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Sistemas packs en la nube aplicados a hospitales en Ecuador

Enviado por Krola



Partes: 1, 2

  1. Antecedentes de la Investigación
  2. Bases Teóricas
  3. Sistema PACS (Picture Archiving and Communication System)
  4. Arquitectura PACS
  5. Sistema de Información Hospitalaria (HIS)
  6. Computación en la nube (Cloud Computing)
  7. La Red Local. (LAN- Local Area Network)
  8. Anexos
  9. Bibliografía

Marco Teórico

Antecedentes de la Investigación

Antecedentes Históricos.

Una gran variedad de imágenes para diagnóstico es utilizada diariamente en la medicina, tales como: Rayos X, Radiografía Computada (CR), Tomografía Computada (CT), Resonancia Magnética (MRI), Ultrasonido, Medicina Nuclear (NMI), Angiografía de Sustracción Digital (DSA), entre otras. El manejo de dichas imágenes se ha vuelto complicado, principalmente cuando deben imprimirse y archivarse.

La propagación de los Sistemas Digitales en los años 80, condujo al desarrollo de la propuesta de crear un departamento de radiología o imagenología manejado digitalmente. Este departamento emplearía una red de estaciones de visualización junto con los sistemas de almacenamiento y adquisición de imágenes.

Para el año 1983, la ACR (American College of Radiology) y la NEMA (National Electrical Manufacturers Association), constituyeron un comité con el propósito de desarrollar un estándar que permitiera a los usuarios de equipos de imágenes médicas (como son Tomografías Computarizadas, Imágenes de resonancia magnética, Medicina nuclear, otras), conectar diferentes dispositivos para compartir recursos, como visualizadores e impresoras. El comité encargado de buscar una interfaz entre equipos de imágenes médicas se llamó ACR-NEMA (Digital Imaging and comunications Estandars Comité).

Dentro de las especificaciones del estándar se incluirían un diccionario de datos, en el cual se definieran los elementos necesarios para visualizar, interpretar y almacenar las imágenes médicas, así como las características del hardware de estos sistemas. Este comité estudió los estándares de interfaz existentes hasta esa fecha, sin encontrar alguien que cumpliera los requerimientos.

La AAPM (American Association of Phisicists in Medicine), un año antes, desarrolló un estándar para el almacenamiento de Imágenes en cintas magnéticas. Este estándar definía los archivos formados por cabecera (head) y matriz de datos. En la cabecera se usaba el concepto de –etiqueta- -descripción-. Estos conceptos fueron utilizados para definir las bases del estándar DICOM (Digital Imaging and Communication in Medicine). Se crea así, el primer prototipo de un estándar de almacenamiento de imágenes. En el congreso RSNA 1985, fue publicada por NEMA, la primera versión del estándar. Se llamó ACR-NEMA Versión 1.0.

En 1988, surge el ACRNEMA Versión 2.0 (también llamado ACR-NEMA 300-1988), fue publicado conservando las especificaciones de hardware de V1.0, pero añadiendo nuevos datos y mejoras. Pero la evolución de la tecnología plantea la necesidad de comunicarse de diferentes dispositivos y de los usuarios en utilizar las redes, por lo que se rediseñar todo el estándar.

Se realizó un análisis minucioso de los servicios que debería ofrecer el estándar para la comunicación sobre diferentes redes; entre los resultados se observa que: mostraba que las definiciones de estos servicios básicos deberían permitir la comunicación entre procesos (al nivel de aplicación). Se seleccionó como protocolo TCP/IP0 de más bajo nivel, sobre el que se asentaría el nuevo estándar y como modelo de diseño el ISO-OSI. En 1998 fue publicado el estándar de la versión 3.

En la actualidad, DICOM está en constante evolución de los estándares vinculados a Internet. Su estrategia es integrar sus recomendaciones tan pronto como sea estables y ampliamente adoptadas por productos comerciales, añadiendo nuevos equipos y/o servicios de nuevos objetos y servicios. Jiménez (2005).

El estándar DICOM v3.0, desarrollado en 1998, es utilizado para el intercambio, manejo, visualización, almacenamiento, impresión y transmisión de imágenes médicas. Incluye la definición de un formato de archivo y de un protocolo de comunicación de red. El protocolo de comunicación es de aplicación y usa TCP/IP. El avance tecnológico ha permitido digitalizar toda esta información a través del protocolo de comunicación de imágenes radiológicas DICOM y archivarla en los sistemas de almacenamiento y distribución de imágenes PACS (Picture Archiving and Communication Systems).

El PACS es un sistema computarizado para el archivado digital de imágenes médicas (medicina nuclear, tomografía computada, ecografía, mamografía, resonancia magnética nuclear, otros) y para la transmisión de éstas a estaciones de visualización o estaciones de trabajo.

