Imagen digital, telepatolog

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Imagen digital, telepatología y preparaciones
virtuales

• Marcial García Rojo
• Hospital General de Ciudad Real (SESCAM)
• marcial_at_cim.es

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A project for Castilla-La Mancha Health Service

• Ykonos project

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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)

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Calidad imagen
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Compresión Diagnóstico posible
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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

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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

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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/

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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
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Telepatología
HOSPITAL B
HOSPITAL A
Remitente
Segunda opinión
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Aurora Viewer
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Espacio necesario para digitalizar una
preparación sin comprimir
Aumento del objetivo Apertura numérica Resolución óptica (micras) Mínimo espacio necesario para almacenar todos esos puntos (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
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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.

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Escáner de preparaciones

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

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Soft Imaging System .Slide
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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

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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.)

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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 lt 100 preparaciones/día
• Leer citologías en pantalla es lento (20 minutos
  un patólogo)

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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.

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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

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Presentación coherente
El patólogo ve esto
El clínico ve esto
Annotate
Anotar
Imagen final
Zoom
Rotar
Observación
Imagen Original
Imagen original
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Ejemplos de servicios DICOM
Modalidad TAC
Archivo PACS
SCP Almacenamiento
SCU Almacenamiento
Modalidad Virtual Slide
Archivo PACS
SCU Almacenamiento
SCP Almacenamiento
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Pathologist application
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Common image viewer
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Universidades de Tampere y Helsinki
26
Universidades de Tampere y Helsinki
27
Colocalización marcadores moleculares
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Movimiento sincronizado marcadores moleculares
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Panorámica Diagnóstico más rápido
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Ayuda al diagnóstico
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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