Digitalizacion Informatica2
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  • el desarrollo de sistemas de comunicación y archivo de imágenes médicas, conocidos comúnmente como PACS ( Picture Archiving and Communication Systems ) [RATI 01]. Estos sistemas tienen como objetivo almacenar y gestionar de forma eficiente las imágenes generadas en el servicio de diagnóstico por imagen.

Transcript

  • 1. DIGITALIZACIÓN DE UN DEPARTAMENTO DE DIAGNÓSTICO POR LA IMAGEN
  • 2. - Conceptos sobre la Digitalización de Unidades de Imagen Médica Radiológica - ¿Qué es DICOM? - Sistemas de información - Conclusiones Contenido
  • 3. Conceptos sobre la Digitalización de Unidades de Imagen Médica Radiológica
  • 4. Introducción Conceptos
  • 5.
    • La enorme cantidad de datos (TAC, PET, RMN…) se volverá inmanejable sin ayuda de la informática
    • La información almacenada de forma física sólo se puede acceder desde un sitio
    • Para poder acceder desde cualquier punto del mundo es necesaria realizar una estandarización de los protocolos
        • HL7: Estándar para el historial clínico
        • DICOM: Estándar para almacenar imágenes médicas
    Importancia de la informatización Conceptos
  • 6.
    • Integrar todos los servicios y ayudar a la dirección en el proceso de gestión
    • Gestionar una gran cantidad de datos e imágenes médicas
      • HIS (Integral)
      • RIS (Departamental)
      • PACS (Picture Archiving and Communication System)
    Necesidades actuales + Internet TELEMEDICINA Conceptos
  • 7. Requerimientos de la digitalización integral Un proyecto de Digitalización Global de Unidad de Diagnóstico por Imagen Radiológica NO es: -Un proyecto de equipamiento electromédico -Una aplicación clínica (de Imagen, …) sino un Sistema de Información que debe evaluar de forma integrada y coherente todas sus infraestructuras Conceptos
  • 8. ¿Qué es DICOM?
  • 9. ¿Qué es DICOM? ¿Qué es DICOM?
      • DICOM es el acrónimo de Digital Imaging and Communication in Medicine
      • Este protocolo de comunicación fue desarrollado en 1987 por el ARC (American College of Radiology) y la NEMA (National Electronics Manufactures Association)
      • Define un protocolo de transmisión de imágenes médicas y datos referentes al paciente
      • En la actualidad existen varias versiones pero la más utilizada es la 3.0
  • 10. ¿Qué es DICOM? ¿Cómo funciona DICOM?
      • DICOM utiliza una arquitectura orientada a objetos cliente/servidor:
        • SCU (Service class user)
        • SCP (Service class provider)
      • Cada intercambio de datos entre el cliente y el servidor está compuesto de tres etapas:
        • Inicio de la comunicación
        • Transferencia de datos
        • Fin de la comunicación
  • 11. ¿Cómo funciona DICOM? ¿Qué es DICOM?
      • DICOM está basado en una comunicación TCP/IP
  • 12. Formato de imagen DICOM
        • El protocolo DICOM crea un fichero de extensión .dcm con la siguiente información:
        • Información personal del paciente
        • Datos del equipo utilizado
        • Parámetros de la imagen (Profundidad, tamaño, contrastes…)
        • Estudio realizado (Cráneo, Tórax, Resonancia…)
        • Compresión aceptada: JPEG-LS y RLE
        • Todos estos datos se guardan en la parte inicial del fichero (cabecera) y posteriormente se incluyen los datos de la imagen
    ¿Qué es DICOM?
  • 13. Sistemas de información
    • HIS
    • RIS
    • PACS
  • 14. Relación entre HIS-RIS-PACS HIS RIS PACS HL7 DICOM Sistemas de información
  • 15. Relación entre HIS-RIS-PACS RIS HIS PACS Modalidades Datos de paciente y prueba Resultado Datos de paciente Informes Lista de trabajo y gestión de datos Imágenes y datos de paciente y estudio Sistemas de información
  • 16.
      • Concepto:
      • Hospital Information System
      • Algunas aplicaciones:
      • Administrativas (nóminas, contabilidad…)
      • Médico-Administrativas (Admisión, archivo…)
      • Médicas (Peticiones y resultados de pruebas…)
      • Conexión exterior
    HIS Sistemas de información
  • 17.
