Medical Imaging - Next Generation Web Applications

IMAGIOLOGIA MÉDICA

PRÓXIMA GERAÇÃO DE APLICAÇÕES WEB

PROGRAMA DOUTORAL EM ENGENHARIA INFORMÁTICA

REDES E SERVIÇOS EM IMAGIOLOGIA

2008/2009

PEDRO LOPES | [email protected]

3

ÍNDICE

Índice ............................................................................................................................ 3

Introdução .................................................................................................................... 5

Estado da Arte .............................................................................................................. 7

Integração de Informação ...........................................................................................11

Integração ............................................................................................................... 11

Fontes de Dados ..................................................................................................... 14

Aplicações ............................................................................................................... 14

Sumário .................................................................................................................. 18

Visualização de Informação ........................................................................................ 19

Tecnologias ............................................................................................................. 19

Aplicações ............................................................................................................... 20

Sumário .................................................................................................................. 26

Conclusão ................................................................................................................... 27

5

INTRODUÇÃO

A imagiologia médica é uma das direcções de investigação mais importantes

na área das ciências da vida. Apesar de envolver conceitos vastos desde física à

electrónica, a sua importância na medicina é crescente, tal como o número de

técnicas de imagiologia e o número de laboratórios especializados existente.

Os desenvolvimentos nesta área começaram muitos antes da informática.

Técnicas de obtenção de imagem para efeitos clínicos têm mais de um século de

existência e ajudam na parte de diagnóstico, revelação e exame de doenças. As

técnicas de imagiologia mais comuns são as de radiologia, com utilização de Raios-X

para obtenção de imagens numa placa metálica. No entanto, o densenvolvimento

actual tem-se acentuado nas técnicas de ressonância magnética. O importante a reter

é que, qualquer que seja a técnica, o uso de meios informáticos é já uma prática

comum em grande parte dos laboratórios privados e começa a ser usada nos

laboratórios públicos. De momento, é comum obter o resultado de um exame

radiológio apenas num CD ou numa impressão de fraca qualidade em papel.

O crescimento desta área tem sido sustentado por grandes corporações

privadas que forçam a entrada no mercado dos produtos que desenvolvem e das

tecnologias em que se estão a focar. Esta entrada tem resultados negativos pois

complica a formulação de uma plataforma de entendimento entre os diversos

sistemas existentes. Na área da saúde, o HL71 tenta ser um formato unificador para

partilha de informação médica digitalizada. O DICOM2 na área da imagiologia tem os

mesmos objectivos e tem-nos alcançado com considerável sucesso.

Apesar de ser um formato largamente adoptado, o DICOM continua a estar um

passo atrás no que toca a integração de informação através da Internet. A norma

DICOM é bastante usada dentro de laboratórios e hospitais e para troca de

informação entre eles mas, no contexto da partilha e integração de informação –

online – para extrair maior conhecimento, existe pouco trabalho efectuado. Isto deve-

se essencialmente ao facto de os laboratórios de diagnósticos não estarem dispostos

a partilhar a informação que obtêm ou, quando pretendem fazê-lo, não terem os 1 Health Level 7: http://www.hl7.org 2 Digital Imaging and Communications in Medicine: http://medical.nema.org

6

meios adequados para tal. Podemos assim dividir o problema em duas componentes

fundamentais: partilha de informação e acesso à informação. A Internet, no seu

estado de desenvolvimento actual, pode ser usada como solução ideal para ambos os

problemas. A Web é, actualmente, uma plataforma de desenvolvimento estável e em

constante evolução e que consegue chegar a toda a gente, em qualquer local e a

qualquer hora. A actualização WADO (Web Access to DICOM Objects) da norma

DICOM para permitir responder a pedidos feitos através do protocolo HTTP abriu as

portas ao desenvolvimento de novos métodos de comunicação e partilha de

informação DICOM. Contudo, esta partilha de informação continua a ser muito dentro

de portas ou entre laboratórios com protocolos de cooperação estabelecidos. Este

relatório tenta mostrar o que pode ser feito em duas vertentes: ferramentas para

acesso a informação distribuída dentro de uma mesma corporação, por exemplo um

estudo sobre todas as radiologias de uma instituição privada com laboratórios em

Aveiro e no Porto; e ferramentas para a partilha e visualização de informação para

comunidade, usando a Internet para tornar a informação pública.

