En el entorno actual de la atención médica, la informática y las tecnologías de la información se han convertido en factores clave para reducir costos, mejorar la eficiencia y brindar una mejor atención al paciente. En el campo de la radiología, las innovaciones en imagen digital han facilitado el desarrollo de los sistemas PACS. Actualmente, los sistemas PACS se han convertido en una tecnología e infraestructura crítica en la práctica moderna de la radiología médica, desempeñando un papel extremadamente importante en el diagnóstico clínico, la investigación médica y otras áreas.
¿Qué es PACS?
PACS (Picture Archiving and Communication System) es un sistema dedicado utilizado en la industria de la salud para almacenar, gestionar y transmitir imágenes médicas (como TAC, resonancias magnéticas, rayos X, etc.). Sustituye el uso tradicional de películas por imágenes digitales, permitiendo una rápida recuperación, compartir y archivo a largo plazo de las imágenes, e integra con sistemas de información hospitalarios (HIS), sistemas de información radiológica (RIS) y otros. El estándar principal de PACS es DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine), lo cual garantiza la compatibilidad entre imágenes procedentes de distintos dispositivos.
El sistema de información de imágenes médicas PACS es una herramienta diagnóstica objetiva muy importante en el diagnóstico clínico hospitalario y en las consultas de casos difíciles, y se caracteriza por volúmenes de datos grandes y un crecimiento rápido. En instituciones médicas, el volumen de datos de imágenes PACS crece anualmente en decenas o incluso cientos de terabytes. Según las regulaciones del sector, estos datos deben conservarse al menos 15 años, pero la relevancia de las imágenes médicas generalmente no supera los 6 meses. Pasados los 6 meses, la frecuencia de acceso a los datos es relativamente baja. Por lo tanto, los centros de datos hospitalarios deben garantizar un acceso de alto rendimiento y alta disponibilidad a los datos de imágenes PACS, al mismo tiempo que cumplen con los requisitos de retención de datos, e implementar almacenamiento y gestión integral del ciclo de vida de los datos en línea, casi en línea y fuera de línea.
Requisitos de almacenamiento y seguridad del PACS
Según el análisis anterior, la infraestructura informática del sector sanitario tiene los siguientes requisitos de almacenamiento y seguridad de datos:
1. Las imágenes médicas principales en el sistema PACS son documentos de imagen, con acceso concurrente relativamente bajo pero tamaños de archivo grandes. Según encuestas, los hospitales de primer nivel agregan aproximadamente 7.5 millones de archivos anualmente al PACS. Después de 15 años, se espera que el volumen de archivos archivados exceda los 100 millones. Esta gran cantidad de archivos provoca tiempos de respuesta más lentos en las operaciones de lectura/escritura del sistema de almacenamiento, causando retrasos significativos al recuperar datos del repositorio de archivos, lo cual impacta gravemente las operaciones médicas.
2. El PACS almacena un gran volumen de datos, los cuales crecen rápidamente. Tras 6-12 meses, la mayoría de los datos serán archivados y deberán almacenarse de forma segura y poderse acceder a ellos convenientemente en cualquier momento. Los datos deben almacenarse mediante una estrategia escalonada. Algunas regulaciones legales exigen que los datos de imágenes ambulatorias se guarden por un período no menor a 15 años y los datos de imágenes hospitalizadas por un período no menor a 30 años. Los hospitales normalmente no distinguen entre datos ambulatorios y de hospitalización, y tampoco consideran su eliminación tras el periodo de retención, lo que provoca un uso significativo del espacio para almacenamiento a largo plazo. El hardware de almacenamiento tradicional tiene compatibilidad cerrada, con altos costos de expansión y mantenimiento. Los hospitales necesitan urgentemente una solución integral de almacenamiento y gestión de datos rentable que garantice acceso rápido en las primeras etapas y almacenamiento económico en las fases posteriores.
3. A medida que aumenta el volumen de datos, las estaciones de trabajo de diagnóstico y navegación requieren velocidades más rápidas de recuperación de imágenes en línea, idealmente en el rango de segundos.
4. Algunos datos de imágenes se utilizan para investigación y enseñanza, y su importancia requiere una solución de protección de datos de recuperación ante desastres confiable y eficaz.
5. La migración de datos es difícil. Dado que los datos de imagen se almacenan durante largos períodos, la tasa de fallo del hardware aumenta después de cinco años de funcionamiento, y la migración de archivos pequeños masivos al reemplazar el almacenamiento lleva meses, ocupando muchos recursos humanos y materiales.
Métodos comunes de almacenamiento para datos PACS
En cuanto a los datos de imágenes, sus tres características principales representan desafíos para el almacenamiento y respaldo:
1. Datos masivos: Sin optimización de algoritmos, la cantidad de archivos puede llegar a cientos de millones, dificultando la mejora de la eficiencia de lectura.
2. Archivos Fragmentados: Los datos de imagen del mismo paciente suelen guardarse en múltiples archivos independientes. Durante el proceso de archivo, se debe garantizar la integridad y consistencia de los archivos.
3. Relaciones jerárquicas complejas: La estructura de directorios de archivos está interrelacionada con los índices en la base de datos RIS. Una vez que las relaciones jerárquicas originales se ven alteradas, la recuperación de información por parte del usuario es propensa a errores.
