La imagenología médica es una de las áreas de más rápido crecimiento en la atención sanitaria. En las últimas décadas, ha evolucionado para incluir múltiples modalidades de imagen, incluidas tomografías computarizadas (TC), resonancias magnéticas, ultrasonidos y medicina nuclear, por nombrar algunas. Junto con los avances en el hardware y los dispositivos utilizados para generar imágenes médicas, se ha logrado un enorme progreso con los diferentes tipos de software que manejan estas imágenes.
La introducción del estándar DICOM (Imágenes Digitales y Comunicaciones en Medicina) ha ayudado a garantizar que la calidad de las imágenes médicas se mantenga a un alto nivel. Adquirir, almacenar, recuperar y compartir imágenes médicas solo se puede hacer en el formato DICOM. Cada hospital necesita tener una estación de trabajo DICOM dedicada. Con la llegada de PACS (Sistema de Archivo y Comunicación de Imágenes), que es un área de retención virtual para imágenes digitales DICOM, el almacenamiento y la recuperación de dichas imágenes se ha simplificado.
El mercado está inundado de diferentes tipos de software de imágenes médicas para visualizar imágenes DICOM. Esto incluye software de imágenes médicas gratuito, así como software premium que puede ofrecer características más avanzadas. A medida que los radiólogos se acostumbran al último software de imágenes médicas para visualizar y almacenar imágenes, los fabricantes están centrando su atención en otras áreas del flujo de trabajo de imágenes, identificando problemas que necesitan solución y viendo si pueden idear soluciones innovadoras para los mismos. En este artículo, revisamos los diferentes tipos de software de imágenes médicas que han sido diseñados para hacer más que solo visualizar imágenes médicas DICOM.
Cualquier software que pueda "analizar" datos obtenidos de imágenes médicas se denomina software de análisis de imágenes médicas. El análisis puede tomar la forma de ayuda al diagnóstico, comparación de imágenes entre pacientes o dentro del mismo paciente en diferentes momentos para evaluar el progreso de la enfermedad y evaluar el pronóstico. Junto con la mejora en la tecnología de imágenes, se están logrando grandes avances con respecto a la capacidad analítica del software de imágenes médicas, en el esfuerzo por crear software capaz de detectar de forma independiente anomalías clínicas en imágenes médicas.
El análisis suele ser una función cognitiva realizada por el radiólogo o médico que visualiza la imagen médica. Con los avances en la atención sanitaria, el número de escaneos solicitados para los pacientes se ha disparado. Los resultados de los escaneos médicos hoy están disponibles con mayor detalle y en múltiples secciones, lo que lleva a un mayor número de imágenes que necesitan examen. La interpretación de tantas imágenes por parte de un radiólogo no solo requiere una habilidad tremenda, sino que también consume mucho tiempo y es agotadora. Si bien la carga de trabajo para los radiólogos se ha multiplicado a lo largo de los años, el crecimiento en el número de radiólogos capacitados solo ha reflejado la mitad del aumento en la carga de trabajo. El resultado es una aguda escasez de recursos humanos dentro del contexto de la carga de trabajo de radiología. Una solución propuesta a este problema es el uso de máquinas para interpretar imágenes médicas y detectar anomalías.
El software de análisis de imágenes médicas utiliza algoritmos de aprendizaje profundo para leer y evaluar imágenes. Es capaz de examinar cientos de imágenes a la vez y, por lo tanto, puede manejar grandes cargas de trabajo. Se puede entrenar para "marcar" imágenes con hallazgos sospechosos, lo que puede acelerar los procesos para los radiólogos en el sentido de que no necesitan revisar todas las imágenes y solo centrarse en aquellas que están marcadas.
Aidoc: Aidoc, una empresa con sede en Tel Aviv, ha desarrollado un software de análisis de imágenes médicas que proporciona soporte diagnóstico para tomografías computarizadas de cuerpo completo. La aplicación analiza tomografías de cabeza, cuello, tórax y abdomen, y es capaz de detectar anomalías visuales de alto nivel. Un estudio de caso realizado por la empresa demostró que el uso de Aidoc redujo significativamente el tiempo de entrega de informes, particularmente para escaneos de cabeza y cuello.
Arterys: Arterys es una empresa con sede en San Francisco que combina algoritmos de IA de aprendizaje profundo con computación en la nube. Se ha demostrado que el software de análisis de imágenes médicas aumenta la velocidad y la precisión del análisis. Inicialmente desarrollado para resonancias magnéticas cardíacas, Arterys ha desarrollado aplicaciones similares para resonancias magnéticas de hígado, resonancias magnéticas de pulmón y mamografías, y ayuda a identificar lesiones patológicas en estas regiones.