Aliar ao DICOM as novidades que a Web2.0 trouxe poderá ser um caminho

para que o número de aplicação e informação de imagiologia médica online cresça –

tanto para dentro como para fora de portas. Estes conceitos tentam melhorar as

interfaces para integração e visualização da informação. Este relatório pretende

mostrar algumas das novas ideias e tecnologias associadas à Web2.0 que podem

ajudar a melhorar tudo o que existe na área de partilha e acesso à informação de

imagiologia médica. Este leque de ideias poderá depois ser usado no desenvolvimento

de novas aplicações com os mais variados objectivos e backgrounds.

7

ESTADO DA ARTE

Actualmente para um especialista em imagiologia médica obter informação

acerca de uma determinada ocorrência, tem de socorrer-se dos tradicionais livros de

medicina ou da sua experiência pessoal.

É complicado arranjar informação na Internet relativa a imagens médicas.

Ainda mais complicado é arranjar associações desta informação com doenças,

sintomas ou com outras imagens médicas. Esta área sofre também com os interesses

privados das companhias e dos laboratórios que não estão dispostos a dar os seus

relatórios. Acrescido a estes dois problemas existe ainda o problema da anonimização

dos dados.

O jogo de interesses que se passa nos bastidores da imagiologia médica é

enorme. De momento, são as empresas que controlam o mercado e arranjar soluções

compatíveis com as diversas empresas é uma tarefa monumental que não pode ser

levada a cabo, sem fundos, por seguidores de mentalidades Open Source. O que

existe, para já, são pequenas frameworks que implementam os diversos protocolos da

norma DICOM. No entanto, ter as imagens sem o contexto em que foram obtidas ou

sem a informação clínica associada a elas, é pouco relevante. Mesmo que se

encontrasse uma plataforma de entendimento e partilha de informação entre as

diversas empresas, o problema passava para os laboratórios de diagnóstico. Quer os

laboratórios públicos quer os privados têm pouca vontade em disponibilizar os dados

que possuem. Esta partilha só ocorre dentro de laboratórios associados à mesma

corporação privada e que têm já uma plataforma para a disponibilização destes dados.

Mesmo que partilhem as imagens obtidas para uma determinada doença, os

relatórios criados pelos médicos – geralmente específicos a aplicações ou sistemas de

informação dos próprios laboratórios – não são disponibilizados. Acrescentando o

facto de que todos os dados têm de ser anonimizados eficazmente antes de serem

tornados públicos, justifica-se a inexistência de informação na Internet.

Assim, não obstante os avanços verificados nas áreas de informática e

telecomunicações, os desenvolvimentos na área da imagiologia médica estão presos a

detalhes políticos e financeiros. Cresce assim a necessidade de investir nesta área,

8

para que a tecnologia seja capaz de suportar facilmente as funcionalidades que

possam vir a ser integradas no futuro.

Uma pesquisa rápida na Internet revela que são poucos os sítios encontrados

que disponibilizam imagens médicas para consulta. O site WebPAX3 é um dos poucos

que oferece uma alternativa online para a partilha de imagens médicas e informação

associada a estas. O sistema é baseado num fórum e a ideia consiste em permitir a

cada utilizador partilhar os seus ficheiros DICOM, que serão depois anonimizados e

partilhados com os restantes utilizadores. Depois de partilhadas as imagens DICOM,

podem ser usadas diversas ferramentas sobre elas, essencialmente ferramentas de

visualização do conteúdo do ficheiro DICOM. Esta aplicação Web é um dos primeiros

passos para o desenvolvimento de uma nova geração de aplicações que poderão

dinamizar a presença da imagiologia médica na Internet. A partilha de dados numa

plataforma única é um dos primeiros caminhos para o acesso à informação. Existem

também repositórios simples de imagens mantidos por instituições públicas ou

privadas mas os dados são meramente disponibilizado numa interface HTML mal

estruturada e são geralmente relativos a uma área específica. A Tabela 1 mostra

alguns desses sites.

Tabela 1 - Sites disponibilizando imagens médicas

Descrição Endereço

Sociedade Americana de Hematologia

http://ashimagebank.hematologylibrary.org

Instituto Karolinska (Suécia) http://www.mic.ki.se/MEDIMAGES.html Atlas da Endoscopia Gastrointestinal

http://www.endoatlas.com

BloodLine http://image.bloodline.net

O grande problema que se verifica nestas bibliotecas online é a completa

desorganização da informação. Apesar de toda a informação ser relativa a áreas

médicas bastante restritas, dentro destas áreas a informação disponibilizada é muito

desconexa e é difícil conseguir relacionar todas as imagens apresentadas.

