sistem cu eficacitate sigură de control al calităţii diagnosticului în programul de screening al...

Sistem cu eficacitate sigură de control al calităţii diagnosticului

în programul de screening al cancerului – Canscreen

Contract numărul 125 / 2006 finanţat de Guvernul României prin

Programul Cercetare de Excelenţă – CEEX 2006, VIASAN

Domeniul de cercetare: SănătateDurata: septembrie 2006 – septembrie 2008

www.automation.ro/canscreen 2

Consorţiu

CO - Universitatea de Medicină şi Farmacie "Iuliu Haţieganu" Cluj-Napoca ► www.umfcluj.ro director de proiect: prof. univ. dr. Andrei Achimaş-Cădariu

P1 - Institutul Oncologic "Prof. dr. I. Chiricuţă" Cluj-Napoca ► www.iocn.ro responsabil proiect: medic Florian Nicula

P2 - SC IPA SA Sucursala Cluj ► www.automation.ro responsabil proiect: cs. I ing. Ioan Stoian

P3 - Universitatea "Babeş Bolyai" Cluj-Napoca ► www.ubbcluj.ro responsabil proiect: prof. univ. dr. Liana Lupşa

P4 - Institutul Oncologic “Prof. dr. Al. Trestioreanu” Bucureşti ► www.iob.ro responsabil proiect: medic primar Milena Duma

Canscreen


Obiectivul general - elaborarea unor strategii optime de screening pentru cancerul de col uterin şi de sân, pe termen lung pentru Romania şi implicit reducerea incidenţei şi mortalităţii prin cancer, precum şi creşterea calităţii vieţii bolnavilor.

Obiectivele ştiinţifice şi tehnologice vizate în cadrul proiectului CanScreen: realizarea unui sistem complex cu eficacitate sigură menit să asigure calitatea

dignosticului şi a tratamentului la standarde europene proiectarea unei baze de date care să conţină identificarea femeilor testate şi

registre cu femeile la risc crescut elaborarea unor algoritmi de diagnostic individualizat şi a unui protocol cu

indicaţii terapeutice consecutive optimizarea procedeului de interpretare a frotiurilor citovaginali analizarea si selecţia frotiurilor decelate cu suspiciuni de leziuni ale colului

uterin asigurarea calităţii sistemului prin selectarea aleatorie a unui procent din

frotiurile interpretate care vor fi recitite şi transmise la un expert citolog transmiterea la distanţă a mamografiilor şi asigurarea controlului calităţii

acestora realizarea unui studiu de analiză economică de tip cost-eficienţă pentru a se

decide strategia de screening cu cel mai redus raport cost-eficienţă, folosindu-se modelul Markov

Obiectivele proiectului Canscreen


Etapa 1: Studiu asupra situaţiei actuale în patologia oncologică şi a monitorizării acesteia în România ► 01.09.2006 – 30.10.2006

Etapa 2: Definirea metodologiei suport ► 31.10.2006 – 30.04.2007

Etapa 3: Proiectarea sistemului informatic şi diseminare pe parcurs ► 01.05.2007 – 30.10.2007

Etapa 4: Realizarea şi implementarea sistemului ► 31.10.2007 – 30.04.2008

Etapa 5: Evaluarea rezultatelor preliminare şi diseminarea rezultatelor ► 01.05.2008 – 30.09.2008

Etapele proiectului Canscreen


Funcţiile sistemului informatic Canscreen constau în: gestiunea lotului populaţional gestiunea unităţilor medicale şi a personalului medical implicat in

screening producerea scrisorilor de invitaţie şi a documentelor de decontare pentru

procesele de invitare la screening gestiunea programărilor la centrele de recoltare tratată în conjuncţie cu

disponibilăţile centrelelor de interpretare a rezultatelor înregistrarea datelor din formularele de screening înregistrarea componentelor imagistice rezultate din procesul de screening îmbunătăţirea calităţii imaginilor şi eliminarea automată a fişierelor

imagine care nu au calităţile necesare interpretării generarea de rapoarte pe persoană testată asupra istoricului evoluţiei

acesteia in procesul de screening replanificarea automată a persoanelor implicate în procesul de screening

funcţie de rezultatul citologic / mamografic al testului urmărirea persoanelor incluse în screening dacă se ajunge la testare HPV

sau colposcopie în scopul păstrării posibilităţii reintegrării lor în screening dacă starea lor evoluează în această direcţie

prezentarea unor statistici anuale pe baza datelor individuale ale persoanelor incluse în screening

exportul datelor către alte aplicaţii

Funcţiile sistemului Canscreen


Protocoalele medicale de screening (col uterin şi sân) constituie documente care furnizează cerinţele minime şi optime de asigurare a calităţii în programele organizate de screening şi prin aceasta impun structura bazei de date.

