Gestión de Imágenes Médicas Usando Grid Computing

1. UNIVERSIDAD SIMON BOLIVAR Grupo de Redes y Sistemas Distribuidos Gestión de Imágenes Médicas Usando Grid Computing Modelo para el Apoyo a la Investigación en Venezuela IV Latin American Congress on Biomedical Engineering CLAIB2007 Autores: Jesús Campos G. Emilio Hernández

2. UNIVERSIDAD SIMON BOLIVAR Grupo de Redes y Sistemas Distribuidos Introducción Se expone un modelo escalable y un procedimiento que permiten configurar la integración de grandes repositorios de datos. Los repositorios estarían preparados para recibir, resguardar, distribuir y desplegar, continuamente, datos médicos. Es un concepto que abre la posibilidad de hacer que la información clínica del paciente tenga un carácter de ubicuidad, permitiendo disponer de ésta sin necesidad que el paciente tenga que moverse junto con sus datos e imágenes. Igualmente el paciente pudiese estar generando datos desde cualquier Centro de Salud.

3. UNIVERSIDAD SIMON BOLIVAR Grupo de Redes y Sistemas Distribuidos Introducción Se considera una arquitectura que representa una malla de datos (o Grid de datos) compuesta por nodos que interactúan entre sí, y donde cada nodo representa un repositorio de datos que estaría recibiendo fuentes de datos desde los Centros de Salud. El Grid de Datos se convierte en un enorme sistema de respaldo y en función de su concepción distribuida se obtiene un mejor desempeño, debido a que porciones de datos no requerirían competir críticamente por ancho de banda a un sistema centralizado. Esto incrementa los niveles de seguridad y disponibilidad en el caso general, ya que pueden colaborar los nodos entre sí en caso de que alguno falle.

4. UNIVERSIDAD SIMON BOLIVAR Grupo de Redes y Sistemas Distribuidos • Estructuras y Componentes La estructura aquí propuesta debe satisfacer diferentes productos, normativas y servicios que cumplan con las siguientes especificaciones: • Debe ser código abierto: Respetando la normativa legal venezolana. • Debe atender necesidades clínicas e investigativas: Basado en tecnología Web y estándares abiertos. Con restricciones de acceso y capacidad de crear perfiles de usuarios. • Debe considerar los estándares para la manipulación y el intercambio de archivos Concretamente DICOM.

5. UNIVERSIDAD SIMON BOLIVAR Grupo de Redes y Sistemas Distribuidos • Estructuras y Componentes • Debe considerar el manejo de formatos de salud y medicina en distintas modalidades Caso específico PACS. • Debe considerar los estándares para compartir, administrar, intercambiar y rescatar información electrónica Tal es el caso de HL7. • Debe considerar el uso de sistemas operativos robustos Basado en alguna variante o derivación del sistema operativo UNIX. • Debe ser orientada a aprovechar las ventajas del uso de los principios de la computación distribuida Herramientas comogLite o Globus ToolKit 4.

6. UNIVERSIDAD SIMON BOLIVAR Grupo de Redes y Sistemas Distribuidos Estructuras y Componentes Debe considerar los avances de la computación de alto rendimiento. Considerando el alto volumen de datos y procesos que se van a realizar, dada las diferentes combinaciones de búsquedas solicitadas.

7. UNIVERSIDAD SIMON BOLIVAR Grupo de Redes y Sistemas Distribuidos Experiencia El proyecto “Grid Computing at the University Hospitals of Geneva” Ofrece y aplica la tecnología Grid a los hospitales de la Universidad de Ginebra en varios estudios experimentales. El proyecto “eDiaMoND Grid Computing Project” Desarrolla una infraestructura que permite la transferencia segura y el procesamiento de mamografías digitales. El proyecto “Biogrid” Construye una red de recursos de computación-computador y desarrolla una tecnología de Grid para atender necesidades especializadas de Tecnologías de Información en biología y ciencias médicas.

8. UNIVERSIDAD SIMON BOLIVAR Grupo de Redes y Sistemas Distribuidos Producto Referente DCM4CHEE es una colección de aplicaciones y de librerías de código abierto para las organizaciones del área de la salud o “healthcare”. Estas aplicaciones se han desarrollado en el lenguaje de programación de Java, para su funcionamiento y portabilidad, apoyando el despliegue en JDK 1.4 y/o en versiones superiores. El uso de este producto es estrictamente de carácter experimental.