Resumidamente, a escassez das fontes de informação e, quando existe essa

3 WebPAX: https://www.webpax.com

informação, a forma desorganizada

problemas da imagiologia médica na Internet.

No âmbito deste trabalho o problema abordado situa

abstracção superior. O objectivo é mostrar algumas ideias que podem usar serviços já

existentes de forma a fornecer um melhor tipo de interacção com os clínicos e com a

comunidade da imagiologia méd

relatório, que grande parte da informação pode ser acedida facilmente. Esta

presunção comprovou-se errada devido aos factos já mencionados relativos à

inexistência de serviços facilmente acessíveis e usávei

forma desorganizada como ela é apresentada são os grandes

problemas da imagiologia médica na Internet.

Fig. 1 - Estado actual da Internet

deste trabalho o problema abordado situa-se num nível de

. O objectivo é mostrar algumas ideias que podem usar serviços já


da imagiologia médica em geral. Considerei, durante a escrita deste


se errada devido aos factos já mencionados relativos à

inexistência de serviços facilmente acessíveis e usáveis.

9

ada são os grandes

se num nível de

. O objectivo é mostrar algumas ideias que podem usar serviços já


Considerei, durante a escrita deste


se errada devido aos factos já mencionados relativos à

11

INTEGRAÇÃO DE INFORMAÇÃO

Uma das principais áreas que pode ser desenvolvida é a integração da

informação existente. A integração permite o acesso a fontes de dados distintas e

heterogéneas de uma forma unificada. Contando que existem diversas fontes de

informação acessíveis online, estas seguem os seus modelos de dados particulares que

não são, geralmente, interoperáveis entre si. Mais uma vez entra em cena o facto de

existirem interesses privados por trás das fontes de informação que dificultam a

partilha da mesma e o acesso a toda a informação existente.

INTEGRAÇÃO

A integração de informação pode ser conseguida de três formas distintas.

Descrever, partilhar e disponibilizar. Estas três áreas distintas são consideravelmente

promíscuas e conexas entre si, não podendo existir umas sem as outras. Apesar de ser

uma perspectiva simplista e linear do complexo processo de integração, é uma

perspectiva que facilita a aglomeração dos diversos conceitos e tecnologias existentes

e o fácil entendimento dos mesmos.

Fig. 2 - Descrever, Partilhar e Disponibilizar: formas de integrar conhecimento

Descrever

• Ontologias

• Descrição

• Semântica

Partilhar

• Colaboração

• Comunicação

• Socialização

Disponibilizar

• Workflows

• Mashups

• Meta

Aplicações

12

DESCREVER

A Web caminha para ser cada vez mais inteligente e para isso o seu conteúdo

precisa de ser descrito correctamente. O organismo World Wide Web Consortium

(W3C)4 criou em 2001 um grupo específico para desenvolver a Web Semântica5.

Associado a este projecto surgiram diversos progressos nas principais áreas da

semântica e que definem todo o trabalho que tem de ser feito para que a inteligência

colectiva da Internet possa ser melhor utilizada.

Para que o conteúdo possa ser correctamente descrito é necessário ter, à

partida, uma ontologia que defina onde encaixa o conteúdo. Definir uma ontologia

para qualquer área é sempre um trabalho moroso e complexo devido à enorme

quantidade de variáveis que têm de ser consideradas. A Web Ontology Language

(OWL)6 surgiu no âmbito do W3C para organizar a criação de ontologias e o conteúdo

das mesmas.

Sabendo como descrever o conteúdo é necessário descrever efectivamente a

informação que se disponibiliza. Neste caso, a norma proposta é a Resource

Description Framework (RDF)7. A norma RDF adopta um esquema XML para efectuar a

descrição do conteúdo de uma página ou da funcionalidade que um determinado

serviço oferece. Em cima destas duas normas, surgiu a norma com o acrónimo

recursivo SPARQL Protocol and RDF Query Language (SPARQL)8. Esta linguagem

semelhante ao SQL, permite efectuar queries sobre conteúdo (dados, serviços...)

descritos em RDF. Fica assim completo o ciclo de saber como descrever, a descrição

em si e a pesquisa de informação.

