Prof.Dr.O.Ferrer-RocaProf.Dr.O.Ferrer-Roca

Cátedra UNESCO TelemedicinaCátedra UNESCO Telemedicina

Cátedra Telefónica de Cátedra Telefónica de TelemedicinaTelemedicina

C.TelemedicinaI Jornadas I Jornadas

INNOVACION INNOVACION SANITARIA con las SANITARIA con las

TICsTICs29 Septiembre 201029 Septiembre 2010

OFR2010 2

Evolución Evolución computadorascomputadoras

Ley de MooreLey de Moore 2a. 2a. Corolario de Bell nuevas clases de computadorasCorolario de Bell nuevas clases de computadoras10a.10a.U

MP

C=

Ult

ram

obile

Pers

onal co

mpute

rsS

PO

T=

Sm

art

Pers

onal obje

ct t

ech

nolo

gy

Smartdust 2003

Nanosensor sprays

El viaje fantastico

2010Hitachi µ-chips 1.5µ

OFR2010 3

Glucosa en las LágrimasGlucosa en las Lágrimas

Clin Chem 2004; 50:2353

SENSORES LENTES CONTACTO-LC (2004) COMPUTADORAS EN LC (2010)

PHOTONICCRYSTAL

TECHNOLOGY

OFR2010 4

Nano-MEMs: Nano-MEMs: Aparatos inteligentesAparatos inteligentes

Esterocilios artificiales

Sensores glucosa

Vestidos inteligentesVestidos inteligentes

Sensores camisetasSensores camisetas → → ECGECG → → PulsoPulso → → TemperaturaTemperatura → → Posición del cuerpoPosición del cuerpo → → Geo-localización (GPS )Geo-localización (GPS )

Cálculo de magnitudes como:Cálculo de magnitudes como: → → Nº pasosNº pasos → → Distancia recorridaDistancia recorrida → → Detector eventos (shock, caidas…)Detector eventos (shock, caidas…)

OFR2010 5

INHALAMBRICOS

TGManager is included in the TG developers KitTGSport –geolocalizacion: aplicacion de Symbian S60.

iBGStarglucometro

OFR2010 6

1999 20062000 veterinaria

2010

Ley de BellLey de Bellpara elpara el

CiberespacioCiberespacio

Nuevas clases de computadorasNuevas clases de computadoras requieren requieren plataformasplataformas, , redesredes y un y un ciberespaciociberespacio nuevo. nuevo.

Nuevas plataformas computaciónNuevas plataformas computación dependen dependen de la evolución densidad chips de la evolución densidad chips (Ley Moore)(Ley Moore). .

Hay Hay apps y contenidosapps y contenidos nuevos para cada clase nuevos para cada clase Cada clase Cada clase se se disintegradisintegra en en 5-10 AÑOS 5-10 AÑOS para para

una industria que está basada en una industria que está basada en estándares de HW y SW.estándares de HW y SW.

MUSTPAC-III

OFR2010 7

Imagen medicaImagen medica FonendoFonendo

Ultrasonógrafo portátil (con TM.)Ultrasonógrafo portátil (con TM.)

Wireless

COW

PoC Imaging

VOW

OFR2010 8

Siemens- ACUSON Siemens- ACUSON P10P10

20072007

VSCAN- GEVSCAN- GE

OFR2010 9

20020099

MobilePocket

US

CEO of General Electric Jeffrey R. Immelt

OFR2010 10

VSCANVSCANGeneral ElectricsGeneral Electrics

400 gr peso400 gr peso Doppler colorDoppler color 2D2D 60 min60 min

Enero-2010 – Se testea en Enero-2010 – Se testea en 33 hospitales hospitales UEUE: Francia, Alemania y el : Francia, Alemania y el Hospital Clínico de Madrid. En Madrid hay 4 unidades: 2 Hospital Clínico Hospital Clínico de Madrid. En Madrid hay 4 unidades: 2 Hospital Clínico y 2 centros de y 2 centros de atención primariaatención primaria. El objetivo: utilizar el ecógrafo . El objetivo: utilizar el ecógrafo como como sistema de screening sistema de screening e identificar pacientes que requieren un e identificar pacientes que requieren un examen más exhaustivo.examen más exhaustivo.

Validation: 12 leading clinical sites throughout the world to help determine how the technology will impact patient workflow and focused exams in primary care, critical care and the cardiology practices. The ultimate goal is to develop a structural protocol for Vscan exams.

TMTM off line off line usando equipo sobremesausando equipo sobremesa

Sonda fijaSonda fija Grabación Grabación

vozvoz Estación Estación

USB USB

FDA,CE Mark, MD-License Health Canada.

PoC imaging

Impacto tecnológico Impacto tecnológico Escáner-US de manoEscáner-US de mano

Home care Home care TM TM Tele-ictus Tele-ictus TM + 3D + Dpp TM + 3D + Dpp Emb. riesgo * pac. Emb. riesgo * pac. TM + 3D + Dpp TM + 3D + Dpp Consulta experto Consulta experto TM //+ 3D TM //+ 3D

OFR2010 11

Sonografía virtual 3D + TM on line.