      • Centraliza los procesos administrativos y médico-administrativos
      • Distribuido a nivel departamental
      • Arquitectura cliente-servidor
      • Para la comunicación dentro del centro se utiliza una intranet
    Características de un HIS Sistemas de información
  • 18.
      • Generales:
        • TCP/IP
        • SQL
      • Específicos: HL7 (Health Level 7)
        • Define formatos de mensaje a alto nivel posibilitando la comunicación en los sistemas HIS/RIS
    Estándares utilizados por el HIS Sistemas de información
  • 19.
      • Concepto:
      • Radiology Information System
      • Algunas aplicaciones:
        • Registro del paciente
        • Citación
        • Informes
        • Gestión del archivo de imagen
        • Gestión de la base de datos
      • Se comunican con el PACS a través del estándar DICOM (Modality Worklist Management)
      • Permite automatizar tareas del PACS
    RIS Sistemas de información
  • 20. Relación entre RIS-PACS APROBACIÓN INFORME
  • 21. PACS
    • Objetivos
    • Diseño y arquitectura
    • Bases de datos
    • Tecnología de almacenamiento
    • Hardware necesario
      • Estaciones de trabajo
      • Redes de comunicación
    • Ventajas
    • Inconvenientes
  • 22.
      • Los primeros PACS comenzaron a usarse en los 80 en Estados Unidos.
      • Un PACS (Picture Archiving and Communication System) es un método de almacenamiento y comunicación de imágenes y datos médicos.
    PACS PACS
  • 23.
      • Almacenar las imágenes
      • Evitar la pérdida o la no disponibilidad de los exámenes
      • Recuperar imágenes en el menor tiempo posible
      • Posibilidad de poder usar las imágenes desde otros puntos del servicio/hospital
      • Poder emplear diversos estudios de imagen simultáneamente
    Objetivos de un PACS Sistemas de información PACS
  • 24. Visión general de un PACS Sistemas de información PACS TCP-IP DICOM Dicomizador
  • 25.
      • Un PACS debe ser de confianza, actualizable, expandible
      • El sistema de almacenamiento debe ser tolerante a posibles fallos, por este motivo se emplea RAID, en algunos casos es imprescindible tener un DR
      • Se deben tener en cuenta en el diseño:
        • Volumen de datos
        • Recuperación de datos de acceso rápido (cercanos en el tiempo)
        • Recuperación de datos de acceso lento (lejanos en el tiempo)
      • Arquitecturas posibles:
        • Centralizada
        • Distribuida
        • Distribuida múltiple
    Diseño y arquitectura Sistemas de información PACS
  • 26.
      • Un único servidor
      • Estaciones de trabajo con poca capacidad de almacenamiento, los datos se obtienen del servidor, NO se almacenan localmente
      • Ventajas:
        • Todos datos disponibles en cualquier estación
        • Administración del sistema de archivos más sencilla
      • Inconvenientes:
        • La red de comunicaciones y el servidor de archivos deben de ser muy rápidos para recuperar las imágenes en tiempos razonables
        • Si falla el servidor, no funcionará nada en el sistema
        • Uso de líneas dedicadas
    Arquitectura centralizada Sistemas de información PACS
  • 27.
      • Los datos se almacenan en varios lugares de la red, en el servidor y en los discos de las estaciones de trabajo
      • Los estudios mostrados en pantalla se encuentran almacenados localmente
      • Ventajas:
        • El ancho de banda de red necesario es menor que en el caso anterior
        • El fallo total del sistema es poco probable
      • Inconvenientes:
        • La administración de los archivos es algo más compleja
    Arquitectura distribuida Sistemas de información Estaciones de trabajo con disco local PACS
  • 28.
      • Varios servidores
      • Los datos se distribuyen de tal forma que se eviten cuellos de botella
      • No hay fallo total
      • En todos los casos presentados se podrían configurar los PACS otorgando permisos en función del tipo de usuario
    Arquitectura distribuida múltiple Sistemas de información PACS
  • 29.
      • Una base de datos es una colección de información organizada para optimizar el almacenamiento y la recuperación
      • Se utiliza DBMS (Data Base Management System) para programarlas
      • La rapidez en la recuperación de las imágenes depende de la base de datos
      • Requiere un mantenimiento preventivo
      • Es necesario realizar una copia de seguridad periódica
    Base de datos Sistemas de información PACS
  • 30.
      • Las bases de datos relacionales son las más utilizadas debido a su robustez, facilidad de entender y optimización.
      • Las consultas se realizan a través de SQL
      • En la base de datos se almacena voz, datos e imágenes.