En la etapa inicial de informatización hospitalaria, a menudo se utilizaban dispositivos de almacenamiento locales o de almacenamiento compartido NAS. Con el crecimiento explosivo de los datos hospitalarios, los sistemas de almacenamiento basados en arquitectura de almacenamiento por niveles evolucionaron gradualmente hacia estructuras de almacenamiento en línea, casi en línea y fuera de línea. Sin embargo, muchos hospitales aún emplean bibliotecas ópticas o bibliotecas de cintas magnéticas para el almacenamiento offline, lo cual reduce considerablemente la comodidad y eficiencia del acceso a los datos por parte del personal médico en el futuro.
Las arquitecturas tradicionales de almacenamiento centralizado que utilizan SAN+NAS para administrar archivos no estructurados masivos y su archivo tienen importantes limitaciones en cuanto a rendimiento de consulta y escalabilidad. Por otro lado, el almacenamiento orientado a objetos, mediante el uso de nuevas tecnologías de almacenamiento, ofrece claras ventajas en términos de fiabilidad, rendimiento de acceso y comodidad en la gestión del archivado de imágenes PACS, convirtiéndose así en una solución eficaz para la administración de archivos masivos.
Como resultado, las soluciones de almacenamiento de objetos basadas en nubes privadas o en implementaciones de hardware local están ganando cada vez más popularidad. Esto plantea el desafío de cómo migrar rápidamente grandes volúmenes de datos al almacenamiento de objetos, lo que se ha convertido en un gran reto para la construcción digital de la industria sanitaria.
Ahora, con la profundización de la informatización de la salud, cada vez más instituciones médicas están migrando los datos de imágenes al cloud para almacenamiento, gestión y compartir centralizados. Este cambio no solo mejora la eficiencia de los servicios médicos, sino que también facilita en gran medida la atención al paciente.
Beneficios de la nube para la imagen médica
El enfoque de colocar imágenes médicas en la nube realmente vale la pena reconocerlo y promoverlo, ya que aporta beneficios significativos a los pacientes, instituciones médicas y a toda la industria sanitaria en múltiples niveles:
1. Reducción de la carga para los pacientes: A través de la creación de plataformas en la nube, los pacientes pueden evitar exámenes repetidos en diferentes hospitales, reduciendo los gastos económicos y el riesgo de daños físicos, al mismo tiempo que ahorran tiempo y energía.
2. Factibilidad de la implementación tecnológica: Tecnológicamente, ya no es difícil para los hospitales establecer sus propias bases de datos de imágenes médicas. Al construir plataformas unificadas y mecanismos de coordinación, se puede lograr el intercambio de datos y la interoperabilidad, eliminando las barreras informativas. Casos exitosos ya se han visto en otros campos.
3. Valor de los datos e innovación tecnológica: La acumulación masiva de datos de imágenes médicas proporciona recursos valiosos para el análisis de big data, la exploración de mecanismos de enfermedades, la investigación de nuevas estrategias de tratamiento y el entrenamiento de inteligencia artificial, ayudando a impulsar la innovación tecnológica en la industria de la salud.
4. Mayor eficiencia en los servicios médicos: El establecimiento de plataformas en la nube permite que los datos "se muevan más" mientras los pacientes "se mueven menos", reduciendo los costos de atención médica y mejorando la eficiencia y calidad de los servicios médicos.
5. Promoción de una distribución equilibrada de recursos médicos: A través de plataformas en la nube, las instituciones médicas de base pueden acceder fácilmente a los datos de imágenes de los hospitales grandes, lo que ayuda a mejorar el nivel de servicios de salud en la atención primaria y promover una distribución equilibrada de los recursos médicos.
¿Cómo migrar datos PACS al almacenamiento por objetos o a una plataforma en la nube?
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Preguntas frecuentes sobre la migración de PACS
¿Cuáles son los 4 componentes de PACS?
Los cuatro componentes principales de un PACS son modalidades de imagen, sistemas de almacenamiento (servidores de archivos), estaciones de trabajo y redes de comunicación. Las modalidades de imagen incluyen dispositivos como máquinas de rayos X y resonancias magnéticas (MRI) que capturan imágenes médicas. Los sistemas de almacenamiento guardan de manera segura estas imágenes y los datos asociados, generalmente en formatos digitales como DICOM. Las estaciones de trabajo permiten a los profesionales de la salud visualizar y analizar las imágenes, mientras que las redes de comunicación facilitan la transferencia de datos entre las modalidades, el almacenamiento y las estaciones de trabajo, asegurando un acceso eficiente y oportuno a las imágenes.
Conclusión
En conclusión, la integración de soluciones basadas en la nube en el almacenamiento y gestión de PACS representa una oportunidad transformadora para la industria de la salud. Al migrar los datos de imágenes médicas a la nube, los hospitales pueden superar los desafíos asociados a grandes volúmenes de datos, mejorar la velocidad de acceso y garantizar la seguridad de los datos a largo plazo. Este cambio no solo incrementa la eficiencia operativa, sino que también contribuye a una mejor atención al paciente, facilita el intercambio de información y fomenta la innovación tecnológica, beneficiando tanto a las instituciones médicas como a los pacientes.
