1  Einleitung

In der vorliegenden Arbeit werden anhand einer retrospektiven Studie drei an der Charité vorhandene Telepathologiesysteme systematisch hinsichtlich ihrer Nutzbarkeit für die Schnellschnitt-Diagnostik untersucht. Die Systeme werden untereinander sowie mit der konventionellen Schnellschnitt-Diagnostik verglichen.

Der erste Teil der Arbeit beschreibt zunächst die konventionelle Schnellschnitt-Diagnostik. Folgend wird das Wesen der Telepathologie umrissen und deren momentaner Einsatz in der Schnellschnitt-Diagnostik dargestellt. Dabei soll ein kurzer Einblick in die Entwicklung der Telepathologie und deren Einsatzmöglichkeiten gegeben werden.

Der intraoperative Schnellschnitt ist die histologische Untersuchung von Gewebeproben unmittelbar nach ihrer Entnahme während einer Operation. Die Untersuchung erfolgt innerhalb der Operationszeit, d.h. der Patient befindet sich in der Regel noch in Narkose. Ist dies nicht der Fall, ist eine Schnellschnitt-Untersuchung nicht indiziert.

Die Schnellschnitt-Diagnostik sollte exakt, schnell und nachvollziehbar sein und innerhalb der Operationszeit die Anfragen des Operateurs so beantworten können, dass dieser den weiteren Verlauf der Operation optimal bestimmen kann.

Der Operateur entnimmt das zu untersuchende Gewebe und sendet dieses, je nach örtlichen Gegebenheiten (siehe Abschnitt 1.2), zum Pathologen. Die Operation wird dann bis zur Diagnosestellung unterbrochen. Das Gewebematerial wird in frischem, unfixiertem Zustand vom Pathologen zugeschnitten und durch Einfrieren (Kryotom, bei –20°C) in einen für die Mikrotomie schneidbaren Zustand gebracht. Für die Beurteilung unter einem Lichtmikroskop sind Schnitte von 5 bis 10 µm Dicke erforderlich. Diese werden auf einen Objektträger aufgebracht und gefärbt. Die reguläre Färbung hierfür ist die Hämatoxylin-Eosin-Färbung (HE-Färbung).

Das Einfrieren und Färben des Materials wird von einer MTA (Medizinisch-Technischen-Assistentin) durchgeführt. Der Pathologe diagnostiziert die Gefrierschnitte anschließend unter einem Lichtmikroskop und teilt seine Diagnose dem Operationsteam zunächst direkt oder telefonisch mit (Op Saal, Schnellschnittlabor). Dann wird der Befund schriftlich fixiert (Tabelle 1, Abbildung 1).

Tabelle 1: Arbeitsschritte beim intraoperativen Schnellschnitt

Das Restmaterial wird in Paraffin eingebettet. Hieraus werden später weitere Schnitte angefertigt. Die Paraffinschnitte dienen dem Pathologen zur endgültigen Diagnosestellung. Diese Schnellschnitte und die dazugehörigen Paraffinblöckemüssen im jeweiligen Institut 10 Jahre archiviert werden.

	Abbildung 1:Ablauf der Schnellschnitt-Diagnostik

Schnellschnitt-Diagnosen werden durch verschiedene operativ tätige Fachdisziplinen angefordert.

Im Jahr 1999 waren es beispielsweise an der Charité 14 Fachrichtungen (Siehe Tabelle 2).

Tabelle 2: Schnellschnitte des Jahres 1999 an der Charité (Standort Mitte) geordnet nach Häufigkeit

Schnellschnitte dienen

• zur Identifikation eines unbekannten Gewebes
• zum Ausschluss von Tumoren,
• zur Begutachtung der Randschnitte und damit der Erkennung, ob der Tumor im Gesunden entfernt wurde,
• zur Einschätzung der Ausdehnung eines Krankheitsprozesses,
• zum Ausschluss von Metastasen
• zur Untersuchung der Eignung eines Spenderorgans für Transplantationen.

