الابتكارات في شركة باكز للبيانات للحد من تكاليف التخزين
The Growing Burden of Medical Imaging Data
وتعتمد نظم الرعاية الصحية الحديثة على نظم المحفوظات والاتصالات في الصور الفوتوغرافية لتخزين واستعادة وتوزيع صور طبية رقمية مثل الأشعة السينية، والأشعة المقطعية، والأشعة السينية، والأشعة السينية، والأشعة السينية، والأشعة فوق البنفسجية، وقد يتواصل التوسع في حجم البيانات التصويرية بمعدل غير مسبوق(ب) 82.
أساسيات ضغط البيانات
وتخفض ضغط البيانات عدد القطع اللازمة لتمثيل صورة، وتخفض بشكل مباشر احتياجات التخزين وفترات الإرسال، وفي التصوير الطبي، تصنف تقنيات الضغط على نطاق واسع على أنها عديمة الخسارة أو غير صالحة.
- Lossless compression] preserves every pixel exactly, allowing perfect reconstruction of the original image. Typical algorithms include run-length encoding (RLE), Lempel-Ziv-Welch (LZW), and lossless JPEG. Compression ratios for lossless methods are modest, usually between1.
- Lossy compression] discards perceptually or diagnostically unimportant information to achieve much higher ratios (10:1 to 50:1 or more) while maintaining acceptable image quality. The challenge is to ensure that irreback compression does not compromise diagnostic accuracy.
ويدعم معيار اللجنة الاقتصادية والاجتماعية لآسيا والمحيط الهادئ كلا النهجين، كما نشرت الكلية الأمريكية للأشعة مبادئ توجيهية بشأن استخدام الضغط الضائع لطرائق محددة ولأغراض سريرية، وتدفع الابتكارات الأخيرة حدود ما يمكن تحقيقه دون التضحية بفائدة التشخيص.
الابتكارات الأخيرة في مجال تقنيات الضغط
Deep Learning#8211;Based Compression
(ب) لا يمكن أن تُدرَّب شبكات جديدة ذات سمعة، ولا سيما شبكات الزبيبة الخلقية وشبكات الخصم السخية، على القيام بضغط نهائي على الصور الطبية، وتتعلم هذه النماذج تحديد وإزالة التجاوزات المكانية والهيكلية مع الحفاظ على السمات ذات الصلة السريرية، وعلى سبيل المثال، فإن دراسة نُشرت في [الدقة التشخيصية: صفر] [الأشعة: 1]
الضغط على المنافسين
ولا توجد في جميع المناطق التي توجد فيها صورة طبية وزن تشخيصي متساو، إذ أن الخوارزميات المضغوطة تحلل محتوى الصور وتكيف نسب الضغط على الصعيد الإقليمي: المناطق الحرجة (مثلاً، العقيدة الرئة، أو خط كسر، أو نزيف في الدماغ) تتلقى معاملة شبه معدومة، في حين أن مناطق الخلفية المتجانسة تخضع لضغط أكبر.
الاستراتيجيات الهجينة غير المهددة/الدنيا
وبدلا من اختيار طريقة واحدة، تجمع التقنيات المختلطة بين الإجهاد الذي لا يُحتمل فقدانه والخسائر في نفس سير العمل، فعلى سبيل المثال، يمكن تخزين صورة أولية في شكل مجهد لا يُحتمل فيه فقدانه لأغراض المحفوظات والأغراض الطبية القانونية، في حين تُنقل نسخة ضائعة فوراً لإجراء استعراض أولي بشأن الأجهزة المحمولة.() وتُقدَّم رموز متقدمة مثل JPEG 2000 وH.265 بيانات تخزينية مثبتة ذات كفاءة.
مدونات مزودة بالوافيت وتعلم
(أ) كانت ضغط الموجات (المستخدمة في JPEG 2000) بمثابة صورة ثابتة في التصوير الطبي لسنوات بسبب قدرتها على إنتاج صور سلسة خالية من القطع الأثرية بمعدلات ضغط عالية، كما أن الشفرة المتعلمة الحديثة (مثلاً، استناداً إلى أجهزة آليين تعمل بالفلور الفائقة) تفوق أداء JPEG 2000 في أداء تحليل الأسعار والكفاءة في المقارنة على السواء.
الاستحقاقات العملية لمنظمات الرعاية الصحية
ويؤدي تنفيذ الضغط المتطور في عمليات نشر نظام تقييم الأداء إلى تحقيق مزايا ملموسة تتجاوز مجرد توفير حيز القيادة الصلبة.
انخفاض تكاليف التخزين
ويمكن للمستشفيات التي تعتمد ضغطاً ضائعاً بمعدلات تتراوح بين 8:1 و15:1 بالنسبة لدراسات المحفوظات أن تقلل من احتياجاتها الإجمالية من التخزين بنسبة 80#8211؛90 في المائة، وهذا يقلل مباشرة من تكاليف نظم الشبكة الوطنية للأخشاب المدارية، وتخزين الجسم السحابي، والهياكل الأساسية الاحتياطية، وعلى مدى خمس سنوات، يمكن أن تصل الوفورات إلى مئات الآلاف من الدولارات لمؤسسة متوسطة الحجم.