Antecedentes de la Investigación

Son muchas los estudios que se han realizado sobre este tema, a continuación, se presentan los más relevantes relacionados con esta investigación:

En el trabajo presentado por Azpiroz (1998), describen el problema del almacenamiento y manejo de las imágenes médicas en el país. Los cuales son: La existencia de un almacenamiento de la información deficiente; El desperdicio de los recursos disponibles; Una disminución en la calidad de la atención al paciente. Concluyendo que, las soluciones a los problemas anteriormente expuestos, se basan en la aplicación de la tecnología digital para implantar sistemas de manejo y comunicación de las imágenes. Las soluciones pueden incluir desde el diseño y construcción de un sistema simple pero funcional, hasta la adquisición de un sistema PACS comercial completo.

Sherif (1999), en su estudio The Development of a Client/Server Architecture for Standardized Medical Application Network Services, especificó y diseñó el comportamiento del cliente y del servidor superior de la capa del estándar de DICOM usando un lenguaje orientado a objetos. Concluye que: El principio de la Arquitectura del statechart es utilizado para facilitar la comprensibilidad del estándar proporcionando un formalismo visual para la especificación. La especificación distingue el comportamiento de los servicios superiores de la capa como un cliente o servidor. Una alta estructura de cliente/servidor. Finalmente, un lenguaje orientado a objetos en el patrón de statechart se utiliza para traducir la especificación a diseño, y un diagrama de la clase para el servidor se presenta en la notación de UML.

En la monografía presentada por Smith (2001), Introduction to Image Acquisition, Archive Managers, and Storege, muestra la interrelación de los archivos y otros archivos de imágenes y los componentes de sistema de comunicación para los PACS, así como la configuración de tolerancia a fallos para los archivos mostrando la tecnología "Heart-beat" y la carga balanceada (Sharing). Por otra parte, muestra las características de imágenes típicas y tamaño de estudios por modalidad; describe los componentes de los archivos, así como su administrador y su almacenamiento.

La investigadora Morales (2002), presentó la propuesta Manejo de imágenes DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) mediante un sistema en Internet. La propuesta es el diseño e implementación de un sistema que cumpla con los requerimientos del estándar DICOM para comunicarse con un sistema PACS remoto y realizar tanto búsquedas como despliegues de las imágenes almacenadas en él. Entre sus conclusiones menciona: Se utilizó la tecnología de Internet, con el fin de tener un sistema cuyos requerimientos mínimos sean un equipo de cómputo con un navegador instalado, donde el usuario indicara la dirección del servidor donde estaba implementado el sistema y tenga acceso a una serie de formularios en los cuales pudo indicar los criterios de búsqueda y recuperar las imágenes que requirió para despliegue en el navegador, así como también para su almacenamiento local. El sistema fue compatible con diferentes plataformas como son: UNIX, Linux, Windows NT, entre otros.

En la tesis presentada por Ballesteros (2003), Desarrollo de aplicaciones DICOM para la gestión de imágenes biomédicas; se describe el proyecto de un sistema multiplataforma desarrollado para el manejo, procesamiento y auditoría de Imágenes de Diagnóstico Médico a través de redes (Intra o Internet). El sistema está basado en un diseño Cliente/Servidor orientado a objetos, para el cual se utilizó como lenguaje de programación JAVA, y se realizó de acuerdo a la norma DICOM 3.0. Para la realización de la aplicación se ha trabajado con librerías JDT (Java Dicom Toolkit), con las librerías JDK 1.4.1., en el entorno JBuilder Enterprise 7. Fue desarrollado enteramente en JAVA y puede ser utilizable en cualquier sistema operativo.