Protocoalele medicale stau la baza definirii specificaţiilor tehnice ale sistemului: stabilirea surselor de date medicale externe care trebuie

importate în sistem stabilirea datelor medicale gestionate de sistem analiza posibilităţilor de cuantificare şi codificare a datelor proiectarea configuraţiei hardware stabilirea fuxului de date din punct de vedere informaţional stabilirea cerinţelor necesare studiului şi elaborării

algoritmilor de cost-eficienţă

Protocoale medicale de screening Canscreen


Paşii necesari colectării datelor: luarea probelor (frotiuri, mamografii) procesarea probelor şi obţinerea imaginilor interpretarea probelor/imaginilor depozitarea

Colectarea datelor programelor de screening Canscre

en


Arhitectura hardware este de tip – n-tier cu următoarele nivele: nivelul de prezentare nivelul logic de managament nivelul logic de acces la date nivelul bazei de date

Sisteme de calcul care alcătuiesc arhitectura: staţii client staţia server WEB staţia server aplicaţie şi bază de date staţia server de fişiere

Arhitectura sistemului Canscreen


Arhitectura software conţine umătoarele module: modul de proiectare al interfeţelor cu utilizatorul la nivelul centrelor

medicale implicate în programul de screening pentru cancerul de col uterin şi cancerul de sân (MPI)

modulul de reprezentare şi cuantificare a datelor medicale necesare sistemului cu eficacitate sigură de control al diagnosticului (MRCD)

modulul de achiziţie a imaginilor (frotiuri şi mamografii) medicale (MAI) modulul de generare şi exploatare a bazei de date “CanScreen” care ulterior

va da posibilitatea corectării sau îmbunătăţirii protocolalelor medicale de screening, respectiv raportare. O altă funcţie implementată la nivelul modulului descris este aceea de management al tratamentului la care sunt supuse pacientele a căror investigaţii indică necesitatea acestuia.(MGEBD)

modulul de filtrare a imaginilor urmăreşte optimizarea procedeului de interpretare a frotiurilor citovaginali şi a mamografiilor prin elaborarea unor algoritmi de recunoaştere pentru extragerea caracteristicilor cuantificabile (MFI)

modulul de calitate al sistemului selectează aleator un procent din imaginile analizate care vor fi recitite şi transmise la un expert citolog (MAC)

modulul de analiză economică decide strategia de screening în funcţie de raportul cost-eficienţă, folosindu-se modelul Markov aplicat datelor din baza de date (MAE)



Înlănţuirea modulelor software ale aplicaţiei:



Baza de date “Canscreen” cuprinde următoarele colecţii de date: informaţii clinice – componenta cu grad maxim de relaţionalizare

(high-order) – codifică datele medicale implicate în procesul de screening conform protocoalelor de screening

depozitul de imagini - componenta cu grad minim de relaţionalizare (low-order) – baza de date cuprinde doar adresele imaginilor, imaginile fiind stocate pe un server de fişere

Baza de date este realizată sub Erwin şi Microsoft SQL Server 2005.

Baza de date a sistemului Canscreen

grad minim de relaţionalizaregrad maxim de

relaţionalizare


Baza de date a sistemului Canscreen

Modelul relaţional global al entităţilor


Realizat sub Microsoft Visual Studio 2005

Gestionează baza de date şi implementează funcţiile sistemuluiProgramul de aplicaţie Canscre

en


Algoritmi pentru interpretarea imaginilor citologice: algoritmul de segmentarea automată a celulelor prezente în cadrul imaginilor

citologice (metoda lui Otsu) segmentarea automată a celulelor prezente în cadrul imaginilor citologice prin

intermediul algoritmilor de clustering (grupare) (algoritmul de clustering Moving k means)

post-procesarea imaginii segmentate prin intermediul algoritmului de clustering (algoritmului Modified Seed Based Region Growing)

segmentarea automată a celulelor prezente în cadrul imaginilor citologice prin intermediul algoritmilor de clustering şi a tehnicilor de segmentare cu prag

Interpretarea imaginilor citologice Canscreen


Algoritmi pentru interpretarea imaginilor mamografice: algoritmul de segmentare multi-scală şi îmbunătăţire a imaginii mamografice algoritmul de detecţie a microcalcifierilor din cadrul imaginii mamografice pe

baza minimizării entropiei încrucişate

algoritmul de detecţie a microcalcifierilor din cadrul imaginii mamografice pe baza matricii de co-apariţie bidimensională

algoritmul de detecţie a microcalcifierilor din cadrul imaginii mamografice pe baza maximizării entropiei condiţionale

Interpretarea imaginilor mamografice Canscre

en


Modelul Markov

Baza de date “Canscreen” este folosită pentru o evaluare economică a intervenţiilor medicale din programele de screening asigurând eficienţa calităţii acestora.

Analiza deciziilor medicale se face folosind modelul Markov: permite modelarea avansării bolilor

cronice (cancerul de col uterin şi de sân)

face predicţia schimbărilor apărute datorită modului de tratare a cancerului de col uterin şi de sân

Stările modelului Markov sunt cunoscute sub denumirea de stări absorbante (vârsta persoanelor care participă la screening).

