1. DIGITALIZACIN DE UN DEPARTAMENTO DE DIAGNSTICO POR LA IMAGEN

2. - Conceptos sobre la Digitalizacin de Unidadesde Imagen Mdica Radiolgica - Qu es DICOM? - Sistemas de informacin - Conclusiones Contenido 3. Conceptos sobrela Digitalizacin de Unidades de Imagen Mdica Radiolgica 4. Introduccin Conceptos 5.

La enorme cantidad de datos (TAC, PET, RMN) se volver inmanejable sin ayuda de la informtica

La informacin almacenada de forma fsica slo se puede acceder desde un sitio

Para poder acceder desde cualquier punto del mundo es necesaria realizar una estandarizacin de los protocolos

• • HL7: Estndar para el historial clnico

• • DICOM: Estndar para almacenar imgenes mdicas

Importancia de la informatizacinConceptos 6.

Integrar todos los servicios y ayudar a la direccin en el proceso de gestin

Gestionar una gran cantidad de datos e imgenes mdicas

• HIS (Integral)

• RIS (Departamental)

• PACS (Picture Archiving and Communication System)

Necesidades actuales + InternetTELEMEDICINA Conceptos 7. Requerimientos de la digitalizacin integral Un proyecto de Digitalizacin Global de Unidad de Diagnstico por Imagen Radiolgica NOes: -Un proyecto deequipamiento electromdico -Unaaplicacin clnica(de Imagen, ) sino unSistema de Informacinque debe evaluar de forma integrada y coherente todas sus infraestructuras Conceptos 8. Qu es DICOM? 9. Qu es DICOM? Qu es DICOM?

• DICOM es el acrnimo deDigital Imaging and Communication in Medicine

• Este protocolo de comunicacin fue desarrollado en 1987 por el ARC (American College of Radiology) y la NEMA (National Electronics Manufactures Association)

• Define un protocolo de transmisin de imgenes mdicas y datos referentes al paciente

• En la actualidad existen varias versiones pero la ms utilizada es la 3.0

10. Qu es DICOM? Cmo 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 est compuesto de tres etapas:

• • Inicio de la comunicacin

• • Transferencia de datos

• • Fin de la comunicacin

11. Cmo funciona DICOM? Qu es DICOM?

• DICOM est basado en una comunicacin TCP/IP

12. Formato de imagen DICOM

• • El protocolo DICOM crea un fichero de extensin .dcm con la siguiente informacin:

• • Informacin personal del paciente

• • Datos del equipo utilizado

• • Parmetros de la imagen (Profundidad, tamao, contrastes)

• • Estudio realizado (Crneo, Trax, Resonancia)

• • Compresin 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

Qu es DICOM? 13. Sistemas de informacin

HIS

RIS

PACS

14. Relacin entre HIS-RIS-PACS HIS RIS PACS HL7 DICOM Sistemas de informacin 15. Relacin entre HIS-RIS-PACS RIS HIS PACS Modalidades Datos de paciente y prueba Resultado Datos de paciente Informes Lista de trabajo y gestin de datos Imgenes y datos de paciente y estudio Sistemas de informacin 16.

• Concepto:

• Hospital Information System

• Algunas aplicaciones:

• Administrativas (nminas, contabilidad)

• Mdico-Administrativas (Admisin, archivo)

• Mdicas (Peticiones y resultados de pruebas)

• Conexin exterior

HIS Sistemas de informacin 17.

• Centraliza los procesos administrativos y mdico-administrativos

• Distribuido a nivel departamental

• Arquitectura cliente-servidor

• Para la comunicacin dentro del centro se utiliza una intranet

Caractersticas de un HIS Sistemas de informacin 18.

• Generales:

• • TCP/IP

• • SQL

• Especficos: HL7 (Health Level 7)

• • Define formatos de mensaje a alto nivel posibilitando la comunicacin en los sistemas HIS/RIS

Estndares utilizados por el HIS Sistemas de informacin 19.

• Concepto:

• Radiology Information System

• Algunas aplicaciones:

• • Registro del paciente

• • Citacin

• • Informes

• • Gestin del archivo de imagen

• • Gestin de la base de datos

• Se comunican con el PACS a travs del estndar DICOM (Modality Worklist Management)

• Permite automatizar tareas del PACS

RIS Sistemas de informacin 20. Relacin entre RIS-PACS APROBACIN INFORME 21. PACS

Objetivos

Diseo y arquitectura

Bases de datos

Tecnologa de almacenamiento

Hardware necesario

• Estaciones de trabajo

• Redes de comunicacin

Ventajas

Inconvenientes

22.

• Los primeros PACS comenzaron a usarse en los 80 en Estados Unidos.

• Un PACS (Picture Archiving and Communication System) es un mtodo de almacenamiento y comunicacin de imgenes y datos mdicos.