Gutierrez (2003), realizaron el trabajo sobre: Sistemas PACS-CNR: Una propuesta tecnológica. El trabajo se delimitó al Centro Nacional de Rehabilitación (CNR). El problema del incremento en la demanda de almacenamiento y manipulación de imágenes médicas, la necesidad de transferirlas entre los equipos que las generan hasta las áreas médicas que las requieren así como la evolución de la tecnología, condujo a proponer emplear un sistema formado por una red de computadoras, con características de eficiencia, que integre estaciones de adquisición, visualización, consulta, diagnóstico, almacenamiento e impresión de imágenes médicas, conocido como PACS, como una alternativa para reducir los inconvenientes que ocasionan los procedimientos 12 convencionales del manejo de información radiográfica. Se presentó el estudio realizado acerca de la conveniencia institucional, la factibilidad técnica y el beneficio económico en el diseño, desarrollo e instalación de un sistema PACS ad-hoc, distribuido a lo largo de todo el Centro Nacional de Rehabilitación, según los requerimientos del área médica, con la finalidad de disminuir la dependencia tecnológica médica, reducir los costos de autoría y mantenimiento, así como disponer de una plataforma de desarrollo que esté en constante actualización de acuerdo a los últimos avances científicos y tecnológicos. La propuesta del desarrollo del proyecto estuvo basado por un lado, en el estándar DICOM, estandarización aceptada mundialmente en el manejo de imágenes médicas, y por el otro en los procedimientos establecidos por Ingeniería de Software. Entre sus conclusiones se encuentra que: El empleo de este tipo de sistemas traerá como consecuencia un cambio fundamental en el funcionamiento de los departamentos de radiología e imagenología del CNR, mejorando significativamente la eficiencia de los mismos, conjuntamente con una mejoría importante en la calidad de la atención médica que se brinda a los pacientes.

En el trabajo monográfico de Barrios, lucero y Veras (2009) computación en la Nube. Expresa que Sin duda la nube computacional ha llegado aportando con soluciones a más usuarios que se integran a este modo de trabajo. ¿Podrán los riesgos presentados arruinarle el negocio a la computación en nube? Esto parece muy improbable, ya que la computación en nube es conveniente para los usuarios y es rentable para los proveedores. Un total rechazo a utilizar los servicios en la nube haría que una empresa termine aislada (e incapaz de hacer negocios), tal como sucedería si hoy se rechazara de pleno el uso del correo electrónico. Riesgos: Por un lado, el crecimiento de esta noción ha fortalecido las ventas de los hoy llamados netbooks, los cuales han sido sacrificados en sus prestaciones físicas como la ausencia de unidad óptica e incluso, en la mayoría de las ocasiones, escaso disco duro pues la idea central es que el usuario no se llene de periféricos y sólo acceda a su información a través de la red. El Beneficios: la bondad de utilizar este modelo de computación en aplicaciones cotidianas hasta hace poco tenía detractores que reclamaban aspectos como el ancho de banda, el cual ahora es el recurso de cómputo, por dólar, que está creciendo más rápidamente, incluso más rápido que el almacenamiento de datos, el cual está creciendo más rápido que el poder de procesamiento. Un corolario importante dentro de los beneficios es el gran ahorro, tanto en licencias como en la administración del servicio y en los equipos necesarios.

Castillo (2012), presentó el proyecto Diseño de un Sistema de Almacenamiento y Consulta de Imágenes médicas en el Hospital Nacional Hipólito Unanue, el cual tuvo como objetivo: Determinar la mejora en la calidad de la atención al paciente, mediante la implementación de un Sistema de Almacenamiento y Consulta de imágenes médicas, en el Hospital Nacional Hipólito Unanue. Su misión es Brindar mayores servicios y beneficios a los asegurados, dotar al instituto de este sistema púnico en la región, el cual está basado en el sistema de tratamiento de imágenes, de manera que del área interior se puedan recibir todos los estudios en la Centra de Diagnóstico (Núcleo), a ser instalado en el Hospital Central y el Centro de Datos en la Caja Central que será de herramienta para facilitar los diagnósticos médicos mediante informes. El presente proyecto se basa en un nivel de investigación descriptivo y explicativo y correlacional. Con la aplicación de esta nueva tecnología, se puede reducir los costos del procedimiento radiológico y optimizar los procesos de toma de imágenes. Se mejora notablemente el servicio brindado, ya que médicos especialistas podrán ver las imágenes radiológicas de varios pacientes sin necesidad de desplazarse y todo al alcance de unos cuantos "clics", y así brindar un diagnóstico oportuno que ayude en el tratamiento del paciente.

En el estudio presentado por Shani (s.f.), Real-time teleconsulting solution for teleradiology based on PACS, plantea la problemática de que el alto nivel de especialización radiológica existe típicamente dentro de los centros médicos importantes, siendo que este tipo de especialistas se necesita también en los hospitales o las clínicas rurales. Ellos proponen un diseño que funcione con los PACS (Picture Archiving and Communication Systems) y estaciones de trabajo Unix, con cada 13 plataforma teniendo un diverso sistema gráfico de ventanas (Windows y X-11) y diversos hardware. Sus conclusiones fueron: La plataforma heterogénea servirá como la base para desarrollar un protocolo estándar para ver la imagen de los vendedores de PAC. Una plataforma igual se puso en ejecución y se probó entre dos hospitales en Israel, y se ha demostrado ser eficaz utilizando un angosto ancho de banda. Los doctores en el hospital rural pueden llamar a un experto en el departamento central de radiología del hospital, y discutir el caso en tiempo real.

