Evaluación y propuestas sobre la integración de modalidades imagenológicas con una HCE existente

1. Evaluación y propuestas sobre la
integración de modalidades
imagenológicas con una HCE existente
Trabajo final del curso de Introducción a los
Sistemas de Información en Salud
Pablo Pazos Gutiérrez Lorena Lambiaso Costas

2. Contenido:
1. Introducción y objetivos
1.1 Introducción al trabajo
1.2 Contexto actual del BPS
1.3 Plan de trabajo
1.4 Organización del documento
2. Imagenología digital
2.1 Fundamentos
2.1.1 Modalidades imagenológicas
2.2 Norma DICOM
2.3 Subsistemas
2.3.1 PACS
2.3.2 RIS
2.3.3 HIS
3. Pruebas de campo
3.1 Sistemas usados en las pruebas
3.1.1 Ecógrafo
3.1.2 DCM4CHEE
3.1.3 ClearCanvas Workstation
3.1.4 Dicom Consumer
3.2 Pruebas realizadas
3.2.1 Prueba Ecógrafo ==> DCM4CHEE
3.2.2 ClearCanvas Workstation ==> DCM4CHEE
3.2.3 DCM4CHEE ==> ClearCanvas Workstation
3.2.4 DCM4CHEE ==> Dicom Consumer
4. Análisis de almacenamiento y comunicación de estudios imagenológicos digitales
4.1 Análisis de carga de la red
4.1.1 Tamaños de los estudios
4.1.2 Indicadores de uso
4.1.3 Topología, anchos de banda y uso de la red actual
4.2 Análisis de necesidades de almacenamiento
4.3 Topología de la red de imagenología
5. Referencias
Glosario:
BPS: Banco de Previsión Social
DICOM: Digital Imaging and Communications in Medicine
FPS: Frames Per Second
HCE: Historia Clínica Electrónica
HIS: Hospital Information System
PACS: Picture Archiving and Communication System
RIS: Radiology Information System
WADO: Web Access to DICOM Objects

3. 1. Introducción y objetivos
1.1 Introducción al trabajo
El presente trabajo intenta analizar la situación actual del Sanatorio Canzani del BPS, en cuanto a
la imagenología digital, para la futura integración de modalidades a la Historia Clínica Electrónica
del BPS. Más concretamente, se buscará hacer pruebas de integración de los ecógrafos del
Sanatorio Canzani, con un servidor de imágenes y una estación de visualización de imágenes,
formando un pequeño PACS dentro del Canzani. Por otro lado se discutirán distintas alternativas
para que en el futuro se puedan integrar otras modalidades imagenológicas (aparte de los
ecógrafos), y que todos los estudios imaginológicos queden accesibles desde cualquier centro
asistencial del BPS, considerando especialmente la integración son su HCE actual.
Algunos puntos que se evaluarán son:
● Infraestructura de redes
● Uso potencial del futuro PACS del BPS
● Requerimientos sobre el “gestor de resultados”
● Capacidades necesarias tanto por la red como en el almacenamiento de estudios
El trabajo constará de dos partes. Una parte práctica donde se harán pruebas de campo para
evaluar la conectividad de los distintos componentes del sistema utilizando software libre. Y una
parte teórica, donde se estudia el estado del arte en imagenología digital, y el estándar DICOM.
1.2 Contexto actual del BPS
El Banco de Previsión Social cuenta, entre las Prestaciones que otorga a la sociedad uruguaya,
con un sistema de Salud y de atención de pacientes. El foco de atención, se divide en dos ramas
principales. Una de ellas, es el área obstétrica y pediátrica. Para ello, BPS mantiene seis Centros
Materno Infantiles, cinco de ellos en Montevideo y uno de ellos en Pando. En estos Centros, se
atienden los controles de embarazo de las mujeres beneficiarias, así como los controles pediátricos
de sus hijos. Para la atención del parto, el BPS tiene su propio Sanatorio, dedicado exclusivamente
a maternidad y atención de embarazos de alto riesgo. Se trata del conocido Sanatorio Canzani,
hoy denominado Unidad de Perinatología. Allí, actualmente nacen por mes un promedio de 150
niños. El otro campo de atención al cual BPS dedica mucho esfuerzo, trata de la atención de
enfermedades congénitas. La infraestructura para cumplir este objetivo, se encuentra en el
Departamento Médico Quirúrgico (DEMEQUI).
Hace varios años, el BPS informatizó todo este circuito de atención. A través de un conjunto de
aplicaciones, que son utilizadas por Médicos, Enfermeras, Parteras, Administrativos, Técnicos en
Registros Médicos, Personal de Farmacia.

4. En la actualidad, todas las prescripciones de medicamentos que los médicos otorgan a los
pacientes en consulta ambulatoria, se realiza de forma electrónica. Se ha realizado y se continúa
realizando, una labor de soporte y asistencia al usuario in situ, lo cual ha redundado en un salto
exponencial en el uso de los sistemas.
Para cada paciente, se va registrando la información, diagnósticos, estudios realizados, informes,
partes, medicación otorgada, con lo cual se va conformando la Historia Clínica Electrónica, que es
visualizable desde los módulos del sistema que utilizan los Médicos, Parteras y Enfermeras.
La información que se registra, comprende todo lo que ocurre dentro de la infraestructura BPS,
salvo la inclusión de imágenes de estudios, ya que aun no se cuenta con un sistema PACS que
permita el almacenamiento y transmisión de dichas imágenes. Tampoco se registran
informáticamente los datos de los estudios realizados por prestadores externos. Estos son estudios
que el propio BPS no realiza, para los cuales se brinda al paciente una orden, y que el mismo tiene
la posibilidad de efectuarse en alguno de los prestadores con los que BPS mantiene convenio.
Estos resultados, son enviados al BPS en formato papel, tanto los informes como las imágenes
involucradas si fuera el caso.
Actualmente están pendientes de analizar e implementar los siguientes requerimientos:
Gestor de Resultados: disponibilidad hacia los proveedores que carguen los resultados de
estudios clínicos a través de la web, con posterior integración para ser visualizados cómo
resultados de estudios en la HCE.
Ecógrafos: Se trata de las únicas modalidades de adquisición de imágenes dentro de la
infraestructura BPS. La información que se genera (imágenes, videos) es compatible con DICOM,
y se está almacenando de forma local en el propio ecógrafo. El requerimiento es la integración de
los estudios y los resultados para ser visualizados desde la HCE del paciente.
Los ecógrafos de la Unidad de Perinatología, fueron adquiridos mediante licitación pública, en el
año 2008. Una de las exigencias sobre el equipamiento, fue que sea capaz de enviar la
información capturada mediante formato DICOM. El BPS no estaba en condiciones (y no lo está
aún) de conectar adecuadamente estos ecógrafos para transmitir las imágenes a un servidor, ya
que todavía no existe un sistema PACS operativo.
Cuando se hizo la entrega de los equipos, uno de ellos se instaló en el servicio de Medicina
Prenatal, sin ningún tipo de conectividad. El otro equipo, se instaló en el servicio de Ecografía UP,
y además, el proveedor brindó como un plus postventa, un PC para funcionar como estación de
diagnóstico. No estaba claro cómo estaba comunicado el ecógrafo con la estación de diagnóstico,
ni mediante qué protocolo era transmitida y recibida la información.
Hubo un intento de analizar estos temas en el año 2009, en el cual participó Pablo Pazos, pero no
se logró avances ya que en esa oportunidad, no se contó con el apoyo técnico del proveedor de los
ecógrafos. Por lo cual, se hace necesario averiguar y confirmar cómo está hecha la conexión física
de los equipos y si la comunicación se produce a través del estándar DICOM.