PARTILHAR

Para uma efectiva integração de dados o que tem de ser conseguido primeiro é

a vontade de partilhar a informação. A forma mais efectiva de partilhar informação é a

participação numa rede social ou numa rede colaborativa. Este tipos de redes

4 World Wide Web Consortium: http://www.w3.org 5 W3C Semantic Web Activity: http://www.w3.org/2001/sw 6 Web Ontology Language: http://www.w3.org/2004/OWL 7 Resource Description Framework: http://www.w3.org/RDF 8 SPARQL Protocol for RDF: http://www.w3.org/TR/rdf-sparql-protocol

13

permitem que cada utilizador tenha o seu perfil pessoal e submeta informação relativa

aos seus interesses e/ou trabalho. Redes sociais como o Facebook9 ou o MySpace10

permitem ainda a criação de aplicações relacionadas com diversas áreas de interesse e

que podem ser usadas no seu perfil pessoal. Este tipo de aplicações permite a

obtenção de grandes quantidades de informação que pode ser utilizada pelos

criadores das aplicações para adequar os conteúdos aos utilizadores criando aplicação

personalizadas directamente pelos utilizadores e indirectamente pela própria

aplicação com a informação recolhida previamente.

DISPONIBILIZAR

O terceiro método de integração de informação é a disponibilização da mesma

através de uma qualquer aplicação que seja facilmente integrável noutros sistemas. O

cenário típico que pode ser considerado é a disponibilização de uma Application

Programming Interface (API) que pode ser usada no desenvolvimento de aplicações

externas. Um dos métodos mais comuns de ter uma Web programável11 é a criação de

Web Services12. Este tipo de interface é bastante fácil de integrar com aplicações já

existentes e é maduro o suficiente para que seja usado em aplicações que requerem

uma elevada qualidade de serviço.

Preparar as aplicações para este tipo de acesso é conveniente para permitir

uma melhorada orquestração de serviços. Esta é uma das áreas onde tem sido feita

mais investigação, com o objectivo de alcançar a integração autónoma e dinâmica de

serviços heterogéneos. Obviamente, para facilitar este processo é necessário adoptar

os conceitos de descrever o que se pretende integrar e convencer as entidades a

partilhar a informação e ferramentas que têm.

9 Facebook: http://facebook.com 10 MySpace: http://www.myspace.com 11 ProgrammableWeb - Lista de aplicações com APIs Web: http://www.programmableweb.com 12 Web Services @ W3C: http://www.w3.org/2002/ws

14

FONTES DE DADOS

Tal como mencionado previamente um dos grandes problemas desta área é

encontrar as fontes de dados que possam ser integradas facilmente em novas

aplicações. Neste contexto, alguém tem de começar a dar os primeiros passos e a

iniciar o desenvolvimento de aplicações que permitam a integração futura.

Estas aplicações podem ser desenvolvidas em qualquer linguagem ou

Framework, o importante é que forneçam um acesso às funcionalidades através da

Internet. Quer sejam apenas pedidos HTTP simples ou Web Services com uma camada

de abstracção mais superior.

O planeamento para futuras integrações Web deve ser considerado à partida

no desenvolvimento da aplicação, de modo a facilitar o processo de criação das

componentes de partilha Web no modelo aplicacional. Exemplificando, era

importante que aplicações como o Dicoogle fornecessem um método de pesquisa

acessível programaticamente – tal como o Google – e não só a página principal de

acesso à pesquisa. O mesmo se aplica a todas as aplicações que sejam desenvolvidas

na área. Este processo pode sofrer significativos avanços na medida em que mais

laboratórios se comecem a aperceber que é importante partilhar a informação de

forma a que ela chegue a mais pessoas, fazendo com que, indirectamente, os

pacientes sejam os principais beneficiados da facilidade que os médicos têm em obter

informação.

APLICAÇÕES

Pode considerar-se que as aplicações nesta área podem ser chamadas de meta

aplicações: são aplicações de aplicações, analogamente a meta dados serem dados

sobre dados. Estas aplicações designam-se genericamente de mashups. Um mashup

não é mais do que uma aplicação integradora de diversas outras aplicações. As

diversas aplicações que a compõem são relacionadas entre si acedendo a dados

globais ou partilhando informação entre si. Se consideramos mashups em que a

informação flui de forma linear, temos workflows. Um workflow é uma simples

sequência de tarefas processadas iterativamente em que os dados são canalizados da

15

saída de uma tarefa para a entrada da tarefa seguinte. Esta área pode ser designada

de orquestração de serviços: a meta aplicação coordena o acesso aos diversos serviço

de forma semi-automática e de forma a alcançar um determinado objectivo.