Bases Teóricas

Definiciones.

Sistema de Almacenamiento de Imágenes Radiológicas.

Para hablar de un sistema de imágenes radiológicas, primero debemos definir lo que es una imagen médica, según García (2010): "Es aquella que procede del conjunto de técnicas y procesos usados para crear imágenes del cuerpo humano, o partes de él, con propósitos clínicos" (pág.15). Anteriormente las imágenes radiológicas eran almacenadas en físico (Placas, hojas de papel, otros) ocupando mucho espacio en lugares destinados para ello en los centros médicos respectivos.

Con el avance de la tecnología se crea un sistema de digitalización de imagen que ayuda a la reducción de espacios de almacenamiento, disponibilidad y agilización en la consulta de la imagen, un mejor historial del paciente (ya que la imagen se incluye en la historia médica), un ahorro en costos de impresión, materiales y una mejora en la comunicación entre usuarios (Médicos o especialistas), entre otros.

En consecuencia, el Sistema de Almacenamiento de Imágenes Radiológicas, parte de un sistema informático donde se almacena la información de los estudios realizados a los pacientes en los centros hospitalarios. Guzmán y Vega (2014) exponen:

El proceso de almacenamiento comienza una vez que un equipo de adquisición genera un estudio imagenológico de un paciente y se decide almacenar el mismo en el servidor de imágenes para un posterior análisis... la transmisión de las imágenes se realiza a consecuencia de una solicitud enviada por una estación de trabajo, así el sistema le envía las imágenes a la estación solicitante, consecuente con la petición realizada por la misma, la que contiene los datos de los pacientes y el estudio que se le realizó.

El sistema está compuesto por varios Sub-sistemas, Servidores y Equipos que se operan a través de normas protocolares y estándares. Entre estos, se encuentran: Sistema de Información Hospitalaria (HIS), Sistema de Información Radiológica (RIS), Sistema PACS (Picture Archiving and Communication System), Sistema RIS/PACS, Servidores de Gestión y Almacenamiento, Equipos de Adquisición y Sistema de Digitalización.

La comunicación entre los sistemas se realiza a través de estándares y protocolos, en los cuales se pueden nombrar: el Protocolo de Comunicación DICOM (Digital Imaging and Communication in Medicine), Almacenamiento en la Nube Estándares, el HL7 (Health Level 7), otros. Para efectos de esta investigación se utilizarán el Protocolo de Comunicación DICOM y el Almacenamiento en la Nube Estándares.

El Sistema de Almacenamiento de Imágenes Radiológicas utiliza siglas y abreviaturas que continuación se especifican:

SIGLAS Y ABREVIATURAS

PACS Picture Archiving and Communication System

DICOM Digital Imaging and Communications in Medicine

HIS Hospital Information System

RIS Radiology Information System

DMA Acceso directo a memoria

HL7 Health Level 7

ARC American College of Radiology

NEMA National Electrical Manufacturers Association

TCP/IP Protocolo de Control de Transmisión/Protocolo de Internet

PMI Patient Master Index

RSNA Radiological Society of North America

TC Tomografía Computarizada

IOD Objetos de Información

DICOM ID Número de Registro Médico

SOP Sistema de Objetivos y Políticas

ROI Región de Interés

VOI Volumen de Interés

EMR Electronic Medical Record

SCP Secure Copy

MPPS Massively Parallel Processing

GPU Graphics Processor Unit

MPR Planeación de Requerimiento de Materiales

PET/CT Tomografía por emisión de Positrones/Tomografía computarizada

HD High Definition

RD Radiología Digital

Tabla N°. 1 Siglas y Abreviaturas del Sistema de Almacenamiento de Imágenes Radiológicas.

Fuente: Aceves (2015)

Sistema PACS (Picture Archiving and Communication System)

Sistema de almacenamiento y distribución de imagen corresponde a la traducción literal de sus siglas Picture Archiving and Comunications System. Este servicio es el principal generador de imagen de un hospital y además el de mayor consumo. "Los controladores de PACS son programas de aplicación del servidor diseñados para acceso rápido desde las imágenes archivadas hasta las estaciones especializadas de visualización para lectura de diagnósticos." (Ballesteros, 2003, pág. 8).

A su vez, Roldán, Espejo y Hernandez (2003) afirman: "Es el sistema computarizado que permite reemplazar el papel tradicional de las películas radiográficas; con este sistema las imágenes son adquiridas, almacenadas, transmitidas y desplegadas digitalmente" (pág.219), Tal cual se muestra en la Ilustración Nº 1.

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Ilustración N° 1. Representación de un esquema de Sistema PACS.