5. 1.3 Plan de trabajo
Dados los requerimientos mencionados en BPS, que involucran implementar soluciones respecto
al almacenamiento y transmisión de imágenes provenientes de análisis clínicos, decidimos acotar
el alcance de nuestro trabajo a investigar específicamente lo que tiene que ver con la conexión de
los ecógrafos de UP a la red BPS, y la transmisión y visualización de imágenes provenientes de
estas modalidades, acopladas en la HCE.
Nuestros objetivos serán analizar los siguientes puntos:
● Conectividad de los dos ecógrafos a la red del BPS
● Respaldo de la información que se está generando en los mismos
● Disponibilidad de dichos archivos para su acceso a través de la HCE
Para abordar estos objetivos, deberemos profundizar en:
● Topología de la red necesaria para soportar la conexión de los ecógrafos a la red.
● Definir carga de la red que supone la conexión de estos aparatos (tamaño de la imagen,
tamaño del video, cantidad de imágenes o videos por estudio, cantidad de usuarios que
accederán a esas imágenes, cantidad de peticiones de esas imágenes por estos usuarios,
etc).
● Definir el tamaño del almacenamiento necesario para guardar los estudios por determinado
tiempo.
● Seguridad: considerar los requerimientos de seguridad a la interna del BPS y cómo aplican
a la conexión de un ecógrafo.
● Integración de la información de estudios imagenológicos con su HCE (protocolos, tipos de
datos, mensajes, capacidad de que la tecnología en la que está hecha la HCE interactúe
con un ecógrafo o con un PACS, etc.).
Además del análisis de estos puntos, desarrollaremos un trabajo de campo en el cual pretendemos
configurar una pequeña red local, conectando el ecógrafo del servicio de Ecografía, con un
servidor PACS que reciba imágenes de la modalidad, y a su vez queden accesibles desde distintos
visualizadores. Utilizaremos para ello las herramientas libres: dcm4chee y ClearCanvas.
Estaremos simulando el circuito de funcionamiento normal, cuando el ecógrafo esté en la red y
exista un sistema PACS operativo, y cuando se consulten las imágenes desde la HCE. Se
terminarán las pruebas con un pequeño desarrollo de un buscador y visualizador de imágenes para
la web, que simule la integración con la HCE.
La gestión para contar con apoyo y acceder a las pruebas con el ecógrafo del servicio Ecografía
UP, fueron realizadas hacia cuatro áreas:

6. 1) Gerencia del Área de Salud: El Ing. Pablo Orefice, gerente del Área, se puso a
disposición y colaboró en facilitar las vías de comunicación con el resto de las partes
involucradas. Además, nos proporcionó información respecto a los antecedentes del
tema de los ecógrafos.
2) Personal de UP: A través del personal de Grupo Soporte, quienes se encargan de la
atención del usuario para las diversas aplicaciones que se utilizan. Ellos colaboraron
anteriormente con hacer llegar el DVD conteniendo imágenes y video adquiridas con el
ecógrafo. Asimismo, nos proporcionaron los datos de contacto del proveedor del equipo.
También realizamos la gestión con la jefa del servicio de Ecografía UP, la Dra. Helena
Arismendi, quien se mostró desde el comienzo muy abierta e interesada en la
investigación a realizar. Junto a Pablo Orefice, se reunieron con la Gerente de UP, la
Dra. Ana Papuy, para transmitirle a ella los objetivos de nuestro trabajo y cómo
proyectábamos llevarlo adelante. La Dra. Papuy y la Dra. Arismendi nos autorizaron a
acceder a la sala de ecografías, en horarios fuera del uso habitual del servicio. Tuvimos
un primer encuentro con la Dra. Arismendi en su horario de trabajo, en el cual nos
mostró los equipos en cuestión y cómo son utilizados.
3) Técnicos del área de Comunicación y ASIT de BPS: Contactamos al Ing. Jorge
Suárez, perteneciente a la Asesoría en Informática y Tecnología (ASIT), con el
propósito de solicitarle apoyo técnico. Nos manifestó su interés en los temas generales
de Sistemas de Información en Salud, y en particular en nuestro objetivo para el
presente trabajo. Él nos puso en comunicación con Leonel Pirotto, jefe del Área de
Comunicaciones, quien designó a Pablo López para trabajar junto con nosotros. Se
realizó una reunión en conjunto, donde los citados técnicos compartieron información
respecto al estado de situación del tema y las evaluaciones anteriores relacionadas con
la carga de y topología de red requerida. Nosotros planteamos nuestra idea para
realizar las pruebas en la sala de ecografías. Luego de esto, se nos proporcionó un
Switch y varios cables de red para llevar a cabo dichas pruebas. Además, tuvimos una
instancia de configuración de un pc portable, cuyo objetivo sería monitorear todo el
tráfico de red y dejarlo registrado para su posterior análisis.
4) Proveedor de ecógrafos: Contactamos telefónicamente al responsable de la empresa
Mare, para ponerlo al tanto del propósito de nuestro trabajo, y advertirle que estaríamos
necesitando de su asesoría técnica. Cuando se concretó el día y horario para las
pruebas, no se pudo coordinar la presencia del técnico de la empresa. En contrapartida,
hablamos telefónicamente con el técnico, para confirmar los pasos a dar en la
configuración del ecógrafo.
Estas gestiones derivaron en que se hiciera posible la única instancia que tuvimos de pruebas en
la sala del ecógrafo. No pudimos llevar adelante las mismas como estaba planificado, ya que
surgieron problemas con la configuración de la red. De todas maneras, se pudo verificar que el
ecógrafo tiene el servicio STORE habilitado, que transmite la información en formato DICOM hacia
el puesto de trabajo, y se pudo configurar un nuevo destino para el envío de datos. No se pudo
confirmar que dicho envío se hiciera efectivo, ya que la IP de la máquina virtual donde se
encontraba el servidor PACS no era visible en la red.

