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Medical Imaging - Next Generation Web Applications

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Short report on the evoluion of web technologies and their impact on modern medical imaging applications. The document focuses on the implementation of Web2.0 strategies in the development of novel web applications.

Text of Medical Imaging - Next Generation Web Applications

  • IMAGIOLOGIA MDICA

    PRXIMA GERAO DE APLICAES WEB

    PROGRAMA DOUTORAL EM ENGENHARIA INFORMTICA

    REDES E SERVIOS EM IMAGIOLOGIA

    2008/2009

    PEDRO LOPES | [email protected]

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    NDICE

    ndice ............................................................................................................................ 3

    Introduo .................................................................................................................... 5

    Estado da Arte .............................................................................................................. 7

    Integrao de Informao ...........................................................................................11

    Integrao ............................................................................................................... 11

    Fontes de Dados ..................................................................................................... 14

    Aplicaes ............................................................................................................... 14

    Sumrio .................................................................................................................. 18

    Visualizao de Informao ........................................................................................ 19

    Tecnologias ............................................................................................................. 19

    Aplicaes ............................................................................................................... 20

    Sumrio .................................................................................................................. 26

    Concluso ................................................................................................................... 27

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  • 5

    INTRODUO

    A imagiologia mdica uma das direces de investigao mais importantes

    na rea das cincias da vida. Apesar de envolver conceitos vastos desde fsica

    electrnica, a sua importncia na medicina crescente, tal como o nmero de

    tcnicas de imagiologia e o nmero de laboratrios especializados existente.

    Os desenvolvimentos nesta rea comearam muitos antes da informtica.

    Tcnicas de obteno de imagem para efeitos clnicos tm mais de um sculo de

    existncia e ajudam na parte de diagnstico, revelao e exame de doenas. As

    tcnicas de imagiologia mais comuns so as de radiologia, com utilizao de Raios-X

    para obteno de imagens numa placa metlica. No entanto, o densenvolvimento

    actual tem-se acentuado nas tcnicas de ressonncia magntica. O importante a reter

    que, qualquer que seja a tcnica, o uso de meios informticos j uma prtica

    comum em grande parte dos laboratrios privados e comea a ser usada nos

    laboratrios pblicos. De momento, comum obter o resultado de um exame

    radiolgio apenas num CD ou numa impresso de fraca qualidade em papel.

    O crescimento desta rea tem sido sustentado por grandes corporaes

    privadas que foram a entrada no mercado dos produtos que desenvolvem e das

    tecnologias em que se esto a focar. Esta entrada tem resultados negativos pois

    complica a formulao de uma plataforma de entendimento entre os diversos

    sistemas existentes. Na rea da sade, o HL71 tenta ser um formato unificador para

    partilha de informao mdica digitalizada. O DICOM2 na rea da imagiologia tem os

    mesmos objectivos e tem-nos alcanado com considervel sucesso.

    Apesar de ser um formato largamente adoptado, o DICOM continua a estar um

    passo atrs no que toca a integrao de informao atravs da Internet. A norma

    DICOM bastante usada dentro de laboratrios e hospitais e para troca de

    informao entre eles mas, no contexto da partilha e integrao de informao

    online para extrair maior conhecimento, existe pouco trabalho efectuado. Isto deve-

    se essencialmente ao facto de os laboratrios de diagnsticos no estarem dispostos

    a partilhar a informao que obtm ou, quando pretendem faz-lo, no terem os 1 Health Level 7: http://www.hl7.org 2 Digital Imaging and Communications in Medicine: http://medical.nema.org

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    meios adequados para tal. Podemos assim dividir o problema em duas componentes

    fundamentais: partilha de informao e acesso informao. A Internet, no seu

    estado de desenvolvimento actual, pode ser usada como soluo ideal para ambos os

    problemas. A Web , actualmente, uma plataforma de desenvolvimento estvel e em

    constante evoluo e que consegue chegar a toda a gente, em qualquer local e a

    qualquer hora. A actualizao WADO (Web Access to DICOM Objects) da norma

    DICOM para permitir responder a pedidos feitos atravs do protocolo HTTP abriu as

    portas ao desenvolvimento de novos mtodos de comunicao e partilha de

    informao DICOM. Contudo, esta partilha de informao continua a ser muito dentro

    de portas ou entre laboratrios com protocolos de cooperao estabelecidos. Este

    relatrio tenta mostrar o que pode ser feito em duas vertentes: ferramentas para

    acesso a informao distribuda dentro de uma mesma corporao, por exemplo um

    estudo sobre todas as radiologias de uma instituio privada com laboratrios em

    Aveiro e no Porto; e ferramentas para a partilha e visualizao de informao para

    comunidade, usando a Internet para tornar a informao pblica.