DISEASECARD

O DiseaseCard13 é uma aplicação de integração de informação ligeiramente

diferente. O conceito desta aplicação consiste em fazer web crawling de páginas

HTML e procurar ligações interessantes para o conceito que se procura. Esta aplicação

é baseada em doenças – tal como o nome indica – e partindo de uma doença pesquisa

por informação agrupada por conceitos em diversas páginas Web de acordo com um

mapa de navegação pré definido. Depois de obter a colecção de ligações, a aplicação

mostra-as num esquema em árvore, semelhante ao Windows Explorer. A ideia é não

ocultar a origem da informação e mostrar a página que contém os dados na sua

totalidade.

Futuramente, a área da imagem médica será bastante importante nesta

aplicação pois completará ainda mais a mesma. Se fosse possível obter relações entre

doenças e a respectiva imagem médica, seria dado um grande passo para completar o

diagnóstico de doenças. Por exemplo, quando se procurasse por cancro da mama

fosse dado acesso a mamografias seria extremamente útil quer para clínicos a fazer

diagnóstico quer para a restante comunidade científica em geral. Estendendo a

informação para incluir sintomas e relatórios médicos seria uma mais valia

importantíssima.

13 DiseaseCard: http://www.diseasecard.org

16

Fig. 3 - Mapa de conceitos actual do DiseaseCard

Num contexto de corporação privada, a metáfora de navegação do

DiseaseCard pode ser usada para aceder a informação residente nos diversos

laboratórios de um determinado instituto. Duma perspectiva genérica de gestão, os

nós poderiam conter informação sobre a descrição temporal do número de

radiologias feitas, a quantidade de marcador usado em cada ressonância magnética

ou informação demográfica dos clientes de cada laboratório. Este overview geral de

toda a informação de uma rede privada pode revelar-se interessante na medida em

que facilita o acesso a diversas aplicações e dados heterogéneos em simultâneo e

numa mesma interface.

DYNAMICFLOW

O DynamicFlow é uma aplicação Web para composição de workflows que visa

oferecer aos utilizadores uma interface ágil e usável para construir um workflow

baseado em componentes existentes. A lista de componentes é descrita em XML

17

através de uma semântica específica da aplicação permitindo a fácil inserção de novas

funcionalidades. O objectivo de dar aos utilizadores o controlo de construir um

workflow personalizado tem a ver com o facto de assim eles poderem resolver os seus

problemas seguindo uma estratégia “dividir para reinar”: um problema grande é

dividido em problemas mais pequenos, que são resolvidos executando pequenas

tarefas de forma lógica (acedidas através da lista de componentes); no final os

resultados são combinados e obtém-se a solução para o problema final. Esta

metáfora possibilita que sejam usadas funcionalidades distribuídas, permitindo o

acesso a um leque de conhecimento e ferramentas muito mais vasto.

Fig. 4 - Interface para criação de workflows do DynamicFlow

Aplicando a metáfora de workflows ao contexto da imagiologia médica era

importante ter serviços que pudessem ser explorados e adicionados à lista de

componentes. Um caso exemplificativo seria a construção de um workflow que

permitisse partir de uma doença qualquer e depois adicionar diversos componentes

que fornecessem informação interessante sobre a doença: imagens médicas

adquiridas e respectivos relatórios, sintomas, tratamentos, medicamentos, etc.

18

No contexto de gestão, a informação obtida está dependente dos diversos

serviços existentes. A interface do DynamicFlow poderá assim servir para a definição

dos processos de obtenção dos dados a mostrar usando a metáfora do DiseaseCard.

Outro uso é para a simples obtenção de dados. Considerando um método para

escolher o tipo de imagem, outro para obter a quantidade de marcador usado e outro

para cruzar estes dados com a localização geográfica dos laboratórios, podem-se

obter resultados interessantes e que, se tratados da forma correcta, permitam tirar

conclusões sobre o funcionamento de todo o fluxo de trabalho da instituição.

SUMÁRIO

Resumindo, os pontos positivos da integração de informação são os seguintes:

� Fomentar a adopção de normas de Web Semântica para descrição do

conteúdo das páginas;

� Facilitar a criação de frameworks que permitam o desenvolvimento

rápido de novas aplicações;

� Fomentar a partilha de conhecimento entre a comunidade científica

relacionada com a imagiologia médica;

� Permitir o desenvolvimento de aplicações capazes de ajudar a uma

melhor gestão de corporações com laboratórios geograficamente

distribuídos;

� Permitir o desenvolvimento de aplicações capazes de ajudar quer

médicos, quer técnicos, quer pacientes a adquirir novos

conhecimentos.