7. Se intentó contar con más instancias de prueba con el ecógrafo, lo cual no fue posible ya que la
directora del servicio requirió que el técnico de la empresa proveedora se hiciera presente el día
que fuera acordado para las pruebas. Para que ello fuera posible, intermediaba un tema comercial
inherente al contrato de servicio de la empresa. Se avanzó para solucionarlo, pero no se llegó a
tiempo.
1.4 Organización del documento
En las siguientes secciones se abordarán resumidamente el tema de la imagenología digital, sus
aportes y fundamentos principales. También se hará un resumen de los principales aspectos de la
norma DICOM, y los subsistemas que componen el sistema de imagenología digital.
Luego se cometarán las pruebas de campo realizadas, y por último se harán propuestas para las
posibles configuraciones para la futura red de imagenología del BPS, que soporte su proyecto de
“gestor de resultados”.

8. 2. Imagenología digital
La imagenología digital permite la automatización de los procesos de coordinación, realización e
informe, de las técnicas de diagnóstico por imágenes, sin necesidad del uso de papel o película.
Esto tiene asociadas varias ventajas en relación al funcionamiento tradicional, tanto en ahorros de
tiempos, mejora en la calidad de la atención, y disminución de la radiación recibida por el paciente
(en modalidades que requieran radiación como los Rx) [11].
2.1 Fundamentos
La imagenología digital presenta varias ventajas en relación a la imagenología tradicional
analógica, entre las cuales se cuentan:
● La identificación única del paciente es utilizada en todas las etapas del proceso, a la cual se
vinculan todos las órdenes, estudios y resultados. El estudio siempre está ligado al
paciente, desde el momento en que se realiza la petición del estudio, hasta que el resultado
se guarda y queda habilitado a ser consultado desde su Historia Clínica Electrónica. El
estudio no se pierde, y se reducen sustancialmente los errores en el rotulado del mismo.
Según datos de la NCPS (National Center for Patient Safety) de EE.UU., se producen un
17% de errores en estudios imagenológicos, al efectuar el estudio en el paciente
equivocado, al enviar o rotular exámenes de otro paciente. [1]
● La información está disponible para todos los usuarios del sistema de salud. Esto hace que
las imágenes y resultados, generados de los estudios de un paciente, no dependan de que
dicho paciente conserve el estudio en su poder, lo mantenga en buen estado, y lo tenga
disponible para futuras consultas con los médicos que lo atiendan.
● Del punto anterior, se desprende también como consecuencia, que ya no se requiera
realizar repeticiones de estudios anteriores, por pérdidas u olvidos de los estudios por parte
de los pacientes. Lo cual conlleva a un ahorro económico, y también una ganancia de
tiempo en el proceso de atención del paciente.
● Telemedicina: la imagenología digital hace posible el diagnóstico remoto y el envío de
resultados por la intranet hospitalaria o por internet, facilitando el proceso de interconsultas,
haciéndolo más ágil y eficiente.
2.1.1 Modalidades imagenológicas
En el ámbito de la medicina existen diversas modalidades de estudios imagenológicos, entre las
cuales se encuentra: Rayos X (CR, DR), Tomografía Computarizada (CT), Resonancia Magnética
(MR), Ultrasonido/Ecografía (US), Medicina Nuclear (NM), Angiografía de Sustracción Digital
(DSA), Mamografía (MG), Tomografía por Emisión de Positrones (PET).

9. La adquisición de imágenes tiene dos formas principales. Una de ellas, es el caso de las imágenes
que ya se adquieren de forma digital. Por ejemplo, las imágenes de Tomografía Axial
Computarizada y Resonancia Magnética Nuclear ya son digitales. Para estas modalidades, el
desafío es buscar la forma de recibir esa información digital diréctamente desde el equipo
(modalidad) en que se genera, y transmitirla por una red al repositorio de estudios imagenológicos.
Puede suceder que estas imágenes, aunque digitales, se provean en un formato no estándar, lo
cual dependerá del fabricante del equipo. En otros casos, los equipos incorporan la transmisión de
estudios siguiente el formato estándar DICOM, aunque dependiendo del fabricante y del
proveedor, las licencias para activar y usar los servicios DICOM no vienen incluidas en el paquete
de compra, debiendo hacer una compra posterior de las mismas para usar esta capacidad.
Otra posibilidad, es que las imágenes sean producidas de forma analógica, y mediante algún
mecanismo, las mismas sean digitalizadas. Esto implica el uso de equipamiento especial para
dicho fin, que en muchos casos, suele ser menos costoso que comprar un equipo digital y
reemplazar el equipo analógico.
La incorporación de imágenes médicas digitales a un sistema de información computarizado, es un
requerimiento que conlleva un análisis minucioso, ya que los estudios imagenológicos representan
un gran volumen de información a transmitir y a almacenar, como ser imágenes, videos, informes y
otros tipos de contenidos multimediales.
2.2 Norma DICOM
DICOM es el estándar de-facto en lo que refiere a la imagenología digital en medicina. Su
especificación está formada por 16 capítulos y es de libre acceso, por lo que se lo clasifica como
“estándar abierto”. Esta especificación define los modelos de datos para las imágenes médicas
digitales y reportes radiológicos, las transacciones y flujos de información entre los componentes
del sistema, y los servicios que debe proveer cada componente para poder implementar estos
flujos. El objetivo es informatizar el flujo de trabajo de pedido de estudios radiológicos y posterior
obtención de los resultados, logrando mejorar los tiempos y disminuir las esperas, brindar
accesibilidad ubicua a los estudios y sus resultados, ahorros en materiales de revelado (placas,
químicos), menor exposición a radiación para el paciente, entre otros. En la figura 1 se comentan
algunas ventajas del proceso digital.

