Estratégias de arquivo de imagiologia cardíaca

Abstract

A produção de imagens médicas em formato digital tem vindo a crescer nas mais variadas instituições prestadoras de cuidados de saúde, representando neste momento, um importante e imprescindível elemento de suporte à decisão médica. Por outro lado, impõe novos desafios ao nível do armazenamento, gestão e transmissão dessas mesmas imagens. Os meios complementares de diagnóstico imagiológicos geram, normalmente, um elevado volume de dados. A compressão revela-se como a única ferramenta que permite simultaneamente aumentar o tempo de armazenamento dos procedimentos e diminuir o seu tempo de transmissão. Este trabalho consistiu no desenvolvimento de uma estratégia alternativa de compressão sem perdas e visualmente sem perdas de imagens médicas provenientes de uma unidade clínica dotada com as mais recentes inovações tecnológicas no campo da imagiologia cardíaca. As novas estratégias alternativas de compressão foram aplicadas em imagens de Angiografia Coronária e Tomografia Computorizada cardíaca, de modo a explorar a redundância (no tempo ou no espaço respectivamente) entre imagens consecutivas que caracterizam estas modalidades de imagem. Estas estratégias são baseadas em métodos alternativos de pré-processamento das tramas em memória e em codificadores de carácter genérico open source. Nesta dissertaçãoo pretende-se também apresentar o estado da arte no que respeita às técnicas de compressão de imagem cardiovascular nomeadamente as adoptadas pela norma DICOM e comparar os seus desempenhos com os do método alternativo proposto nesta tese. A estratégia alternativa permitiu, como iremos ver, obter taxas de compressão significativas ao nível dos melhores codificadores actualmente dispon íveis e identificar a codificação visually lossless como método de maior interesse para a imagiologia cardíaca dinâmica.

The acquisition of digital medical images has been growing in the most diverse health care institutions, representing at the moment, an important and indispensable element of medical decision support. On the other hand, it imposes new challenges in the storage, management and transmission of these images. Medical imaging modalities usually produce high volumes of data. Image compression becomes the only tool that can simultaneously decrease the medical procedures storage space and transmission time. This work focused the development of an alternative lossless and visually lossless compression strategy of medical images from a health care institution equipped with the latest technological innovations in the field of cardiac imaging. The new compression alternative strategies were implemented in Coronary Angiography and Computerized Tomography cardiac images in order to explore the redundancy (in time and space respectively) between consecutive images that characterize this type of image. These strategies are based on alternative methods of pre-processing the frames in memory and on generic open source encoders. In this thesis we also present the state-of-the-art techniques of cardiovascular image compression particularly those adopted by the standard DICOM and compare their performance with those of the alternative method here proposed. As we shall see, the alternative strategy achieved significant compression rates at the level of the best available encoders and allowed us to identify visually lossless compression as the one of greatest interest for dinamic cardiac imagiology.