Fichas Avance Subproyectos pag 1

FICHA DE AVANCE SUBPROYECTO

PROYECTO INNOVA-Saúde

SUBPROYECTO 9- DIAGNÓSTICO ASISTIDO POR ORDENADOR

ÁREA TEMÁTICA Innovación de servicios

1. Nº total propuestas recibidas y empresas participantes:

2. Alcance del proyecto / Análisis funcional:

Los sistemas CAD son aplicaciones informáticas que con un procesamiento avanzado sobre imagen médica

digital sirven de ayuda al especialista en el diagnóstico, se denominan también sistemas de diagnóstico

asistido por ordenador.En los últimos años la investigación en este campo ha crecido de manera

importante: Detección y/o caracterización de lesiones. Segmentación. Radiografía convencional,

Tomografía Computarizada, Resonancia Magnética, Ecografía (mama, tórax, colon...) y estas líneas de

investigación son las de mayor interés para el SERGAS.

SUBPROYECTO Nº PROPUESTAS ENTIDADES PARTICIPANTESÚLTIMA FECHA DE ENVIO PROPUESTA

ACCENTURE S.L.

ALBERTO MELÓN LODEIRO

ALMA IT SYSTEMS, S.L.

BAHÍA SOFTWARE S.L.

BALIDEA C&P - Consulting and Programming

BULL ESPAÑA S.A.

CANDEDO & ABYPERSONALIZE

CITIUS: Centro de Investigación en Tecnoloxías da Información

CITIC: Centro de Investigación en Tecnoloxías

da Información e as Comunicacións da Universidade da Coruña

DOMINION INSTALACIONES Y MONTAJES, S.A.-EMEDICA

EMSOR S.A.

GRADIANT: Fundacion Centro Tecnolóxico de Telecomunicacións de Galicia

ITMATI (Instituto Tecnológico de Matemática Industrial)

ROCÍO LÓPEZ CONDE

21IS-9-Sistemas de diagnostico asistido

por ordenador

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23

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13

Fichas Avance Subproyectos pag 2

Ejemplo ilustrativo CAD Mama:

CAD Mama

CAD Mama. Definición

CAD Mama.Definición

Fichas Avance Subproyectos pag 3

Se ha realizado un diagnóstico de la situación actual a nivel general y en las potenciales áreas de

aplicación:

ÁREA APLICACIÓN SITUACIÓN ACTUAL

CT Pulmón � Uso de CAD en CT de pulmón pero sólo en algunos centros � Uso vinculado al ámbito de la investigación � Dificultades organizativas en el acceso a herramientas CAD

RX Pulmón � Técnica de interes clínico pero con bajo desarrollo. � Dificultades en el acceso a herramientas CAD de RX Pulmón

DermatologÍa y Oftalmología

� Bajo uso de CAD en Dermatologia, Oftalmología y otras especialidades.

� Dificultades en el acceso a herramientas CAD en estas modalidades

Nivel general:

• Pocas iniciativas implantadas y aisladas

• Soluciones locales

• Dificultades de actualización

• Uso no normalizado.

• Dificultades de integración.

De los análisis realizados, surge la necesidad de desarrollar una plataforma que concentre la gestión de

los servicios de CAD (diagnóstico asistido por ordenador) sobre imagen médica para el acceso a

algoritmos propios y/o comerciales con el objetivo de mejorar la productividad y la calidad de las tareas

diagnósticas del facultativo y facilite la implantación y escalabilidad de estos servicios.

Los requisitos funcionales de esta plataforma serán:

• Permitir la conectividad a cualquier estación clínica o equipo en la red

• Escalabilidad

• Adaptabilidad: Utilización de sistema diferentes según el centro

• Homogeneidad y punto único de entrada y salida en los servicios de CAD

• Securización y control de la actividad en los servicios de CAD.

Fichas Avance Subproyectos pag 4

El detalle y características de los elementos del nuevo modelo planteado serán:

ELEMENTO CARACTERÍSTICAS

Plataforma � SOFTWARE PASARELA ENTRE CENTROS SANITARIOS Y SERVICIOS CAD.

� ESTÁNDARES INTEROPERABILIDAD. � GESTIÓN DE IMAGEN, RESULTADOS E INFORMES. � POSIBILIDAD DE INTEGRACIÓN DE NUEVOS SISTEMAS. � CANAL SEGURO.

