2010- Innovation in UltraSound
-
Upload
unesco-telemedicine -
Category
Health & Medicine
-
view
109 -
download
2
description
Transcript of 2010- Innovation in UltraSound
Prof.Dr.O.Ferrer-RocaProf.Dr.O.Ferrer-Roca
Cátedra UNESCO TelemedicinaCátedra UNESCO Telemedicina
Cátedra Telefónica de Cátedra Telefónica de TelemedicinaTelemedicina
C.TelemedicinaI Jornadas I Jornadas
INNOVACION INNOVACION SANITARIA con las SANITARIA con las
TICsTICs29 Septiembre 201029 Septiembre 2010
OFR2010 2
Evolución Evolución computadorascomputadoras
Ley de MooreLey de Moore 2a. 2a. Corolario de Bell nuevas clases de computadorasCorolario de Bell nuevas clases de computadoras10a.10a.U
MP
C=
Ult
ram
obile
Pers
onal co
mpute
rsS
PO
T=
Sm
art
Pers
onal obje
ct t
ech
nolo
gy
Smartdust 2003
Nanosensor sprays
El viaje fantastico
2010Hitachi µ-chips 1.5µ
OFR2010 3
Glucosa en las LágrimasGlucosa en las Lágrimas
Clin Chem 2004; 50:2353
SENSORES LENTES CONTACTO-LC (2004) COMPUTADORAS EN LC (2010)
PHOTONICCRYSTAL
TECHNOLOGY
OFR2010 4
Nano-MEMs: Nano-MEMs: Aparatos inteligentesAparatos inteligentes
Esterocilios artificiales
Sensores glucosa
Vestidos inteligentesVestidos inteligentes
Sensores camisetasSensores camisetas → → ECGECG → → PulsoPulso → → TemperaturaTemperatura → → Posición del cuerpoPosición del cuerpo → → Geo-localización (GPS )Geo-localización (GPS )
Cálculo de magnitudes como:Cálculo de magnitudes como: → → Nº pasosNº pasos → → Distancia recorridaDistancia recorrida → → Detector eventos (shock, caidas…)Detector eventos (shock, caidas…)
OFR2010 5
INHALAMBRICOS
TGManager is included in the TG developers KitTGSport –geolocalizacion: aplicacion de Symbian S60.
iBGStarglucometro
OFR2010 6
1999 20062000 veterinaria
2010
Ley de BellLey de Bellpara elpara el
CiberespacioCiberespacio
Nuevas clases de computadorasNuevas clases de computadoras requieren requieren plataformasplataformas, , redesredes y un y un ciberespaciociberespacio nuevo. nuevo.
Nuevas plataformas computaciónNuevas plataformas computación dependen dependen de la evolución densidad chips de la evolución densidad chips (Ley Moore)(Ley Moore). .
Hay Hay apps y contenidosapps y contenidos nuevos para cada clase nuevos para cada clase Cada clase Cada clase se se disintegradisintegra en en 5-10 AÑOS 5-10 AÑOS para para
una industria que está basada en una industria que está basada en estándares de HW y SW.estándares de HW y SW.
MUSTPAC-III
OFR2010 7
Imagen medicaImagen medica FonendoFonendo
Ultrasonógrafo portátil (con TM.)Ultrasonógrafo portátil (con TM.)
Wireless
COW
PoC Imaging
VOW
OFR2010 8
Siemens- ACUSON Siemens- ACUSON P10P10
20072007
VSCAN- GEVSCAN- GE
OFR2010 9
20020099
MobilePocket
US
CEO of General Electric Jeffrey R. Immelt
OFR2010 10
VSCANVSCANGeneral ElectricsGeneral Electrics
400 gr peso400 gr peso Doppler colorDoppler color 2D2D 60 min60 min
Enero-2010 – Se testea en Enero-2010 – Se testea en 33 hospitales hospitales UEUE: Francia, Alemania y el : Francia, Alemania y el Hospital Clínico de Madrid. En Madrid hay 4 unidades: 2 Hospital Clínico Hospital Clínico de Madrid. En Madrid hay 4 unidades: 2 Hospital Clínico y 2 centros de y 2 centros de atención primariaatención primaria. El objetivo: utilizar el ecógrafo . El objetivo: utilizar el ecógrafo como como sistema de screening sistema de screening e identificar pacientes que requieren un e identificar pacientes que requieren un examen más exhaustivo.examen más exhaustivo.
Validation: 12 leading clinical sites throughout the world to help determine how the technology will impact patient workflow and focused exams in primary care, critical care and the cardiology practices. The ultimate goal is to develop a structural protocol for Vscan exams.
TMTM off line off line usando equipo sobremesausando equipo sobremesa
Sonda fijaSonda fija Grabación Grabación
vozvoz Estación Estación
USB USB
FDA,CE Mark, MD-License Health Canada.
PoC imaging
Impacto tecnológico Impacto tecnológico Escáner-US de manoEscáner-US de mano
Home care Home care TM TM Tele-ictus Tele-ictus TM + 3D + Dpp TM + 3D + Dpp Emb. riesgo * pac. Emb. riesgo * pac. TM + 3D + Dpp TM + 3D + Dpp Consulta experto Consulta experto TM //+ 3D TM //+ 3D
OFR2010 11
Sonografía virtual 3D + TM on line.