Fuente: Ramos, Angel y Villarreal (2014)

El sistema de almacenamiento y comunicación de imágenes abarca muchas funciones importantes dentro del sistema general hospitalario; administra, almacena, recupera y transforma los archivos de imágenes mediante protocolos y estándares ya definidos y adaptados para estos sistemas, como es el protocolo DICOM. A su vez, conjuntamente con la innovación de la tecnología de imágenes digitales se está utilizando un espacio en la nube para almacenamiento mediante servidores, para reducir los espacios físicos y, sobre todo, mejorar la comunicación entre usuarios (médicos o especialistas). Plaza J. en 1986, como se citó en Aceves (2015) asegura que:

Su función principal es la de articular la operación de los equipos, modalidades de adquisición (Rayos X, RMN, IVUS, OCT, TAC, Tomografía, otros) y las terminales de despliegue o visualización (sean de diagnóstico o consulta), teniendo como base de operaciones o núcleo, una red de comunicaciones y un conjunto de aplicaciones de software que obedecen al estándar DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) para asegurar la compatibilidad entre componentes heterogéneos. (pág.9)

El sistema de almacenamiento de imágenes radiológicas recibe la información (imagen) de las diferentes modalidades, la cuales son técnicas utilizadas para obtención de la imagen como lo son: TAC, Resonancia, Ecografía, entre otros.

En resumen, los PACS aumentan la eficiencia de la manipulación de las imágenes debido a que la imagen siempre está disponible, no hay estudios repetidos, permite multiusuarios para consultar una la imagen común y un ahorro en costos.

Los sistemas PACS también están integrados con el sistema de información hospitalaria (HIS) y con el sistema de información Radiológicas (RIS), ya que de ellos el sistema toma la información del paciente (datos personales, dirección, los estudios previos realizados, entre otros) para administrar, archivar o distribuir la información solicitada por el usuario.

Todos los sistemas de archivo y comunicación de imagen tienen los seis componentes o subsistemas que se describen a continuación. Según WEISS (2004) presenta:

  • Sistema de Adquisición de Imágenes.

  • Red de Comunicaciones Intra-departamental e Intra-hospitalaria.

  • Sistema de Gestión de Información e imágenes.

  • Sistema de Archivo de información e imágenes.

  • Sistema de Visualización y proceso de imágenes.

  • Sistema de Impresión de Imágenes. (pág.20)

Las integraciones de estos subsistemas conforman el sistema PACS, los cuales se interconectan por redes o interfaces y mantienen un control de estructura por medio de los protocolos y estándares.

En consecuencia, existen muchos fabricantes de equipos de imagenología y cada uno tenía su lenguaje de comunicación, fue necesario entonces crear un estándar y un protocolo para conseguir la comunicación entre sistemas. De ahí es donde nace el estándar DICOM el cual es el protocolo que utilizan comúnmente los PACS para comunicación.

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Ilustración N° 2. Arquitectura de PACS

Fuente: UBIQUO TELEMEDICINA (2017)

Arquitectura PACS

Los componentes básicos de un sistema PACS son: Servidor Central PACS, Estación de trabajo PACS, Sistema de Base de Datos, Servidor DICOM, Sistema de almacenamiento. Interfaces a RIS/HIS, Servidor Web para Acceso Remoto, como se muestra en la Ilustración Nº 2. Existen dos arquitecturas básicas: a) independiente y b) cliente-servidor:

Arquitectura Independiente

Las tres principales características del modelo independiente son:

a) Envío de imágenes al servidor.

b) Consulta y recuperación desde el servidor.

c) Memoria de almacenamiento a corto plazo en las estaciones de trabajo.

Arquitectura Cliente-Servidor

Las tres principales características del modelo cliente-servidor son:

a) El archivo se centra en las Imágenes.

b) Facilita las estaciones de trabajo al usuario a través del servidor.

c) No posee memoria de corto plazo.

Ventajas de un servidor PACS.

Los servidores PACS ofrecen una serie de ventajas sobre los sistemas tradicionales de informado basados en placas radiológicas. EL BLOG DE ACTUALMED (2010) afirma las siguientes ventajas:

  • Reducen el coste operacional eliminando la necesidad de disponer de soportes físicos para cada estudio.

  • Reduce el coste radiológico, eliminando la necesidad de disponer y almacenar las tradicionales y altamente contaminantes placas radiológicas.

  • Proporcionan una manera más rápida y confiable de acceder a los históricos de imágenes de un paciente.

  • Posibilita el acceso remoto a las imágenes, ayudando al radiólogo a optimizar su tiempo disponible.

  • Integración de las imágenes con el sistema de información hospitalario (HIS).

  • Posibilita realizar revisión de los informes (e imágenes) por terceros.

