Oceny związane ze scenariuszami rozwoju technologii medycznych

1. Oceny związane ze scenariuszami rozwoju technologii medycznych Panel G6 – Obrazowanie medyczne i przetwarzanie obrazów medycznych

2. Panel G6 – Obrazowanie medyczne i przetwarzanie obrazów medycznych opracował długą listę technologii, które aspirowały do tego, żeby zdobyć miano technologii kluczowych.Na następnych slajdach pokazana jest ta lista technologii

3. Nowe metody pozyskiwania obrazów • Metody trójwymiarowej wizualizacji narządów wewnętrznych wraz z automatycznym zaznaczaniem (na przykład kolorem) obszarów „podejrzanych” (zmienionych morfologicznie) • Udoskonalone techniki śledzenia zmian dynamicznych na zobrazowaniach czynnościowych (PET, fMRI itp) • Modelowanie skutków ablacji w patologiach wątroby, płuc ... • Komputerowe metody śledzenia, modelowania i parametryzacji drzew naczyń krwionośnych w trójwymiarowych obrazach rezonansu magnetycznego • Automatyczny rozkład procentowy DNA w ogonie komety - oraz kategoryzacja komet w zależności od wprowadzonych zadanych parametrów. • Tomograf „dynamiczny” – rejestracja pracy (widoku) wybranych narządów w czasie, porównanie (np. po masażu, po podaniu kontrastu, po wysiłku) • Tworzenie obrazów łączących trójwymiarowe rekonstrukcje oraz nawigacje w technice wirtualnej endoskopii; np. możliwość nawigacji (wirtualna bronchoskopia) w drzewie oskrzelowym z jednocześnie widocznymi strukturami wnętrza klatki piersiowej • Optymalizacja przetwarzania danych otrzymywanych w technikach perfuzji TK i MR w odniesieniu do diagnostyki udaru niedokrwiennego • - analiza przydatności poszczególnych parametrów • - automatyczna detekcja i określenie obszaru penumbry oraz obszaru udaru dokonanego • Pozyskiwanie i śledzenie ciągów impulsacji na poziomie pojedynczych neuronów (nerwów) – precyzyjna lokalizacja bólu lub nadczynności (Parkinson) – niedoczynności (brak stymulacji mięśni)

4. Nowe techniki gromadzenia, analizy i rozumienia obrazów • Techniki automatycznego rozumienia obrazów medycznych • Udoskonalone technik semantycznie zorientowanego przeszukiwania dużych baz danych obrazowych nie posiadających a priori merytorycznych anotacji • Powiązanie technik analizy obrazów medycznych z badaniami endoskopowymi (bronchoskopia, gastroskopia, kolonoskopia) • Automatyczna odwrócona DAPI klasyfikacja w celu szybkiej identyfikacji chromosomów i stworzenia DAPI kariotypu. • Metody dopasowania obrazów tomograficznych rezonansu magnetycznego dla organów przemieszczających się w czasie akwizycji • Komputerowa analiza struktury wykrytych zmian w celu różnicowania ich charakteru (np. w wirtualnej kolonoskopii różnicowanie grudek kałowych i polipów); innymi słowami rodzaj wirtualnej biopsji • Opracowanie nowych rodzajów środków kontrastowych dla diagnostyki obrazowej • Programy wspomagające diagnostykę obrazową - szczególnie różnicowanie zmian patologicznych • Kompleksowe modelowanie przepływu krwi w sieci naczyń krwionośnych i wymiany płynów z tkankami na podstawie danych 3D rezonansu magnetycznego z uwzględnieniem ograniczonej rozdzielczości przestrzennej obrazów