Die Schnellschnittuntersuchung soll praktisch folgende Fragen beantworten können:

1. Handelt es sich um einen Tumor? Bekanntlich gibt es tumorähnliche Läsionen, die meist durch Entzündungen hervorgerufen wurden.
2. Wenn es sich um einen Tumor im engeren Sinne (eine Neoplasie) handelt, ist dieser gutartig oder bösartig?[Seite 4↓]
3. Wenn es sich um einen bösartigen Tumor handelt, ist dieser vollständig (in toto) entfernt?

Vom Ergebnis der Schnellschnittuntersuchung sollen chirurgische Maßnahmen abhängen, welche Art und Ausgang der Operation bestimmen.

Hingegen dient die Schnellschnittuntersuchung nicht einer raschen Diagnosefindung, weil dies zur Lasten der Qualität der Diagnostik gehen könnte (siehe Punkt 1.1.6). Für eine rasche histologische Diagnostik ist die Cito-Paraffinschnittuntersuchung vorzuziehen, die in Abhängigkeit von der Arbeitsorganisation und der Größe der Gewebeproben nur wenige Stunden dauert.

Die Schnellschnitt-Diagnostik ermöglicht es, dem operierenden Arzt beim Ersteingriff etwas über die Art des Gewebes zu erfahren. Er kann dann seine weitere operative Strategie nach dem Befund ausrichten.

Häufig können durch Schnellschnitte Zweitoperationen vermieden (z.B. Erweiterung des Operationsgebietes direkt während des Ersteingriffes bei Malignität des Gewebes) und Ersteingriffe so gering wie möglich gehalten werden (z.B. sparsame Gewebeentfernung bei nachgewiesener Benignität).

Auch eine weitere klinische Behandlung des Patienten ist im Zuge einer Schnellschnitt-Operation planbar (evtl. erforderliche Chemo- oder Radio-Therapie usw.).

Zudem können Operationssäle zeitlich optimaler und die Arbeitszeit der Chirurgen und Anästhesisten effizienter genutzt werden.

Bei den Operationen (z. B. Mammaoperationen), bei denen Schnellschnitte von vornherein eingeplant sind, werden die Patienten bevorzugt in Krankenhäuser mit der Möglichkeit zur Schnellschnittuntersuchung eingewiesen.

Kann der Operateur durch eine Schnellschnitt-Diagnose seine Operationsstrategie intraoperativ festlegen, hat dies meist eine Verkürzung der Operationszeiten bzw. Narkosedauer zur Folge. Die Kreislaufbelastung des Patienten kann so gering wie möglich gehalten werden und auch die physische und psychische Belastung einer Zweitoperation bleibt dem Patienten erspart.

Trotz der oben genannten Vorteile gibt es Grenzen in der Schnellschnitt-Diagnostik:

• Die Schnellschnitt-Diagnostik kann nur in Krankenhäusern erfolgen, welche einen erfahrenen Pathologen vor Ort haben oder mit einem per Kurier erreichbaren Pathologischen Institut verbunden sind.
• Spezielle Diagnosen wie z.B. maligne Lymphomesind in der Schnellschnitt-Diagnostik nicht immer sicher zu stellen. In der Brustchirurgie können im Schnellschnitt atypische ductale Hyperplasien (ADH) schwer vom einem ductalen Carcinoma in situ (DCIS) differenziert werden, auch eine Mikroinvasion ist beim DCIS nur schwer zu beweisen (Guski et al. 1998).
• Die zeitliche Begrenzung:
• Die Schnellschnitt-Diagnostik wird unter erheblichem zeitlichen Druck durchgeführt, da sie während einer Operation zu einem Ergebnis führen muss, das dem Operateur weitere Entscheidungen erleichtern soll.
• Im Idealfall sollte eine Diagnose in 5-10 Minuten möglich sein, mindestens aber in 15-20 Minuten inklusive Schneiden und Anfärben der Schnitte (Weinstein et al. 1992).
• Die Treffsicherheit:
• Die Validität der Schnellschnitt-Diagnostik ist durch das schnelle Fixierverfahren und die Dicke (5-10μ) der Gefrierschnitte geringer als beim Paraffinschnitt, so dass nach der Operation Paraffinschnitte zur Befundsicherung und Dokumentation herangezogen werden müssen.
• Fehldiagnosen und Rückweisung der Diagnose sind möglich, weil der Pathologe anhand des Schnellschnitt-Präparates nicht immer eine endgültige Diagnose stellen kann und den Paraffinschnitt zur Kontrolle abwartet.