Sistema de Información Hospitalaria (HIS)

El Sistema de Información Hospitalaria maneja toda la información específica relacionada a los pacientes del hospital, incluye datos personales hasta estudios realizados entre otros. Kopec y Salazar (2006) expresan que:

Es la información relativa a la hospitalización, a las citas médicas para consulta o procedimientos, así como los resultados de los mismos, es registrada en libros o en computadoras con programas que pueden tener distintos grados de complejidad. Cuando existe un sistema informático para estos propósitos hablamos de un Sistema de Información Hospitalaria HIS (Hospital Information System). Este HIS puede ser compatible con otros sistemas mediante el uso de normas estándares, como el HL7 (Health Level 7) y en tal caso es posible intercambiar esta información con los sistemas que hacen la toma de los estudios mediante pasarelas que hacen las conversiones entre los distintos protocolos. (pág.40)

El sistema de información hospitalaria es uno de los sistemas más importantes en un centro médico, ya que en él se almacena toda la información del paciente y está estrictamente conectado con los demás sistemas informáticos que puedan tener la institución o centro. Actualmente es común la interconexión entre el HIS y RIS o entre HIS y PACS, debido a que es un sistema esencial para la identificación del paciente al que se le quiere realizar el estudio imagenológico.

Sistema de Información Radiológica (RIS).

El Sistema de Información Radiológica (RIS), es un sistema autónomo que gestiona la información generada en el servidor de imágenes. Díaz (2014) explica:

El RIS constituye el soporte de los servicios de radiología. Es el sistema informático de dichos servicios y actúa mejorando el flujo de trabajo de radiología mediante la automatización del proceso de diagnóstico del paciente, desde la introducción de la orden hasta la distribución de los resultados, y permite reducir los errores y mejorar la asistencia al paciente. El acceso al sistema de información radiológica basado en web se puede realizar desde cualquier lugar, se adaptan a las necesidades de los centros u hospitales situaciones en múltiples desplazamientos e integra los flujos de trabajo de mamografía, las revisiones y notificaciones externas para eliminar los sistemas dispares.

Mediante la utilización de este sistema los centros hospitalarios han optimizado el funcionamiento en el área de radiología, haciendo que el trabajo sea más fluido, más eficaz a la hora de consultar la información de imagenología, esto significa que el RIS "gestiona las tareas administrativas del departamento de radiología: citaciones, gestión de salas, registro de actividad e informes" (Bordils & Chavarría, 2011, pág. 55).

Con el objeto de una mejoría en el sistema de almacenamiento de imágenes radiológicas los sistemas RIS y HIS están interconectados pero cada uno ejerce una función particular que no interrumpe la función del otro sistema, queriendo decir que son sistemas vinculados pero independientes uno del otro.

Sistema RIS/PACS.

Los Sistemas de Información Radiológica (RIS) automatizan el proceso de diagnóstico del paciente y se enfoca en la gestión de las imágenes digitales, pero sin la visualización de estas imágenes el sistema se convierte en obsoleto, es ahí donde se integran los dos sistemas RIS y los PACS, ya que con el PACS agrega la adquisición, transmisión y visualización de las imágenes para un mejor funcionamiento del servicio.

En síntesis, lo que este sistema RIS- PACS persigue es:

Almacenar las imágenes radiológicas, que estas ocupen el menor espacio posible, sobre todo que no "pesen" mucho para poder ser visualizadas desde diferentes visores (webs o en estaciones de trabajo), sin pérdida de calidad -algo que no es baladí- Posteriormente, que los radiólogos o teleradiólogos, así como el resto de especialistas médicos que lo deseen puedan realizar consultas sobre las imágenes con una calidad "diagnóstica", evitando el empleo de las anticuadas placas radiológicas, que además de costosas y contaminantes, demandaban recursos para su conservación, manipulación, almacenamiento, transporte. (Díaz, 2014).

Se puede considerar el RIS como un sistema de información basado en texto y un PACS es un sistema de información basado en la imagen de mayor complejidad. El RIS se relaciona siempre con la información textual, generada por el departamento de imagen, incluida la ubicación de los paquetes de imágenes, pero no se ocupa de las imágenes reales en sí. El PACS, es una manera de gestionar las imágenes en sí, pero la información sobre el paciente dentro de la imagen viene de la RIS, que a su vez obtienen la información de la HIS. Los tres sistemas RIS, HIS y PACS están interconectados pero cada uno desempaña una labor específica independiente de los otros.

Servidores de Gestión y Almacenamiento.