Al final del día, el software de análisis de imágenes médicas es tan bueno como los algoritmos informáticos en los que se basa. Una computadora no "ve" cosas y no puede pensar, y su salida se basa en una serie de números y algoritmos. Los resultados generados se basan, por lo tanto, en los algoritmos con los que ha sido programado. Por lo tanto, hay mucho margen de error aquí, ya que la tecnología aún es incipiente. Si bien el software de análisis de imágenes médicas ciertamente puede reducir la carga de trabajo del radiólogo, aún no está listo para reemplazar completamente al radiólogo. Todavía está en su infancia y no se utiliza tan comúnmente como su contraparte menos automatizada, el software de procesamiento de imágenes médicas.
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El software de procesamiento de imágenes médicas transforma esencialmente las imágenes después de haber sido adquiridas. Si bien algunos grupos consideran que el software de procesamiento de imágenes médicas es parte del software de análisis de imágenes médicas, no hace mucho para analizar imágenes. Sin embargo, el procesamiento facilita el trabajo de análisis manual para el radiólogo. El procesamiento de imágenes médicas es de tres tipos: segmentación de imágenes, registro de imágenes y visualización de imágenes.
La segmentación se refiere al proceso de dividir una sola imagen en pequeñas partes o segmentos. Idealmente, estos segmentos deben ser significativos, es decir, cada segmento debe representar una estructura u órgano diferente.
El software de segmentación de imágenes médicas es capaz de realizar las siguientes funciones:
Localización de la región de interés: El software puede identificar anomalías en la región de interés, incluidos tumores, nódulos y otras patologías.
Discernir límites anatómicos: El software de segmentación puede identificar los límites de las estructuras corporales, como los vasos sanguíneos.
Medición de volúmenes: El software de segmentación de imágenes médicas se puede utilizar para calcular los volúmenes de estructuras específicas, como cavidades anatómicas o tumores. Es particularmente útil para monitorear cambios en el tamaño del tumor durante el curso del tratamiento.
El registro de imágenes es un proceso que permite alinear las imágenes de la manera correcta. En esta técnica, la computadora se familiariza con una serie de imágenes "objetivo". Cuando se le alimenta una nueva imagen, esta nueva imagen "fuente" se transforma para volverse similar en alineación a la imagen objetivo. El registro de imágenes se puede lograr utilizando tres métodos: modelos de transformación, funciones de similitud y procedimientos de optimización.
Aplicaciones del registro de imágenes a través del software de procesamiento de imágenes médicas:
Fusión de imágenes: En la fusión de imágenes, los datos de imágenes médicas que provienen de diferentes fuentes se pueden fusionar en un solo conjunto de datos. Esto es extremadamente útil para comprender cómo la anatomía se correlaciona con los procesos funcionales. Por ejemplo, las tomografías computarizadas (TC) proporcionan información estructural, mientras que las tomografías por emisión de positrones (PET) proporcionan información metabólica. Usando la fusión de imágenes, ambos conjuntos de información se pueden obtener a través de un solo conjunto de datos.
Estudiar cambios a lo largo del tiempo: El registro de imágenes se puede utilizar para comparar una serie de imágenes a lo largo del tiempo. Esto es útil para evaluar cambios dentro de la misma sesión de imagen, como movimientos cardíacos o función respiratoria. También se puede aplicar a cambios a largo plazo, como el monitoreo de la progresión de una enfermedad durante algunos años.
Caracterización de características anatómicas: El registro de imágenes también puede comparar imágenes entre diferentes sujetos en una población. Esto se puede utilizar para caracterizar características anatómicas en una población dada.
Procedimientos intervencionistas: La cirugía asistida por computadora es posible con el registro de imágenes. Al aplicar la imagen de TC o RM preoperatoria al entorno intraoperatorio, la cirugía guiada por imágenes se vuelve posible.
El software de visualización de imágenes médicas cambia la forma en que se puede ver el conjunto de datos original. Esto permite el análisis desde diferentes puntos de vista. La visualización es esencialmente el proceso de explorar datos, transformarlos si es necesario y luego verlos con mayor profundidad y claridad en comparación con el conjunto de datos original. Hay varias técnicas de posprocesamiento que permiten la visualización de imágenes médicas.