Die Fehldiagnosen kann man unterteilen in

1. falsch-negative Ergebnisse: es wurde kein positiver Befund gesehen, z. B. kein Tumor gefunden, obwohl ein Tumor vorhanden ist
2. falsch-positive Ergebnisse: es wurde ein positiver Befund, z. B. ein Tumor, diagnostiziert, obwohl es sich nicht um einen handelt.

Falsch-negative Ergebnisse haben bis auf die Verzögerung und die Notwendigkeit einer Zweitoperation keine schwerwiegenden Folgen für den Patienten, falsch positive Diagnosen jedoch können Ursache einer ungerechtfertigten Körperverletzung sein.

Die Rückweisung der Diagnose senkt zwar die Rate von Fehlinterpretationen, sie bringt dem Operateur jedoch keine weitere Entscheidungshilfe und Zeitverlust. Ist die Rate der Rückweisungen hoch, so wird der Chirurg die Schnellschnitt-Diagnostik immer weniger in Anspruch nehmen.

In der Literatur werden für die Rate falscher Diagnosen Werte von 0,7% bis 2,9% angegeben, für Rückweisungen 0,5% bis 10%. (Dankwa et al. 1985, Sawady et al. 1988, Howanitz et al. 1990, Wen et al. 1997).

Ein niedergelassener Pathologe kann eine konventionelle Schnellschnitt-Diagnostik durchführen, indem er (Abbildung 2)

1. ein Labor des Krankenhauses nutzt und sich für die Schnellschnitt-Diagnostik auf Anruf oder an vereinbarten OP-Tagen dorthin begibt oder
2. wenn sein Labor in der Nähe des zu versorgenden Krankenhauses liegt und das Material per Bote zu ihm gesandt wird.

	Abbildung 2: Schnellschnitt-Diagnostik durch einen niedergelassenen Pathologen

Pathologische Institute sind meist einem größeren Krankenhaus angegliedert

(Abbildung 3). Sie versorgen hier die operierenden Fächer mit der Schnellschnitt-Diagnostik. Je nach Einrichtung ist dies nur während der normalen Arbeitszeit möglich, [Seite 7↓]oder es steht ein diensthabender Pathologen 24 Stunden zu Verfügung. Dies kann als Haus- oder Rufbereitschaft erfolgen. Oft betreuen solche Institute noch weitere Krankenhäuser in der Umgebung. In der Regel wird dann das Material von dem betreuten Krankenhaus per Boten zur Pathologie gebracht.

	Abbildung 3: Schnellschnitt-Diagnostik durch Pathologische Institute

Steht dem Krankenhaus vor Ort kein Pathologe zu Verfügung, gibt es zwei Wege, einen intraoperativen Schnellschnitt durchzuführen. Entweder ein Pathologe versieht den Schnellschnitt-Dienst vor Ort im Krankenhaus, oder das Material wird per Kurier versandt.

Beide Möglichkeiten haben verschiedene Vor- und Nachteile (siehe Tabelle 3).

Tabelle 3: Vor- und Nachteile

Durch den Einsatz telepathologischer Techniken können diese Probleme der Schnellschnitt-Diagnostik prinzipiell gelöst werden (Abbildung 4).

	Abbildung 4: Schnellschnitt Service durch Telepathologie

Telemedizin bedeutet übersetzt „Fernmedizin“ („tele“ = griech. weit, fern).

Medizinische Leistungen werden über größere Entfernungen erbracht.

In der Systemized Nomenclature of Medicine (SNOMED) wird Telemedizin als die Ausübung medizinischer Tätigkeit über eine Entfernung unter Nutzung von Telekommunikation und Telepathologie als die Ausübung der Tätigkeit eines Pathologen über eine Entfernung unter Nutzung der Telekommunikation definiert (Kayser et al. 1999).

Der Pathologe kann auf elektronischem Weg eine Diagnose stellen, ohne das Präparat physikalisch vor sich zu haben (Wells 2000, Leong et al. 2000, Weinstein et al. 1987, Dietel et al , Weinstein et al. 1997).