Módulos CAD � ALGORITMOS DE DIAGNÓSTICO ASISTIDO POR ORDENADOR. � INTEGRACIÓN ESTÁNDAR EN PLATAFORMA. � MODELO “PLUG AND PLAY”.

Las funciones de la plataforma se resumen en:

• Recibe información de los S.I de actividad clínica: RIS, HIS, LIS(*)

• Gestiona el trafico de información (priorización, registro de actividad, log de accesos,…).

• Anonimiza.

• Envía a los módulos de CAD

• Recibe de los módulos de CAD

• Convierte los resultados a DICOM cuando procede.

• Avisa al sistema correspondiente RIS/HIS/LIS de disponibilidad de resultados.

• Envía a RIS/HIS/LIS resultados en formato DICOM.

• Monitoriza/seguimiento de uso, resultados, tiempos, grado de satisfacción, utilidad.

PLATAFORMA CAD

Estación Clínica 1

TAC 1

Estación clínica 2

TAC 2

TAC n

CAD PULMON CAD MAMA CAD RM CARDIO

Fichas Avance Subproyectos pag 5

• Integrada con el RIS/HIS/LIS hospitalario

(*) RIS=Radiology Infomation System; HIS = Hospital Information System; LIS = Laboratory Information System.

Finalizada la fase de definición, se ha desarrollado el modelo de implantación en el SERGASdel proyecto:

El plan de trabajo para desarrollar la implantación se dividirá en 4 fases:

1) Contratación Desarrollo Plataforma Central por Compra Publica Innovadora

2) Incorporación Algoritmos CAD (aportación de las universidades y centros tecnológicos, algoritmos

comerciales, desarrollos específicos)

3) Instalación en red e integrada con sistemas corporativos

4) Normalización de Criterios de uso y Piloto: estudio de características, evaluación sensibilidad,

especificidad, etc.

3. Identificación de elementos innovadores a desarrollar:

Desarrollo de una plataforma que ofrezca servicios de CAD (diagnóstico asistido por ordenador) sobre

imagen médica para el acceso a algoritmos propios y/o comerciales.

4. Documentación anexa:

Plataforma centralSE

RV

ICIO

SD

E IN

FOR

MA

DO

CONTROL DE ACTIVIDAD

(Distribución Pago)

REGISTRO CENTRALDE

ESTUDIOS CAD

SERVICIOS DE CONSULTA/MTO DEL REGISTRO CENTRAL

PACS PACS PACS PACS

HOSP1

IANUSIANUSIANUSIANUS

SIDI SIDI SIDI SIDI

HOSP1

P R OCP R OCP R OCP R OC

DI C OM 2.0DI C OM 2.0DI C OM 2.0DI C OM 2.0

HO SP1HO SP1HO SP1HO SP1

PACS PACS PACS PACS

HOSPn

IANUSIANUSIANUSIANUS

SIDI SIDI SIDI SIDI

HOSPn

P ROCP ROCP ROCP ROC

DI C OM 2.0DI C OM 2.0DI C OM 2.0DI C OM 2.0

HO SPnHO SPnHO SPnHO SPn

Modulo CAD MAMA

Estaciones diagnósticasy PCs clínicos

Estaciones diagnósticasy PCs clínicos

Modulo CAD CT Pulmon

Modulo CAD RX Tórax

Modulo CAD Dermatologia

Modulo CAD ……………………

GS4-SIS-9- Sistemas de diagnostico asistido por ordenador

Santiago de Compostela, 22 de febrero de 2013

Índice

Sistemas de diagnostico asistido por ordenador.

� Definición

� Situación actual� Situación actual

� Nuevo modelo.

Los sistemas CAD son aplicaciones informáticas que con unprocesamiento avanzado sobre imagen médica digital sirven deayuda al especialista en el diagnóstico.

Se denominan también sistemas de diagnóstico asistido porordenador.

CAD IMAGEN MÉDICA. DEFINICION

•En los últimos años la investigación en este campo ha crecidode manera importante.•Detección y/o caracterización de lesiones. Segmentación. Radiografíaconvencional, TC, RM, US (mama, tórax, colon...)

Tema de interés en investigación.

Concepto básico: El ordenador da una respuesta que es interpretada por un especialista como segunda opinión de ayuda.

Por tanto la investigación en CAD es:1) el desarrollo y evaluación de algoritmos2) el estudio de la utilidad de la respuesta del ordenador, para el radiólogo o facultativos de otras especialidades.

CAD IMAGEN. Concepto.

