Hacia una red de imágenes médicas, conceptos y bases

Cabal Mirabal, Carlos  González Dalmau, Evelio Blanco Lores, Henry

Los Doctores Carlos Cabal Mirabal, Evelio González Dalmau, y el Msc. Henry Blanco Lores desempeñan sus actividades en el

Centro de Biofísica Médica, Patricio Lumumba s/n Universidad de Oriente, Santiago de Cuba. Tlf. 22-632787, 7-8366846. Correos electrónicos

carlos.cabal@infomed.sld.cu, evelio.gonzalez@infomed.sld.cu, blanco@infomed.sld.cu respectivamente.

 

Resumen: En la creación de una Red de Imágenes Médicas, como en todo proyecto de gran escala, intervienen factores relacionados con la infraestructura, los recursos financieros, la calificación y la cultura de trabajo en red. El presente trabajo identifica los factores más importantes a tomar en cuenta y enfatiza que el problema organizativo es el decisivo. Seanalizaron aspectos clínico-tecnológicos como la explotación de equipos médicos, sistemas de cómputo, redes de comunicación, herramientas y procedimientos para el control de calidad de.imágenes médicas y su estrecha relación con el personal técnico y médico encargado de su.explotación; así como esquemas organizativos dirigidos a integrar esfuerzos que contribuyan a.mejorar la calidad de los servicios imagenológicos. La Red de Imágenes Médicas es un.instrumento de nuevo tipo que puede incidir en la calidad de los servicios médicos y en la.generación de nuevos conocimientos y tecnologías además de garantizar la sostenibilidad de.las inversiones en función de las diferentes modalidades de las Imágenes médicas.

 

Palabras clave: Telemedicina/ Control de Calidad/ PACS/ Red de Imágenes Médicas.

 

I. INTRODUCCIÓN

 

Las Imágenes Médicas (IM) amplían sus facultades hasta el punto de convertirse en imprescindibles para el diagnóstico, la terapéutica y la investigación biomédica [1]. Sus métodos aportan información de todas las estructuras biológicas (molécula, célula, tejido, órgano y organismo) y de la dinámica de procesos fisiológicos básicos (flujos, difusión, permeabilidad, hemodinámica, actividad neuronal, reacciones bioquímicas, elasticidad y espesores de membranas y tejidos, movimiento de órganos y sus partes,

entre otros).

 

La generación de IM se encuentra en un período de.revolución tecnológica. Se espera que en los próximos años.se produzcan saltos cualitativos que conduzcan a.disminución de los precios, costos de explotación y a una.ampliación impresionante de sus capacidades. Se gestan.cambios en conceptos médicos, científicos y tecnológicos,.y en la generación, almacenamiento y procesamiento de.información biomédica, derivadas de instalaciones cada vez.más diversas y cibernetizadas.

Las regularidades más importantes de la revolución que seproduce en las IM se sintetizan en:

 

1. Las IM han hecho más evidentes, cuantificables y transformables las relaciones entre las biomoléculas y las distintas estructuras biológicas de ser humano.

2. Acontece aceleradamente la fusión del diagnóstico y la.terapéutica médicas.

3. Convergen los estudios anatómicos de alta resolución.espacial y los fisiológicos con creciente resolución.temporal.

4. Las fronteras entre especialidades médicas, se hacen.difusas o desaparecen.

5. Surgen procedimientos de tratamiento y fusión de las.IM que directamente se captan de los equipos para.obtener nuevas imágenes.

6. Las potencialidades intrínsecas de los equipos de IM y.las mismas IM se acrecientan inconmensurablemente.cuando aquellos se encuentran en una red y las imágenes.son trasmitidas, procesadas, almacenadas, y presentadas.en sus diversos modos y lugares ante los expertos.

 

El artículo esta dividido en puntos que describen los aspectos de mayor importancia y que inciden en la composición de una Red de Imágenes Médicas. Finalmente se enuncian los factores y acciones más relevantes para la materialización de una red de este tipo.

 

II DESARROLLO

1. Direcciones de Trabajo y Funciones Una Red de Imágenes Médicas (RIM) es un proyecto a gran escala [2] en el que el problema organizativo y cultural adquiere una importancia cardinal decisiva, más allá de los recursos materiales disponibles. Su diseño, creación, desarrollo y sostenibilidad depende de multitud de factores de carácter objetivo y subjetivo. La importancia y complejidad de la RIM están dadas por los siguientes factores:

• Cantidad y distribución geográfica de población que es beneficiaria de los servicios.

 Número de especialistas, equipos de IM e instituciones involucradas.

• Importancia médico asistencial, y número de especialidades médicas beneficiadas.

• Cantidad de recursos materiales y financieros que participan.