Trabajo colaborativo
DoppleDoppler colorr color
PoC standardISO/IEEE-11073
OFR2010 12
SONOGRAFIA VIRTUALSONOGRAFIA VIRTUAL20002000
Ultrasound in Obs & Ultrasound in Obs & GynecologyGynecology ( (2000) vol vol 16:102. Ferrer-Roca et al.16:102. Ferrer-Roca et al.
Three dimensional ultrasound Three dimensional ultrasound reconstruction and reconstruction and telemedicine. Image analysis.telemedicine. Image analysis.
J Med Internet ResJ Med Internet Res ( (20012001) ) June 22; 3 (2): e21. Ferrer-June 22; 3 (2): e21. Ferrer-Roca et al.Roca et al.
Virtual Sonography through the Virtual Sonography through the Internet: Volume Internet: Volume Compression IssueCompression Issue
http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=1761897
J Perinat MedJ Perinat Med 34 ( 34 (20062006) 123-) 123-129 . Ferrer-Roca et al. 129 . Ferrer-Roca et al.
Tele-Virtual Sonography. www.atypon-link.com/WDG/doi/pdf/10.1515/JPM.2006.022
Vision 2D Plano Vertical
Planos de rotación.
Vision 3D
Vision 2DPlano Horizontal
Vision 2DPlano Lateral
Variación del contraste
Punto o plano de ubicación
Wavelets compresion͌B MPEG-4
SONOGRAFIA VIRTUALJ Perinat MedJ Perinat Med 34 ( 34 (20062006) 123-129 . Ferrer-Roca ) 123-129 . Ferrer-Roca
et al.et al.
Permite Permite encontrar la encontrar la ventana 2D ventana 2D óptima para óptima para el diagnósticoel diagnóstico
Plano de rotación oblicua(linea amarilla)
Planos de corte 3D. Rotación.
Plano de corte oblicuo
OFR2010 13
La Variabilidad Intraobservador, local versus a distancia, fue baja con una kappa muy alta (k=0.7);
CONla enferma
SIN la enferma
Receiver Operating Characteristic (ROC) Plot
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0False Alarm Rate
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
Hit
Rat
e
Respuesta diagnostica con Ecografia local=66casos 12meses
Receiver Operating Characteristic (ROC) Plot
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0False Alarm Rate
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
Hit
Rat
e
Respuesta a distancia con TeleInvivo 66 casos-12meses
Sonografía virtual:1. Tele-Sonografía virtual:1. Tele-ictusictus
1.1. Sonografía por un “no experto”Sonografía por un “no experto”
2.2. Sonda 3D + Doppler.Sonda 3D + Doppler.
3.3. Envío de la volumetría Envío de la volumetría TM TM
4.4. Programa de análisis de la imagen Programa de análisis de la imagen y sonografía virtual y sonografía virtual encontrar encontrar la “ventana diagnóstica”.la “ventana diagnóstica”.
5.5. DiagnósticoDiagnóstico
6.6. Tratamiento Tratamiento <2h<2h..OFR2010 14
Sonografia virtual: 2. Sonografia virtual: 2. OB-GOB-G
OFR2010 15
JM Troyano Luque & O. Ferrer-Roca 2010
Training set
1. US no experto+ casa.2. 3D+Doppler+TMPoC3. Calculo IF4. Evaluación embarazo
OFR2010 16
HEALTH-GRID (2011)HEALTH-GRID (2011)
GRID TECHNOLOGY IN TELEPATHOLOGY AND PERSONALIZED TREATMENTGRID TECHNOLOGY IN TELEPATHOLOGY AND PERSONALIZED TREATMENTFerrer-Roca OFerrer-Roca O. et al (2011). et al (2011)
In: Grid Technologies for eHealth: Applications for Telemedicine Services & Delivery
Editor: Dr. Ekaterina Kldiashvili. IGI Global Publ. Philadelphia. USAhttp://www.igi-global.com/Bookstore/Chapter.aspx?TitleId=45561
ISBN13: 9781616920104ISBN13: 9781616920104
Text Mining
Literature Based Discovery (LBD) technique that use annotations and data in existing biomedical sources to discover associations.
Image Mining
ISO 19115/19139 standard on image metadata ontologies,
MPEG-7 (MPEG Query Format-MPQF ISO/IEC 15938-12 ),
MPEG-21 or ISO 21000-14,
ISO 24800-3 for JPEG query search
ISO/IEC 15444-2 for JPX metadata set
DICOM (Q/R SCP query-retrieve service class )
HEALTH 4.0 HEALTH 4.0 ((Ferrer-Roca 2010Ferrer-Roca 2010))
OFR2010 17
HEALTH 4.0 HEALTH 4.0 ((Ferrer-Roca 2010Ferrer-Roca 2010))
OFR2010 18
OFR2010 19
Solo-MedicinaSolo-Medicina
Inhalámbrico Inhalámbrico Hand-held portable.Hand-held portable. LBD-Image search LBD-Image search “solo- “solo-
perinatología”perinatología” TM con sonografia virtual.TM con sonografia virtual. pMedicine o medicina personalizada.pMedicine o medicina personalizada.
