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Migración a la nube para datos de imágenes médicas con Azure Health Data Services e IMS

Publicado el 23 marzo, 2022

Sr. Program Manager, Health and Life Sciences, Microsoft

Una técnica usa un monitor de pantalla táctil para examinar los resultados de las pruebas de rendimiento en una sala blanca de la fábrica de coches de carreras de Renault.

En esta entrada de blog, ha colaborado Vittorio Accomazzi, director técnico de IMS.

Esta entrada de blog forma parte de una serie elaborada en colaboración con nuestros asociados y clientes que están utilizando la nueva versión de Azure Health Data Services. Azure Health Data Services, una oferta de plataforma como servicio (PaaS) diseñada para tratar la información médica protegida (PHI) en la nube, es una nueva forma de trabajar con datos unificados. Proporciona a los equipos de asistencia sanitaria una plataforma para cargas de trabajo tanto transaccionales como analíticas a partir del mismo almacén de datos y permite que la informática en la nube transforme el modo en el que desarrollamos y entregamos inteligencia artificial a todo el ecosistema sanitario.

La primera implementación de técnicas de obtención de imágenes digitales de uso clínico tuvo lugar en los años 70. Desde entonces, la industria de obtención de imágenes médicas ha crecido exponencialmente. En los últimos 25 años, ha habido un importante desarrollo en las soluciones de adquisición de imágenes, lo que ha potenciado la calidad de las imágenes y su adopción en diferentes aplicaciones clínicas. Se prevé que la asistencia sanitaria alcance la mayor tasa CAGR específica del sector (un 36 %) para 2025 (se calcula que los datos médicos de todo el mundo alcanzarán los 2,3 zettabytes solo el año que viene) y los datos de imágenes médicas representan, aproximadamente, un 80-90 % de ese aumento1.

Aunque la cantidad de datos generados por el sector de obtención de imágenes médicas ha seguido aumentando, las soluciones para almacenar y tratar estos datos siguen siendo arcaicas y locales, debido a que son pocos los productos disponibles y tienen una capacidad de proceso y un tamaño de almacenamiento insuficientes, además de un hardware que se queda obsoleto continuamente. A esto se une el hecho de que la falta de interoperabilidad de estos sistemas locales con otros tipos de soluciones para datos clínicos y el aumento de las cargas de trabajo en los departamentos de obtención de imágenes dificultaron en gran medida la elaboración de diagnósticos y la mejora de los desenlaces de los pacientes. La incorporación de los datos médicos a la nube se ha llevado a cabo con dificultades que abarcan desde la preocupación por la seguridad y la privacidad de los datos hasta la falta de conocimiento de las oportunidades que ofrece.

En su mayor parte, la interoperabilidad en el sector sanitario también se ha limitado y se ha centrado en los datos clínicos. Sin embargo, otros tipos de datos médicos, como las imágenes, los datos de IoT y los datos no estructurados, también desempeñan un papel fundamental a la hora de obtener una visión completa del paciente, que contribuye a mejorar el diagnóstico y la atención de los pacientes.

Esta es la razón por la que Microsoft ha lanzado Azure Health Data Services, que tiene como objetivo permitir la combinación de datos clínicos, de imágenes y de tecnología médica en la nube mediante estándares de interoperabilidad internacionales, como Recursos Rápidos de Interoperabilidad en Salud (FHIR®) e Imágenes y comunicaciones digitales en medicina (DICOM). El servicio DICOM de Azure Health Data Services permite la comunicación basada en estándares con cualquier sistema habilitado para DICOMweb™, como los sistemas de obtención de imágenes médicas, los archivos independientes del proveedor (VNA), los sistemas de comunicación y almacenamiento de imágenes (SCAI), etc. El objetivo es aprovechar totalmente el potencial de las infraestructuras en la nube para las imágenes médicas. Esto crea un servicio rápido, muy confiable, escalable y diseñado para la seguridad.

Dentro del servicio DICOM, los protocolos QIDO, WADO y STOW permiten consultar, recuperar y almacenar objetos DICOM, mientras que las etiquetas personalizadas dan la opción de usar etiquetas definidas por el usuario que admiten búsquedas. También puede usar DICOMcast como único origen de consulta en escenarios de varios dominios. La tecnología DICOMcast inserta metadatos DICOM en el servicio (o servidor) FHIR, lo que permite una única fuente de verdad para los datos clínicos y los metadatos de imágenes.

Una vez que los datos de imágenes se han guardado en la nube, también es necesaria una integración fluida de las cargas de trabajo en la nube con una interrupción mínima y sin una inversión adicional en dispositivos y software. El objetivo es que los clientes que actualmente utilizan DICOM DIMSE puedan adoptar sin problemas las soluciones y el almacenamiento de imágenes en la nube con la tecnología de nuestro servicio DICOM.

IMS colaboró con Microsoft para aprovechar sus tecnologías de nube con el fin de proporcionar una solución para este desafío. El resultado ha sido una eficaz herramienta que migra datos de imágenes médicas de estaciones de trabajo heredadas a la nube usando Azure Health Data Services. IMS eligió Microsoft Azure porque tiene la oferta más completa y una hoja de ruta activa para sustentar la transición de la asistencia sanitaria a la nube.

Uso de CloudSync como herramienta de sincronización

Era evidente desde el principio que la creación de un simple convertidor de protocolos o una puerta de enlace para enviar las imágenes del entorno local a la nube no era una solución óptima, puesto que los datos fluirán solo en una dirección (desde un centro sanitario a la nube para almacenarlos, archivarlos o realizar análisis avanzados). Con eso, el centro no obtendría la mayoría de las ventajas, como volver a ver el conjunto de imágenes en su visor actual del entorno local después de realizar anotaciones, ejecutar modelos de inteligencia artificial habilitados para la nube o llevar a cabo análisis avanzados. Por otro lado, tener acceso a los estudios de imágenes anteriores de los pacientes durante una consulta también es fundamental para comprobar si hay condiciones anómalas a lo largo del tiempo y obtener mejores desenlaces clínicos.