5. Nowe sposoby medycznego wykorzystania obrazów • Rejestracja procesu analizy obrazu prowadzonej przez lekarza (rejestracja ruchów oczu i punktów ich fiksacji, kliknięć myszy na obrazie – dodatkowe wskazywanie punktów na obrazie, powiększanie fragmentów obrazu, rejestracja wypowiadanych uwag). Uwaga: być może powinna być wprowadzona jako obowiązkowa, podobnie jak tachometry w autobusach. Cele: • 1. późniejsze wykorzystanie wiedzy o sposobie analizy obrazu w dydaktyce, • 2. ocena prawidłowości procesu stawiania diagnozy i eliminacja niestaranności, • 3. nieoceniona baza do konstruowania algorytmów (sekwencyjnej) analizy obrazów! • Komputerowe wspomaganie diagnostyki i nadzoru medycznego, w tym monitorowanie skuteczności terapii (m.in. w zmianach demielinizacyjnych tkanki mózgowej, zmianach ogniskowych płuc, wątroby, zmianach nowotworowych ...) • Nawigacja chirurgiczna w zabiegach laparoskopowych z wykorzystaniem obrazów tomografii komputerowej i rezonansu magnetycznego) • Programy do nawigacji w czasie zabiegów chirurgicznych lub biopsji na podstawie danych otrzymywanych w czasie badań obrazowych • Zastosowanie wirtualnej endoskopii w diagnostyce obrazowej • Wprowadzenie standardu do opisu patologii: opis obrazowo-obiektowy – 2D i 3D (jako jedna z form rejestracji w bazie danych oprócz wyników badań, relacji pacjenta itp.). Chodzi o wydzielenie i pokazanie istotnych obiektów jako dodatku do pełnej rejestracji całych obrazów. • Metody uzgadniania skali i parametrów użytej aparatury, ponieważ rejestracje różnych porównywanych lub sklejanych obrazów mogą być realizowane w różnym czasie i różną aparaturą • Rozwój techniki dyfuzji MR w diagnostyce obrazowej • Synchronizacja obrazów wirtualnej i rzeczywistej endoskopii; nawigacja w czasie rzeczywistej endoskopii w oparciu o wcześniejsze badanie w technice endoskopii wirtualnej • Modele symulacyjne w edukacji medycznej wykorzystane także w studiach inżynierskich na kierunku Inżynieria Biomedyczna • Optymalizacja przetwarzania danych otrzymywanych uzyskiwanych w diagnostyce kardiologicznej MR • Rozwój nieinwazyjnej diagnostyki MR przepływów płynu mózgowo-rdzeniowego • Analiza sekwencji obrazów z wideo-endoskopów • Diagnostyka termowizyjna

6. Udoskonalenia znanych technik • Skanowanie preparatu z automatycznym rozpoznawaniem obrazu na podstawie bazy wzorców, automatycznie uaktualnianych przez Internet • Zdalna telemedyczne asysta w diagnostyce i terapii endoskopowej i laparoskopowej • Skanowanie preparatu i automatyczny wybór metafaz do analizy kariotypingu • Rozwiązania tworzenia i data-miningu w dużych bazach danych zawierających liczne informacje o pacjentach • Opracowanie techniki eliminacji artefaktów ruchowych w badaniu MR • Automatyczne obliczanie frakcji przeżywającej komórek (z uwzględnieniem komórek wczesno- późno-apoptotycznych i nekrotycznych) po traktowaniu po wybarwieniu komórek barwnikiem (pomiar absorbacji lub fluorescencji w zwykłym czytniku płytek) • Programy do fuzji obrazowych – fuzje obrazów uzyskiwanych w różnych technikach obrazowych (USG, TK, MR, PET, SPECT) • Optymalizacja pomiaru gęstości(densytometria) struktur kostnych • Technika protonowej spektroskopii MR (HMRS) • - optymalizacja przetwarzania danych • - badanie procesów metabolicznych w stanach patologicznych przez etapem zmian w strukturze • Technika funkcjonalnego obrazowania MR (fMRI) mózgowia • - optymalizacja przetwarzania danych • - ocena emocji • Algorytmy badań mózgowia z jednoczesnym zastosowaniem fMRI i EEG • Optymalizacja diagnostyki urazów rdzenia kręgowego – szczególnie przy pomocy techniki perfuzji MR • Oprogramowanie pozwalające na automatyczną detekcję i oznaczanie struktur mózgowia w czasie badania TK i MR • Oprogramowanie do oceny parametrów przepływu płynów w technice MR; szczególnie w angiografii MR • Optymalizacja programów administrowania bazami danych w RadiologicalInformatical Systems (RIS)