Der Ursprung der Ferndiagnostik lag in der Raumfahrt. Mittlerweile hat sich die Telemedizin auch in vielen anderen Bereichen der Medizin (Radiologie, Endoskopie, Kardiologie, Dermatologie, Pathologie, Ophthalmologie, Chirurgie, Mikrobiologie etc.) bewährt (Lamminen et al. 2000, McLaughlin et al. 1998, Cook et al. 2000, Sclafani et al. 1999, Plinkert et al. 2000, Olsen et al. 2000).

Die elektronische Übertragung von Daten kann hier den Transport des Patienten selbst oder seiner Akten und Bilder ersetzen.

Ein Ziel bei der Weiterentwicklung der Telepathologie besteht darin, unabhängig von den lokalen Gegebenheiten, eine sichere und standardisierte Diagnose zu gewährleisten (Kayser et al.1999).

Erste Schritte in der Telepathologie wurden bereits 1968 in den USA (Boston) unternommen. Über ein Breitband-Telekommunikationssystem wurden das Massachusetts General Hospital und der Logan Flughafen verbunden. Damals übertrug man Schwarzweißbilder von Hautläsionen und Blutausstrichen zur Expertenkonsultation (Bashshur et al. 1975, Kayser et al. 1999).

Der eigentliche Beginn der Telepathologie kann jedoch in der Übermittlung von statischen Bildern im Jahre 1973 gesehen werden. Dabei wurden schwarzweiß Bilder digitalisiert und über Satellit von dem Schiff SS Hope (in Brasilien) nach Washington, DC übermittelt (Riggs et al. 1974, Weinstein et al. 1987, Murphy et al. 1994).

Das Ziel war es, Experten trotz weiter Entfernung konsultieren zu können.Obwohl schon hier die Diagnostik am Monitor vorgenommen wurde, dauerte es noch über 10 Jahre, bis weitere Entwicklungen in der Telepathologie erfolgten.

Im April 1986 wurde von Weinstein das erste ferngesteuerte Mikroskop zur Übertragung von live Bildern von El Paso, Texas nach Washington DC installiert. Auch hier erfolgte die Übertragung über Satellit (SBS-3Comsat satellite) (Weinstein 1986, Weinstein et al. 1987, Colburn 1987, Kruprinsky et al. 1993).

Anfang der 90er Jahre wurde ebenfalls in den USA ein dynamisches Telepathologie-System entworfen. Es verband die Mayo Kliniken in Rochester, Scottsdale und Jacksonville (Wold et al. 1992).

Als erstes europäisches Projekt wurde 1989 in Norwegen von Eide und Nordrum in Zusammenarbeit mit einer nationalen Telekommunikations-Gesellschaft das „dynamic robotic/static-image telepathology system“ aufgebaut.

Dies wurde an der Universität Tromso mit dem Ziel installiert, zwei ländlichen Krankenhäusern ohne eigenen Pathologen intraoperative Schnellschnitt-Diagnostik anzubieten. Die Verbindung wurde zunächst über eine Telefon/Video-Verbindung mit 2 [Seite 10↓]Mbit/s aufgebaut. Bereits im Mai 1992 berichtete die Gruppe der Telepathologie in Tromsö über eine erfolgreiche klinische Anwendung beim Routine Schnellschnitt mit einem ferngesteuertes Mikroskop. Mittlerweile erfolgt die Verbindung via Satellit (Nordrum et al. 1991, Eide et al. 1992 I, Eide et al. 1992 II, Eide et al. 1994, Nordrum et al. 1997).

Ebenfalls 1989 wurde durch Martin, Dussere und Brugal das erste Telepathologie-Netzwerk in Frankreich aufgebaut, welches verschiedene pathologische Institute (zwei davon auf den Inseln Martinique und Guadelupe) mit dem Ziel der Expertenkonsultation verband (Allaert et al. 1990, Martin et al. 1992, Martin et al. 1995).

Mit der immer weiteren Verbreitung der digitalen Technik und des Internets wuchs auch das weltweite Interesse an einer Technik, die es ermöglichte mehrere Laboratorien zu verbinden.

