Aus dem Institut für Pathologie
der Medizinischen Fakultät der Charité – Universitätsmedizin Berlin

Dissertation

Vergleich von drei unterschiedlichen Telepathologiesystemen zur primären histologischen Schnellschnittdiagnostik auf der Grundlage einer retrospektiven Studie

Zur Erlangung des akademischen Grades
Doctor medicinae (Dr. med.)

vorgelegt der Medizinischen Fakultät der Charité
Universitätsmedizin Berlin
von

Gudrun Bayer

aus Nürnberg

Dekan: Prof. Dr. med. Martin Paul

Gutachter:
1. Prof. Dr. med. Hans Guski
2. Prof. Dr. med. Janusz Szymas
3. Prof. Dr. med. Steffen Hauptmann

Datum der Promotion: 08.04.2005

Inhaltsverzeichnis

• 1  Einleitung
  • 1.1 Bedeutung der Schnellschnitt-Diagnostik für die operativ arbeitenden Fächer
    • 1.1.1 Der intraoperative Schnellschnitt
    • 1.1.2 Technischer Ablauf der Schnellschnitt-Diagnostik
    • 1.1.3 Indikationen für eine Schnellschnitt-Diagnose
    • 1.1.4 Vorteile für die Klinik
    • 1.1.5 Vorteile für den Patienten
    • 1.1.6  Grenzen der Schnellschnitt-Diagnostik
  • 1.2 Konventionelle Schnellschnitt-Diagnostik
    • 1.2.1 Schnellschnitt-Diagnostik durch einen niedergelassenen Pathologen
    • 1.2.2 Schnellschnitt-Diagnostik durch Pathologische Institute
    • 1.2.3 Probleme der Schnellschnitt-Diagnostik
  • 1.3 Telepathologie
    • 1.3.1 Telemedizin und Telepathologie
    • 1.3.2 Historische Entwicklung
    • 1.3.3 Prinzipien der Telepathologie
    • 1.3.4 Allgemeiner Aufbau von Telepathologiesystemen
    • 1.3.5 Einsatzmöglichkeiten der Telpathologie
    • 1.3.6 Einsatzgebiete der Telepathologie
  • 1.4 Einsatz der Telepathologie im Schnellschnitt
    • 1.4.1 Aktueller Stand der Telepathologie in der Schnellschnitt-Diagnostik
    • 1.4.2 Probleme beim Einsatz telepathologischer Systeme im Schnellschnitt
    • 1.4.3 Perspektive des Einsatzes telepathologischer Systeme im Schnellschnitt
• 2  Aufgabenstellung
• 3  Material und Methoden
  • 3.1 Genutzte Telekommunikationsverbindungen
    • 3.1.1 ATM-Verbindung
    • 3.1.2 Ethernet-Verbindung
    • 3.1.3 Internet-Verbindung
  • 3.2 Eingesetzte Telepathologiesysteme
    • 3.2.1 TPS Telepathologiesystem Version 1.5
    • 3.2.2 ATM Telepathologie-Netz der Charité
    • 3.2.3 TELEMIC Internetmikroskop der Charité
  • 3.3 Studie zum Vergleich der konventionellen und telepathologischen Schnellschnitt-Diagnostik
    • 3.3.1 Fallspektrum und Arbeitsablauf
    • 3.3.2 Studiendesign
  • 3.4 Vergleichskriterien zur Einschätzung der Verfahren
    • 3.4.1 Einschätzung der Qualität der Diagnostik
    • 3.4.2 Geschwindigkeit der Verfahren
    • 3.4.3 Praktikabilität der Verfahren
    • 3.4.4  Aufwands- und Kostenabschätzung
• 4  Ergebnisse
  • 4.1 Auswertung der Qualität der Diagnostik
    • 4.1.1 Diagnosen der Schnellschnittverfahren im Vergleich zur endgültigen Diagnose durch den Paraffinschnitt
    • 4.1.2 Fehleranalyse
  • 4.2 Auswertung der Geschwindigkeit der Verfahren
  • 4.3 Auswertung der Praktikabilität der Verfahren
    • 4.3.1 Vergleich der technischen Ausstattung
    • 4.3.2 Vergleich der Integration in den Arbeitsablauf
  • 4.4 Auswertung der Aufwands- und Kostenabschätzung
    • 4.4.1 Anschaffungskosten der Telepathologiesysteme
    • 4.4.2 Betriebskosten der Telepathologiesysteme
• 5  Diskussion
  • 5.1 Relevanz der Aufgabe
  • 5.2 Eignung von Material und Methoden
    • 5.2.1 Fallauswahl
    • 5.2.2 Technik
    • 5.2.3 Methodik
  • 5.3 Diskussion der Ergebnisse
    • 5.3.1 Qualität der Diagnose
      • 5.3.1.1 Fehleranalyse
      • 5.3.1.2 Fehleranalyse der Rückweisungen
    • 5.3.2 Geschwindigkeit der Verfahren
    • 5.3.3  Praktikabilität:
    • 5.3.4 Aufwand und Kosten der Telepathologiesysteme
    • 5.3.5 Ausblick
• 6  Zusammenfassung
• Literaturverzeichnis
• Abkürzungenverzeichnis
• Danksagung
• Lebenslauf

