Implementación de sistemas PACS mediante redes P2P y almacenamiento en “la nube”

El diagnóstico medico por imágenes representa en nuestros días, uno de los pilares fundamentales para el tratamiento de enfermedades. El presente trabajo describe la metodología e integración de tecnologías para acelerar la velocidad de transferencias de imágenes de alta calidad diagnóstica sin pérdida de información, sobre conexiones de datos de baja velocidad asimétricas; utilizando tecnología P2P. Logramos, de esta manera, vincular regiones geográficas diversas y equipamiento diverso.Sociedad Argentina de Informática e Investigación Operativ

Implementación de sistemas PACS mediante redes P2P y almacenamiento en “la nube”

El diagnóstico medico por imágenes representa en nuestros días, uno de los pilares fundamentales para el tratamiento de enfermedades. El presente trabajo describe la metodología e integración de tecnologías para acelerar la velocidad de transferencias de imágenes de alta calidad diagnóstica sin pérdida de información, sobre conexiones de datos de baja velocidad asimétricas; utilizando tecnología P2P. Logramos, de esta manera, vincular regiones geográficas diversas y equipamiento diverso.Sociedad Argentina de Informática e Investigación Operativ

PACS de patologia: uma plataforma centralizada para a gestão de imagem médica de patologia

The clinical area of digital Pathology is still giving its first steps in the development of interoperable solutions that enable the distributed acquisition, storage, and visualization of medical images, including diagnostic support tools. Nowadays, digital management solutions use proprietary image formats and communication protocols that are not compatible with the DICOM standard. Moreover, the available technologies are not mature enough to support the practice of medicine in an area where scanned images can reach several gigapixels, requiring new engineering approaches to support huge volumes of data, in the order of gigabytes per study, that need to be consumed in real time. This dissertation aims to research and develop new technologies and associated information systems, capable of supporting the digital acquisition of pathology images, their centralized archive, sharing, and collaborative review with decision support tools. The result is an innovative web solution, focused on increasing productivity, with safe diagnostics and based on normalized protocols. A common web browser was transformed into a professional workstation that is able to access the image repository at any place and time, regardless of the operating system and without any prior installation.A área de Patologia clínica digital ainda se encontra a dar os primeiros passos no desenvolvimento de soluções interoperáveis que permitam a aquisição, arquivo e visualização distribuída da imagem, incluindo ferramentas de suporte ao diagnóstico. Os atuais cenários de revisão à distância usam aplicações proprietárias que não são interoperáveis com a norma DICOM. Isto deve-se ao facto de a tecnologia não estar suficientemente madura para apoiar a prática clínica numa área em que uma imagem digitalizada pode atingir vários giga-pixels, requerendo novas soluções de engenharia para suportar grandes volumes de dados, da ordem de gigabyte por estudo, que necessitam de ser consumidos remotamente em tempo real. Esta dissertação teve como objetivo estudar e desenvolver tecnologias e sistemas de informação que permitam a aquisição digital da imagem de patologia, o seu arquivo centralizado, a partilha e revisão colaborativa com ferramentas de suporte à decisão. O resultado é uma solução Web inovadora, de elevada produtividade, diagnóstico seguro e baseada em processos e protocolos normalizados. Um Web-browser comum foi transformado numa estação de trabalho capaz de aceder ao arquivo em qualquer altura e qualquer lugar, independentemente do sistema operativo, computador ou dispositivo móvel.Mestrado em Engenharia Informátic

