imagen digital, telepatología y preparaciones virtuales

Imagen digital, telepatología y

preparaciones virtuales

Marcial García RojoHospital General de Ciudad Real

(SESCAM)

marcial@cim.es

A project for Castilla-La Mancha Health Service

Ykonos project

Imagen en Patología (Anatomía Patológica)

Imagen macroscópica: biopsias, piezas quirúrgicas. Estática o movimiento (JPG, AVI)

Imagen microscópica: Cortes histológicos (biopsias, bloques celulares,

autopsias). Tinciones y técnicas especiales. Citologías. Tinciones y técnicas especiales. Patología molecular: FISH, Geles agarosa, GCH

Principales problemas: Archivo (espacio) y gestión deficiente (búsquedas)

Calidad imagen

Compresión: Diagnóstico posible

Telepatología

Estática o “almacenar y enviar”: Sistemas no robotizados (ej: e-mail) que envían imágenes fijas adquiridas antes de la sesión.

Preparaciones virtuales: imagen digital de toda la preparación.

Dinámica: Transmisión de información en tiempo real

Telepatología

Estática o “almacenar y enviar”. Pasiva: Sin interacción activa con el sistema de imágenes.

Correo electrónico: envío de imágenes como ficheros adjuntos.

Documentos HTML: las imágenes se publican en páginas web.

FTP: envío de los ficheros a un servidor Interactiva: Consulta en directo con unas imágenes

preseleccionadas Teléfono Programa de chat, teleconferencia o compartir aplicaciones

Proyectos de digitalización total y microscopios virtuales

1997. Proyecto Telepath. Universidad de Alabama en Birmingham. Microscopio virtual: imágenes seleccionadas de 1,4 MB

1998. Hospitales Johns Hopkins y Universidad de Maryland. Cada preparación: 5-10 GB (comprimido).

JPG, FlashPix, wavelets (Saltz, 1997; Wang-JZ, 1999)

http://www.seap.es/telepatologia/

Cortes histológicos Las preparaciones convencionales son frágiles, No son permanentes, sobre todo

inmunofluorescencia, cristales articulación, … En citología, no es posible distribuir copias.

VENTAJAS DE PREPARACIÓN VIRTUAL Pequeños aumentos con calidad extraordinaria. Mapa dinámico de preparación Enviar imágenes de mayor resolución

recibiendo sólo el área seleccionada. Grabar y reproducir la trayectoria seguida por el

patólogo durante su examen de la preparación o laminilla y

Las imágenes quedan almacenadas permanentemente, y sobre ellas es posible realizar anotaciones que también pueden quedar grabadas.

Área de tejido de unos 25 x 20 mm

Telepatología

HOSPITAL A HOSPITAL B

Remitente Segunda opinión

Aurora Viewer

Espacio necesario para digitalizar una preparación sin comprimir

Aumentodel objetivo

Aperturanumérica

Resoluciónóptica (micras)

Mínimo espacio necesariopara almacenar todos esospuntos (24-bits color)

4x 0,2 1,7 2,08 GB

10x 0,45 0,75 11 GB

20x 0,5 0,67 13 GB

40x 0,75 0,45 30 GB

Soluciones existentes

Microscopios robotizados Leica, Olympus SIS Dotslide

Escáneres de preparaciones Son microscopios modificados que incorporan todo el

equipamiento físico para control, digitalización y comunicaciones.

Escáner de preparaciones

Aperio ScanScope CS (5 prep), XT (120 p) Zeiss Mirax San (3D Histech) Hamamatsu Nanozoomer Claro Biogenex ….

Soft Imaging System .Slide

Aperio Scanscope T2

Tiras de imágenes TIFF (.svs) con solapamiento (“stitching”) exportables a JPEG 2000, compresión óptima

Sistema rápido y de alta resolución, con calidad excelente

Preparaciones en red, base de datos

Precio: XT: 120.000 euros CS: 70.000 euros

Qué es físicamente una preparación virtual

Un directorio con un conjunto de ficheros imágenes, a menudo JPEG, y un fichero de coordenadas, que contiene la información sobre cómo reconstruir la preparación completa

Un único fichero JPEG 2000 o TIFF multirresolución, que a su vez contiene información sobre la preparación (número de biopsia o citología recogida en el código de barras, fecha de creación, parámetros de iluminación, etc.)

Limitaciones: Almacenamiento y tiempo

Cada preparación histológica o citológica precisa 1 GB, una vez comprimida.

Hospital pequeño (8.000 biopsias/10.000 citologías) 30 TB / año

Escanear cada preparación 15 minutos. Un escáner: < 100 preparaciones/día Leer citologías en pantalla es lento (20

minutos un patólogo)

Ventajas de preparaciones virtuales

Hoy día las preparaciones virtuales ayudan a Crear archivos digitales: Casos de interés

docente, asistencial, investigación, gestión de calidad o riesgos

Mejor comunicación entre patólogos (segunda opinión)

Diagnóstico primario: Centros remotos con uno o ningún patólogo

Gestión del conocimiento: Anotaciones (marca área de interés), análisis de imagen, integración con sistemas de información.

Fases del proyecto (SESCAM) CITI 2005, Concurso público: 2007

Crear repositorio central de imágenes médicas Contemplar el almacenamiento de ficheros de gran

tamaño Adaptación de imágenes para integrarlas en PACS

(estándar DICOM de Imagen Digital y Comunicaciones en Medicina)

Utilizar visor estándar para trabajar preparaciones virtuales (no depender de fabricantes)

Ayuda al diagnóstico: Análisis de imagen automatizado

Presentación coherente

El patólogo ve esto:El patólogo ve esto:

Los Cambios realizados por el Patólogo son

Guardados

Imagen Original& Estado Presentación

Los Cambios realizados por el Patólogo se

Pierden

Imagen Original

El clínico ve esto:El clínico ve esto:

Annotate

Imagen original

Observación

Rotar

Zoom

Imagen final

Imagen Original

Área de

Interés

Anotar

Área de

Interés

Ejemplos de servicios DICOMArchivo PACSArchivo PACSModalidad TACModalidad TAC

SCP AlmacenamientoSCP AlmacenamientoSCU SCU AlmacenamientoAlmacenamiento

Modalidad Modalidad Virtual Virtual SlideSlide

SCU SCU AlmacenamientoAlmacenamiento

Archivo PACSArchivo PACS

SCP AlmacenamientoSCP Almacenamiento

Pathologist application

Common image viewer

Universidades de Tampere y Helsinki

Universidades de Tampere y Helsinki

p16INK4a

Colocalización marcadores moleculares

Papanicolau

p16INK4a

Movimiento sincronizado marcadores moleculares

Papanicolau

Panorámica: Diagnóstico más rápido

Ayuda al diagnóstico

Conclusiones Las preparaciones virtuales permiten disponer de una copia

digital de toda la preparación original Sistema de interconsulta entre patólogos y formación continuada Los estándares DICOM e IHE son de gran ayuda Los fabricantes de imagen digital deben contemplar DICOM El desafío en el futuro próximo es conseguir albergar en PACS

la gran cantidad de información que se generará con la digitalización total de las preparaciones virtuales y los vídeos digitales de los exámenes macroscópicos

JPEG 2000 es un formato adecuado para el manejo de preparaciones virtuales y SESCAM lo integra en PACS