¿Qué es la infraestructura de informática de imagenología médica (MIII) en los sistemas PACS?
%25252520en%25252520los%25252520sistemas%25252520PACS%252525202600%25252520x%252525201006.avif)
La infraestructura de informática de imagenología médica (MIII) es un método organizado para seleccionar herramientas y sintetizar datos de los sistemas HIS, RIS, PACS y ePR con el objetivo de desarrollar un sistema de diagnóstico o tratamiento basado en imágenes. Todo esto forma parte de la disciplina conocida como informática médica.
La infraestructura de informática de imagenología médica (MIII) es un servidor diseñado para aprovechar los recursos, imágenes y datos relacionados existentes en el PACS.
La MIII tiene aplicaciones en educación, investigación y servicios clínicos horizontales y longitudinales a gran escala.
La MIII es el vehículo ideal para facilitar este uso del PACS, además de su servicio clínico diario. A continuación, conoceremos más sobre sus funcionalidades.
Arquitectura y componentes de un sistema MIII
Un sistema MIII se compone de los siguientes elementos:
- Imágenes médicas y datos asociados (incluida la base de datos PACS).
- Herramientas de procesamiento de imágenes.
- Visualización e interfaz gráfica de usuario.
- Redes de comunicación.
- Gestión de bases de datos y software orientado a aplicaciones.
PACS y datos relacionados
La fuente de datos de la MIII está compuesta por la base de datos del PACS y otras bases de datos relacionadas con el sistema de información de salud que contienen:
- Datos demográficos del paciente.
- Historias clínicas.
- Imágenes médicas.
- Los informes de diagnóstico correspondientes.
- Resultados de pruebas de laboratorio.
Todos estos datos se organizan y archivan según protocolos y formatos de datos estandarizados, como DICOM para imágenes y HL7 para texto.
Además, puede utilizarse un vocabulario de salud controlado como estándar para identificadores, códigos y mensajes médicos propuesto por la American Medical Informatics Association.
Procesamiento de imágenes
El software de procesamiento de imágenes permite configurar el mecanismo de indexación y recuperación del contenido de las imágenes. Sus funciones incluyen segmentación, determinación de regiones de interés, análisis de textura, análisis de contenido, operaciones morfológicas, registro de imágenes y correspondencia de imágenes.
Estas pueden realizarse de forma automática o interactiva a través de una puerta de enlace de entrada o de un servidor del sistema PACS. El resultado del procesamiento de imágenes puede ser una nueva imagen o una descripción de ciertas características.
Los datos extraídos por las funciones de procesamiento de imágenes pueden añadirse al archivo de datos de imágenes del sistema MIII.
Gestión de bases de datos y del conocimiento
El software del componente de gestión de bases de datos y de la base de conocimiento cumple varias funciones:
- Integra y organiza las imágenes del PACS junto con todos los datos relacionados, extrae características de imagen y palabras clave del procesamiento de imágenes, y deriva reglas y pautas heurísticas médicas en un modelo de datos multimedia coherente.
- Permite la gestión de bases de datos en línea, la indexación y recuperación basadas en contenido, el formateo y la distribución para su visualización y manipulación.
- Herramientas de extracción de datos. Con la base de conocimiento como guía, pueden utilizarse como método para extraer información relevante de las bases de datos.
Visualización e interfaz gráfica de usuario
La visualización y la interfaz gráfica de usuario son componentes de salida. Ambos componentes están relacionados con el diseño de la estación de trabajo.
La visualización incluye renderizado 3D, fusión de datos de imagen y visualización de imágenes estáticas y dinámicas. También utiliza los datos extraídos del procesamiento de imágenes (es decir, segmentación, realce y sombreado) para el renderizado de salida.
La visualización puede realizarse en una estación de trabajo estándar (WS) o con motores gráficos de alto rendimiento. En una estación de trabajo de bajo rendimiento, la visualización final puede precalcularse y empaquetarse en la WS; en cambio, con motores gráficos de alto rendimiento, el renderizado puede realizarse en tiempo real en la WS.
Redes de comunicación
Las redes de comunicación incluyen el hardware de red y los protocolos de comunicación necesarios para conectar entre sí los componentes de la MIII, así como con el sistema PACS.