10. Figura 1: proceso digital vs. proceso analógico, fuente: presentación [2]
2.3 Subsistemas
Para automatizar completamente el proceso imagenológico, desde la orden de un estudio, hasta la
recepción del resultado por el médico que hizo la orden, son necesarios varios subsistemas que
soporten la infraestructura de información de la imagenología diagnóstica. Estos subsistemas son:
PACS, RIS y HIS. A continuación se decribe cada uno de ellos.
En la figura 2 se muestra un diagrama de los sistemas involucrados en los flujos de solicitud,
creación, transmisión, almacenamiento y búsqueda de estudios radiológicos digitales.

11. Figura 2: sistemas involucrados en el flujo de trabajo sobre estudios imagenológicos [3].
2.3.1 PACS
Un PACS está compuesto de los siguientes elementos: servidor de imágenes, que es donde se
almacenan las imágenes obtenidas desde varias modalidades; las estaciones de trabajo, que
acceden a las imágenes del servidor; y la red que interconecta todos los elementos, incluyendo la
conexión con las modalidades [3, 10]. Las distintas modalidades cuentan con una capacidad
limitada de almacenamiento de estudios radiológicos digitales, por eso es necesario el servidor de
imágenes, que cuenta con una capacidad superior. El servidor permite el acceso a las imágenes
desde múltiples estaciones de trabajo. Al mover los estudios de las modalidades al servidor se
libera el espacio, lo que permite realizar y guardar temporalmente nuevos estudios en estas. Una
vez que las imágenes están en el servidor, utilizando un software cliente se buscan y descargan
las imágenes desde el servidor para visualización y manipulación en cualquier estación de trabajo.
El primer pedido al servidor lo realiza el médico radiólogo, que es quien analiza las imágenes en
una estación diagnóstica y genera el informe radiológico. Las estaciones diagnósticas tienen más
prestaciones que las estaciones de trabajo comunes, por ejemplo se utilizan monitores de “grado
médico” que son superiores a los monitores comunes. Por ejemplo para diagnosticar una
mamografía es necesario un monitor de 5mp, que como mínimo cuestan 17.000 USD, que es más
de 56 veces el precio de un monitor común [4]. Luego de realizado el informe de radiología, el
mismo se almacena dentro del estudio en el servidor. Luego, el médico que pidió el estudio puede
acceder al informe y a las imágenes, cerrando así el ciclo desde el pedido del estudio hasta la

12. recepción del resultado. Hoy en día es frecuente que las modalidades vengan de fábrica con
interfaces DICOM listas para ser usadas directamente en un PACS.
El sistema de almacenamiento de estudios deberá seguir una política jerárquica que dependerá de
la probabilidad de demanda de las información de los estudios (imágenes, videos, informes, etc.).
La arquitectura clásica de un PACS involucra un almacenamiento en discos, llamado a corto plazo,
“en línea” u “on line”. Luego de cierto tiempo (6 meses - 1 año, dependiendo de las políticas
institucionales), los estudios son transferidos a otro tipo de almacenamiento a mediano plazo o
“near line”, que en general es más lento que el almacenamiento “en línea”. Finalmente (luego de 1-
2 años), las imágenes se extraen y se almacenan a largo plazo u “off line” (que en general es en
medios que requieren una búsqueda manual, como almacenamiento en CD o DVD).
El sistema tradicional de almacenamiento, se denomina DAS (Direct Attached Storage), y consiste
en que el dispositivo de almacenamiento se conecta directamente al servidor. Actualmente hay
algunas alternativas. Una de ellas es el NAS (Network Attached Storage), donde un dispositivo de
almacenamiento masivo se conecta a la red de forma independiente al servidor PACS. Esto es
muy similar a un sistema de almacenamiento de mediano plazo clásico. Otra opción es SAN
(Storage Area Network), que implica la creación de una red de comunicaciones alternativa,
exclusivamente dedicada al almacenamiento. En ellas se conectan las cabinas de discos y también
los servidores encargados de copias de seguridad. La capacidad de almacenamiento del sistema
elegido debe corresponderse con el volumen de estudios esperado, y ser suficiente para un
intervalo de tiempo de entre 2 y 5 años.
2.3.2 RIS
Un RIS (Radiology Information System) es un sistema de información utilizado por los
departamentos de radiología para almacenar, manipular y distribuir información radiológica e
imágenes del paciente (a través de un PACS). En generar, el sistema consiste de soporte para
seguimiento y planificación de pacientes, resultado de informes y seguimiento de imágenes [5, 6].
Las funcionalidades más comunes de un RIS son:
● Registro y planificación de pacientes
● Manejo de listas de pacientes
● Interfaz con la modalidad mediante una “Worklist”
● Manejo del flujo de trabajo del departamento de radiología
● Escaneado de pedidos y documentos
● Entrada de resultados
● Reportes e impresión
● Entrega de resultados, incluyendo envío por fax y correo electrónico de reportes clínicos
● Seguimiento del paciente
● Documentos interactivos
● Creación de archivos técnicos
● Manejo de modalidades y materiales
● Procesamiento automático de órdenes

13. Otras características:
● Anotación de reservas
● Generación de reportes a medida
● Interfaces HL7 con un PACS
● Facturación
● Motor de reglas
● Códigos de barras
2.3.3 HIS
Es un sistema de información completo e integrado, diseñado para gestionar los aspectos
administrativos, financieros y clínicos de un hospital. Esto abarca el proceso de la información en
papel, así como máquinas para el procesamiento de los datos. Puede estar compuesto de uno o
varios componentes de software con extensiones por especialidades médicas como Sistemas de
Información de Laboratorio, Sistemas de Información de Radiología, etc. [7]