Los servidores de Gestión y Almacenamiento, Kopec y Salazar (2006) describen:

El servidor de la red tiene la función principal de almacenar toda la información de la red y de gestionar el tráfico de la información entre los distintos componentes. Una vez que un estudio llega al servidor éste es almacenado en la base de datos y luego lo envía a la estación de lectura del especialista que debe hacer el diagnóstico o lo deja disponible en el web. (pág.41).

El servidor de gestión y almacenamiento sirve de contacto entre el cliente o usuario con el sistema de almacenamiento, esté suministra toda la información requerida por el solicitante llámese usuario o cliente. Es decir, gestiona los diagnósticos asociados a cada estudio, permite consultas en línea en modalidad ASP y sincroniza la información de los distintos equipos para luego almacenar.

Equipos de Adquisición y Digitalización.

Los equipos de Adquisición y Digitalización de imagen en medicina están dispuestos para la realización del estudio del paciente, a partir de ellos se genera la imagen ya sea en papel, o placa o directamente en formato de imagen ya digitalizada, su función a grandes rasgos es la creación de la imagen de forma que pueda ser utilizada por el sistema PACS. Ver la ilustración N° 3

Una vez registrada la información demográfica del paciente y los datos relativos al estudio que se va a realizar, se procede a tomar el estudio. Las imágenes producidas en esta etapa deben ingresar al sistema digital... Después de digitalizar los estudios estos son transferidos por la red hasta el servidor. Cada sitio de adquisición puede tener una configuración de equipos de digitalización diferente de acuerdo a la infraestructura de salud implantada en cada lugar. (kopec & Salazar, 2006, pág. 40)

Protocolo de Comunicación DICOM (Digital Imaging and Communication in Medicine).

En los centros médicos se encuentran equipos de diversos fabricantes para las diferentes modalidades de imágenes o estudios a realizar, con la idea de poder manejar a todos estos equipos mediante un solo sistema que admisnistre y distrbuya las imágenes bajo un estandar en común, nace la necesidad de crear un protocolo de comunicación para los equipos.

Es por ello que ACR (american college of radiology) y NEMA (National Electrical Manufacturers Association) iniciaron un proyecto de elaboración de un estándar que resolviera el problema de comunicación entre los diferentes equipos de imagen, en 1993 se crea DICOM 3.0 el cual es el estándar utilizado en la actualidad por los fabricantes de los equipos para la comunicación entre ellos. Martino (2006) plantea:

Los objetivos iniciales fueron trabajar con los diferentes problemas de compatibilidad, con el fin de compatibilizar los ambientes propietarios de las diferentes modalidades de imágenes. (pág.67)

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Ilustración N° 3. Escenario Integral de Sistema de almacenamiento de imágenes radiológicas.

Fuente: Temes y Mengíbar (2014)

En consecuente de lo citado, no importa el fabricante del equipo ya que la idea es ir en pro de la comunicación entre dispositivos de imágenes y Garantizar una alta maleabilidad a los sistemas de almacenamiento. Asimismo, poder consultar o crear desde lugares locales o remotos indiferentemente del dispositivo a utilizar.

Este protocolo comprende una serie de normas que cada fabricante debe tener en cuenta y realizar un Certificado de conformidad, donde expresa las diferentes partes de la norma que serán implementadas. Del Rio, Bocanegra y Santo (2008) plantean:

El estándar DICOM es el mecanismo de codificación, almacenamiento y transmisión de imágenes aceptado universalmente por la comunidad médica. La cabecera de este formato, extremadamente rica, permite almacenar información sobre el paciente, las condiciones en las que se tomó la imagen, y el formato interno de ésta. (pág.1)

DICOM es un protocolo estándar de comunicación entre sistemas de información y a la vez un formato de almacenamiento de imágenes médicas que aparece como solución a los problemas de interoperabilidad entre los equipos de imágenes médicas. Según Kopec y Salazar (2006) especifican:

  • Para las comunicaciones de red, un conjunto de protocolos que deben ser mantenidos por los dispositivos conformes al estándar.

  • Sintaxis y semántica de los comandos y la información asociada que puede ser intercambiada usando estos protocolos.

  • Para la comunicación de datos, un conjunto de servicios para el almacenamiento de datos que deben ser seguidos por los dispositivos conformes al estándar.

  • La información que debe suministrarse con una implementación conforme al estándar. (pág.80)

Cualquier dispositivo o sistema que declara conformidad a la norma DICOM puede interactuar con parte o totalidad de un sistema PACS.

Características principales de DICOM

Dentro de las características más relevantes que podemos mencionar están:

Es aplicable a un ambiente de red y utiliza protocolos estándares, tales como TCP/IP.

Especifica el concepto de las clases de servicios, la semántica de los comandos y de los datos asociados.