1992 fand aus diesem Grund das erste Europäische Symposium für Telepathologie in Heidelberg statt (Proceedings of the 1th European Symposium on Telepathology 1992). In den folgenden Jahren wurden neben den USA, Norwegen und Frankreich auch in weiteren europäischen Ländern (Deutschland, Schweiz, Portugal, Schweden, Ungarn, Griechenland, Polen, Italien) und Japan telepathologische Projekte gestartet (Nordrum 1998, Tsuchihashi et al. 2000).

In Tabelle 4 sind die Autoren aufgelistet, die sich in ihren Studien mit ferngesteuerten Mikroskopen beschäftigen.

Tabelle 4: Studien mit ferngesteuertem Mikroskop

Des Weiteren liefen internationale Studien zum Einsatz der Telepathologie v.a. zur Expertenkonsultation (Weinberg et al. 1996, Halliday et al. 1997).

1996 wurde das von der EG geförderte EUROPATH (European Pathology Assisted by Telematics for Health) gestartet. Die Aufgabe dieses Projekts ist vor allem einen Standard in der Telepathologie zu entwickeln und die Ansprüche der Benutzer an telepathologische Systeme zu definieren.

Grundsätzlich werden zwei Kommunikationsarten unterschieden: der synchrone und der asynchrone Modus. In der Literatur lassen sich hier auch die synonymen Begriffe „online- und offline“ Modus, oder „interaktiver- und store and forward“ –Modus finden. Beide Arten unterscheiden sich hinsichtlich des möglichen Interagierens und des zeitlichen Ablaufes und finden daher unterschiedliche Einsatzmöglichkeiten.

Synchrone Kommunikation

Über eine elektronische Verbindung (online) sind der anfragende und der konsultierte Pathologe direkt miteinander verbunden. Beide Teilnehmer verfügen über kompatible Systemkomponenten (z.B. Computer, Bildschirm, Personenkamera, Mikrofon, Lautsprecher etc.). Diese ermöglichen eine Live-Falldemonstration, Live-Sektion und Live-Diskussion, so dass alle diagnostischen Probleme im direkten Dialog geklärt werden können.

Je nach Ausstattung kann der konsultierte Pathologe über ein Fernsteuerungstool auch das Mikroskop des anfragenden Pathologen bedienen (Telepräsenz).

	Abbildung 5: Schema der synchronen Kommunikation

Weiterhin ist die Manipulation von Organe mittels fernsteuerbarer Greifarme oder Sonden vorstellbar. In der Telechirurgie wird bereits mit diesen sog. haptischen Systemen experimentiert (Graschew et al. 2001).

Asynchrone Kommunikation

Die asynchrone Kommunikation erfolgt durch Versendung von speziell aufbereiteten Fall-Paketen via E-Mail, die in der Regel auf einem Mail-Server zwischengespeichert werden.

Ein telepathologischer Fall besteht aus den Falldaten (z.B. klinische Befunde, Patientendaten etc.), mehreren ausgewählten histologischen Bildern des Falles und der Anfrage. Ein Fall kann grundsätzlich an mehrere Pathologen gleichzeitig versandt werden.

	Abbildung 6: Schema der asynchronen Kommunikation

Im Gegensatz zur synchronen Kommunikation kann keine Live-Demonstration oder Interaktion bzw. Diskussion erfolgen. Der konsultierte Pathologe hat ausschließlich die Informationen und Bilder zur Verfügung, die ihm mit dem Fall zugesandt wurden. Fehlende Befunde müssen nachgefordert werden. Ein derartiger Dialog kann entsprechend lange dauern.Es besteht zudem die Gefahr, dass die Auswahl der Bilder für den Fall nicht repräsentativ ist (Della Mea 1999). Die Vorteile der asynchronen Kommunikation liegen darin, dass meist Bilder in einer höheren Auflösung übertragen werden können und gleichzeitig mehrere Experten konsultiert werden können. Der Zeitpunkt der Fallbearbeitung kann selbst bestimmt werden (Weinstein 1996, Della Mea 1999).

Der asynchrone Modus wird zur Zeit hauptsächlich zum Einholen einer zweiten Meinung bei histologischen Präparaten genutzt. So kann ein wenig erfahrener Pathologe Bilder auswählen und über eine Telekommunikationsverbindung einen erfahreneren Kollegen um seine Meinung bitten (Della Mea 1999). Es können [Seite 13↓]Fachkollegen über das Internet oder über Internet-basierte Diagnosezentren wie das des Armed Force Institute of Pathology (AFIP) oder das Telepathologie Konsultationszentrum TPCC der Union contre cancer (UICC) um Rat gefragt werden(Williams et al. 1998, Dietel et al. 2000 II).