Arquiteturas federadas para integração de dados biomédicos

Doutoramento Ciências da ComputaçãoThe last decades have been characterized by a continuous adoption of IT solutions in the healthcare sector, which resulted in the proliferation of tremendous amounts of data over heterogeneous systems. Distinct data types are currently generated, manipulated, and stored, in the several institutions where patients are treated. The data sharing and an integrated access to this information will allow extracting relevant knowledge that can lead to better diagnostics and treatments. This thesis proposes new integration models for gathering information and extracting knowledge from multiple and heterogeneous biomedical sources. The scenario complexity led us to split the integration problem according to the data type and to the usage specificity. The first contribution is a cloud-based architecture for exchanging medical imaging services. It offers a simplified registration mechanism for providers and services, promotes remote data access, and facilitates the integration of distributed data sources. Moreover, it is compliant with international standards, ensuring the platform interoperability with current medical imaging devices. The second proposal is a sensor-based architecture for integration of electronic health records. It follows a federated integration model and aims to provide a scalable solution to search and retrieve data from multiple information systems. The last contribution is an open architecture for gathering patient-level data from disperse and heterogeneous databases. All the proposed solutions were deployed and validated in real world use cases.A adoção sucessiva das tecnologias de comunicação e de informação na área da saúde tem permitido um aumento na diversidade e na qualidade dos serviços prestados, mas, ao mesmo tempo, tem gerado uma enorme quantidade de dados, cujo valor científico está ainda por explorar. A partilha e o acesso integrado a esta informação poderá permitir a identificação de novas descobertas que possam conduzir a melhores diagnósticos e a melhores tratamentos clínicos. Esta tese propõe novos modelos de integração e de exploração de dados com vista à extração de conhecimento biomédico a partir de múltiplas fontes de dados. A primeira contribuição é uma arquitetura baseada em nuvem para partilha de serviços de imagem médica. Esta solução oferece um mecanismo de registo simplificado para fornecedores e serviços, permitindo o acesso remoto e facilitando a integração de diferentes fontes de dados. A segunda proposta é uma arquitetura baseada em sensores para integração de registos electrónicos de pacientes. Esta estratégia segue um modelo de integração federado e tem como objetivo fornecer uma solução escalável que permita a pesquisa em múltiplos sistemas de informação. Finalmente, o terceiro contributo é um sistema aberto para disponibilizar dados de pacientes num contexto europeu. Todas as soluções foram implementadas e validadas em cenários reais

Estudo exploratório dos valores de SAR em ressonância magnética

Mestrado em Tecnologias da Imagem MédicaIntrodução. A imagem por Ressonância Magnética (RM) apresenta-se como uma modalidade de excelência na avaliação não invasiva do corpo humano, aliada a um desenvolvimento tecnológico contínuo. A aquisição de imagem por RM compreende a interação de três diferentes tipos de campos eletromagnéticos (não ionizantes) com o corpo humano. Uma das principais preocupações de segurança em RM prende-se com a absorção de energia de Radiofrequência (RF), que está maioritariamente associada ao aumento de temperatura dos tecidos, cujo controlo é importante em doentes com capacidade termorreguladora comprometida, febris, grávidas, idosos ou crianças. A monitorização da absorção de RF no exame de RM é levada a cabo pelo parâmetro SAR (Taxa de Absorção Específica, do inglês, Specific Absorption Rate), sob a qual assentam recomendações internacionais, e que se define como a energia de RF total absorvida por unidade de massa do tecido. Contudo, a determinação da SAR não é trivial em seres humanos, visto que a absorção de energia depende de imensas variáveis. Além disso, a implementação do cálculo da SAR recai sobre os fabricantes dos equipamentos, que não são totalmente esclarecedores quanto aos procedimentos ou variáveis que têm em conta nesta estimativa. Objetivo. O presente trabalho apresenta uma abordagem exploratória dos valores de SAR de corpo inteiro reportados pelo equipamento e armazenados nos metadados DICOM, procurando relações ou tendências para com a massa corporal, índice de massa corporal (IMC) e género, em estudos de Abdómen/Pélvis e Crânio. Métodos. Extraíram-se os metadados produzidos por um equipamento 3 Tesla Siemens, utilizando a plataforma Dicoogle. Para cada tipo de estudo, sequências de pulso e respetiva ponderação de imagem foram relacionadas com a massa corporal, IMC e género, recorrendo a diagramas de caixa e adicional análise estatística da significância e tamanho do efeito. Resultados. Os limites de SAR não foram excedidos. Na generalidade, observou-se uma tendência de diminuição dos valores de SAR para com o aumento da massa corporal ou IMC em estudos de Abdómen/Pélvis. Por outro lado, os estudos de Crânio mostram diferentes tendências consoante a sequência de pulso aplicada. Para ambos os tipos de estudo, o género masculino tende a registar valores de SAR mais elevados. Como expectável, as sequências de pulso do tipo turbo spin echo registam os valores de SAR mais elevados. Os valores encontrados para a sequência de pulso do tipo echo gradient spoiled (FLASH) também são elevados. Conclusões. Confirma-se que as estimativas de SAR estão relacionadas com as variáveis analisadas. Recomenda-se a observação individual de sequências de pulso e respetiva ponderação para observar tendências relacionadas com a massa corporal, IMC ou género.Introduction. Magnetic Resonance (MR) imaging presents itself as an excellence modality in non-invasive evaluation of the human body, allied to increasingly technological development. MR image acquisition comprises the interaction between three different electromagnetic fields (non-ionizing) with the human body. In MR exam, the Radiofrequency (RF) energy absorption arises as one of the main safety concerns, being mainly related with increased body temperature, whose control is important in patients with compromised thermoregulatory ability, feverish, pregnant, elderly and children. Monitoring RF absorption is achieved by the estimation of Specific Absorption Rate (SAR), on which international recommendations are based, and it is defined as the total RF energy absorbed by unit of mass of the tissue. However, SAR estimation is not trivial in humans, since the absorption of energy depends on diverse variables. In addition, the implementation of SAR calculation lies on equipment manufacturers, which are not totally enlightening about the procedures or variables they consider in this estimation. Purpose. This work presents an exploratory approach of whole body SAR values reported by the equipment and stored in DICOM metadata, aiming to find correlations or tendencies with weight, body mass index (BMI) and gender, for Abdomen/Pelvic and Head studies. Methods. The metadata produced by a 3 Tesla Siemens equipment was extracted using the Dicoogle platform. For each study type, specifically weighted pulse sequences were related with weight, BMI and gender through boxplot diagrams, statistical and effect size analysis. Results. SAR limits were never exceeded. Generally, SAR values tend to decrease with increasing body weight and BMI values for Abdominal/Pelvic studies. On the other hand, Head studies showed different trends regarding distinct pulse sequences. SAR values tend to be higher in male individuals. As expected, turbo spin echo sequences present the highest SAR values. The values found for echo gradient spoiled (FLASH) sequence were also high. Conclusion. It is confirmed that the SAR estimates are related with the analysed variables. An individual examination of pulse sequences and weighting is recommended to observe trends regarding weight, BMI or gender