      • Inconveniente: El tamaño de las imágenes es muy elevado por lo que podría ser necesario utilizar una BD con varios disco o servidores  Complejo
      • Solución: utilizar un puntero en lugar de la imagen
      • Deben incluir un sistema de búsqueda inteligente (prefetch) para localizar imágenes con rapidez
    Base de datos Sistemas de información PACS
  • 31.
      • En las horas siguientes a la adquisición de una imagen, esta se consulta con mayor probabilidad
        • Almacenamiento a corto plazo: Discos locales y memoria
        • Almacenamiento a medio plazo: En el servidor (Compresión reversible)
        • Almacenamiento a largo plazo: debe ser permanente (Compresión irreversible)
    Tecnología de almacenamiento Sistemas de información PACS
  • 32.
      • Almacenamiento a largo plazo :
        • Medios impresos: coste elevado y muchos inconvenientes (espacio, tiempo de recuperación, visualización localizada…)
        • Tecnología óptica
          • - ODJ: Compuesto por 150 – 1000 discos de 14 Gb
          • Cada disco sólo se puede grabar una vez
          • Este método es muy utilizado
          • - 5 ¼” MOD: Tienen capacidad de 5.2 Gb (3-4 Mb/s)
          • Se pueden reutilizar
          • - CD-R, CD-RW, DVD (0,6 Mb/s)
        • Cintas magnéticas: es el método más barato. Son capaces de realizar búsquedas aleatorias en cintas de 20 Gb en 15-30 seg
    Sistemas de información Tecnología de almacenamiento PACS
  • 33.
      • Equipos para adquirir las imágenes
        • CR, CT, MRI, US…
      • Servidor en el que almacenar las imágenes (Tbytes)
      • Estaciones de trabajo
      • Red informática con ancho de banda elevado
      • Impresoras
      • Digitalizadores
    Hardware necesario en un PACS Sistemas de información PACS
  • 34. ESTACIONES DE TRABAJO (PACS) Sistemas de información PACS
  • 35. Estaciones de trabajo de un PACS (1/9)
      • Están compuestas por un ordenador con unos monitores para diagnóstico médico y el software de la aplicación
      • Los monitores de diagnóstico médico tienen una resolución mucho mayor. Algunos ejemplos de monitores estándar:
        • SVGA: 800 x 600  0,48 Mpixels
        • XVGA: 1024 x 768  0,78 Mpixels
        • WXGA: 1280 x 800  1,024 Mpixels
    Sistemas de información PACS
  • 36.
      • Resolución monitor diagnóstico médico  5Mpixels
      • Resolución de contraste: 2 N
      • Resolución del monitor: X x Y x N
      • También es muy importante la luminosidad del monitor (LUT).
      • Se prefiere un monitor luminoso de 2Mpixel que uno poco luminoso de 5 Mpixel. El cambio de 2 a 5 Mpixel es poco apreciable
    Estaciones de trabajo de un PACS (2/9) Sistemas de información PACS
  • 37.
      • Funciones de la estación de trabajo
        • Preparación del caso
        • Recogida de todas las imágenes relevantes al estudio de un paciente
        • Image arrangement
        • Herramientas para ordenar y buscar las imágenes:
        • - Por fecha
        • - Por modalidad (CT, US, CR, MRI…)
        • - Por nombre
        • - Por departamento solicitante
        • - Pacientes que faltan por emitir informe
        • -…
    Estaciones de trabajo de un PACS (3/9) Sistemas de información PACS
  • 38. Estaciones de trabajo de un PACS (4/9) Sistemas de información PACS
  • 39.
        • Interpretación :
        • Herramientas de medida para diagnosticar
        • - Voltear imágenes
        • - Rotaciones
        • - Zoom
        • - Recortes
        • - Medidas lineales
        • - Medidas angulares
        • - Realizar movimientos en la ventana de niveles de grises (W L)
        • - Aplicar filtros (Resaltar puntos, pseudo 3D, realce, perfilado…)
    Estaciones de trabajo de un PACS (5/9) Sistemas de información PACS
  • 40. Estaciones de trabajo de un PACS (6/9) Positivado, contrastado de la región de interés y medida lineal Rotación, zoom y realce de la región de interés Sistemas de información PACS
  • 41.
        • Documentación :
        • Herramientas para anotar las imágenes y generación de informes escritos o dictados
    Estaciones de trabajo de un PACS (7/9) Sistemas de información PACS
  • 42.