Eine rein asynchrone Anwendung ist, in Bezug auf die Schnellschnitt-Diagnostik, nur schwer anwendbar, da sie zusätzliche Zeit erfordert, die beim Schnellschnitt in der Regel nicht zu Verfügung steht.

Als Kombination aus beiden Verfahren gibt es Kommunikationssysteme, bei denen eine synchrone und eine asynchrone Übertragung möglich ist. Hier können die jeweiligen Vorteile je nach bedarf genutzt werden. Schnelle Live-Übertragung und asynchrone Bilder mit höherer Auflösung (Zhou et al. 2000).

Ein telepathologischer Arbeitsplatz besteht aus einem PC mit speziellen Hardware- und Softwarekomponenten. Beim Einsatz für die Schnellschnitt-Diagnostik müssen externe Geräte (Mikroskop, Makroviewer etc.) angeschlossen werden (Abb. 7).

	Abbildung 7: Schema eines telepathologischen Arbeitsplatzes

Um die Einzelplatz-Systeme miteinander zu verknüpfen kann auf verschiedene Netzwerke zurückgegriffen werden. Je nach Art, Bandbreite und aktueller Auslastung des verwendeten Netzwerkes können die Informationen zwischen den Systemen unterschiedlich schnell ausgetauscht werden (siehe 3.1 [Seite 14↓]Telekommunikationsverbindungen). Zumeist werden nur zwei Systeme Punkt zu Punkt verbunden, d.h. ein Einzelplatz-System wird mit einem weiteren verknüpft.

	Abbildung 8: Schema einer Punkt zu Punkt Verbindung

Mit der Einführung einer größeren Anzahl netzwerkfähiger Systeme wird in Zukunft ein Telepathologie-Netzwerk entstehen. Als Beispiel sei hier das bestehende Telepathologie-Netz der Charité in Berlin angeführt (Abb.9).

	Abbildung 9: Berliner telepathologischer Netzwerkverbund mit Einbindung eines Brandenburger Krankenhauses und Institutes

Telepathologie wird zum Einholen einer zweiten Meinung, Expertenkonsultation, Fernuntersuchungen/Messungen und Weiterbildung eingesetzt.

1. Zweite Meinung:

Beim Einholen einer zweiten Meinung kann ein Pathologe mittels Telepathologie einen Kollegen zu Rate ziehen, indem er ihm die Bilder eines Falls zukommen lässt und mit ihm diskutiert. Aufgrund der verschiedenen Standorte des Instituts für Pathologie der Charité (3 verschiedene Bezirke in Berlin), und der vorhandenen technischen Verbindung (ATM-Backbone) wird diese Art der Konsultation zwischen den Pathologen häufig genutzt.

2. Expertenkonsultation:

Bei der Expertenkonsultation werden spezielle Fachkollegen zu einem Fall hinzugezogen. Stellen diese eine Diagnose, so sind sie auch dafür verantwortlich. Mittels Telepathologie können so Experten aus der ganzen Welt befragt werden.

Mittlerweile wurden weltweit mehrere Zentren gegründet, welche verschiedene Experten zur Verfügung stellen (siehe Tab. 5), die via Internet Fragen von Fachkollegen beantworten (Telepathology Consulting Centers) (Williams et al. 1998, Dietel et al. 2000 II).

Seit Juli 2000 gibt es am Institut für Pathologie der Charité Berlin das UICC-TPCC (Union International Contre Cancer-Telepathology Consultation Center), ein Konsultationszentrum, welches von der internationalen Union gegen Krebs gegründet wurde, mit dem Ziel Anfragen von Pathologen aus aller Welt an Experten weiterzuleiten und standardisiert unter Anwendung der WHO- und TNM-Nomenklatur zu beantworten.

Zudem werden zurzeit an der Charité Berlin Studien zum Vergleich der diagnostischen Qualität dieser Zentren durchgeführt. Hierzu gibt es bereits eine erste Veröffentlichung (Hufnagl et al. 2001).