•El CAD es el diágnostico que realiza un especialista que tieneen cuenta un análisis cuantitativo realizado por un ordenadorsobre imágenes radiológicas.

Definición histórica y formal.

Objetivo de los sistemas CAD por imagen: localizar lesiones y estimar una probabilidad de que sea una enfermedad.

Aplicación.

CAD IMAGEN MÉDICA. DEFINICION

•Por ser un concepto amplio tiene aplicación en casi todas lasmodalidades de imagen y partes de la anatomía: Radiografías, TC, RM, US, imágenes de medicina nuclear en el esqueleto, tórax, corazón, abdomen y extremidades.

Aplicación.

Se ha empleado en la detección de lesiones de mama en mamografía (y RM), detección de nódulos pulmonares en radiografías y TC, detección de pólipos de colon en TC/colonoscopia...

CAD IMAGEN MÉDICA. DEFINICION

•Numerosos estudios, muchos recientes, como los de K. Doi y Q Li, han demostrado que su empleo mejora el rendimiento de los radiologos, siendo mayor su mejora cuando se trata de radiólogosgenerales o residentes.

Ventaja.

CAD IMAGEN MÉDICA. DEFINICION. Ejemplo CAD Mama

Ejemplo CAD Mama

CAD IMAGEN MÉDICA. DEFINICION

Ejemplo CAD Mama

CAD IMAGEN MÉDICA. DEFINICION

Ejemplo CAD Mama

CAD IMAGEN MÉDICA. DEFINICION

Ejemplo CAD Mama

CAD IMAGEN MÉDICA. DEFINICION

Ejemplo CAD Mama

MICROCALCIFICACIONES

CANCER

•87% 1FP/IMAGEN 1993•98% 0.25 FP/IMAGEN (último sistema comercial)

• Se ha incrementado la tasa de detección en general.

CAD IMAGEN MÉDICA. DEFINICION. MAMA

• Se ha incrementado la tasa de detección en general.• 164% para canceres invasivos menores de 1cm.• Reducción en 5.3 años el tiempo de detección.

• La detección del carcinoma se ha incrementado de un 6.7% al 36.8% con el uso del CAD en mamografia digital en programas de screening en relacion con la mamografia convencional.

CAD IMAGEN MÉDICA. DEFINICION. RX TORAX

• 25% de casos de cáncer de pulmón con placa RX anterior no diagnosticada

• Detección y diagnóstico diferencial de nódulos pulmonares y enfermedad intersticial, neumotórax.• Investigación:

• 70.5% 4.9 FP/I (AP)• General 86.9% 6.6 FP/I

SUSTRACION TEMPORAL

• General 86.9% 6.6 FP/I

• Se restan dos imágenes separadas temporalmente. Al no cambiar la estructura osea ni la vasculatura se consigue una imagen en la que las lesiones son fácilmente identificables.

CAD IMAGEN MÉDICA. DEFINICION

Ventajas del uso del CAD en imagen radiológica

• Mama: Mejora de la sensibilidad especificidad en • Mama: Mejora de la sensibilidad especificidad en mama de …• CT Pulmón• RX Torax

Índice

Sistemas de diagnostico asistido por ordenador.

� Definición

� Situación actual� Situación actual

� Nuevo modelo.

CAD IMAGEN MÉDICA. SITUACION ACTUAL

• Pocas iniciativas implantadas y aisladas

• Soluciones locales

• Dificultades de actualización

• Uso no normalizado.• Uso no normalizado.

• Dificultades de integración.

CAD IMAGEN MÉDICA. SITUACION ACTUAL

Estación Clínica o Equipo de

Adquisición 1CAD 1

•Sistemas dedicados y conectados a UNA SOLA ESTACIÓN O UN EQUIPO DE ADQUISICIÓN CONCRETO.

•POCO ESCALABLE.•SISTEMAS DIFERENTES SEGÚN EL CENTRO

CAD 2

Estación Clínica o Equipo de

Adquisición 2

CAD IMAGEN MÉDICA. SITUACION ACTUAL. CT Pulmón

� Escaso o nulo uso de CAD en CT de pulmón� Escaso o nulo uso de CAD en CT de pulmón

� Uso restringido al ámbito de la investigación

� Problemas de acceso a herramientas CAD

CAD IMAGEN MÉDICA. SITUACION ACTUAL. RX Pulmón

� Técnica abandonada hace años

� Nulo uso de CAD en RX de Tórax

� Problemas de acceso a herramientas CAD

CAD IMAGEN MÉDICA. SITUACION ACTUAL. Dermatologia y Oftalmología

� Nulo uso de CAD en Dermatología, Oftalmología y

otras especialidades.