14. 3. Pruebas de campo
En este trabajo se realizaron varias pruebas de herramientas relacionadas con la imagenología
digital. A continuación se describen los distintos sistemas que participaron de las pruebas, y las
distintas pruebas realizadas, cada una con una pequeña conclusión.
3.1 Sistemas usados en las pruebas
A continuación se detallan todos los sistemas o componentes utilizados en las pruebas de
comunicación de estudios imagenológicos.
3.1.1 Ecógrafo
Se tuvo acceso a uno de los ecógrafos del Sanatorio Canzani, el GE Voluson 730pro. Este
ecógrafo se encuentra conectado a la red del Canzani, pero no es accesible desde esta, si no que
se encuentra restringido a una subred con una estación diagnóstica (un PC con un software para
manejo de imágenes).
3.1.2 DCM4CHEE
Software para crear servidores de imágenes y PACS. Se utilizó para crear un servidor de
imágenes, en el cual almacenar los estudios que se realizan en el ecógrafo. Se creó una máquina
virtual UBUNTU, usando VirtualBox para instalar este servidor. En particular se utilizó la
distribución que funciona con MySQL. DCM4CHEE funciona sobre el servidor de aplicaciones
JBoss, y tiene una interfaz web que permite la fácil gestión de los estudios. DCM4CHEE tiene
soporte para WADO, de forma que la integración de las imágenes de los estudios con aplicaciones
web es muy sencilla.
3.1.3 ClearCanvas Workstation
Es un software de visualización de estudios DICOM. Puede actuar tanto como cliente, solicitando
estudios a un PACS, o como servidor, enviando estudios a un PACS. Luego de Osirix,
ClearCanvas Workstation es uno de los visualizadores de estudios imagenológicos DICOM más
populares. Para usarlo, se instaló en una máquina virtual Windows XP creada con VirtualBox.

15. 3.1.4 Dicom Consumer
Es una pequeña aplicación desarrollada en GRAILS, que utiliza la herramienta Query-Retrieve de
DCM4CHE toolkit para realizar búsquedas en PACS y acceder a las imágenes de los estudios ahí
alojados.
3.2 Pruebas realizadas
Las pruebas realizadas fueron orientadas a la comunicación de los sistemas previamente
descritos. Estas pruebas fueron:
1. Ecógrafo ==> DCM4CHEE
2. ClearCanvas Workstation ==> DCM4CHEE
3. DCM4CHEE ==> ClearCanvas Workstation
4. DCM4CHEE ==> Dicom Consumer
Donde las flechas marcan la dirección de la comunicación, en el sentido de que el lado izquierdo
es quien envía y le lado derecho quien recibe. La información intercambiada serán registros
DICOM e imágenes.
3.2.1 Prueba Ecógrafo ==> DCM4CHEE
Esta prueba consistió en el envío de estudios imagenológicos desde el Ecógrafo al servidor de
imágenes DCM4CHEE. Debido al tiempo limitado y problemas logísticos no se completaron las
pruebas con el Ecógrafo. Se pudo lograr el armado de una red entre una de nuestras notebooks, el
Ecógrafo y la estación de visualización del Sanatorio Canzani. Se logró configurar el Ecógrafo para
que envíe estudios al DCM4CHEE que estaba en una máquina virtual en la notebook antes
mencionada. Pero no se logró una comunicación. El problema lo encontramos luego, y se debía a
la configuración de la red de la propia máquina virtual. Lamentablemente no se pudo tener otro
encuentro con el Ecógrafo para probar ahora con la configuración de red correcta.
3.2.2 ClearCanvas Workstation ==> DCM4CHEE
Con CCWS es una máquina virtual y DCM4CHEE en otra, a su vez ambas máquinas virutales
corriendo en distintos equipos, se logró:
● Carga de estudios imagenológicos DICOM (descargados del sitio de Osirix) en el CCWS.
● Configuración en CCWS del servidor DCM4CHEE.
● Envío de estudios desde CCWS al DCM4CHEE

16. Luego, en el DCM4CHEE, los estudios se pueden navegar desde su interfaz web, accediendo a
información del paciente, del estudio, de las series y de las imágenes. Pudiendo además ver las
propias imágenes desde la web.
Desde el punto de vista de DICOM, este caso es análogo al anterior, ya que el CCWS juega el
papel de una modalidad (cómo el Ecógrafo) desde la cual se envían estudios al servidor
(DCM4CHEE). A continuación se muestran algunas capturas de pantalla del ClearCanvas
Workstation con dos estudios cargados, y con la visualización de los mismos.
Figura 3: lista de estudios en CCWS
Figura 4: visualización de imágenes de un estudio CT/PET

17. Figura 5: visualización de imágenes de un estudio CT/PET
Figura 5: visualización de imágenes de un estudio CT

18. A continuación es muestran algunas capturas de pantalla del servidor de estudios DCM4CHEE,
donde se cargaron dos estudios desde el ClearCanvas Workstation.
Figura 6: listado de estudios, series y objetos en DCM4CHEE
Figura 7: listado de estudios, series y objetos en DCM4CHEE

19. 3.2.3 DCM4CHEE ==> ClearCanvas Workstation
Con la misma configuración de la prueba anterior, se logró que el CCWS consulte al servidor
DCM4CHEE, pidiéndole estudios. El servidor responde correctamente, según el criterio de
búsqueda, mostrando los estudios que se subieron anteriormente en la prueba 2.
3.2.4 DCM4CHEE ==> Dicom Consumer
En este caso, Dicom Consumer juega el rol de una aplicación que desea integrar estudios
imagenológicos para ser visualizados junto con otra información clínica. Para desarrollar esta
aplicación se reutilizó y adaptó el código desarrollado para el proyecto de grado Traumagen [8].
Esta aplicación sirve para realizar búsquedas sobre los estudios contenidos en el servidor
DCM4CHEE, obtener información de los estudios, series e imágenes, obtener y visualizar las
imágenes en la web. En el contexto de estas pruebas, Dicom Consumen juega el rol de la HCE del
BPS a la cual se quiere integrar la información de los estudios imagenológicos.
Todas las pruebas de búsqueda y visualización de imágenes se realizaron con éxito. A
continuación se muestran algunas capturas de pantalla que muestran la búsqueda de estudios y
visualización de imágenes.
Figura 8: lista de estudios vacía
Figura 9: lista de estudios luego de una búsqueda
Figura 10: lista de series en el estudio seleccionado