• Conocimiento agregado que tiene, se genera y se comparte. La RIM debe incluir todas las modalidades de IM digitales en todos los niveles de salud. Debe constituirse por etapas escalables y con flexibilidad para adicionar nuevas instalaciones.

En el proceso de diseño, establecimiento y desarrollo de la RIM las principales direcciones de trabajo, interrelacionadas, entre si son:

1. Formación del personal calificado.

2. Soporte de comunicaciones y de software.

3. Creación de un sistema de aseguramiento de la calidad.

4. Creación de un sistema de diagnóstico precoz y remoto de fallas, de mantenimiento preventivo y correctivo.

5. Constitución de un sistema de evaluación de la efectividad e impacto de la RIM y en sus subsistemas.

6. Establecimiento de un sistema de vigilancia tecnológica.

7. Organizar los proyectos de Investigación-Desarrollo.

8. Organización de un sistema de pesquisa activa y temprana en toda la población.

9. Creación de un sistema para dar eficaz atención a las urgencias y acceso al diagnóstico.

En lo adelante se tratarán brevemente algunos rasgos distintivos de las direcciones de trabajo 1-7 dejando para un futuro trabajo las dos restantes.

2. Formación del Personal Calificado Las características de la tecnología y la incidencia que ésta tiene en todas las ramas médicas, impone la necesidad de un plan de formación, que abarque los niveles de pre y postgrado de todas las especialidades, médicas y no médicas, según sus particularidades. Es imperioso incrementar la capacitación de los que se encargan directamente del diagnóstico y de los médicos que indican estudios de imágenes.

Entre otros, los pasos a dar son:

1. Determinar la dimensión del plan de formación y capacitación (desde cursos, hasta doctorados), el espectro de especialidades y las etapas en que éste se desarrollará.

2. Definir centros de entrenamientos para la formación especializada del personal.

3. Seleccionar el Claustro a partir de instituciones de salud, científicas y educacionales.

4. Elaborar los programas y los materiales didácticos (sobre todo digitales) de los cursos de pre-grado para Tecnólogos, Médicos, Enfermeras, Ingenieros, Informáticos, Físicos, y Matemáticos.

5. Captar y seleccionar el personal necesario a formar. 6. Extender la RIM a instituciones docentes e investigativas para la formación. 3. Soporte de Comunicaciones y Software Mejorar la calidad de los servicios de diagnóstico empleando IM es uno de los objetivos de una RIM.

Lograr esta meta implica garantizar algunos elementos tecnológicos y organizativos en su diseño y construcción como:

• Empleo de normas y tecnologías de comunicación establecidas: sistemas RIS/PACS, estándares de comunicación DICOM, HL7, IHE, correo electrónico, la Web y sistemas abiertos.[3, 4]

• Instalación de servidores profesionales con buenas prestaciones técnicas para almacenar, registrar, y gestionar IM e información relacionada. Disponer además, de paquetes de software para el control del flujo de trabajo en departamentos que manejan IM.

• Explotación de dispositivos de almacenamiento de corto (RAID de 1 o 3 TB) y largo plazo (Cintas magnéticas de 14 TB) para el archivo ininterrumpido de los datos e IM. Lograr un alto desempeño en la transferencia de grandes volúmenes de datos a través de redes SAN.[5]

• Estaciones de trabajo, para el diagnóstico y revisión de casos, con buenas resoluciones (1600 x 1280 píxeles), memoria RAM y/o VRAM de 128 MB, 512 MB a 2 GB para la visualización de IM. Disponer sistemas de software para el procesamiento de imágenes, creación de reportes y herramientas de asistencia para el diagnóstico médico.

• Redes de comunicación digital de alta velocidad: Fast- Ethernet, ATM, y FrameRelay (10/100 Mbps - 1Gbps para LAN y de 256 Kbps - 50 Mbps para WAN). Disponer de software para administrar y monitorear el ancho de banda y otros servicios de red.[3] Cabal, C., González, E., Blanco, H. Hacia una red de imágenes médicas. Conceptos y bases 89

• Considerar las necesidades de información relacionada a las IM en diferentes puntos geográficos; velocidad, seguridad, fiabilidad y escalabilidad de las redes de comunicación; ubicación y densidad geográfica de la población, ubicación de los equipos imagenológicos, prestación de servicios.

• Distribución lógica de la información (IM y datos asociados) en forma jerárquica para establecer políticas convenientes de flujo y acceso de datos, a diferentes niveles (desde la hospitalaria hasta nacional).

