Imagenolog

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Imagenología digital y PACS
núcleo de ingeniería biomédica facultades
de ingeniería y medicina universidad de la
república
Ing. Daniel Geido
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Introducción
Por que digitalizar? Radiología digital vs
Radiología analógica

• Beneficios obtenidos
• Menor dosis de radiaciones para el paciente y el
  operador.
• Menor cantidad de material contaminante (Plomo,
  Químicos de revelador y fijador).
• Ahorros económicos placas radiográficas y rollos
  fotográficos, ahorro en la compra de reveladores
  y fijadores, ahorro en la compra y mantenimiento
  de procesadoras de placas y equipos de revelado.
• Disminución del espacio físico para guardar las
  imágenes, uso de archivos digitales.
• Diagnóstico remoto y envío de resultados por
  intranet hospitalaria o internet, brindando
  rapidez, practicidad y posibilidad de
  interconsulta entre profesionales al instante.
• Alto contraste de las imágenes digitales, uso de
  monitores especiales software con herramientas de
  procesamiento que ayudan al médico, facilitando y
  mejorado el diagnóstico.

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Flujo de trabajo con radiografia convencional
Identificadora
Chasis con película virgen
Diagnóstico y Archivo
Imagen latente
Película revelada
Médico radiólogo
Reveladora
Equipos de RX analógicos
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Técnicas de digitalización

• Ciertos equipos (modalidades), como ser CT, MR,
  NM, US, DSA es mucho mas común que posean salida
  digital (aunque no siempre).
• Otros como RX convencional, portátiles,
  mamografía, radioscopía, etc no es común que la
  tengan y hay que digitalizarlos.
• Tenemos 2 maneras de hacer esto
• Forma directa.
• Forma indirecta.

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Digitalización en forma directa

• DR (Digital Radiography)
• Se utilizan detectores digitales directamente del
  tipo flat pannel quienes convierten los Rx en
  luz (yoduro de cesio) y son captados por pequeños
  elementos del estilo TFT.
• DDR es una variante en la cual no hay conversión
  a luz, directamente pasan de Rx a señales
  eléctricas.

Consola de diagnóstico
Impresora laser de placas
Identificación del paciente (ingreso manual o
captura de datos)
Archivo
Equipos de RX digital
Previsualización
Conexión con el resto del servicio de imaginología
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Digitalización en forma directa

• CR (Computed Radiography)
• Esta en el límite entre ser un método directo o
  indirecto.
• Se sustituye la placa convencional por una placa
  con capacidad de memoria
• Placa de fluorobromo de bario, los Rx hacen que
  electrones pasen de un estado de baja energia a
  uno de mas alta. Al volver a su estado de reposo
  emitirían, pero esto es impedido mediante
  trampas existentes en la placa.
• Dicha placa se coloca en el CR quien realiza un
  barrido punto a punto con un laser de He-Ne de
  633nm, provocando la liberación de las trampas
  y volviendo a su estado de reposo emitiendo luz
  azul de aprox 400nm. Dicha luz es captada y
  convertida en una señal eléctrica.
• Luego la placa se borra sometiendola a luz
  intensa quedando lista para un nuevo uso, llegan
  a durar alrededor de 3000 reusos.

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Flujo de trabajo con radiografia computada, CR
Impresora laser de placas
Archivo
Chasis con película borrada
Chasis expuesto Imagen latente
Imagen digital
Lector de chasis, CR Se borra la pelicula
Consola de diagnóstico
Estación de previsuaización e identificación de
paciente (ingreso manual o captura de datos)
Equipos de RX analógicos
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Digitalización en forma indirecta

• Digitalizador de placa
• Fotografiar, con una cámara montada en un
  soporte, la placa sobre un negatoscopio de
  suficiente intensidad.
• Sistema CCD es un escáner en el cual se ilumina
  la placa y mediante detectores del tipo Charged
  Coupled Device se captura la información, es
  necesario iluminar la placa de ambos lados.
• Tecnología láser se utiliza luz láser para
  iluminar la placa y mediante fotomultiplicadores
  se captura la imagen.
• Solo los dos ultimos son aceptados por la ACR
  (American College of Radiology)
• Capturadoras de video (frame grabbers)
• Se utilizan tarjetas digitalizadoras para
  capturar la señal de video proveniente del
  equipo. Para equipos con salidas de video tipo
  PAL, NTSC bastan capturadores comunes, pero para
  otros casos como DSA por ejemplo se requieren
  tarjetas especiales, dadas las características de
  la señal.

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Flujo de trabajo con digitalizadores indirectos
Arco en C
Impresora laser de placas
Archivo
Escáner de placas
Chasis expuesto Imagen latente
Imagen digital
Película revelada
Consola de diagnóstico
Reveladora
Equipos de RX analógicos
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Normalización

• Cada fabricante tenía su formato de imagen y
  protocolo de comunicación propios. Esto
  imposibilitaba interconexión.
• Surge una iniciativa conjunta entre ACR (American
  College of Radiology) y NEMA (National Electrical
  Manufacturers Association).
• Crear un estándar único internacional para el
  intercambio de imágenes entre equipos de
  diferentes fabricantes.
• Asi surge DICOM (Digital Imaging and
  Communication in Medicine).
• Es un estándar internacional diseñado para el
  intercambio, almacenamiento y gestión de imágenes
  médicas y su información asociada

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DICOM

• Es un estándar internacional como lo es GSM en
  telefonía móvil o VHS en video, etc.
• Implementa soluciones en capas superiores,
  compatible con modelo OSI de capas y corre sobre
  TCP/IP de capa 3.
• Sus primeras versiones datan de 1985, DICOM 1.0 y
  en 1988 DICOM 2.0
• En 1993 surge DICOM 3.0 que es la versión
  utilizada hasta hoy en día con varias mejoras
  implementadas.
• Cada fabricante debe tener un Dicom Conformance
  Statement, donde se especifica que partes del
  estandar se implementan y como se hace.
• Un equipo será compatible DICOM solo si posee su
  DCS asociado.
• DICOM define el formato de una imagen y su
  información asociada pero también la forma en que
  interactuan los equipos.