19

VISUALIZAÇÃO DE INFORMAÇÃO

Depois de integrada com sucesso a informação, torna-se necessário apresentá-

la da melhor forma possível. A visualização de informação é uma área essencialmente

centrada na descoberta de novas tecnologias e métodos para mostrar dados aos

utilizadores. Contudo, usando as tecnologias actuais e as capacidades dos browsers é

possível oferecer métodos para visualizar a informação mais dinâmicos e que

fornecem novas formas de deduzir conhecimento dos dados mostrados.

Importa começar por referir que o sentido que mais usamos é a visão. Sendo

assim, a visualização da informação é focada em mostrar o máximo de informação

disponível de uma forma visualmente apelativa e que permita tirar conclusões sem

uma análise aprofundada dos dados que estão a ser disponibilizados.

TECNOLOGIAS

As novas interfaces de visualização de informação só são possíveis devido aos

avanços verificados nas tecnologias de construção de aplicações Web. AJAX14, Flash15

e Silverlight16 são tecnologias que permitem criar Rich Internet Applications (RIA),

oferecendo aos utilizadores uma nova experiência de navegação na Internet e o

acesso a funcionalidades e metáforas até agora reservadas às aplicações Desktop,

resultando em melhores experiências de utilização e satisfação no fim de usada a

aplicação.

AJAX é o acrónimo para Asynchronous Javascript And XML e consiste em usar

processamento do lado do cliente – no browser – para realizar tarefas tipicamente

executadas no lado do servidor. O melhor exemplo disso é fazer um pedido ao

servidor e processar a sua resposta sem ser necessário recarregar toda a página que se

encontra a ser navegada. O código Javascript permite mudar, em tempo real, partes

da página. Esta funcionalidade evita a existência de ecrãs brancos após um clique

enquanto a página volta a ser carregada e a resposta do servidor processada. Estes

14 Asynchronous Javascript and XML: http://en.wikipedia.org/wiki/AJAX 15 Adobe Flash: http://www.adobe.com/products/flashplayer 16 Microsoft Silverlight: http://www.microsoft.com/SILVERLIGHT

20

eventos acontecem de forma transparente para o utilizador, criando um novo nível de

dinamismo e interacção nas páginas Web.

Flash e Silverlight são formatos proprietários da Adobe e da Microsoft

respectivamente. Estas duas tecnologias concorrentes necessitam da instalação de

um plugin no browser para permitir a sua utilização. Esta necessidade justifica-se com

o facto de oferecerem uma plataforma de desenvolvimento muito mais poderosa e

possibilitando um leque de funcionalidades muito mais vasto que a tecnologia AJAX.

Usando qualquer uma destas tecnologias abrem-se as portas a novas interfaces

e novas maneiras de apresentar grandes quantidades de informação. De seguida são

apresentadas algumas das melhores aplicações que poderão ser criadas (baseadas em

aplicações existentes) de forma a que a ter aplicações mais apelativas para a

comunidade médica.

APLICAÇÕES

Para qualquer uma das aplicações que podem ser criadas com esta nova

geração de interfaces é sempre necessário recorrer a integração de informação. Este

facto faz com que estas aplicações sejam dependentes dos conceitos apresentados na

secção anterior deste relatório e só usando-os é possível alcançar os resultados

desejados.

DICOMTUBE

O fenómeno YouTube deve muito ao facto da interface que o mesmo

apresenta. Esta interface consegue oferecer o acesso a todas as funcionalidades de

uma forma eficaz e sem sobrecarregar com informação a página que é mostrada ao

utilizador.

Observando o YouTube de uma perspectiva técnica, importa retirar diversas

funcionalidades que podem ser aplicadas ao contexto da imagiologia médica.

Começando pela possibilidade de publicar livremente (com algumas restrições é claro)

qualquer tipo de imagem médica, verifica-se que é uma funcionalidade extremamente

interessante do ponto de vista da partilha de informação. Complementando a

21

imagem a partilhar com alguma informação de contexto – doença diagnosticada,

sintomas associados, relatório realizado – é possível depois obter imagens

relacionadas com a que estamos a visualizar. Se definirmos à partida uma ontologia,

podemos também categorizar as imagens, facilitando a disponibilização de uma lista

de imagens associadas a uma mesma categoria quando estamos a visualizar uma só

imagem. Além destes pormenores relacionados com a contextualização da imagem,

existem ainda as funcionalidades relacionadas com os utilizadores da aplicação. Pode

ser possível comentar imagens oferecendo novas perspectivas sobre o diagnóstico

feito, por exemplo. Pode ser ainda exequível criar canais onde são coleccionadas todas

as imagens de um determinado laboratório ou de uma determinada categoria.