Aplicaciones de la visualización de imágenes a través del software de procesamiento de imágenes médicas:
Reconstrucción 3D: El software de imágenes médicas 3D casi siempre está integrado en programas regulares de software de procesamiento de imágenes médicas. La reconstrucción 3D implica la adición de todas las secciones adquiridas en un solo conjunto de datos y combinarlas en una sola imagen. Esto permite a los operadores interpretar fácilmente las anomalías, ya que hay una mejor orientación anatómica en comparación con las secciones individuales. El software de imágenes médicas 3D también ayuda en la identificación más rápida de anomalías. Se puede visualizar un mayor detalle con visualización 2D si es necesario.
Visualización 2D: Esta es una inversa de la técnica de reconstrucción 3D. Se puede utilizar para mostrar los datos de imagen originales de reconstrucciones 3D o 4D, o se puede utilizar para ver diferentes secciones del conjunto de datos original. Un ejemplo de visualización 2D es el reformateo multiplanar (MPR), que permite realizar nuevas secciones a partir de reconstrucciones 3D y 4D, en planos que son diferentes de los planos originales. El MPR encuentra aplicación en la visualización de estructuras curvilíneas, incluido el canal espinal y los vasos sanguíneos. La mayoría de los tipos de software de imágenes médicas 3D permiten MPR también.
El aumento simultáneo en el número de pacientes que se someten a imágenes médicas de diagnóstico y la calidad de las imágenes médicas que se adquieren, lo que significa enormes archivos de datos, ha llevado a volúmenes masivos de conjuntos de datos manejados por centros de salud y hospitales. El almacenamiento, la recuperación y el manejo de este enorme volumen de datos de imágenes puede ser un desafío en sí mismo. El software de gestión de imágenes médicas facilita este proceso al organizar e integrar dichos conjuntos de datos.
El software de gestión de imágenes médicas consiste en un servidor PACS que se puede integrar con una estación de trabajo DICOM regular. Un software de gestión de imágenes médicas estándar debe tener las siguientes características:
Reemplaza el archivo físico almacenando todos los conjuntos de datos de imágenes médicas digitalmente de manera organizada.
Permite a los radiólogos acceder a datos de imágenes médicas desde cualquier ubicación geográfica y permite a múltiples usuarios ver datos al mismo tiempo en diferentes sistemas.
Permite la exportación de imágenes a otros formatos de archivo, para que puedan usarse para la enseñanza, el aprendizaje o para diseminar imágenes a través de publicaciones y sitios web.
Permite la integración de datos de imágenes médicas con datos de pacientes en otros registros, como la historia clínica electrónica, el sistema de información de salud y el sistema de información radiológica (RIS).
Una desventaja importante de las imágenes médicas es la exposición a la radiación. Medir la dosis de radiación involucrada durante la adquisición del escaneo ahora es posible con software de seguimiento.
Con el uso creciente del diagnóstico e intervención guiados por TC, incluidos los escaneos basados en medicina nuclear y la angiografía, ha habido un aumento constante tanto en la exposición del paciente como del médico a la radiación. Los organismos estatutarios han notado esto y han hecho obligatorio rastrear la cantidad de radiación que reciben los pacientes e ingresarla en sus registros de salud. También se requiere rastrear la cantidad de radiación a la que están expuestos los médicos durante el curso de su trabajo.
Para ayudar con el seguimiento de dosis, varios desarrolladores de software de gestión de imágenes médicas han ideado soluciones. Por ejemplo, GE ofrece un programa llamado DoseWatch. Rastrea la dosis de radiación administrada a los pacientes en una institución determinada. Los datos se pueden clasificar según el dispositivo individual, el protocolo o el operador, para que sea fácil identificar valores atípicos de dosis. Otras aplicaciones como Sectra ofrecen seguimiento de dosis basado en la web. Sectra está certificado por el Colegio Americano de Radiólogos y puede enviar datos de dosis desde un hospital directamente a su Registro de Índice de Dosis.
PostDICOM integra las funciones de software de imágenes médicas que hemos descrito anteriormente en un programa repleto de funciones. Es un sofisticado software de gestión de imágenes médicas que permite el almacenamiento y recuperación de imágenes médicas basado en la nube. PostDICOM es compatible con múltiples sistemas operativos, incluidos Windows, Linux, Mac OS y Android. Este software de imágenes médicas gratuito ofrece opciones avanzadas de visualización y está integrado con software de segmentación de imágenes médicas. Se puede comprar almacenamiento adicional a un costo nominal. Visite postdicom.com para obtener más información sobre este útil software.
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