• Intercambiar IM e información asociada empleando diferentes niveles de seguridad: autentificación de usuarios, encriptación de imágenes, firmas digitales, redes privadas virtuales, entre otros.[6]

4. Sistema de aseguramiento de la calidad, diagnóstico precoz de fallas, mantenimiento preventivo, correctivo y de reparación La calidad del servicio de IM tiene varios componentes interrelacionados: la calidad de las imágenes, la de los equipos que las generan, la calidad del diagnóstico que con ellas se realiza y la calidad de la atención al paciente. Nos referiremos a la calidad de las IM y de la tecnología que la genera [7-10]. Los gastos de explotación, mantenimiento y reparación de las máquinas de IM y los días de interrupción de sus servicios son mundialmente elevados y varían, en la medida que la preparación de los operadores sea adecuada y en que exista en el servicio, una cultura de aseguramiento y control de la calidad de la explotación, el mantenimiento, la reparación, la modernización y el desarrollo de las instalaciones.

El aseguramiento de la calidad es la base de la garantía de un buen diagnóstico y de la sostenibilidad económica y tecnológica. Los elementos a tener en consideración son, entre otros: a

) procedimientos de buenas prácticas de explotación de los equipos,

b) la acreditación y evaluación periódica del personal que las manipula,

c) un sistema de auditorias a las unidades de IM en base a índices de desempeño y protocolos para la evaluación,

d) el control remoto de la calidad de las imágenes y de fallas.

El aseguramiento de la calidad, el mantenimiento y la reparación tiene varios niveles siendo más importante el más cercano a las máquinas de IM. Entre los equipos de las firmas reconocidas, las diferencias más determinantes no están en sus parámetros, sino en las facilidades que brinden para el establecimiento de una alianza, mas allá de la acción compra venta, y que favorezcan la capacitación perenne, y la asistencia técnica. Configuraciones de equipos adecuadas a los requerimientos, la garantía de suministros de partes, piezas y software para su mantenimiento, reparación y modernización constante, deben de estar reflejados en detalle explícitamente en las relaciones contractuales. Los sistemas de software deben ser abiertos y documentados, y poseer los paquetes de programas que faciliten el diseño de experimentos acordes a todas las potencialidades de los equipos adquiridos. La colosal revolución tecnológica en que estamos inmersos ocasiona un envejecimiento moral rápido de los equipos de IM.

5. Sistema de evaluación de la efectividad e impacto de la RIM y sus partes

En algunas instituciones se evalúa la eficacia tecnológica, eficacia de flujo de pacientes, eficacia social, la exactitud diagnóstica, la eficacia del pensamiento diagnóstico y la terapéutica [1, 4, 9, 10], no obstante, estar estos términos fuertemente correlacionados con el impacto de salud, no cubren íntegramente éste último concepto. En algunos de los trabajos que existen [11, 12], los criterios y los procedimientos de evaluación de impacto casi de manera absoluta, implícita o explícitamente, tienen el sesgo de la medicina con fines lucrativos o comerciales. La razón de ser de toda la RIM es su impacto en el bienestar de la población.

Establecer los criterios de evaluación del impacto, crear los algoritmos e implementarlos de manera automatizada, crear la cultura de su utilización y evaluación para la toma de decisiones desde la óptica de la medicina, de la ingeniería, la informática y la dirección, son retos de carácter científico, organizativo y educativo de elevada complejidad. Concebir índices de desempeño la valoración de las unidades de IM, y la incidencia e impacto de la tecnología, puede propiciar bases sólidas para lograr una elevada calidad en los servicios y fomentar los hábitos de evaluación del impacto.

6. Sistema de vigilancia tecnológica

La vigilancia tecnológica, tiene dos niveles perfectamente definibles: Uno referido a la comparación en base a índices de las tecnologías de diferentes firmas, distintas modalidades de equipos y de imágenes que investigan patologías y procesos iguales o similares, examen crítico de las tecnologías de la información, de los software existentes en los subsistemas de la RIM. El otro se refiere a estar a la observación sistemática y rigurosa del quehacer, actual y perspectivo, médico, tecnológico, informático y científico. En el participan todos aquellos que tengan nexos directos o indirectos a través de la RIM y además expertos de diferentes especialidades y que emitan reportes periódicos de información actualizada. Volumen 11, Nº 43, junio 2007 pp 87-90 90