Fig. 5 - Interface do YouTube

A interface do DICOMtube não é a mais adequada para uma perspectiva de

gestão de informação, visto que o foco é dado à imagem em si e não aos restantes

elementos que interessam no contexto de grandes corporações.

22

Fig. 6 - Interface de pesquisa de vídeos relacionados no YouTube

A figura anterior apresenta uma interface para descoberta de vídeos

relacionados. Esta funcionalidade do YouTube, permite visualizar vídeos relacionados

com o que estamos a ver de uma forma gráfica, com árvores de relações (coloridas de

forma diferente), em vez da tradicional lista.

Como mencionado previamente, este tipo de aplicação irá recorrer aos três

tópicos de integração estudados: descrição da informação, partilha da informação e

disponibilização do acesso a funcionalidades por aplicações externas.

MEDICAL IMAGE SEARCH

Outra forma de melhorar as aplicações existentes consiste em melhorar a

visualização dos resultados obtidos nos motores de pesquisa. As tecnologias actuais

permitem a criação de efeitos visuais extremamente apelativos e que oferecem aos

utilizadores ferramentas para poderem deduzir resultados de forma visual. Um dos

métodos mais utilizados para tal é a criação de web screenshots. Um web screenshot é

uma imagem representado uma determinada página tal como apareceria no browser

do utilizador. Organizando depois a lista de resultados em listas ou grelhas, é possível

analisar vários resultados em simultâneo.

23

O melhor exemplo deste tipo de aplicação é o Viewzi17. Este motor de pesquisa

usa a tecnologia Flash para criar uma interface de utilização extremamente apelativa e

combinando resultados de motores de pesquisa já existentes como o Google.

Fig. 7 - Interface Power Grid de visualização de resultados do Viewzi

Fig. 8 - Interface de lista sequencial de visualização de resultados do Viewzi

Estas interfaces podem revelar-se úteis para os utilizadores de alto nível da

aplicação (os administradores por exemplo) pois permite obter, através de uma

interface simplista, informações genéricas sobre o funcionamento dos seus

laboratórios e/ou grupos de trabalho. Considerando que estamos a trabalhar com um

mesmo dataset, a possibilidade de oferecer diversas vistas sobre os dados contidos

17 Viewzi: http://viewzi.com

24

nele, é de granda utilidade. Se uma simples ordenação por diferentes já permite tirar

várias conclusões, uma interface gráfica com o acesso a diferentes vistas, mecanismos

visuais de filtragem e ainda aliar estas possibilidades com informação concreta das

imagens, vai permitir deduzir conhecimento complexo de uma forma relativamente

simples.

É extremamente complicado explicar as interfaces adoptadas por estas

aplicações e os benefícios que elas podem representar no campo da próxima geração

de aplicações Web de imagiologia médica. Recomenda-se o teste destas aplicações

pois se uma imagem vale mais que mil palavras, a utilização real valerá mais do que

qualquer descrição.

GOOGLE MAPS API

O motor do Google Maps está a tornar-se um fenómeno no que toca a

apresentação de informação com relevância espacial. A API permite criar as mais

variadas camadas de informação sobre o mapa mundial. É possível criar áreas, marcar

pontos ou definir percursos, tudo isto actualizável em tempo real e usando uma API

Open Source.

Partindo duma perspectiva administrativa e de gestão de um conjunto de

laboratórios colocados em locais geograficamente distintos, o uso da Google Maps

API parece óbvio e abre portas a um sem número de aplicações.

A Fig. 918 mostra a distribuição geográfica do número de vítimas do esquema

financeiro Madoff nos EUA. É possível verificar, de forma visual mais uma vez, os

pontos onde se acentua mais o número de vítimas e a partir daí tirar as mais variadas

conclusões.

A Fig. 1019 mostra por seu lado o número de votos per capita das últimas

eleições norte-americanas. Mais uma vez podemos observar que existe uma camada

colocada sobre o mapa que pode ser editada em tempo real e contém informação

estatisticamente relevante.