La red de comunicación de la MIII puede tener dos arquitecturas:
- Contar con su propia red dedicada conectada a las redes del PACS. Esta debe ser transparente para los usuarios y ofrecer el alto rendimiento necesario para que la MIII solicite imágenes y datos relacionados del PACS y distribuya los resultados a las estaciones de trabajo de los usuarios.
- Puede compartir las redes de comunicación con el PACS. En este caso, la MIII debe tener un segmento lógico aislado de las redes del PACS para no interferir con las funciones clínicas diarias del PACS.
Seguridad e integración del sistema
Una vez procesadas las imágenes en el sistema PACS, se requieren ciertos mecanismos de validación para garantizar su integridad y precisión. Cuando estos componentes se implementan en la MIII, puede diseñarse y desarrollarse software orientado a aplicaciones para integrar los componentes necesarios para una aplicación clínica, de investigación o educativa específica.
La integración del sistema incluye la interfaz del sistema, los datos compartidos y el software del área de trabajo.
El software de interfaz del sistema utiliza protocolos y redes de comunicación existentes para conectar todos los componentes de la infraestructura en un sistema integrado de información de imágenes.
El software de área de trabajo y datos compartidos asigna y distribuye recursos, incluidos datos, espacio de almacenamiento y estaciones de trabajo, a los usuarios en línea.
Información de imágenes médicas basada en PACS
Originalmente, los sistemas PACS surgieron como un sistema de gestión de imágenes para mejorar la eficiencia de la práctica radiológica. Esto ha evolucionado tanto que se ha convertido en un sistema integrado para todo el hospital que maneja medios de información en muchas formas, incluyendo: voz, texto, registros médicos, imágenes de formas de onda y grabaciones de video.
Para integrar estos diversos tipos de información, se requiere tecnología multimedia, que incluye: plataformas de hardware, sistemas de información y bases de datos, protocolos de comunicación, tecnología de visualización, e interconexión e integración de sistemas.
A medida que un PACS crece en tamaño y funcionalidad, también lo hace el contenido de su base de datos. La riqueza de información dentro del PACS ofrece la oportunidad de un enfoque completamente nuevo para la investigación y la práctica médica a través de la disciplina de informática médica.
A continuación, presentamos algunos recursos de MIII como ilustración de su conectividad y uso.
Algunos de los recursos utilizados por la infraestructura de informática de imagenología médica (MIII) basada en PACS son:
Contenido basado en imágenes indexadas
Los sistemas PACS utilizan una base de datos MIII mejorada que contiene las palabras clave de los informes de diagnóstico, el historial del paciente y las secuencias de imágenes, así como ciertas características de las imágenes para la indexación basada en el contenido de las imágenes de la modalidad subyacente en la base de datos PACS.
El uso de indexación artificial como el nombre del paciente, ID, grupo de edad, categoría de enfermedad, etc., mediante búsquedas de palabras clave unidimensionales, es un procedimiento bastante sencillo.
Por otro lado, indexar contenido de imágenes es complicado, ya que la consulta debe comprender primero el contenido de la imagen, lo cual puede incluir términos abstractos (por ejemplo, regiones de interés), datos cuantitativos derivados (por ejemplo, área y volumen del objeto de interés) e información de textura (por ejemplo, enfermedad intersticial).
Renderizado y visualización tridimensional
El renderizado 3D en PACS está diseñado como un sistema de gestión de datos. Carece de la capacidad computacional para el análisis de contenido de imágenes en la estación de trabajo de imagenología o en el controlador PACS.
Por esta razón, es necesario asignar recursos de computación y renderizado 3D en la infraestructura MIII para cálculos de alto rendimiento en caso de que las estaciones de trabajo MIII soliciten dicha tarea.
Una vez completado un cálculo 3D determinado, los resultados, junto con la capacidad de visualización, pueden distribuirse a otras estaciones de trabajo de imagenología a través de redes de alta velocidad.
Computación distribuida
La idea básica detrás de la computación distribuida es que, si varios ordenadores están conectados en red, la carga de trabajo puede dividirse en partes más pequeñas de modo que cada ordenador trabaje más rápido y el tiempo total disminuya.
Solicitar una demostración
Referencias
- PACS and imaging informatics. Basic Principles And Applications. H. K. Huang, D.Sc., FRCR (Hon.) 2004.
- Informática de imagenología médica Radiology Key.