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Tabelle 5: Telepathologie Consulting Center

Expertenkonsultation durch verschiedene Telepathologie-Systeme werden beispielsweise in Belgien, Kroatien, Frankreich, Ungarn, Portugal, Schweden und Deutschland durchgeführt (Allaert et al. 1995, Busch et al. 1995, Olsson et al. 1995, Goncalves et al. 1995, Kayser et al. 1999).

Neben der Schnellschnitt-Diagnostik werden telepathologische Verfahren in vielen Bereichen der Pathologie eingesetzt.

Gerade in Flächenländern wie den USA wird zunehmend die Routine-Diagnostik mit telepathologische Unterstützung vollzogen (Weiz-Carrington et al. 1999). So können Autopsien übertragen werden (Tennstedt et al. 2000, Tennstedt et al. 2001) und Bildvermessungen und Analysen wie die DNA-Cytometrie durchgeführt werden.

Die quantitative Immunhistologie und die Elektronenmikroskopie stellen hier weitere Einsatzgebiete der Telepathologie dar (Guski et al. 1991, Haroske et al. 1998, Haroske et al. 2000, Schroeder et al 2001).

Es entstehen Bilddatenbanken für spezielle Fälle oder aber auch als Ersatz für die konventionelle Materialarchivierung (Kayser et al. 1999).

Die Qualitätssicherung der niedergelassenen Pathologen kann durch die telepathologische Verfahrensweisen erleichtert werden, indem digitalisierte Referenzfälle von einer Überprüfungsstelle via Telepathologie an verschiedene Pathologische Institute versandt werden (Haroske et al. 1998, Kayser et al. 1999, Leong et al. 2000, Wells 2000).

Wie schon seit vielen Jahren in der Radiologie sind nun auch in der Pathologie Klinikbesprechungen ohne personelle Anwesenheit sowie

interdisziplinäre Bildübertragung und Diskussion durchführbar (Kayser et al. 1999).

Podiumsdiskussionen und Video-Konferenzen für Fachtagungen und Lehre sind weitere Möglichkeiten (Brebner et al. 1997, Klossa et al. 1998).

Falldatenbanken mit Bilddateien zur Ausbildung und Lehre von Medizinern werden von verschiedenen Lehrkrankenhäusern und Instituten angeboten, sie sind zum Teil auch über das Internet abrufbar (Williams et al. 1998, Wells 2000).

Die Anwendung von telepathologischen Lösungen im Schnellschnitt war zunächst vor allem für Flächenländer wie den USA oder Norwegen interessant. Mit zunehmenden technischen Möglichkeiten wird sie es auch für kleinere Krankenhäuser, die über keine eigene Pathologie verfügen, niedergelassene Pathologen und große Krankenhäuser, die sich über ein großes Areal erstrecken. Die unter 1.2.3 aufgeführten Probleme der konventionellen Schnellschnitt-Diagnostik können mit der Einführung von telepathologischen Systemen grundsätzlich gelöst werden.

International zeigt sich momentan ein unterschiedlicher Stand der telepathologischen Schnellschnitt-Diagnostik. In vielen Ländern laufen prospektive Schnellschnitt-Studien oder Schnellschnitt-Studien mit archiviertem Material. In nur wenigen Ländern wird die Schnellschnitt-Diagnostik per Telepathologie bereits in der Routine eingesetzt. Die Systeme unterscheiden sich in ihrem Aufbau erheblich.

Nachfolgende Tabellen zeigen die bisherigen Projekte unterteilt nach Art der Systeme (asynchron/synchron).

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Tabelle 6: Telepathologische Projekte mit asynchronen Systemen

Tabelle 7: Telepathologische Projekte mit synchronen Systemen

Die telepathologische Schnellschnittdiagnostik muss unter Routinebedingungen eingesetzt werden können.

• Der gewohnte Arbeitsablauf wird geändert.
• Eine neue Technik muss erlernt werden.