Solo- Solo- PerinatologíaPerinatología
OFR2010 20
Nuevas Modalidades Nuevas Modalidades ImágenesImágenes Basadas en su mayoría en USBasadas en su mayoría en US
Excepto la Microscopia ConfocalExcepto la Microscopia Confocal
Biopsias ópticas
OFR2010 21
Fusión de ImágenesFusión de Imágenes
““Para aplicaciones de Para aplicaciones de radiologia vascular“ en radiologia vascular“ en otras palabras para un otras palabras para un sistema de US general.sistema de US general.
Lo impresionante de Lo impresionante de LOGIQ® E9 es su LOGIQ® E9 es su NUEVA TECNOLOGIA NUEVA TECNOLOGIA DE IMÁGENES y su DE IMÁGENES y su capacidad en capacidad en tiempo-tiempo-real real de de fusionar un fusionar un examen de US que se examen de US que se esta realizando en ese esta realizando en ese momento momento con con imágenes previamente imágenes previamente adquiridad de CT, MR adquiridad de CT, MR or otras de US. or otras de US.
OFR2010 22
3x
TEXCAN-II®- SSVS 2005 ©
Areas identified by pathologist / technician
26Mb 16Mb
40x
250x
® Ferrer-Roca© Ferrer-Roca
SUPER-RESOLU
TION
OFR2010 23
Microscopia fotoacústica Microscopia fotoacústica Super-resolucion Super-resolucion
3D tomographic photoacoustic microscopy (PAM) 3D tomographic photoacoustic microscopy (PAM)
• LightLight & & ultrasoundultrasound in a single hybrid technology in a single hybrid technology enables multiscale, HIGH RESOLUTION IMAGING enables multiscale, HIGH RESOLUTION IMAGING deep into biological tissue (SUPER-DEPTH). deep into biological tissue (SUPER-DEPTH). •Tissue is irradiated by a Tissue is irradiated by a short-pulsed lasershort-pulsed laser, and the light , and the light absorbed by the material causes an increase in pressure absorbed by the material causes an increase in pressure via via thermoelastic expansionthermoelastic expansion. The increased pressure . The increased pressure propagates through the tissue as an propagates through the tissue as an ultrasonic waveultrasonic wave, , known as a known as a photoacoustic wavephotoacoustic wave, which is detected by an , which is detected by an ultrasonic transducer that produces electrical signals. The ultrasonic transducer that produces electrical signals. The signals are then signals are then amplified, digitizedamplified, digitized, and transferred to a , and transferred to a computer, where an image is formed. computer, where an image is formed.
PAM PAM optical irradiation, ultrasonic optical irradiation, ultrasonic detection, and image formation detection, and image formation
5MHz US & 804 nm light 3cm depth
OFR2010 24
OCT & MicroscopyOCT & MicroscopyLLimited to imaging 1 to 2 mm below the surface in biological imited to imaging 1 to 2 mm below the surface in biological
tissuetissue OCT echo technique similar to OCT echo technique similar to UltraSound image
Depending on the use of high-brightness and wide-spectrum light sources such as superluminescent diodes or ultrashort pulse lasers, OCT has achieved sub-micrometre resolution (with very wide-spectrum sources emitting over a ~100 nm wavelength range).
OCT’, is a technique for obtaining sub-surface images of translucent or opaque materials at a resolution equivalent to a low-power microscope. It is effectively ‘optical ultrasound’, imaging reflections from within tissue to provide cross-sectional images
OCT delivers high resolution because it is based on light, rather than sound or radio frequency.
OFR2010 25
OCT & MicroscopyOCT & Microscopy
Fiberoptic OCT systemFiberoptic OCT system
OFR2010 26
Colposcopio-OCTColposcopio-OCT
Resolucion transversa 20 micrasResolucion transversa 20 micras
Zeiss
OFR2010 27
Ultra-High resolution OCTUltra-High resolution OCT
CITOLOGICA
PoC imagingPoC imaging
OFR2010 28
Inhalámbrico
Nuevas modalidades imágenes
Hand-held Miniaturizado
UbicuoEstandarizado
Trabajo colaborativoSonografía virtual PoC imagingPoC imaging
TMTM
mHealthmHealth
Health 4.0Health 4.0
Ley Bell limiteLey Bell limite
Biopsia ópticaBiopsia óptica
OFR2010 29
INNOVACION ES FUENTE INNOVACION ES FUENTE DE INSPIRACION Y DE INSPIRACION Y
DESARROLLODESARROLLO
Prof.Dr.O.Ferrer-RocaProf.Dr.O.Ferrer-Roca
UNESCO Chair TelemedicineUNESCO Chair [email protected]
htttp://www.teide.net/catai ; htttp://www.teide.net/catai ; http://www.catai.net/blog
“Initiate–Build–Operate–Transfer” (IBOT)