Trabajo colaborativo

DoppleDoppler colorr color

PoC standardISO/IEEE-11073

OFR2010 12

SONOGRAFIA VIRTUALSONOGRAFIA VIRTUAL20002000

Ultrasound in Obs & Ultrasound in Obs & GynecologyGynecology ( (2000) vol vol 16:102. Ferrer-Roca et al.16:102. Ferrer-Roca et al.

Three dimensional ultrasound Three dimensional ultrasound reconstruction and reconstruction and telemedicine. Image analysis.telemedicine. Image analysis.

J Med Internet ResJ Med Internet Res ( (20012001) ) June 22; 3 (2): e21. Ferrer-June 22; 3 (2): e21. Ferrer-Roca et al.Roca et al.

Virtual Sonography through the Virtual Sonography through the Internet: Volume Internet: Volume Compression IssueCompression Issue

http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?artid=1761897

J Perinat MedJ Perinat Med 34 ( 34 (20062006) 123-) 123-129 . Ferrer-Roca et al. 129 . Ferrer-Roca et al.

Tele-Virtual Sonography. www.atypon-link.com/WDG/doi/pdf/10.1515/JPM.2006.022

Vision 2D Plano Vertical

Planos de rotación.

Vision 3D

Vision 2DPlano Horizontal

Vision 2DPlano Lateral

Variación del contraste

Punto o plano de ubicación

Wavelets compresion͌B MPEG-4

SONOGRAFIA VIRTUALJ Perinat MedJ Perinat Med 34 ( 34 (20062006) 123-129 . Ferrer-Roca ) 123-129 . Ferrer-Roca

et al.et al.

Permite Permite encontrar la encontrar la ventana 2D ventana 2D óptima para óptima para el diagnósticoel diagnóstico

Plano de rotación oblicua(linea amarilla)

Planos de corte 3D. Rotación.

Plano de corte oblicuo

OFR2010 13

La Variabilidad Intraobservador, local versus a distancia, fue baja con una kappa muy alta (k=0.7);

CONla enferma

SIN la enferma

Receiver Operating Characteristic (ROC) Plot

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0False Alarm Rate

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Hit

Rat

e

Respuesta diagnostica con Ecografia local=66casos 12meses

Receiver Operating Characteristic (ROC) Plot

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0False Alarm Rate

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Hit

Rat

e

Respuesta a distancia con TeleInvivo 66 casos-12meses

Sonografía virtual:1. Tele-Sonografía virtual:1. Tele-ictusictus

1.1. Sonografía por un “no experto”Sonografía por un “no experto”

2.2. Sonda 3D + Doppler.Sonda 3D + Doppler.

3.3. Envío de la volumetría Envío de la volumetría TM TM

4.4. Programa de análisis de la imagen Programa de análisis de la imagen y sonografía virtual y sonografía virtual encontrar encontrar la “ventana diagnóstica”.la “ventana diagnóstica”.

5.5. DiagnósticoDiagnóstico

6.6. Tratamiento Tratamiento <2h<2h..OFR2010 14

Sonografia virtual: 2. Sonografia virtual: 2. OB-GOB-G

OFR2010 15

JM Troyano Luque & O. Ferrer-Roca 2010

Training set

1. US no experto+ casa.2. 3D+Doppler+TMPoC3. Calculo IF4. Evaluación embarazo

OFR2010 16

HEALTH-GRID (2011)HEALTH-GRID (2011)

GRID TECHNOLOGY IN TELEPATHOLOGY AND PERSONALIZED TREATMENTGRID TECHNOLOGY IN TELEPATHOLOGY AND PERSONALIZED TREATMENTFerrer-Roca OFerrer-Roca O. et al (2011). et al (2011)

In: Grid Technologies for eHealth: Applications for Telemedicine Services & Delivery

Editor: Dr. Ekaterina Kldiashvili. IGI Global Publ. Philadelphia. USAhttp://www.igi-global.com/Bookstore/Chapter.aspx?TitleId=45561

ISBN13: 9781616920104ISBN13: 9781616920104

Text Mining

Literature Based Discovery (LBD) technique that use annotations and data in existing biomedical sources to discover associations.

Image Mining

ISO 19115/19139 standard on image metadata ontologies,

MPEG-7 (MPEG Query Format-MPQF ISO/IEC 15938-12 ),

MPEG-21 or ISO 21000-14,

ISO 24800-3 for JPEG query search

ISO/IEC 15444-2 for JPX metadata set

DICOM (Q/R SCP query-retrieve service class )

HEALTH 4.0 HEALTH 4.0 ((Ferrer-Roca 2010Ferrer-Roca 2010))

OFR2010 17

HEALTH 4.0 HEALTH 4.0 ((Ferrer-Roca 2010Ferrer-Roca 2010))

OFR2010 18

OFR2010 19

Solo-MedicinaSolo-Medicina

Inhalámbrico Inhalámbrico Hand-held portable.Hand-held portable. LBD-Image search LBD-Image search “solo- “solo-

perinatología”perinatología” TM con sonografia virtual.TM con sonografia virtual. pMedicine o medicina personalizada.pMedicine o medicina personalizada.