18 Madoff Victim Map: http://www.madoffmap.com 19 Webfoot’s 2008 Presidential Map: http://maps.webfoot.com/demos/election2008

25

Fig. 9 - Número de vítimas do esquema Madoff

Fig. 10 - Número de votos per capita nas eleições dos EUA

Em suma, o uso desta API pode permitir a criação de mapas de informação

personalizados. Estes mapas podem ser úteis para a gestão de uma corporação e

resultar em diversas conclusões. Por exemplo, pode-se configurar o mapa para

mostrar informação sobre a relação existente entre número de radiologias realizadas

em cada relatório e o lucro do mesmo ou a quantidade de marcador gasto. Pode-se

também criar uma camada sobre o mapa que mostre apenas pontos geográficos com

26

relatórios específicos que apresentam informação obtida através de um qualquer

serviço.

SUMÁRIO

Em suma, os benefícios destas aplicações na visualização são os seguintes:

� Uso de metáforas que apelam ao sentido da visão para melhorar a

eficiência na obtenção dos resultados desejados:

� Uso de métodos de integração para permitir obter uma elevada

quantidade de informação relacionada directa e indirectamente com os

dados que estão a ser visualizados;

� Uso de novas tecnologias para criar interfaces ágeis que viabilizem uma

apresentação eficiente de grandes quantidades de informação;

� Uso de frameworks Open Source para o desenvolvimento de novas

aplicações sobre aplicações existentes;

� Interfaces usáveis e que permitem aumentar a satisfação geral dos

utilizadores e melhorar toda a experiência de navegação, fomentando

assim o interesse pelo investimento e desenvolvimento nesta área.

27

CONCLUSÃO

As áreas da bioinformática e da biomedicina são áreas em foco no uso das mais

modernas tecnologias para desenvolver software e hardware capazes de responder a

um novo e mais elevado nível de requisitos de utilização.

Dentro da biomedicina, pode-se destacar a imagiologia como uma campo

onde o uso da informática se tornou fulcral no modelo de trabalho actual. Contudo,

existem ainda graves falhas no que toca à partilha de conhecimento entre a

comunidade médica. Estes problemas devem-se sobretudo ao facto dos

desenvolvimentos verificados se deverem aos investimentos de particulares e não de

projectos públicos e sem fins lucrativos. O facto de apenas se desenvolverem normais

e aplicações com o intuito de gerar dinheiro faz com que a partilha da informação

obtida com uma determinada combinação hardware-software seja extremamente

difícil. O aparecimento da norma DICOM veio facilitar um pouco este processo e

permitiu que as imagens obtidas fossem partilhadas de forma mais rápida e eficiente.

O que falta de momento é partilhar também a informação associada às imagens. Os

relatórios elaborados pelos clínicos são tão ou mais importantes que a imagem em si,

e só com uma análise da informação contida nestes se pode extrair conhecimento

mais concreto sobre uma determinada doença.

A inexistência de serviços que possam ser consultados a partir da Internet é

uma lacuna enorme e que devia ser rapidamente corrigida. É importante criar e

publicar métodos fáceis de acesso à informação por toda e qualquer pessoa. O acesso

a imagens, a relatórios, a sintomas e a toda e qualquer informação clinicamente

relevante é um passo importantíssimo que deve ser dado o mais rapidamente

possível. A Internet já chegou a um estado de maturação que permite que seja usada

como plataforma estável de desenvolvimento e publicação de aplicações. Torna-se

assim fundamental desenvolver a camada de serviços que possibilitem o acesso fácil e

autónomo à informação para que se possa levar a nova vaga de gerações Web para a

imagiologia médica. Esta nova vaga de aplicações irá recorrer a mecanismos de

integração baseados nos conceitos de descrever, partilhar e disponibilizar conteúdo

para oferecer à comunidade um novo tipo de interacções. Esta restaurada

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interactividade assentará em três importantes tecnologias: Flash, Silverlight ou AJAX

para ajudar no desenvolvimento de aplicações Web capazes de rivalizar com as

tradicionais aplicações Desktop e que melhorem a experiência de utilização e o grau

de satisfação do utilizador depois de usar a aplicação.

Aumenta assim a importância de levar as aplicações de sucesso noutras áreas

da Internet como o entretenimento ou finanças e aplicá-las na área das ciências da

saúde. Só assim se conseguirá aumentar a facilidade com que se adquirem e partilham

novos conhecimentos resultando no alcançar do objectivo geral de aumentar a

qualidade dos sistemas de saúde.

Medical Imaging - Next Generation Web Applications

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