Future developments and trends in use of picture archiving and communication systems

This thesis was submitted for the degree of Doctor of Philosophy and awarded by Brunel University London.Objectives: This study identifies modern information technologies that can improve the clinical practice of Picture Archiving and Communication Systems (PACS) and determines the approaches that are needed to improve the functionality of current PACS to provide better next generation PACS and to improve the future of radiology practices and workflow with future PACS generations. Method: A parallel mixed method approach was adopted including qualitative method (semi-structured interviews), quantitative method (questionnaire survey) and observation of online discussion groups on PACS. Five databases were searched to find salient literature, including Science Direct, Springer Link, Scopus, CINAHL Plus and Google Scholar. Six radiologists were interviewed and questionnaires were collected from 120 radiologists. Four online discussion groups related to PACS were monitored via LinkedIn. The data were analysed thematically using the thematic analysis method. Finally, a focus group was held with a separate group of radiologists to validate the findings. Results: Eight themes emerged from the thematic analysis of the data: (1) limitations of traditional PACS; (2) user needs and requirements that can increase PACS functionality; (3) Web based solutions of PACS; (4) PACS on mobile phones; (5) Vendor Neutral Archive (VNA); (6) full integration of voice recognition in PACS; (7) backup solutions for the system and (8) continuous training for PACS users. Discussion: With the development of healthcare information and communication technology (ICT) and with the increased demands of the radiologists to expand PACS usability, traditional PACS must be updated to follow the changes. Modern technologies can provide better solutions to enhance the functionality of current PACS. The next generation of PACS can fulfil the future requirements of users. This study considers the issues between the needs and requirements of the users of a PACS system in the future and the developing solutions in ICT and the PACS industry. Moreover, highly developed PACS systems with advanced features will have a direct impact in changing and improving radiology workflow. Accordingly, a model has been developed that proposes new features for the next generation PACS system, which may be applied to the next generation radiology practice. The model was validated with the focus group and, by using a separate group of radiologists in another country, was determined to be generalisable. Conclusion: It is widely recognised that traditional PACS must be updated to adopt recent advances in ICT. This research has identified themes that, when incorporated, will enhance the functionality of PACS and radiology workflow and provide better quality clinical practice. The findings from this empirical research can be used: as recommendations to vendors; for technology development; and by medical institutes to consider aspects when undertaking implementation of PACS and training future radiologists. Keywords: 'Picture archiving and communication system’, PACS, Future trends, next generation, Organisational efficiency, Productivity, Clinical practice, Ubiquitous.Ministry of Health, Government of Kuwai

Front-Line Physicians' Satisfaction with Information Systems in Hospitals

Day-to-day operations management in hospital units is difficult due to continuously varying situations, several actors involved and a vast number of information systems in use. The aim of this study was to describe front-line physicians' satisfaction with existing information systems needed to support the day-to-day operations management in hospitals. A cross-sectional survey was used and data chosen with stratified random sampling were collected in nine hospitals. Data were analyzed with descriptive and inferential statistical methods. The response rate was 65 % (n = 111). The physicians reported that information systems support their decision making to some extent, but they do not improve access to information nor are they tailored for physicians. The respondents also reported that they need to use several information systems to support decision making and that they would prefer one information system to access important information. Improved information access would better support physicians' decision making and has the potential to improve the quality of decisions and speed up the decision making process.Peer reviewe