20. Figura 11: lista de objetos dentro de la serie seleccionada
Figura 12: visualización de imágenes

21. 4. Análisis de almacenamiento y comunicación de
estudios imagenológicos digitales
En esta sección se estarán analizando las restricciones sobre el uso de la red que supone la
comunicación de estudios imagenológicos digitales, entre distintos sistemas como modalidades,
servidores de imágenes, estaciones diagnósticas de visualización, y las estaciones de trabajo con
HCE.
4.1 Análisis de carga de la red
Para realizar un análisis de las restricciones sobre la red que supone la comunicación de estudios
imagenológicos digitales, es necesario considerar varios aspectos, desde el tamaño de los
estudios en cuestión, hasta la frecuencia de uso de cada sistema. Para analizar la carga de la red,
se hará un análisis de casos, considerando las pruebas realizadas. Los tres casos más
significativos (debido a que cubren todo el proceso de elaboración, almacenamiento y acceso a los
estudios desde estaciones de trabajo) de analizar son:
1. Modalidad ==> Servidor
2. Servidor ==> Estación diagnóstica
3. Servidor ==> Estaciones de trabajo (HCE)
4.1.1 Tamaños de los estudios
Se buscaron trabajo que indicaran en promedio los tamaños de los estudios de distintas
modalidades imagenológicas digitales, de forma de tener una idea de los volúmenes de
información a transmitir por la red. En la tabla 1 figuran las distintas cantidades y tamaños según la
modalidad.

22. Tabla 1: cantidades de imágenes y tamaños de estudios [9]
En el caso de la ecografía o ultrasonido, en el Sanatorio Canzani, se pudo detectar que los
tamaños promedios de los archivos DICOM (imagen + cabezal DICOM) rondan los 900 KB, un
poco superior al valor que expone la tabla 1. Por lo que siguiendo las estimaciones de dicha tabla,
el tamaño de un estudio promedio de ecografía en el Canzani estaría rondando los 27 MB.
Cómo los estudios ecográficos pueden contener también videos, se solicitaron al servicio de
ecografía del Sanatorio Canzani, algunos ejemplos de estudios con videos. Se accedieron a dos
videos, uno 2D y otro 3D, con tamaños y características muy disímiles, por lo que no se puede
garantizar que esta muestra sea representativa de los valores promedios de los videos. Pero al ser
la única fuente de información, nos basaremos en ellos para este análisis. En la tabla 2 figuran los
tamaños y características de los elementos distintos que forman los estudios ecográficos.
Elemento Dimensiones px Tamaño Observaciones
Imagen 640x480 900 KB
Video 2D 640x480 235 MB 4 seg @ 45 FPS
Video 3D 610x440 131 MB 50 seg @ 2.53 FPS
Tabla 2: Tamaños de estudios ecográficos

23. Un estudio ecográfico podría tener a lo sumo 2 videos, uno 2D y otro 3D (ver tabla 4). Por lo tanto,
un estudio ecográfico completo, que tenga 30 imágenes y un video, ocupará en total unos
393 MB.
Considerando los tres casos planteados al inicio del análisis, los primeros dos casos, la
transferencia será de estudios completos, mientras que en el tercer caso, solamente se
transmitirán imágenes clave. Según lo consultado con Dra. Arismendi, la jefa del servicio de
ecografía, en el tercer caso será muy poco probable la transmisión de videos. Se tomará como
cota superior que las imágenes clave, que serán accedidas en el tercer caso, no serán más de 8
(ver tabla 4).
Por lo tanto, se obtienen las siguientes tamaños de transferencias según los casos:
Caso Tamaño transferido (máx.) Frecuencia Observaciones
393 MB
1 1 sola vez
(30*900 KB + 235 MB + 131 MB)
393 MB cada vez que se acceda al
2 Sin caché
(30*900 KB + 235 MB + 131 MB) estudio (2 veces máx.)
393 MB
2 1 sola vez Con caché
(30*900 KB + 235 MB + 131 MB)
7,2 MB cada vez que se acceda al
3 Sin caché
(8*900 KB) estudio
7,2 MB
3 1 sola vez Con caché
(8*900 KB)
Tabla 3: tamaños de transferencias según casos
Para tener una idea de los tiempos de transmisión que se tendrán para acceder a los estudios
imagenológicos desde la HCE del BPS, 7,2 MB serán transmitidos en menos de 4 minutos por un
enlace de 256 Kbps. Si bien este tiempo es pequeño, si se desea acceso en tiempo real, puede ser
un problema. Igualmente, como el estudio está formado por múltiples imágenes, cada imágen
puede ser transmitida independientemente de las otras, y una primer imagen podrá accederse en
pocas decenas de segundos, mientras se descargan las demás en paralelo. Obviamente, si se
tuviera un caché, los estudios podrían descargarse ante de la consulta, de modo que el acceso a
las imágenes se pueda dar en tiempo real al utilizar la HCE del BPS.
4.1.2 Indicadores de uso
Los siguientes indicadores intentar dar una idea del volumen de uso de la HCE del BPS, y los
volúmenes de estudios ecográficos llevados a cabo en sus centros asistenciales. Los datos aquí
presentes son datos de uso reales de los sistemas del BPS y consultas directas a los profesionales
que trabajan en el departamento de ecografía del Sanatorio Canzani.

