Diseño y desarrollo de una arquitectura software genérica orientada a servicios para la construcción de un middleware grid orientado a la gestión y proceso seguro de información en formato DICOM sobre un marco ontológico

Abstract

Una de las áreas que más se ha beneficiado del soporte digital es la imagen médica, reforzada por la aparición del estándar Digital Imaging and Communication in Medicine (DICOM), evolucionado a lo largo de los años para soportar no sólo imágenes médicas sino otros tipos de información médica como videos, señales e incluso informes estructurados (DICOM-SR). Con la aparición de DICOM, se ha conseguido la integración de dispositivos de adquisición, visualización, impresión y almacenamiento de imágenes médicas de diferentes fabricantes, al ser este un estándar utilizado por todas las compañias proveedoras. En la actualidad, los sistemas que trabajan con imagen médica digital, como PACS, RIS y HIS permiten integrar los datos a nivel departamental y hospitalario, existiendo soluciones comerciales muy efectivas. En estos sistemas, la seguridad de usuarios y datos se gestiona en un único dominio administrativo restringido. A consecuencia de su uso en producción en la práctica clínica, existe en la actualidad una gran cantidad de información en formato DICOM cuya utilización se restringe generalmente al tratamiento de los pacientes individuales. Sin embargo, la investigación médica requiere consolidar información multicéntrica para la extracción de patrones y la validación de técnicas y diagnósticos, realizándose esta actividad de forma manual y sin herramientas especiales. En la presente tesis se plantea como objetivo general la definición de una Arquitectura Orientada a Servicios (SOA) y la implementación de un Middleware Grid basado en esta arquitectura, cuya principal función será la gestión, integración y proceso de información en formato DICOM almacenada de forma distribuida en diferentes dominios administrativos, de forma segura y estructurada semánticamente mediante la definición de ontologías médicas basadas en el informe estructurado y los estudios DICOM. Este middleware, proporciona a los desarrolladores un interfaz de alto nivel orientado a objetos que permite aumentar la productividad en el desarrollo de aplicaciones en diferentes ámbitos médicos. Las aportaciones más destacables de esta tesis son las siguientes: " Diseño de una Arquitectura Grid de propósito general para virtualizar el almacenamiento distribuido y proceso de datos en formato DICOM, basada en Web Services Resorce Framework (WSRF), frente a otras arquitecturas existentes que no utilizan estándares. " Desarrollo de un modelo para la indexación y estructuración de datos DICOM basado en ontologías médicas obtenidas a partir de informes radiológicos, frente a los modelos convencionales basados en nombres identificadores y metadata básica. " Diseño e implementación de un sistema de autorización que estructura los permisos de los miembros de las organizaciones virtuales a partir de ontologías médicas. " Implementación de una plataforma y de los objetos de alto nivel necesarios, junto con diversas aplicaciones para la asistencia en la investigación en Diagnóstico por Imagen.