Solo- Solo- PerinatologíaPerinatología

OFR2010 20

Nuevas Modalidades Nuevas Modalidades ImágenesImágenes Basadas en su mayoría en USBasadas en su mayoría en US

Excepto la Microscopia ConfocalExcepto la Microscopia Confocal

Biopsias ópticas

OFR2010 21

Fusión de ImágenesFusión de Imágenes

““Para aplicaciones de Para aplicaciones de radiologia vascular“ en radiologia vascular“ en otras palabras para un otras palabras para un sistema de US general.sistema de US general.

Lo impresionante de Lo impresionante de LOGIQ® E9 es su LOGIQ® E9 es su NUEVA TECNOLOGIA NUEVA TECNOLOGIA DE IMÁGENES y su DE IMÁGENES y su capacidad en capacidad en tiempo-tiempo-real real de de fusionar un fusionar un examen de US que se examen de US que se esta realizando en ese esta realizando en ese momento momento con con imágenes previamente imágenes previamente adquiridad de CT, MR adquiridad de CT, MR or otras de US. or otras de US.

OFR2010 22

3x

TEXCAN-II®- SSVS 2005 ©

Areas identified by pathologist / technician

26Mb 16Mb

40x

250x

® Ferrer-Roca© Ferrer-Roca

SUPER-RESOLU

TION

OFR2010 23

Microscopia fotoacústica Microscopia fotoacústica Super-resolucion Super-resolucion

3D tomographic photoacoustic microscopy (PAM) 3D tomographic photoacoustic microscopy (PAM)

• LightLight & & ultrasoundultrasound in a single hybrid technology in a single hybrid technology enables multiscale, HIGH RESOLUTION IMAGING enables multiscale, HIGH RESOLUTION IMAGING deep into biological tissue (SUPER-DEPTH). deep into biological tissue (SUPER-DEPTH). •Tissue is irradiated by a Tissue is irradiated by a short-pulsed lasershort-pulsed laser, and the light , and the light absorbed by the material causes an increase in pressure absorbed by the material causes an increase in pressure via via thermoelastic expansionthermoelastic expansion. The increased pressure . The increased pressure propagates through the tissue as an propagates through the tissue as an ultrasonic waveultrasonic wave, , known as a known as a photoacoustic wavephotoacoustic wave, which is detected by an , which is detected by an ultrasonic transducer that produces electrical signals. The ultrasonic transducer that produces electrical signals. The signals are then signals are then amplified, digitizedamplified, digitized, and transferred to a , and transferred to a computer, where an image is formed. computer, where an image is formed.

PAM PAM optical irradiation, ultrasonic optical irradiation, ultrasonic detection, and image formation detection, and image formation

5MHz US & 804 nm light 3cm depth

OFR2010 24

OCT & MicroscopyOCT & MicroscopyLLimited to imaging 1 to 2 mm below the surface in biological imited to imaging 1 to 2 mm below the surface in biological

tissuetissue OCT echo technique similar to OCT echo technique similar to UltraSound image

Depending on the use of high-brightness and wide-spectrum light sources such as superluminescent diodes or ultrashort pulse lasers, OCT has achieved sub-micrometre resolution (with very wide-spectrum sources emitting over a ~100 nm wavelength range).

OCT’, is a technique for obtaining sub-surface images of translucent or opaque materials at a resolution equivalent to a low-power microscope. It is effectively ‘optical ultrasound’, imaging reflections from within tissue to provide cross-sectional images

OCT delivers high resolution because it is based on light, rather than sound or radio frequency.

OFR2010 25

OCT & MicroscopyOCT & Microscopy

Fiberoptic OCT systemFiberoptic OCT system

OFR2010 26

Colposcopio-OCTColposcopio-OCT

Resolucion transversa 20 micrasResolucion transversa 20 micras

Zeiss

OFR2010 27

Ultra-High resolution OCTUltra-High resolution OCT

CITOLOGICA

PoC imagingPoC imaging

OFR2010 28

Inhalámbrico

Nuevas modalidades imágenes

Hand-held Miniaturizado

UbicuoEstandarizado

Trabajo colaborativoSonografía virtual PoC imagingPoC imaging

TMTM

mHealthmHealth

Health 4.0Health 4.0

Ley Bell limiteLey Bell limite

Biopsia ópticaBiopsia óptica

OFR2010 29

INNOVACION ES FUENTE INNOVACION ES FUENTE DE INSPIRACION Y DE INSPIRACION Y

DESARROLLODESARROLLO

Prof.Dr.O.Ferrer-RocaProf.Dr.O.Ferrer-Roca

UNESCO Chair TelemedicineUNESCO Chair Telemedicinecatai@teide.net

htttp://www.teide.net/catai ; htttp://www.teide.net/catai ; http://www.catai.net/blog

“Initiate–Build–Operate–Transfer” (IBOT)