        • Otras herramientas de uso general :
        • - Importar imágenes DICOM de otros medios (USB, DVD…)
        • - Exportar imágenes
        • - Enviar a imprimir
    Estaciones de trabajo de un PACS (8/9) Sistemas de información PACS
  • 43.
      • Dinámica seguida por el radiólogo
      • 1. Seleccionar un paciente
      • 2. Revisar el examen y comprobar que dispone de toda la información necesaria
      • 3. Revisión del paciente comparando con estudios anteriores
      • 4. El radiólogo responde las preguntas de la orden procedente del especialista con la información disponible
      • 5. Finaliza el informe y lo firma.
    Estaciones de trabajo de un PACS (9/9) Sistemas de información PACS
  • 44. REDES DE COMUNICACIÓN Sistemas de información PACS
  • 45.
      • La red de comunicaciones es un aspecto vital en
      • la eficiencia de un PACS por varios motivos:
        • El tamaño de los archivos a transmitir es elevado
          • - Un archivo de texto ocupa unos 100 kb – 2 Mb
          • - Un estudio típico de rayos ocupa unos 18 Mb
        • Transmisión de una gran cantidad de archivos
        • La velocidad es determinante
        • Debe ser dimensionada para evitar la congestión del servicio
    Redes de comunicación para PACS Sistemas de información PACS
  • 46. Redes de comunicación - Tamaño de los archivos Sistemas de información PACS
  • 47.
      • Topología de la red
      • Red fiable. Se debe tener una red secundaria
      • Seguridad en la transmisión
      • Capacidad de las líneas
        • LAN (Local Area Network)
          • - Ethernet (10 Mbps)
          • - Fast Ethernet (100 Mbps)
          • - Gigabit Ethernet (1 Gbps)
        • WAN (Wide Area Network)
          • - DS-3 (45 Mbps)
          • - ATM (155 – 622 Mbps)
    Consideraciones de la red Sistemas de información PACS
  • 48.
      • Supongamos que en un hospital se adquieren a lo largo del año 2Tbytes. Si suponemos que cada examen se mueve de media 20 veces al año después de ser adquirido y que el tiempo de trabajo al día son 10 horas ¿Qué capacidad debería tener la línea utilizada?
      • Información que se mueve al año: (20+1)·2=44 Tb
      • 44Tb / (52 semanas · 70 horas / semana) = 12,37 Gb/h
      • 12,37 Gb/h / 3600 = 3,52 Mb/s de información
    Ejemplo de cálculo de los requisitos de la red Sistemas de información PACS
  • 49.
      • El espacio físico necesario para archivar todas imágenes se reduce considerablemente
      • Las imágenes pueden ser recuperadas rápidamente
      • Las imágenes se pueden consultar simultáneamente desde varios sitios
      • Facilita el postproceso de las imágenes médicas
      • Facilidad para realizar backups
    Ventajas de los PACS (I) Sistemas de información PACS
  • 50.
      • Se reducen costes al no necesitar películas ni químicos
      • Reducción de la dosis del paciente y del tiempo en espera
      • Mejora de la productividad de los técnicos
      • Posibilita la utilización de la telemedicina
      • Reducción al mínimo del riesgo de pérdida de archivos (RAID, copias de seguridad)
    Ventajas de los PACS (II) Sistemas de información PACS
  • 51. Inconvenientes de los PACS
      • No se pueden tolerar periodos largos de caída puesto que el PACS gestiona y muestra información vital del paciente
      • Es necesaria una gran inversión económica inicial
    Sistemas de información PACS
  • 52. Conclusión Sistemas de información PACS Red informática
  • 53. Conclusiones
  • 54.
      • Actualmente vivimos en la era de la información y la tecnología
      • Este exceso de información en el campo de la medicina, hace imprescindible el uso de la tecnología para poder abordar tal cantidad de datos de forma ordenada y eficiente
      • Por ello en los departamentos de radiología se está optando por incluir el sistema PACS el cual tiene infinidad de ventajas frente a los sistemas actuales
      • Existen distintos tipos de configuraciones para el PACS y otros sistemas de información como HIS y RIS, pero la finalidad de todos ellos se reduce en: MEJORAR LA ORGANIZACIÓN DEL CENTRO Y LA ATENCIÓN AL PACIENTE
    Conclusiones
  • 55. Muchas gracias por su atención Zaragoza, 13 de Febrero del 2008 Roberto Sanjuan (s.tecnico@cedyt.com)