� Problemas de acceso a herramientas CAD

Índice

Sistemas de diagnostico asistido por ordenador.

� Definición

� Situación actual� Situación actual

� Nuevo modelo

OBJETIVO (1)

CAD IMAGEN MÉDICA. MODELO

Mejorar la productividad y la calidad de las tareas diagnósticas del especialista.

SOLUCIÓN

CAD IMAGEN

CAD IMAGEN MÉDICA. MODELO

Desarrollo de una plataforma que ofrezca servicios de CAD (diagnóstico asistido por ordenador) sobre imagen médica para

el acceso a algoritmos propios y/o comerciales.

CAD IMAGEN MÉDICA. MODELO

PLATAFORMA CAD

Estación Clínica 1

TAC 1

Estación clínica 2

TAC 2

TAC n

•CONECTIVIDAD A CUALQUIER ESTACIÓN CLÍNICA O EQUIPO EN LA RED

•ESCALABLE.•SISTEMAS DIFERENTES SEGÚN EL CENTRO

•SERVICIOS DE CAD HOMOGÉNEOS•OBTENCIÓN FONDOS ADICIONALES DE I+D

CAD PULMON CAD MAMA CAD RM CARDIO

CAD IMAGEN MÉDICA. MODELO. ELEMENTOS

PLATAFORMA

•SOFTWARE PARA HACER DE PASARELA ENTRE CENTROS SANITARIOS Y SERVICIOS CAD.

•ESTÁNDARES INTEROPERABILIDAD.•GESTIÓN DE IMAGEN, RESULTADOS E INFORMES.•POSIBILIDAD DE INTEGRACIÓN DE NUEVOS SISTEMAS.•CANAL SEGURO.

MODULOS CAD

•CANAL SEGURO.

•ALGORITMOS DE DIAGNÓSTICO ASISTIDO POR ORDENADOR.•INTEGRACIÓN ESTÁNDAR EN PLATAFORMA. •MODELO “PLUG AND PLAY”.

•SISTEMA QUE PERMITA DE MANERA SEGURA ENVIAR/RECIBIR CASOS, EJECUTAR EL ANÁLISIS CORRESPONDIENTE Y GENERAR LOS INFORMES DE RESULTADOS.

CAD IMAGEN MÉDICA. MODELO. PLATAFORMA

RESULTADOS.•En función de las necesidades prácticas se diseñarán los sistemas y entornos de visualización y edición.

Plataforma central

SER

VIC

IOS

DE

INFO

RM

AD

O

CONTROL DE ACTIVIDAD

(Distribución Pago)

REGISTRO CENTRAL DE

ESTUDIOS CAD

SERVICIOS DE CONSULTA/MTO DEL REGISTRO CENTRAL

Modulo CAD MAMA

CAD IMAGEN MÉDICA. MODELO IMPLANTACIÓN EN SERGAS

Modulo CAD CT Pulmon

PACS PACS PACS PACS

HOSP1

IANUSIANUSIANUSIANUS

SIDI SIDI SIDI SIDI

HOSP1

PROCPROCPROCPROC

DICOM 2.0DICOM 2.0DICOM 2.0DICOM 2.0

HOSP1HOSP1HOSP1HOSP1

PACS PACS PACS PACS

HOSPn

IANUSIANUSIANUSIANUS

SIDI SIDI SIDI SIDI

HOSPn

PROCPROCPROCPROC

DICOM 2.0DICOM 2.0DICOM 2.0DICOM 2.0

HOSPnHOSPnHOSPnHOSPn

Estaciones diagnósticasy PCs clínicos

Estaciones diagnósticasy PCs clínicos

Modulo CAD RX Tórax

Modulo CAD Dermatologia

Modulo CAD ……………………

CAD IMAGEN MÉDICA. PLAN TRABAJO

1) Contratación Desarrollo Plataforma Central por CPI2) Incorporación Algoritmos CAD (aportación de las universidades y

centros tecnológicos, algoritmos comerciales, desarrollos específicos)3) Instalación en red e integrada con sistemas corporativos4) Normalización de Criterios de uso y Piloto: estudio de características,

evaluación sensibilidad, especificidad, …

¡¡Entre todos podemos construir la sanidad del futuro!!