Imagen digital, telepatología y preparaciones virtuales Marcial García Rojo Hospital General de Ciudad Real (SESCAM) marcial@cim.es

A project for Castilla-La Mancha Health Service Ykonos project

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)

Calidad imagen

Compresión: Diagnóstico posible

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

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

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/

VENTAJAS DE PREPARACIÓN VIRTUAL 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

Telepatología HOSPITAL B HOSPITAL A Remitente Segunda opinión Padded envelope

Aurora Viewer

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 30 GB

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.

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

Soft Imaging System .Slide

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

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.)

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

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.

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

Presentación coherente El patólogo ve esto: El clínico ve esto: Área de Interés Área de Interés Los Cambios realizados por el Patólogo son Guardados Imagen Original & Estado Presentación Annotate Anotar Imagen final Zoom Los Cambios realizados por el Patólogo se Pierden Imagen Original Rotar Observación Imagen Original Imagen original

Ejemplos de servicios DICOM Modalidad TAC Archivo PACS SCU Almacenamiento SCP Almacenamiento Modalidad Virtual Slide Archivo PACS SCU Almacenamiento SCP Almacenamiento

Pathologist application

Common image viewer

Universidades de Tampere y Helsinki

Universidades de Tampere y Helsinki

Colocalización marcadores moleculares Papanicolau p16INK4a

Movimiento sincronizado marcadores moleculares Papanicolau p16INK4a

Panorámica: Diagnóstico más rápido

Ayuda al diagnóstico

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