7. Aspekty społeczne wykorzystania obrazów medycznych • Monitorowanie osób starszych, niepełnosprawnych i chorych w środowisku ich zamieszkania/przebywania • Modelowanie i dźwiękowa rekonstrukcja sceny trójwymiarowej do celów wspomagania osób niepełnosprawnych w samodzielnym poruszaniu się • Niestandardowe interfejsy komunikacji człowiek-komputer (wizyjne systemy pozwalające sterować np. wózkiem inwalidzkim za pomocą ruchów mimicznych twarzy) • Zmniejszenie lub eliminacja hałasu w czasie badania MR • Zastosowanie technik rapidprototyping w medycynie • Opracowanie (również z wdrożeniem do produkcji) prostej i taniej nagrywarki CD/DVD (urządzenie z oprogramowaniem) współpracującej z urządzeniami do diagnostyki obrazowej

8. Z tych wszystkich propozycji na liście finalnej pozostało z obszaru G6 zalewie pięć technologii: • Udoskonalone techniki semantycznie zorientowanego przeszukiwania dużych baz danych obrazowych nie posiadających a priori merytorycznych anotacji • Optymalizacja programów administrowania bazami danych w RadiologicalInformatical Systems (RIS) • Techniki automatycznego rozumienia obrazów medycznych • Zdalna telemedyczna asysta w diagnostyce i terapii endoskopowej i laparoskopowej • Rejestracja procesu analizy obrazu prowadzonej przez lekarza

9. Zadanie A1:Które technologie z listy technologii kluczowych, opracowanych wcześniej przez każdy z paneli, mają największe szanse na rozwój w Polsce do roku 2020 w zależności od tego, który ze scenariuszy (przedstawionych poniżej) się urzeczywistni.

10. Lista rozważanych scenariuszy: • Dynamiczny wzrost (optymistyczny) • Rozbieżność potrzeb i możliwości (pesymistyczny) • Stabilny / zrównoważony wzrost (najbardziej prawdopodobny) • Niestabilność i drenaż technologii (przypadkowy 1) • Konsumpcja obcych technologii (przypadkowy 2) Uwagi: scenariusz „przypadkowy 1” oznacza duże wydatki na B&R przy niewielkich wydatkach na ochronę zdrowia – powstaje wiele innowacji, konsumowanych za granicą; scenariusz „przypadkowy 2” oznacza duże wydatki na ochronę zdrowia przy niewielkich wydatkach na B&R – duże zapotrzebowanie na nowości zaspokajane importem

11. Zakładam, że analizę scenariuszy, którą trzeba przeprowadzić zgodnie punktem A1, przeprowadzać się będzie dla tych pięciu wybranych technologii, a nie dla wszystkich zgłoszonych przez G6!

12. Na następnym slajdzie będzie pokazana wynikowa tabela związana ze wskazaniem, które technologiebędą się szczególnie korzystnie rozwijać w kontekście poszczególnych scenariuszy

14. Zadanie A2:Które technologie z listy technologii kluczowych, opracowanych wcześniej przez każdy z paneli, mają największe szanse wdrożenia w Polsce w: (a) służbie zdrowia, (b) w sektorze przedsiębiorstw technologii medycznych

15. Zakładam, że wybór technologii, który trzeba przeprowadzić zgodnie punktem A2, przeprowadzać się będzie dla tych pięciu wybranych technologii, a nie dla wszystkich zgłoszonych przez G6!

16. (a) Technologie, mające największe szanse wdrożenia w Polsce w służbie zdrowia: Zdalna telemedyczna asysta w diagnostyce i terapii endoskopowej i laparoskopowejOptymalizacja programów administrowania bazami danych w RadiologicalInformatical Systems (RIS)

17. (b) Technologie, mające największe szanse wdrożenia w Polsce w sektorze przedsiębiorstw technologii medycznych:Zdalna telemedyczna asysta w diagnostyce i terapii endoskopowej i laparoskopowejRejestracja procesu analizy obrazu prowadzonej przez lekarza