PACS PACS 23.

• Almacenar las imgenes

• Evitar la prdida o la no disponibilidad de los exmenes

• Recuperar imgenes en el menor tiempo posible

• Posibilidad de poder usar las imgenes desde otros puntos del servicio/hospital

• Poder emplear diversos estudios de imagen simultneamente

Objetivos de un PACS Sistemas de informacin PACS 24. Visin general de un PACS Sistemas de informacin PACS TCP-IPDICOM 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 diseo:

• • Volumen de datos

• • Recuperacin de datos de acceso rpido (cercanos en el tiempo)

• • Recuperacin de datos de acceso lento (lejanos en el tiempo)

• Arquitecturas posibles:

• • Centralizada

• • Distribuida

• • Distribuida mltiple

Diseo y arquitectura Sistemas de informacin PACS 26.

• Un nico 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 estacin

• • Administracin del sistema de archivos ms sencilla

• Inconvenientes:

• • La red de comunicaciones y el servidor de archivos deben de ser muy rpidos para recuperar las imgenes en tiempos razonables

• • Si falla el servidor, no funcionar nada en el sistema

• • Uso de lneas dedicadas

Arquitectura centralizada Sistemas de informacin 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 administracin de los archivos es algo ms compleja

Arquitectura distribuida Sistemas de informacin 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 podran configurar los PACS otorgando permisos en funcin del tipo de usuario

Arquitectura distribuida mltiple Sistemas de informacin PACS 29.

• Una base de datos es una coleccin de informacin organizada para optimizar el almacenamiento y la recuperacin

• Se utiliza DBMS (Data Base Management System) para programarlas

• La rapidez en la recuperacin de las imgenes depende de la base de datos

• Requiere un mantenimiento preventivo

• Es necesario realizar una copia de seguridad peridica

Base de datos Sistemas de informacin PACS 30.

• Las bases de datos relacionales son las ms utilizadas debido a su robustez, facilidad de entender y optimizacin.

• Las consultas se realizan a travs de SQL

• En la base de datos se almacena voz, datos e imgenes.

• Inconveniente: El tamao de las imgenes es muy elevado por lo que podra ser necesario utilizar una BD con varios disco o servidoresComplejo

• Solucin: utilizar un puntero en lugar de la imagen

• Deben incluir un sistema de bsqueda inteligente (prefetch) para localizar imgenes con rapidez

Base de datos Sistemas de informacin PACS 31.

• En las horas siguientes a la adquisicin de una imagen, esta se consulta con mayor probabilidad

• • Almacenamiento a corto plazo: Discos locales y memoria

• • Almacenamiento a medio plazo: En el servidor (Compresin reversible)

• • Almacenamiento a largo plazo: debe ser permanente (Compresin irreversible)

Tecnologa de almacenamiento Sistemas de informacin PACS 32.

• Almacenamiento a largo plazo :

• • Medios impresos: coste elevado y muchos inconvenientes (espacio, tiempo de recuperacin, visualizacin localizada)

• • Tecnologa ptica

• • • - ODJ: Compuesto por 150 1000 discos de 14 Gb

• • • Cada disco slo se puede grabar una vez

• • • Este mtodo es muy utilizado

• • • - 5 MOD: Tienen capacidad de 5.2 Gb(3-4 Mb/s)

• • • Se pueden reutilizar

• • • - CD-R, CD-RW, DVD(0,6 Mb/s)

• • Cintas magnticas: es el mtodo ms barato. Son capacesde realizar bsquedas aleatorias encintas de 20 Gb en 15-30 seg

Sistemas de informacin Tecnologa de almacenamiento PACS 33.

• Equipos para adquirir las imgenes

• • CR, CT, MRI, US

• Servidor en el que almacenar las imgenes (Tbytes)

• Estaciones de trabajo

• Red informtica con ancho de banda elevado

• Impresoras

• Digitalizadores

Hardware necesario en un PACS Sistemas de informacin PACS 34. ESTACIONES DE TRABAJO (PACS) Sistemas de informacin PACS 35. Estaciones de trabajo de un PACS (1/9)

• Estn compuestas por un ordenador con unos monitores para diagnstico mdico y el software de la aplicacin

• Los monitores de diagnstico mdico tienen una resolucin mucho mayor. Algunos ejemplos de monitores estndar:

• • SVGA: 800 x 600 0,48 Mpixels

• • XVGA: 1024 x 7680,78 Mpixels

• • WXGA: 1280 x 8001,024 Mpixels

Sistemas de informacin PACS 36.

• Resolucin monitor diagnstico mdico5Mpixels

• Resolucin de contraste: 2 N

• Resolucin del monitor:X x Y x N

• Tambin 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 informacin PACS 37.