Para cerrar esta brecha, IMS diseñó y desarrolló CloudSync, que es un dispositivo DICOM solo de software que sincroniza activamente el archivo (o varios archivos) del entorno local con un punto de conexión DICOMweb de Azure. CloudSync permite que los datos fluyan en ambas direcciones y, además, permite la implementación de lógica de negocios para el almacenamiento provisional proactivo de datos históricos de imágenes de pacientes para poder acceder de inmediato, lo que reduce la latencia que experimenta el usuario.

Esta sincronización permite la integración de las soluciones actuales del entorno local de los centros con Azure Health Data Services y entornos de aprendizaje automático, de modo que pueden almacenar, archivar y segmentar los datos para una mejor administración de las cohortes. Con la posibilidad de conectarse cómodamente a Microsoft Power BI y Azure Synapse Analytics a través de Azure Health Data Services, los centros pueden administrar sus conjuntos de datos, desarrollar e implementar modelos, supervisar su rendimiento, realizar análisis avanzados en una canalización de Azure Machine Learning e insertar los resultados en su flujo de trabajo clínico.

Las principales características de CloudSync son:

  • Sincronización de imágenes médicas DICOM de archivos locales en la nube mediante Azure Health Data Services: habilite la colaboración entre varios dispositivos del entorno local conectándolos a un mismo punto para que todos los usuarios accedan fácilmente.
  • Eliminación de la latencia de red al capturar datos de imágenes médicas: habilite el envío proactivo de imágenes médicas anteriores del paciente de la nube a los dispositivos del entorno local en función del calendario de citas del paciente para que estén disponibles durante la consulta.
  • Migración de datos de imágenes de estaciones de trabajo heredadas a la nube: habilite la integración fluida y sin esfuerzo de las estaciones de trabajo de obtención de imágenes del entorno local con la nube.

Flujo de trabajo de CloudSync que aprovecha Azure Health Data Services.

CloudVue: un único lugar para la visualización de imágenes médicas

Para aprovechar totalmente el potencial de Azure, IMS proporciona también un visor de diagnóstico que no ocupa ningún espacio denominado CloudVue. CloudVue permite a los usuarios revisar de forma segura los datos almacenados en el archivo DICOMweb de Azure en cualquier dispositivo, lo que hace posible el acceso a los datos de imágenes desde cualquier lugar. Además de los mecanismos de seguridad estándar, CloudVue también cifra los datos durante la transmisión.

Además de las características y herramientas de visualización estándar de un visor web, CloudVue también proporciona:

  • Capacidad para que los centros concedan acceso seguro pormenorizado a datos de imágenes médicas específicos para su distribución, como autorizar a los usuarios a acceder a estudios específicos del archivo y no a todo el repositorio. Por tanto, el centro puede conceder acceso de forma segura a los médicos remitentes e incluso a los pacientes.
  • Capacidad para entregar y mejorar cargas de trabajo de inteligencia artificial en Azure: CloudVue puede almacenar y controlar los datos procedentes de las predicciones de inteligencia artificial y realizar un seguimiento del comportamiento del usuario al mismo tiempo para poder determinar si la predicción es correcta. Por tanto, CloudVue implementa un bucle de comentarios positivos para supervisar y mejorar la inteligencia artificial a lo largo del tiempo.
  • Funcionalidad de anotación de las imágenes que se usan en el modelado de IA.

CloudVue es el complemento perfecto para CloudSync, ya que permite a los usuarios aprovechar el almacenamiento de los datos en Azure con Azure Health Data Services.

Flujo de trabajo de CloudVue que aprovecha Azure Health Data Services.

Dentro del espacio de mercado sanitario actual, uno de los mayores desafíos a los que se enfrentan los radiólogos, médicos y equipos asistenciales a la hora de realizar un diagnóstico es la fácil disponibilidad de una historia completa del paciente. Mientras que un radiólogo puede tener acceso a las imágenes médicas, el hecho de no poder consultar ni encontrar la historia clínica de un paciente, los medicamentos y otras pruebas analíticas en el mismo lugar dificulta el diagnóstico y supone invertir mucho tiempo. Con Azure Health Data Services, ahora se puede acceder a todos estos datos juntos y, con DICOMcast, una nueva característica, la información clínica puede estar junto con los metadatos de las imágenes médicas, lo que hace que se puedan buscar rápidamente. Esta tecnología, usada con CloudSync y CloudVue de IMS, puede cambiar la forma en la que los radiólogos interactúan con las imágenes médicas y les da la capacidad de usar los datos que tienen con fines de diagnóstico e investigación.

El principio de la visualización de imágenes médicas de próxima generación

IMS ha creado una solución para la industria de la obtención de imágenes médicas que permite a los centros sanitarios aprovechar Azure Health Data Services al máximo a su propio ritmo, al tiempo que:

  • Evitan interrupciones en el flujo de trabajo actual.
  • Mantienen la inversión actual en dispositivos y software.

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Con Azure Health Data Services, los centros sanitarios tienen la capacidad de transformar la experiencia de los pacientes, descubrir más información con el potencial del aprendizaje automático y la inteligencia artificial, y administrar los datos de PHI con confianza. Prepare sus datos para el futuro de la innovación sanitaria con Microsoft Cloud for Healthcare.

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1“Driving Data Growth in Healthcare: Challenges and Opportunities for IT”, IDC