24. Indicador Descripción Caso promedio Peor caso
Para tener una idea de las
Cantidad de controles consultas que tendrán los
9 20
durante el embarazo estudios ecográficos una
vez integrados con la HCE.
Se considera que los
Cantidad de estudios de estudios de ECO serán
2 (el ideal es 3) 14
ECO durante el embarazo consultados en cada control
posterior al estudio.
Basado en datos del
30 (tomamos el
Cantidad de imágenes por Sanatorio Canzani, se está
8 caso típico de la
estudio lejos de las cantidades
tabla 1)
presentadas en la tabla 1.
Cantidad de videos por
1 2D y 1 3D
estudio
Cantidad de embarazadas
1991 2800
controladas por año
Tabla 4: indicadores de uso
Para una lograr una estimación del acceso futuro a los estudios imagenológicos, se supone que
cada estudio será accedido en todos los controles posteriores a dicho estudio. Si se realiza un
estudio por trimestre, o sea tres estudios durante el embarazo:
● El primer estudio, será accedido 8 veces en promedio (porque no se tiene información de si
el primer estudio se realiza el primero, segundo o tercer mes de embarazo).
● El segundo estudio, será accedido 5 veces en promedio (porque no se tiene información de
si el segundo estudio se realiza el cuarto, quinto o sexto mes de embarazo).
● El tercer estudio, será accedido 2 veces en promedio (porque no se tiene información de si
el tercer estudio se realiza el séptimo, octavo o noveno mes de embarazo).
Entonces, los accesos totales desde la HCE del BPS, a estudios de un embarazo serían 15 en 9
meses. Esto implica, una transferencia mensual de 12 MB (15*7,2 MB / 9 meses) por embarazo
(esto si se considera el caso 3 con caché donde hay un solo acceso al estudio en el servidor).
Haciendo una cantidad total de 144 MB de transferencia por año por embarazo.
Teniendo una cantidad promedio de 1991 casos de embarazo por año, se tendría una
transferencia total del orden de los 286.704 MB anuales, unos 280 GB, solamente de acceso a
estudios ecográficos desde la HCE del BPS.

25. 4.1.3 Topología, anchos de banda y uso de la red actual
Los grandes nodos en la red del BPS son:
● Centros asistenciales: (8 centros)
○ Unidad de Perinatología (UP) (Sanatorio Canzani)
○ Departamento Médico Quirúrgico (DEMEQUI)
○ Centros Materno-Infantiles (CMIs) (6 centros)
● Datacenter BPS
Las redes internas a los centros asistenciales son de 100 Mbps, mientras que los enlaces externos
con el datacender del BPS son de 1 Mbps. Cada centro tiene un enlace al datacenter del BPS, no
tienen enlaces directos entre ellos.
No se pudieron obtener datos de uso de los enlaces externos, por lo que todo cálculo en base a
esa variable será una suposición. Es importante señalar que estos enlaces tendrán dos escenarios
de funcionamiento, uno de alta exigencia en horario de oficina, y otro de baja exigencia fuera de
ese horario. Este hecho permite evaluar distintas alternativas de comunicación de estudios
imagenológicos entre distintos nodos de la red.
4.2 Análisis de necesidades de almacenamiento
Los estudios imagenológicos deben almacenar tanto las imágenes como los videos. De lo visto
previamente, si por año se atiende a 1991 embarazadas, con 3 estudios por embarazada y cada
estudio pesando unos 393 MB, se necesitarán unos 2.347.389 MB de almacenamiento, es decir
unos 2.290 GB, un poco más de 2 TB. Este será el espacio de almacenamiento mínimo con el que
deberá contar el servidor de imágenes “on line”. Luego del período de duración de cada embarazo,
los estudios pueden ser pasados a almacenamiento “near line”, en el caso de querer consultar
algún estudio a posteriori, u “off line”, en el caso de dejar registro de los actos médicos realizados,
durante el período que la ley y las políticas internas así lo exijan.
4.3 Topología de la red de imagenología
A continuación, se discuten posibles soluciones a la topología de red necesaria para la transmisión
de la información de estudios imagenológicos desde los ecógrafos, hacia un servidor de
almacenamiento que luego permita el acceso a los estudios desde cualquier estación de trabajo en
cualquier centro asistencial del BPS.
Las alternativas contemplan una primer nivel de solución muy simple, que comienza con el
almacenamiento de estudios, de modo que se vaya evolucionando a medida que aumenta la
demanda de visualización de los estudios imagenológicos, de forma de no tener problemas al
escalar.

26. La solución más simple de almacenamiento, requiere únicamente de contar con un servidor en el
Sanatorio Canzani, donde se corre un software de PACS (como DCM4CHEE o ClearCanvas
Server), de modo que cuando se realiza un estudio ecográfico, el estudio y el informe sean
almacenados en este servidor. Esta solución debe permitir almacenar todos los estudios, durante
el período de tiempo marcado por la ley o las políticas internas del Sanatorio Canzani. Previamente
fueron calculados los tamaños de almacenamiento anuales, en base a ese número se debería
estimar la capacidad de almacenamiento que debe tener este servidor. Por otro lado, esta solución
haría posible la integración con la HCE desde cualquier centro asistencial del BPS, si este servidor
estuviera accesible desde los enlaces externos.
Como positivo, esta solución es la más simple, y los tiempos de acceso desde la red del Sanatorio
Canzani serían mínimos, por estar tanto las estaciones de trabajo como el servidor dentro de la
misma red de 100 Mbps.
Como contra, esta solución presenta un cuello de botella en los enlaces externos, ya que para
acceder a un estudio ecográfico desde otro centro asistencial, por ejemplo desde el DEMEQUI, se
deben atravesar dos enlaces, uno DEMEQUI-Datacenter BPS y el otro Datacenter BPS-Canzani.
Recordar que estos enlaces son solo de 1 Mbps, y que están corriendo otros servicios del BPS
sobre estos.
En este punto, es bueno aclarar que la HCE de los pacientes beneficiarios, se accede desde los
módulos del aplicativo Opensic, que utilizan los médicos y enfermeras (RCA, Internación,
Enfermería, Médicos). Esta es una aplicación cliente servidor, que se utiliza en el modo de terminal
service. Como servidor, se están utilizando actualmente 4 equipos dentro de la granja de
servidores administrada por BPS.
Entonces, para que los estudios ecográficos se integren a la vista de la HCE en el primer escenario
descrito, se debe estar accediendo en tiempo real de consulta, desde los servidores centrales, a
los repositorios ubicados dentro del servidor local del Sanatorio Canzani. Esto seguramente
provoque un cuello de botella insalvable.
Notemos que la cantidad de estaciones de trabajo con acceso a la HCE, es de aproximadamente
280, potencialmente concurrentes a la hora de solicitar la información visual de estudios
ecográficos, desde las aplicaciones que corren en los servidores centrales, hacia el servidor local
ubicado en Canzani. Sumado a que, el servidor local estará continuamente (en horarios de trabajo
normal, de 9 a 17 horas) recibiendo información de nuevos estudios.
Pasamos entonces al siguiente nivel, que se trata de contar con un almacenamiento central en el
datacenter del BPS. Esto deja accesibles los estudios para todos los centros y solamente se utiliza
un enlace por acceso a los estudios, en lugar de dos como se comentó previamente.
Para la comunicación de estudios desde los ecógrafos al servidor central existen varias
alternativas. La primera es transmitir un estudio en el momento que se completa. Esta alternativa
presenta la desventaja de que la transmisión puede ser en horario de oficina donde los enlaces
tienen un alto grado de uso, causando posibles problemas en la comunicación de estudios, o en la
demora de los demás servicios que corren sobre esta red. Un segunda alternativa implica
programar la comunicación para que se realice cuando la red tenga una utilización baja (entre las