7. Proyectos de investigación

Las capacidades de los equipos, sin detrimento de la práctica clínica diaria, permiten efectuar investigaciones de alta incidencia en todas las especialidades médicas y tecnológicas: desde la Ortopedia hasta la Psiquiatría, pasando por la Oncología, la Cardiología, las Neurociencias, Oftalmología, la Gastroenterología, la Biotecnología, la Genética, la Farmacéutica, la Bioinformática, las comunicaciones, el procesamiento digital de señales e imágenes, la identificación de patrones, entre otras. Es una práctica, casi exclusiva del mundo desarrollado, que las máquinas de IM se empleen con fines científicos, sin afectar sus servicios clínicos, más bien ampliando estos últimos. El solo hecho de recopilar, almacenar, organizar y procesar los abundantes datos e imágenes que se obtiene a lo largo de los períodos de explotación de los equipos, tiene valor científico. Su uso para correlacionarlo con otras áreas de salud y para la toma de trascendentes decisiones tiene alcance incalculable. No usar estas potenciales para la investigación científica biomédica es perder un alto por ciento de las capacidades instaladas. Las investigaciones en el marco de la RIM podrán responder todas a una política coordinada de investigaciones clínicas, preclínicas, básicas y tecnológicas. Propiciar aquellas que fortalezcan y complementen direcciones científicas en el campo de la medicina, la biología, las investigaciones médico farmacéuticas y biotecnológicas, en las cuales el país tenga un liderazgo evidente y un elevado impacto social. Posibles campos son: las enfermedades cardio-cerebro vasculares, el cáncer, las enfermedades degenerativas, el mapeo cerebral Humano., los estudios genéticos y poblacionales, la relación genotipo y fenotipo, expresión genómica, proteómica, metabolómica y fenómica en las enfermedades de mayor incidencia, estudios normativos y epidemiológicos utilizando las bases de datos de la abundante información generada., validación preclínica en modelos animales de medicamentos, vacunas, y productos biotecnológicos, post procesamiento de la enorme información derivada del diagnóstico clínico y de las investigaciones por los métodos de la bioinformática, desarrollo de nuevos software, metodologías y tecnologías de captación, transmisión, procesamiento, fusión, cuantificación e identificación de IM e incremento de su calidad.

III. CONCLUSIONES

1. El factor organizativo, cultural es cardinal en la creación, sostenimiento y desarrollo de la RIM.

2. Tener un centro o grupo coordinador que ejerza el liderazgo y la organización científica profesional, el control, la fiscalización técnica y organizativa; el asesoramiento y formación de personal, es un factor de éxito.

3. La proyección de la RIM debe hacerse desde etapas tempranas y atemperarse también a las características de los servicios y redes ya existentes asimilando sus fortalezas y eliminando progresivamente sus debilidades, debe ser escalable y renovable por partes.

4. El impacto de los recursos humanos y materiales existentes en el campo de las IM dependerá en gran medida de la existencia y potencialidades de la RIM. Esta impactará en la accesibilidad, en la productividad del trabajo de especialistas de alto nivel, en la sostenibilidad organizativa tecnológica y económica a largo plazo.

5. La RIM, como herramienta, será a su vez determinante para elevar la calidad de los servicios de salud, propiciar el intercambio con otros países y generar nuevos conocimientos y tecnología.

IV. REFERENCIAS

  1. Stolberg,. HO., Nahmias,. C. Challenges and opportunities in diagnostic imaging: A Canadian perspectiva. Canadian Association of Radiologists Journal, 2002. 53 ( 3): 130-132.         [ Links ]

2. Caffery,. L., Manthey,. K. Implementation of a Web-based teleradiology management system. J Telemed Telecare  2004. 1: 10 Suppl  22-5.         [ Links ]

3. Huang  H K., PACS, Basic Principles and Applications., Wiley Liss Inc, NY, 1999; ISBN 0-471-25393-6; 7: 183-197.         [ Links ]

4. Oosterwijk  H., DICOM Basics, Third Edition., Otech Inc TX  2005;, ISBN 0-97188674-1; 95-107         [ Links ]

5. Tate  J, Kanth  R, Telles  A., Introduction to Storage Area Networks, Third Edition., IBM Corporation, NY, 2005, ISBN 0738491233; 1: 1-23.         [ Links ]

6. National Electrical Manufacturers Association., Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM). NEMA 1996; PS 3.1- 3.18.         [ Links ]

7. Aanestad  M, Edwin  B, Marvik R., Medical image quality as a socio-technical phenomenon. Methods Inf Med., 2003; 42 ( 4): 302-6.         [ Links ]

8. McRobbie,. DW., Queso,. RA. Effectiveness and relevance of MR acceptance testing: results of an 8 year audit. The British Journal of Radiology, 2002.  75: 523-531.         [ Links ]

9. Jonathan,. H., Sunshine,. Kimberly E. Applegate. Technology Assessment for Radiologists.  . Radiology. 2004. 230: 309-314.         [ Links ]

10. Ondategui-Parra,. S., Bhagwat,. JG. Practice Management Performance Indicators in Academic Radiology Departments. Radiology. 2004.  233: 716-722.         [ Links ]

11. Bath,. GF. Telemedicine in Africa. J S Afr Vet Assoc. 2006 Sep. 77 ( 3): 107.         [ Links ]

12. Hannon,. WH. Performance evaluation for screening laboratories of the Asia-Pacific region, Southeast Asian. J Trop Med Public Health. 2003. 3: (34 Suppl) 39-42.         [ Links ]