Especifica niveles de conformidad.

Se estructura como documento de varias partes.

Introduce Objetos de información explícitos no solo para imágenes o gráficos sino también para estudios, reportes, visitas, procedimiento, lista de tareas, entre otros. (Barberis, 2009)

DICOM está interrelacionado con todos los sistemas de almacenamiento de imágenes, HIS, RIS y especialmente con el PACS ya que es el administrador principal de todo el sistema de almacenamiento y distribución de imágenes.

Ficheros DICOM

En el estándar DICOM se utilizan ficheros que es donde la información del paciente, estudios realizados, y cualquier otra información relevante son almacenadas en la imagen.

En tal sentido, DICOM se basa en cubrir las especificaciones del PACS al cual está adaptado logrando mantener una integración entre los equipos y dispositivos asociados hasta los clientes o usuarios como último destino la visualización de la imagen.

Atendiendo a esto, DICOM posibilita una identificación univoca de objetos, presentando una identificación única para cada fichero llamada UID. Al mismo tiempo se adapta al estándar OSI (Open System Interconnection) para el intercambio de información.

Cabe agregar que DICOM utiliza archivos con extensión (.dcm) el formato genérico del archivo de DICOM consiste en dos partes: Header (cabecera) seguido inmediatamente por un Data Set; El Data Set de DICOM contiene la imagen o las imágenes especificadas. El Header contiene sintaxis de transferencia UID (identificador único) que especifica la codificación y la compresión de la data Set: "Un fichero DICOM se puede dividir en cuatro partes diferenciadas: Preámbulo y prefijo identificativo del fichero, Meta-cabecera, Cabecera, Imagen (aunque desde el punto de vista del formato, la imagen es un elemento más de la cabecera" (García, 2010, pág. 31)

El formato de fichero DICOM es muy complejo, debido a la gran cantidad de campos que se especifican en la cabecera, así como los varios tipos de cabecera que permite y la multitud de formatos en los que puede estar grabada la imagen. Ver Ilustración N°4.

Preámbulo y prefijo identificativo del fichero. El preámbulo tiene un tamaño fijo de 128 bytes, y está pensado para tener un uso definido por la implementación. El prefijo consiste en cuatro bytes que contienen la cadena de caracteres DICOM. Esta cadena debe estar codificada siempre con las letras en mayúscula y usando el repertorio de caracteres ISO 8859 G0.

Elementos de datos. La cabecera y la meta-cabecera de un fichero DICOM consisten en una serie de campos con toda la información necesaria sobre la imagen en cuestión, incluyendo la propia imagen (García, 2010, pág. 32)

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Ilustración N° 4 Estructura de un fichero DICOM

Fuente: Mora & Lobato (2016)

El preámbulo está orientado al uso de otras aplicaciones para su visualización directa de la información almacena en el u otras, de manera semejante el prefijo debe seguir otras normas como; el código en mayúsculas y aplicar las normas ISO 8859 G0, su funcionalidad se basa en descifrar si el archivo es DICOM o no. En la ilustración 5 se observa una imagen DICOM donde se puede apreciar ciertas letras a los lados que es el fichero DICOM donde se especifican todos los datos necesarios del fichero y del estudio realizado.

Es importante resaltar que dentro de los elementos de datos existen cuatro campos los cuales son: Etiqueta del Elemento de Datos (Data Element Tag), Representación del Valor (Value Representation VR), Longitud del Valor (Value Length), Valor (Value)

Gracias a sus características y a su nivel de implantación, hoy día DICOM es mundialmente reconocido para el manejo, almacenamiento, impresión y transmisión de imágenes médicas. Ver ilustración N°5.

Comunicación DICOM.

La comunicación DICOM la define el estándar, sin embargo, utiliza protocolos TCP/IP (Transmissión control Protocolo/Internet Protocol) para la capa inferior, y se ajusta al modelo de referencia básico de interconexiones abiertas de sistemas ISO, pero solo utiliza el servicio de la capa superior (capa 7), también incluye herramientas para la transferencias y tratamientos de datos de las imágenes proporcionadas por DICOM. Según se ha citado DICOM usa su propio lenguaje en las cuales la información es vista como objetos o atributos.

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Ilustración N° 5. Ejemplo de una imagen DICOM

Fuente: LEADTOOLS (2017)

Se interpreta a los Objetos de Información DICOM (IOD) como un conjunto de atributos, es decir los datos que describen cada objeto concreto, como sería el nombre, número de registro médico (ID), sexo, edad, peso de un paciente, almacena tantos atributos como sea necesario, para capturar toda la información del paciente clínicamente y garantizar la coherencia del archivo ya que cada servicio implica un intercambio de datos.

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