27. 17 y 9 hs). Así se soluciona el problema de la potencial saturación de los enlaces, pero los estudios
no quedarán accesibles en la red del BPS hasta que culmine la transmisión, que podría tardar uno
o más días, dependiendo del volúmen de información a transmitir. Si bien en la mayoría de los
casos esto no sería un problema, esto es una restricción para una importante aplicación de las
redes de imágenes: el telediagnóstico. Es decir, que el médico que realiza el informe de la
ecografía podría no estar en el lugar donde se lleva a cabo el estudio. Para esto se podría
necesitar que el estudio quede disponible en la red de forma inmediata, sobre todo en casos de
ecografías de urgencia.
Esta solución mejora los problemas del escenario anterior, dado que se evita pasar por el enlace
de la red BPS con el Sanatorio Canzani, para todos los casos en que se hagan consultas a la HCE.
Sin embargo, trasladamos este inconveniente a un servidor central. Esto significa, que el servidor a
la vez que está recibiendo información reciente del ecógrafo, está cumpliendo con los pedidos de
información desde los módulos que acceden a la HCE.
Con el escenario anteriormente descrito, tendremos la siguiente situación desde las redes locales
de cada uno de los centros:
● Canzani:
○ Estará enviando constantemente información proveniente de nuevos estudios
ecográficos.
○ Estará solicitando información visual al repositorio central, con cada consulta a HCE
desde Internación y consultas de alto riesgo.
● Centros Materno Infantiles:
○ Estarán solicitando información visual al repositorio central, con cada acceso a HCE
desde las consultas ambulatorias de controles de embarazo.
● DEMEQUI:
○ Será el centro de menor incidencia, ya que serán contados los casos en que se
deban ver estudios ecográficos obstétricos para un paciente de DEMEQUI. Sin
embargo, la red informática de este centro, está integrada con la red de uno de los
Centros Materno Infantiles, que se encuentra físicamente contiguo.
Esta alternativa presenta problemas de acceso en tiempo real a la información de los estudios que
se encuentran almacenados en el servidor central.
Con el propósito de evitar saturación de enlaces y enlentecimiento de las aplicaciones, escalamos
entonces al tercer nivel de la propuesta. Este nivel consiste en instalar servidores locales en todos
los centros involucrados que funcionen como caché del servidor centralizado. El circuito de un
estudio ecográfico sería el siguiente:
● Se realiza un nuevo estudio en el Sanatorio Canzani.
● El estudio se almacena en el servidor local del Sanatorio Canzani.
● En horario de carga baja, se transmite hacia el servidor central en el datacenter del BPS.
● Una vez que la paciente agenda una nueva cita para consulta obstétrica, en los días
previos a dicha cita, se transfiere la información correspondiente a los estudios ecográficos

28. de esa paciente, desde el servidor central al servidor de caché del centro en cuestión. Esta
transferencia también se realiza en horarios de carga baja.
● Cuando la paciente viene a su cita, el médico accede a su HCE, donde puede ver el
informe de la ecografía y algunas imágenes que pueden estar adjuntas al informe.
● Luego que transcurre el control, se elimina esta información del caché local.
Esta alternativa permite acceso en tiempo real a la información de los estudios ecográficos, ya que
la velocidad de acceso será la de la red local (100 Mbps).

29. 5. Referencias
[1] E. Falco de Torres, El paciente equivocado, 2009
http://www.diariosalud.net/content/view/17614/625/
[2] Imagen Digital Médica, Ing. Rafael Sanguinetti
[3] Curso de imágenes médicas, núcleo de ingeniería biomédica de las Facultades de Medicina e
Ingeniería.
http://www.nib.fmed.edu.uy/imagemed/imagemed.html
http://iie.fing.edu.uy/~mdavid/ib/imag%20digital%20y%20pacs%20Daniel%20Geido.pps
[4] Monitores de grado médico
http://medicaldisplaysforless.com/product_largeimage.cfm?pk_product=434
[5] Radiology Information System
http://www.adsc.com/ris.asp
[6] Radiology Information System
http://en.wikipedia.org/wiki/Radiology_Information_System
[7] Hospital Information System
http://en.wikipedia.org/wiki/Hospital_information_system
[8] Pablo Pazos Gutiérrez, Leandro Carrasco, Traumagen: historia clínica electrónica de trauma,
con acceso a estudios imagenológicos digitales, 2010.
[9] A. Jiménez Herrera, Sistema PACS mínimo basado en el estándar DICOM
http://newton.azc.uam.mx/mcc/02_ingles/11_tesis/tesis/terminada/060701_jimenez_herrera_arman
do.pdf
[10] PACS
http://dicommexico.itoluca.com/index.php?option=com_content&view=article&id=77&Itemid=193
[11] El departamento de imagenología digital ¿en qué beneficia al radiólogo y al clínico?
http://www.imbiomed.com.mx/1/1/articulos.php?method=showDetail&id_articulo=29245&id_seccion
=1303&id_ejemplar=2776&id_revista=99