    Aliar ao DICOM as novidades que a Web2.0 trouxe poder ser um caminho

    para que o nmero de aplicao e informao de imagiologia mdica online cresa

    tanto para dentro como para fora de portas. Estes conceitos tentam melhorar as

    interfaces para integrao e visualizao da informao. Este relatrio pretende

    mostrar algumas das novas ideias e tecnologias associadas Web2.0 que podem

    ajudar a melhorar tudo o que existe na rea de partilha e acesso informao de

    imagiologia mdica. Este leque de ideias poder depois ser usado no desenvolvimento

    de novas aplicaes com os mais variados objectivos e backgrounds.

  • 7

    ESTADO DA ARTE

    Actualmente para um especialista em imagiologia mdica obter informao

    acerca de uma determinada ocorrncia, tem de socorrer-se dos tradicionais livros de

    medicina ou da sua experincia pessoal.

    complicado arranjar informao na Internet relativa a imagens mdicas.

    Ainda mais complicado arranjar associaes desta informao com doenas,

    sintomas ou com outras imagens mdicas. Esta rea sofre tambm com os interesses

    privados das companhias e dos laboratrios que no esto dispostos a dar os seus

    relatrios. Acrescido a estes dois problemas existe ainda o problema da anonimizao

    dos dados.

    O jogo de interesses que se passa nos bastidores da imagiologia mdica

    enorme. De momento, so as empresas que controlam o mercado e arranjar solues

    compatveis com as diversas empresas uma tarefa monumental que no pode ser

    levada a cabo, sem fundos, por seguidores de mentalidades Open Source. O que

    existe, para j, so pequenas frameworks que implementam os diversos protocolos da

    norma DICOM. No entanto, ter as imagens sem o contexto em que foram obtidas ou

    sem a informao clnica associada a elas, pouco relevante. Mesmo que se

    encontrasse uma plataforma de entendimento e partilha de informao entre as

    diversas empresas, o problema passava para os laboratrios de diagnstico. Quer os

    laboratrios pblicos quer os privados tm pouca vontade em disponibilizar os dados

    que possuem. Esta partilha s ocorre dentro de laboratrios associados mesma

    corporao privada e que tm j uma plataforma para a disponibilizao destes dados.

    Mesmo que partilhem as imagens obtidas para uma determinada doena, os

    relatrios criados pelos mdicos geralmente especficos a aplicaes ou sistemas de

    informao dos prprios laboratrios no so disponibilizados. Acrescentando o

    facto de que todos os dados tm de ser anonimizados eficazmente antes de serem

    tornados pblicos, justifica-se a inexistncia de informao na Internet.

    Assim, no obstante os avanos verificados nas reas de informtica e

    telecomunicaes, os desenvolvimentos na rea da imagiologia mdica esto presos a

    detalhes polticos e financeiros. Cresce assim a necessidade de investir nesta rea,

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    para que a tecnologia seja capaz de suportar facilmente as funcionalidades que

    possam vir a ser integradas no futuro.

    Uma pesquisa rpida na Internet revela que so poucos os stios encontrados

    que disponibilizam imagens mdicas para consulta. O site WebPAX3 um dos poucos

    que oferece uma alternativa online para a partilha de imagens mdicas e informao

    associada a estas. O sistema baseado num frum e a ideia consiste em permitir a

    cada utilizador partilhar os seus ficheiros DICOM, que sero depois anonimizados e

    partilhados com os restantes utilizadores. Depois de partilhadas as imagens DICOM,

    podem ser usadas diversas ferramentas sobre elas, essencialmente ferramentas de

    visualizao do contedo do ficheiro DICOM. Esta aplicao Web um dos primeiros

    passos para o desenvolvimento de uma nova gerao de aplicaes que podero

    dinamizar a presena da imagiologia mdica na Internet. A partilha de dados numa

    plataforma nica um dos primeiros caminhos para o acesso informao. Existem

    tambm repositrios simples de imagens mantidos por instituies pblicas ou

    privadas mas os dados so meramente disponibilizado numa interface HTML mal

    estrutu

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