9. UNIVERSIDAD SIMON BOLIVAR Grupo de Redes y Sistemas Distribuidos Propuesta La primera fase sería de carácter de prueba, y en ella se establece un centro de acopio de datos y los medios por donde los centros clínicos “suben” información propia del normal desempeño el Centro de Salud de donde se esté cargando los datos y, por otro lado, donde los investigadores hacen uso de los datos (debidamente anonimizados) para obtener los resultados de su estudio y su respectivo análisis.

10. UNIVERSIDAD SIMON BOLIVAR Grupo de Redes y Sistemas Distribuidos Fase 1

11. UNIVERSIDAD SIMON BOLIVAR Grupo de Redes y Sistemas Distribuidos Propuesta La fase siguiente implica una extensión de estos servicios a diferentes centros de acopio de datos, que entre ellos formarán un Grid, permitiendo aumentar el nivel de experticia y carga de datos de los pacientes. Debe notarse que los Centros de Salud no formarían parte del Grid de Datos. Este proceso pudiese ser una visión regional que solamente extiende los servicios de la fase inicial, pero que aun no integra los procesos de cálculo y búsqueda de información entre sí.

12. UNIVERSIDAD SIMON BOLIVAR Grupo de Redes y Sistemas Distribuidos Fase 2

13. UNIVERSIDAD SIMON BOLIVAR Grupo de Redes y Sistemas Distribuidos Propuesta La fase final consiste en garantizar la integridad de los procesos y de la carga de datos. La misma se puede estratificar por capas: Una capa de aplicaciones utilizadas por investigadores, para acceder desde diferentes lugares a un nivel de datos que son administrados por un GRID de Datos que bien pueden ser simples repositorios de datos o sencillamente pueden formar parte de un centro de atención u hospitalario.

14. UNIVERSIDAD SIMON BOLIVAR Grupo de Redes y Sistemas Distribuidos Propuesta Una capa de centros clínicos regionalizados que cargan y acceden a fuentes de datos, entre ellos lo referente a imágenes médicas, colaborando en la toma de decisiones de quienes requieren apoyo en sus tomas de decisiones, tal es el caso de médicos paramédicos, enfermeras, personal administrativo y gerente.

15. UNIVERSIDAD SIMON BOLIVAR Grupo de Redes y Sistemas Distribuidos Propuesta Una capa intermedia, que se puede considerar como el Grid de Datos, en que se concibe los Centros de Datos, habilitados con la tecnología Grid permitiendo integrar los diferentes repositorios de datos los cuales pueden estar funcionando tanto dentro como fuera de algún Centro de Salud.

16. UNIVERSIDAD SIMON BOLIVAR Grupo de Redes y Sistemas Distribuidos Fase 3 Grids de Datos

17. UNIVERSIDAD SIMON BOLIVAR Grupo de Redes y Sistemas Distribuidos Conclusiones La apropiada selección de las herramientas de soporte al proyecto que constituya el ambiente para gestionar imágenes médicas usando tecnología Grid en los entornos de los centros de salud valiéndose de las diferentes experiencias que ya han sido validadas en distintas partes del mundo.

18. UNIVERSIDAD SIMON BOLIVAR Grupo de Redes y Sistemas Distribuidos Conclusiones Un esquema que implique el uso de la tecnología de malla o GRID Computing, para satisfacer los requerimientos que se exponen en este artículo, debe garantizar acceso de diferentes actores a esta plataforma con en cada una de las fases que en este artículo se indica.

19. UNIVERSIDAD SIMON BOLIVAR Grupo de Redes y Sistemas Distribuidos Conclusiones Un posterior trabajo debe considerar la forma de cómo serán accedidos los datos y cuál es la tecnología más adecuada para satisfacer las búsquedas de futuras consultas sobre imágenes médicas, previamente anotadas, en ambiente de computación distribuida.

20. UNIVERSIDAD SIMON BOLIVAR Grupo de Redes y Sistemas Distribuidos Autor: Msc. Jesús Campos Instituto: Universidad Simón Bolívar Ciudad : Sartaneja, Baruta País: Venezuela E-mail: 06-85155@ldc.usb.ve Autor: PhD. Emilio Hernández Instituto: Universidad Simón Bolivar Ciudad: Sartaneja, Baruta País: Venezuela E-mail: emilio@usb.ve Gracias