Tranzacţiile care au loc între stările modelului Markov pot fi date de o matrice a tranzacţiilor.

Matricea tranzacţiilor unui model Markov cu 15 stări pentru screeningul cancerului

de col uterin

Canscreen

Stare Tranzacţii posibile

W W, L, H, D, A

L W, L, H, D, A

H W, L, H, UC1, D, A

UC1 UC1, C1, UC2, D, A




D1 D1, D2, S, DC, D, A

D2 D2, D3, S, DC, D, A

D3 D3, D4, S, DC, D, A

D4 D4, S, DC, D, A

S S, D, A

DC Stare absorbantă

D Stare absorbantă

A Stare absorbantă


Rezultate preconizate Canscreen

De natură cuantificabilă direct: realizarea modelului unui sistem cu eficacitate sigură de control al

diagnosticului în programul de screening realizarea unei baze de date şi de imagini care va conţine informaţii

privind identificarea femeilor testate, parametrii medicali, precum şi registre cu femeile la risc crescut

realizarea unui studiu de analiză economică de tip cost-eficienţă pentru deciderea strategiei de screening

impact asupra forţei de muncă, specializarea în domeniul informatic a personalului medical-cca. 10 persoane

De natură cuantificabilă indirect: creşterea şansei de viaţă a pacientelor, prin elaborarea unor algoritmi

de diagnostic individualizat şi a unui prognostic cu indicaţii terapeutice consecutive

creşterea capacităţii manageriale a conducătorului de proiect în realizarea proiectelor interdisciplinare


Potenţiali beneficiari Canscreen

Unităţile oncologice din reţeaua de sănătate publică Proiectul poate fi extins, ca reţea la nivelul zonelor rurale, izolate

din punct de vedere geografic sau în cabinetele medicilor de familie şi în centrele de sănătate, eficientizând sistemul de sănătate publică şi introducând sistemul sanitar românesc pe coordonatele europene.

Prin realizarea proiectului se preconizează obţinerea următoarelor beneficii: accesul populaţiei feminine cu risc crescut pentru cancer de col uterin şi

mamar la monitorizarea situaţiei conform standardelor Comunităţii Europene

accesul populaţiei feminine la screening organizat pentru depistarea precoce a cancerului de col uterin după o strategie optimă

crearea unui sistem complex în vederea controlului calităţii diagnosticului în programul de screening al cancerului

realizarea unui studiu de analiză economică de tip cost-eficienţă pentru a se decide strategia de screening


Lucrări prezentate la manifestări ştiinţifice şi conferinţe naţionale şi internaţionale: The Role of Cancer Registries in Suveillance and Cancer Care, Improvement of Data

Quality in Institutional Cancer Registry by Data Linkage, Luciana Neamţiu, Daniela Coza, Florian Nicula, Ofelia Suteu, pp. 129, Poster, octombrie 2006, Amsterdam (Olanda)

XII-th International Conference on Applied Stochastic Models and Data Analysis (ASMDA), Stochastic Fractal Interpolation Function and its Applications to Fractal Analysis of Normal and Pathological Body Temperature Graphs by Children, Anna Soos, mai – iunie 2007, Chania, Creta (Grecia)

Meditech 2007, Data Management System for Cervical Cancer Screening – CanScreen, Teodora Sanislav, Ioan Stoian, Dorina Căpăţînă, Mihaela L. Drăgan, Luciana Neamţiu, Florian Nicula, Ofelia Şuteu, Liana Lupşa, septembrie 2007, Cluj-Napoca (România)

ENUMATH 2007, Multiple Dynamic Programming Applied in Cervical Screening, Luciana Neamţiu, Ioana Chiorean, Final Program and Abstracts, septembrie 2007, Graz (Austria)

ENUMATH 2007, Special Efficient Solutions for Multicriterial Transport Problems, Liana Lupşa, Ioana Chiorean, Dorel I. Duca, Luciana Neamţiu, Final Program and Abstracts, septembrie 2007, Graz (Austria)

IACR 29TH ANNUAL MEETING, The Role of Cancer Control Department in Our Comprehensive Cancer Center – Oncological Institute „Ion Chiricuţă”, Daniela Coza, Florian Nicula, Ofelia Şuteu, Luciana Neamţiu, Ioana Rădulescu, Mihaela Sârbu, Lidia Lovasz, septembrie 2007, Ljubljana (Slovenia)

Seminarul de Ecuaţii funcţionale, Aproximare şi Convexitate, Lex-Min Assignment Problem, Luciana Neamţiu, Radu-Lucian Lupşa, Volume 5, septembrie 2007, Cluj-Napoca (România)

Lucrările Seminarului Tiberiu Popoviciu de Ecuaţii funcţionale, Aproximare şi Convexitate, Posibilităţi de aplicare în medicină a măsurilor de neconvexitate, Liana Lupşa, septembrie 2007, Cluj-Napoca (România)

Diseminarea proiectului Canscreen

sistem cu eficacitate sigură de control al calităţii diagnosticului în programul de screening al...

Documents