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DICOM

• Formato de imagen

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DICOM

• Estándar de comunicación
• Se definen Clases de Servicios Verification,
  Storage, Query/Retrieve, Print, Modality
  Worklist, etc.
• Se definen objetos CT, MR, CR, etc.
• Sumando ambos se tienen las SOP (Service Object
  Pair) Servicio Objeto.
• Ejemplos de SOP
• Verification.
• Basic Film Session.
• CT Image Storage.
• MR Image Storage.
• Query/Retrieve.
• Etc.
• Se definen dos tipos diferentes de actores
• SCU (Service Class User), es quien realiza la
  petición, por ejemplo quiero imprimir o quiero
  consultar por un estudio.
• SCP (Service Class Provider), es quien otorga el
  servicio, por ejemplo la impresora, o el archivo.

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HL7

• Organización fundada en 1987 por proveedores de
  soluciones clínicas
• Establece un mecanismo de mensajería para
  intercambio de información clínica
• Registro de datos de paciente
• Gestión de contactos clínicos
• Gestión de peticiones y resultados
• Programación de actividades
• Observaciones clínicas

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HL7

• Características
• El estándar clínico más importante (65 según
  HIMSS)
• Aprobación ANSI
• Más de 450 miembros en la organización
• Inconvenientes
• No es una solución plugnplay, requiere un
  proceso de análisis de las soluciones a integrar
• No tiene semántica que especifique el significado
  de los campos
• No contempla información compleja (imágenes,
  informes), por eso es necesario combinarlo con
  DICOM.
• Utilizando DICOM Y HL7 tengo la solución completa
  para la administración del departamento de
  imagenología y su interacción con el resto del
  hospital.

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Necesidades

• Gran complejidad en los sistemas de generación de
  imagen
• Radiología convencional - tomografía
• Ecografía - Doppler
• Resonancia magnética
• Emisión de partículas
• Los equipos de hoy en día y los volúmenes de
  imágenes utilizados en cada estudios abren la
  necesidad de utilizar sistemas dedicados para
  administrar dicha información.

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Necesito Sistemas de Gestión
REGISTRO DE PACIENTES
GENERADOR DE PETICIONES
Registro de paciente
VISUALIZACIÓN DE INFORMES
HIS
Registro de paciente
EJECUCIÓN DE PETICIONES
REPOSITORIO DE INFORMES
GESTIÓN DE INFORMES
CREACIÓN DE IMAGEN
Ejecución de procedimiento
GESTOR DE PROCEDIMIENTO
GESTOR DE IMÁGENES
ARCHIVO DE IMÁGENES
CREACIÓN DE INFORMES
RIS
Listas de trabajo
Ejecución de procedimiento
Almacenamiento de imágenes
Consulta de imágenes
MODALIDAD DE ADQUISICIÓN
VISUALIZADOR DE IMÁGENES
HIS Hospital Information System RIS Radiology
Information System PACS Picture Archiving and
Communication System
PACS
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Interfaces para comunicación
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PACS
Arco en C
Equipo de RX digital
Equipos de RX analógicos
Equipos de RX portátiles
Resonancia Magnética
Tomógrafo
Mamógrafo
Otras modalidades
Distribución Web
Servidor de archivo central Servidor web Estación
de respaldos
Utilizado para acceso desde estaciones dentro o
fuera del hospital
Estaciones de Diagnóstico dentro del hospital
Impresora de placas
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Estaciones de diagnóstico
Fácil de utilizar, solo visualización sin mucho
procesamiento, costo bajo
Estaciones convencionales
Mas compleja, mas herramientas específicas para
ciertas modalidades, monitores grado médico,
costo medio
Estación específica
Hardware especializado, herramientas avanzadas,
doble monitor grado médico, reconstrucciones 3D,
costo elevado
Estación avanzada
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Servidor de archivo y web

• Almacenamiento central utilizando hardware
  redundante RAID.
• Grabación de CDs o DVDs.
• Respaldos de varios GigaBytes online o nearline,
  DAS (Direct Attached Storage, CD, DVD, cinta,
  JukeBox, etc), NAS (Network Attached Storage, uso
  de la LAN), otros.
• Mantener base de datos de pacientes y estudios
  realizados sin guardar imágenes pero sabiendo
  donde fueron almacenadas para respaldo, respaldos
  offline.
• Servidor web o servidor de teleradiología para
  distribución de imágenes fuera del hospital,
  médicos que ven en su casa, estudios enviados a
  otras clínicas u hospitales, cuidado con el
  monitor que se usa. Puede ser usado dentro del
  mismo hospital.