Створення інформаційної системи зберігання медичних зображень з використанням грід-технологій для Інституту серцево-судинної хірургії ім.М.М.Амосова НАМН України та підключення до ресурсного центру обміну даними

20.04.2013
 

Метою проекту є розробка методики та підключення медичної  інформаційної системи Інститу серцево-судинної хірургії НАМН України до Грід інфраструктури для створення, зберігання та обробки медичних відеоданих та зображень.


Провідна організація: Інститут теоретичної фізики ім. М.М. Боголюбова, веб-сайт: http://www.bitp.kiev.ua/

Керівник проекту: Шевченко Андрій Юрійович, електронна пошта: ashevchenko@bitp.kiev.ua




Зміст проекту: 

Сучасні тенденції в усьому світі свідчать про те, що майбутнє медицини лежить в полі ефективного використання інформаційних  технологій. Одна з актуальних проблем при впроваджені інформаційних систем у медичну практику є зберігання об'єктивної інформації і, зокрема, медичних зображень. Об'єм зображення може бути досить великим (особливо, якщо йдеться про динамічні дослідження, наприклад коронарна ангіографія) і сягати від кількох мегабайт до кількох гігабайт. Згідно з законом об'єктивна інформація кожного пацієнта повинна зберігатися у медичному закладі протягом 20 років з останнього звертання пацієнта. Таким чином потрібно зберігати великі обсяги інформації з високим рівнем надійності та доступності. Крім того, все ширше розповсюджується обробка медичної інформації. Якщо раніше лікарю для постановки діагнозу пред'являлося лише зображення саме по собі, то тепер перед візуалізацією треба провести цілу низку обробок. Це може бути розпізнавання зображень, кластерізація, томографічна реконструкція, пошук у зображенні характерних маркерів, або артефактів, пошук подібних зображень, та багато інших. З часом з'являються не лише нові алгоритми, але й принципово нові методи обробка зображень.  Одним з найбільш ефективних інструментів по збереженню та обробці даних є Грід інфраструктура.

 

Інститут серцево-судинної хірургії НАМН України є одним з головних наукових, лікувальних і навчальних медичних закладів України. В ньому виконується понад 5 тисяч операцій на рік. Актуальність підключення Інституту до Грід обумовлюється підвищенням ефективності та якості надання медичної допомоги пацієнтам ІССХ ім. М.М.Амосова.

 

Одним з найбільш інформативних діагностичних досліджень перед серцево-судинною хірургією є багатопроекційна динамічна ангіокоронарографія. Результуючі дані являють собою файл .avi і займають об'єм в декілька сотень мегабайт. Крім того, для Інституту важливим є зберігання відеоматеріалів про проведені операції. Таким чином, в Грід-систему зберігання медичних зображень, що вже існує, необхідно додати інтерфейси і модулі для прийому, зберігання і обробки даних у форматі .avi. Також необхідно збільшити файлові сховища не менше, ніж на 30 ТБ для внесення вже накопиченої інформації і даних нових пацієнтів.

 

При проведенні діагностичних досліджень і, в особливості, операцій лікарям дуже важливий інтерактивних доступ до медичних зображень. Нажаль Грід відмінно пристосований для зберігання і обробки інформації, але мало придатний для інтерактивного доступу. Грідівська система черг може приводити до того, що час очікування стає істотно більшим часу обробки на невеликих за обсягом обчислень завданнях. Тому одним з основних завдань проекту стає пристосування Грід інфраструктури до інтерактивних потреб медиків.

 

Одним із шляхів вирішення цього завдання є PACS система, що кешує. У неї будуть передаватися (не видаляючи з Грід) всі дані про пацієнтів, яких госпіталізують, або записалися на прийом в консультативну поліклініку, і видалятися у міру виписки, або закінчення консультації. Іншим засобом буде спеціальна організація пріоритетних черг і розподіл актуальних даних про пацієнта по багатьом кластерам. Це дозволить обробляти результати діагностичного дослідження без затримок на очікування в черзі і підвищить ефективність обчислень за рахунок використання обчислювальної потужності всього Грід, а не тільки одного кластера. Центральний сервер бази даних та саме сховище даних буде розміщено в телекомунікаційному - ресурсному центрі НАН України в Інституті теоретичної фізики НАН України .

Таким чином, проект складається з наступних заходів:

Вивчення потреб ІССХ ім. М.М.Амосова у збереженні та обробці медичних зображень та відеоматеріалів. Розроблення технічного завдання на методику та інтерфейси підключення ІССХ до Грід.  Розроблення мережевих інтерфейсів взаємодії Грід з медичною інформаційною системою ІССХ. Розроблення та адаптація до грід обчислень основних алгоритмів обробки кардіологічних досліджень. Тестова експлуатація системи.

 

Важливість очікуваних результатів визначається тим, що продуктом даного проекту буде інформаційно-програмний комплекс підтримки діяльності ІССХ ім..М.М.Амосова НАМНУ в частині запису зберігання та обробки цифрових медичних зображень та відеоматеріалів і електронних медичних записів з застосуванням сховища в ГРІД-системі.