitat.

Eri anatomisten alueiden murtumien diagnostisessa tarkkuudessa oli myös eroja. Yläleuan murtumia oli vaikeampi diagnosoida kuin alaleuan kondyylien. Vastaava tulos on havaittu myös eräässä toisessa tutkimuksessa (8).

Kuvan laadulla ei ollut tilastollisesti merkitsevää yhteyttä kokonaisosuvuuteen. Sen sijaan silmiinpistävää on tulkitsijoiden havaitsemien laatuvirheiden ero: filmikuvat määriteltiin useammin ylivalottuneiksi, digitoidut kuvat taas useammin alivalottuneiksi. Tämä johtunee ainakin osittain valon intensiteetin erosta; perinteistä filmikuvaa tarkastellaan valotaululta, jossa valon intensiteetti on suuri verrattuna näyttöpäätteen antamaan. Tämän takia myös kaikki kolme tulkitsijaa kokivat saavansa apua kuvankäsittelystä juuri valotuksen ja kontrastin säätämisestä. Kuvankäsittelyn muiden ominaisuuksien suhteen jokaisella tulkitsijalla tuntui olevan omat suosikkinsa. Osuvuudeltaan paras tulkitsija arvosti selvästi muita tulkitsijoita enemmän reunakorostusta.

Hammas- ja leukavammojen radiologinen dia-gnostiikka on vaikeaa jopa yleisradiologian erikoislääkäreille - yleislääkäristä puhumattakaan. Nämä potilaat hyötyisivät konsultaatioista kuvien tulkinnassa. Ortopantomografioiden digitoiminen ja lähettäminen ei heikentänyt alaan erikoistuneen henkilön kokonaisosuvuutta. Teleradiologia tarjoaa siihen mahdollisuuden: digitaaliset tai digitoidut kuvat voidaan lähettää konsultaatioon erikoisklinikoille nopeasti, potilasta siirtämättä.

KIRJALLISUUTTA

Kirjoittajat

Kirjoittajat
Martti Kiuru
LK, tekniikan yo
Timo Paakkala
dosentti, ylilääkäri
Gunnar Enckell
erikoishammaslääkäri
TAYS, sädediagnostiikan yksikkö


Kirjallisuutta
1
Webber MM, Wilk S, Pirrucello R, Aiken J. Telecommunication of images in the practice of diagnostic radiology. Radiology 1973;109:71-74.
2
Ratib O. Papyrus, Image file format, version 2,2. Int Rep. HCUG-CIH Reg. 900016. 1990.
3
Doubilet P, Herman PG: Interpretation of radiographs: effect of clinical history. Am J Roentgenol 1981;137:1055-1058.
4
Potchen EJ, Gard JW ym. The effect of clinical history data on chest film interpretation: direction or distraction. Invest Radiol 1979;14:404.
5
Schreiber MH. The clinical history as a factor in roentgenogram interpretation. JAMA 1963;185:399-401.
6
Kinnunen J. Radiologic diagnostic performance in middle face trauma. Helsinki 1988.
7
Oikarinen K. Hammas- ja leukavammojen ensihoito. Suom Lääkäril 1996;51:2117-2123.
8
Moilanen A. Errors in the primary x-ray diagnosis of maxillofacial fractures. Fortschr Röntgenstr 1982;137:129-135.

Taulukot
1 Taulukko 1
2 Taulukko 2
3 Taulukko 3
Lääkäriliitto Fimnet Lääkärilehti Potilaanlaakarilehti Lääkäripäivät Lääkärikompassi Erikoisalani Lääkäri 2030