Für den Pathologen ergeben sich folgende Beschränkungen:

• Er kann den Zuschnitt des Gewebes nicht mehr selbst durchführen.
• Der Zuschnitt wird entweder durch den Chirurgen (Hufnagl et al. 2003) oder einen technischen Assistenten durchgeführt (Dunn et al. 1999).
• Die taktilen Eindrücke eines Gewebes entfallen.
• Je nach telepathologischer Lösung kann er den Zuschnitt am Bildschirm verfolgen und Anweisungen geben bzw. Fakten erfragen.

Technische Voraussetzungen sind:

• Zuverlässigkeit: Die Geräte müssen zuverlässig funktionieren und kompatibel sein. Die Verbindung sollte bei Bedarf durchgehend zur Verfügung stehen.
• Datensicherung und Datenschutz: Die Übertragung und Speicherung der Patientendaten muss gewährleistet und vor Fremdzugriffen geschützt sein (Dietel et al. 2000 I, Dierks 2000).
• Nachvollziehbarkeit: Übertragungswege, Diagnose und Speicherung sollten wie bei der konventionellen Diagnostik jederzeit nachvollziehbar sein (Dietel M 2000 I, Hufnagl 2000, Dierks 2000).
• Die Übertragungsgeschwindigkeit muss ausreichen. Sie ist abhängig von der Bandbreite der Verbindung und der zu übertragenden Datenmenge.
• Die Bildqualität der digitalen Darstellung auf dem Monitor muss für eine Diagnosestellung ausreichen.
• Je nach Ausstattung kann der Pathologe das Mikroskop fernsteuern oder sich nach mündlichen Anweisungen die Bilder vorlegen lassen. Hierbei besteht die Gefahr, dass falsche Ausschnitte gewählt werden und der für die Diagnose relevante Teil nicht untersucht wird (sog. „sampling errors“) (Della Mea 1999, Stauch 2000).

Juristische Probleme:

Haftung

Unabhängig vom Ablauf der pathologischen Diagnostik ist der Pathologe gegenüber dem Patienten für seine Diagnose haftbar. Alle Schritte, die zur Diagnose führen, [Seite 20↓]bleiben in der Verantwortung des Pathologen, d.h. er ist auch dann haftbar, wenn durch einen Systemfehler falsche Bilder oder Daten übertragen werden oder wenn Mitarbeiter beteiligt sind, für die der Pathologe keine Aufsichtsfunktion oder Weisungsbefugnis besitzt.

Fachfremdheit

Das Präparat kann bei der telepathologischen Schnellschnitt-Diagnostik auch vom Chirurgen vor Ort zugeschnitten werden. Dies ist bis jetzt jedoch eine für den Chirurgen fachfremde Leistung (Dierks 2000). Wird der Zuschnitt jedoch per Videoüberwachung durch einen Pathologen begleitet, so wird die Tätigkeit nicht als fachfremd eingestuft (Dietel 2000 I, Hufnagl 2000).

Mit zunehmendem technischem Fortschritt ist zu erwarten, dass immer größere Datenmengen immer schneller übertragen werden können. Hierbei spielt auch die Entwicklung der Satellitenübertragung (Technik zur gleichzeitigen Übertragung von Bild- und Tonsignalen im Gigahertz-Bereich über einen Satelliten) eine wesentliche Rolle, da die Qualität der live übertragenen Bilder (Videokonferenz) direkt von der Übertragungsgeschwindigkeit abhängt. Auch die Entwicklung von Übertragungssystemen, die bestimmte Leistungen vorrangig vor anderen durchführen (d.h. durch vertragliche Regelung wird der Kunde bevorzugt behandelt, seine Daten werden schneller übertragen), werden weiter ausgebaut (Tillmann 2000). Diese technischen Verbesserungen machen die Telepathologie für immer mehr Einrichtungen interessant. Mit zunehmender Anzahl von Anwendern wird auch der Wunsch nach Vernetzung der Teilnehmer steigen. Es werden telemedizinische Netzwerke entstehen, in denen die Telepathologie eingebunden ist. Mit wachsender Anwenderzahl steigt auch das Interesse, die juristischen Schwierigkeiten zu beseitigen. Es werden neue Definitionen von Aufgabenfeldern formuliert werden, die auch zur Gründung eines neuen Berufsbildes, z.B. des telemedizinischen/telepathologischen Assistenten für den Zuschnitt (in den USA bereits eingeführt) führen.