Tabellen

• Tabelle 1: Arbeitsschritte beim intraoperativen Schnellschnitt
• Tabelle 2: Schnellschnitte des Jahres 1999 an der Charité (Standort Mitte) geordnet nach Häufigkeit
• Tabelle 3: Vor- und Nachteile
• Tabelle 4: Studien mit ferngesteuertem Mikroskop
• Tabelle 5: Telepathologie Consulting Center
• Tabelle 6: Telepathologische Projekte mit asynchronen Systemen
• Tabelle 7: Telepathologische Projekte mit synchronen Systemen
• Tabelle 8: Telekommunikationsverbindungen
• Tabelle 9: Konfiguration des TPS 1.5 Telepathologiesystem der Charité
• Tabelle 10: Kameratypen
• Tabelle 11: Konfiguration des ATM-Telepathologie-Netz der Charité
• Tabelle 12: Konfiguration des TELEMIC
• Tabelle 13: Diagnosen
• Tabelle 14: Qualität der konventionellen und telepathologischen Diagnostik
• Tabelle 15: Fehlertabelle
• Tabelle 16: Art der Fehler
• Tabelle 17: Zeit pro Fall
• Tabelle 18: Überblick über wichtige Ausstattungen der einzelnen in der Studie verwendeten Telepathologie-Systeme
• Tabelle 19: Integration in den Arbeitsablauf
• Tabelle 20: Anschaffungskosten für die TP-Systeme
• Tabelle 21: Ergebnisse des Vergleichs von konservativem Schnellschnitt und Paraffinschnitt
• Tabelle 22: Ergebnisse des Vergleichs der TPS -und ATM-Systeme mit dem Paraffinschnitt
• Tabelle 23: Falsch-negative Ergebnisse
• Tabelle 24: Rückweisung mit Verdachtsäußerung nur durch die konventionelle Schnellschnitt-Diagnostik
• Tabelle 25: Rückgewiesene Fälle durch jeweils ein Telepathologiesystem
• Tabelle 26: Rückweisungen mit Verdachtsäußerung (Fall 68 und 114)
• Tabelle 27: Anschaffungskosten für die TP-Systeme

Bilder

• Abbildung 1:Ablauf der Schnellschnitt-Diagnostik
• Abbildung 2: Schnellschnitt-Diagnostik durch einen niedergelassenen Pathologen
• Abbildung 3: Schnellschnitt-Diagnostik durch Pathologische Institute
• Abbildung 4: Schnellschnitt Service durch Telepathologie
• Abbildung 5: Schema der synchronen Kommunikation
• Abbildung 6: Schema der asynchronen Kommunikation
• Abbildung 7: Schema eines telepathologischen Arbeitsplatzes
• Abbildung 8: Schema einer Punkt zu Punkt Verbindung
• Abbildung 9: Berliner telepathologischer Netzwerkverbund mit Einbindung eines Brandenburger Krankenhauses und Institutes
• Abbildung 10: Leitungs- und Paketvermittlung
• Abbildung 11: Format einer Standard ATM-Zelle
• Abbildung 12: Rahmenstruktur des Ethernet Datensegments (Glaser W 2001)
• Abbildung 13: Ethernet-Struktur
• Abbildung 14: ATM- und Internet-Verbindung
• Abbildung 15: Schematischer Aufbau des TPS Vers. 1.5.
• Abbildung 16: Benutzeroberfläche beim TPS-System
• Abbildung 17: Schema Synchrone-Mikroskopie
• Abbildung 18: Schema Mikroskopfernsteuerung
• Abbildung 19: Schema Online-Makroskopie
• Abbildung 20: Arbeitsplätze des ATM Telepathologie-Netz der Charité
• Abbildung 21: Arbeitsplätze des TELEMIC Telepathologiesystems an der Charité
• Abbildung 22: Screenshot des TELEMIC mit stark komprimiertem Bild
• Abbildung 23: Screenshot des TELEMIC. mit weniger stark komprimiertem Bild