• Funciones de la estacin de trabajo

• • Preparacin del caso

• • Recogida de todas las imgenes relevantes al estudio de un paciente

• • Image arrangement

• • Herramientas para ordenar y buscar las imgenes:

• • - 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 informacin PACS 38. Estaciones de trabajo de un PACS (4/9) Sistemas de informacin PACS 39.

• • Interpretacin :

• • Herramientas de medida para diagnosticar

• • - Voltear imgenes

• • - Rotaciones

• • - Zoom

• • - Recortes

• • - Medidas lineales

• • - Medidas angulares

• • - Realizar movimientos en la ventana de niveles degrises (W L)

• • - Aplicar filtros (Resaltar puntos, pseudo 3D, realce,perfilado)

Estaciones de trabajo de un PACS (5/9) Sistemas de informacin PACS 40. Estaciones de trabajo de un PACS (6/9) Positivado, contrastado de la regin de inters y medida lineal Rotacin, zoom y realce de la regin de inters Sistemas de informacin PACS 41.

• • Documentacin :

• • Herramientas para anotar las imgenes y generacin de informes escritos o dictados

Estaciones de trabajo de un PACS (7/9) Sistemas de informacin PACS 42.

• • Otras herramientas de uso general :

• • - Importar imgenes DICOM de otros medios (USB, DVD)

• • - Exportar imgenes

• • - Enviar a imprimir

Estaciones de trabajo de un PACS (8/9) Sistemas de informacin PACS 43.

• Dinmica seguida por el radilogo

• 1.Seleccionar un paciente

• 2.Revisar el examen y comprobar que dispone de toda lainformacin necesaria

• 3.Revisin del paciente comparando con estudios anteriores

• 4.El radilogo responde las preguntas de la orden procedentedel especialista con la informacin disponible

• 5.Finaliza el informe y lo firma.

Estaciones de trabajo de un PACS (9/9) Sistemas de informacin PACS 44. REDES DE COMUNICACIN Sistemas de informacin PACS 45.

• La red de comunicaciones es un aspecto vital en

• la eficiencia de un PACS por varios motivos:

• • El tamao de los archivos a transmitir es elevado

• • • - Un archivo de texto ocupa unos 100 kb 2 Mb

• • • - Un estudio tpico de rayos ocupa unos 18 Mb

• • Transmisin de una gran cantidad de archivos

• • La velocidad es determinante

• • Debe ser dimensionada para evitar la congestin del servicio

Redes de comunicacin para PACS Sistemas de informacin PACS 46. Redes de comunicacin-Tamao de los archivos Sistemas de informacin PACS 47.

• Topologa de la red

• Red fiable. Se debe tener una red secundaria

• Seguridad en la transmisin

• Capacidad de las lneas

• • 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 informacin PACS 48.

• Supongamos que en un hospital se adquieren a lo largo del ao 2Tbytes. Si suponemos que cada examen se mueve de media 20 veces al ao despus de ser adquirido y que el tiempo de trabajo al da son 10 horas Qu capacidad debera tener la lnea utilizada?

• Informacin que se mueve al ao: (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 informacin

Ejemplo de clculo de los requisitos de la red Sistemas de informacin PACS 49.

• El espacio fsico necesario para archivar todas imgenes se reduce considerablemente

• Las imgenes pueden ser recuperadas rpidamente

• Las imgenes se pueden consultar simultneamente desde varios sitios

• Facilita el postproceso de las imgenes mdicas

• Facilidad para realizar backups

Ventajas de los PACS (I) Sistemas de informacin PACS 50.

• Se reducen costes al no necesitar pelculas ni qumicos

• Reduccin de la dosis del paciente y del tiempo en espera

• Mejora de la productividad de los tcnicos

• Posibilita la utilizacin de la telemedicina

• Reduccin al mnimo del riesgo de prdida de archivos (RAID, copias de seguridad)

Ventajas de los PACS (II) Sistemas de informacin PACS 51. Inconvenientes de los PACS

• No se pueden tolerar periodos largos de cada puesto que el PACS gestiona y muestra informacin vital del paciente

• Es necesaria una gran inversin econmica inicial

Sistemas de informacin PACS 52. Conclusin Sistemas de informacin PACS Red informtica 53. Conclusiones 54.

• Actualmente vivimos en la era de la informacin y la tecnologa

• Este exceso de informacin en el campo de la medicina, hace imprescindible el uso de la tecnologa para poder abordar tal cantidad de datos de forma ordenada y eficiente

• Por ello en los departamentos de radiologa se est 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 informacin como HIS y RIS, pero la finalidad de todos ellos se reduce en:MEJORAR LA ORGANIZACIN DEL CENTRO Y LA ATENCIN AL PACIENTE

Conclusiones 55. Muchas gracias por su atencin Zaragoza, 13 deFebrerodel 2008 Roberto Sanjuan (s.tecnico@cedyt.com)