سرعة انتقال المرض
وتُسرَّع الصور المكرَّسة عبر الشبكات، مما يمكِّن علماء الأشعة من إجراء دراسات في ثوانٍ بدلاً من دقائق، وهذا أمر بالغ الأهمية بالنسبة لعلم الإشعاعات، والمشاورات عن بعد، وإدارات الطوارئ التي يكون فيها الوقت حرجاً، كما يساعد انخفاض استهلاك الترددات الترددية أيضاً المرافق ذات القدرة المحدودة على الاتصال بالإنترنت، مثل العيادات الريفية أو وحدات التصوير المحمول.
تحسين إدارة دورة حياة البيانات
وبصغر حجم الملفات، يمكن لمديري نظام مراقبة السلوك أن يخزنوا بصورة أكثر فعالية: وكثيرا ما يطلعوا على الدراسات الحديثة بشأن التخزين المفاجئ السريع، والامتحانات التي تجرى في وقت أكبر أو أقل بشأن وسائط الإعلام البطيئة والرخيصة، كما أن الإكراه يبسط أيضا حفظ المحفوظات على المدى الطويل، واستعادة القدرة على العمل بعد الكوارث، والهجرة السحابية لأنه يجب نقل أو تكرار أقل من هذه الفحوصات.
الحفاظ على الثقة التشخيصية
وقد أظهرت الدراسات المكثفة للتحقق السريري أن الخوارزميات الحديثة المضغوطة، المستخدمة في النسب الموصى بها، لا تتدهور الأداء التشخيصي للمهام المشتركة مثل اكتشاف الكسور أو العقيدات الرئة أو النزيف العازلي، وتقوم منظمات مثل الجمعية الأوروبية للأشعة بانتظام بتحديث المبادئ التوجيهية لمستويات الضغط المقبولة عن طريق الطريقة.
الاعتبارات التنظيمية والجودة
وتحتاج إدارة الأغذية والمخدرات في الولايات المتحدة إلى إيلاء عناية دقيقة للامتثال التنظيمي، وتنظم نظام تقييم الأداء وتقييم الأداء، وتضغط الخوارزميات كأجهزة طبية، وأي طريقة ضغط تستحدث تغييرات لا رجعة فيها، يجب أن تدل على عدم الإقلال من خلال اختبار صارم، كما أن قانون نقل البضائع إلى جانبها لا يزال يُلزم بضبط نفس الفترة التي يمكن فيها الحصول على البيانات.
وينبغي أن تجري ممارسات الأشعة دراسات التحقق من المواقع قبل اعتماد رمز ضغط جديد(ج)، يوثق أن جودة الصور لا تزال كافية لمزيج الحالات السريرية، وأن العديد من نظم الأشعة المقطعية تشمل الآن أدوات لضمان الجودة مبنية تقارن الإحصاءات المضغوطة والصورة الأصلية، وتوفر شبكة أمان إضافية.
دور معهد التأمين في نظم الضغط في المستقبل
ولا تؤدي المعلومات الاستخبارية الفنية إلى تحسين الخوارزميات المضغية نفسها فحسب، بل أيضا إلى توسيع نطاق تدفق العمل في نظام مراقبة الأداء، ويمكن أن تنبأ نماذج التعلم في مجال الآلات بالدراسات التي من المرجح أن تتطلب إعادة بناء على أفضل وجه، وبالتالي يمكن للنظم المقبلة أن تدمج الضغط مباشرة في خط إعادة بناء أجهزة التصوير المقطعي والمسح التصويري المتعدد المؤشرات، مع تطبيق الخوارزميات المصممة أثناء تكوين الصور.
التحديات في الرأس
وعلى الرغم من التقدم المحرز، لا تزال هناك عقبات عديدة، فالتكاليف الحسابية لضغط متقدم من أجل التنفيذ يمكن أن تكون مرتفعة، لا سيما عند تجهيز آلاف الدراسات يومياً بشأن المعدات الموجودة، ويجب على هيئات التوحيد أن تستكمل بيانات البيانات الخاصة بالشركة الدولية للكيمياء والكيمياء، بحيث تستوعب الشفرة الجديدة دون تجزؤ، كما يجب أن يظل علماء الأشعة يقظين بشأن إمكانية التحيزات الخوارزمية التي يمكن أن تؤثر على بعض المرضى أو على نحو غير متناسب.
خاتمة
وتتحول الابتكارات في ضغط بيانات نظام تقييم الأداء إلى كيفية إدارة منظمات الرعاية الصحية للفيضانات المتزايدة باستمرار من البيانات النابعة، ومن خلال الجمع بين السلامة التي لا تخسر في المناطق الحرجة مع التخفيض الشديد في الخسائر بالنسبة للخلفية غير الأساسية، وتوفِّر التقنيات الحديثة وفورات كبيرة في تكاليف التخزين، وسرعة سير العمل، واستمرار الدقة التشخيصية، ومع نضج استراتيجيات التعلم والتكيف، فإن العقد القادم سيشهد معدلات جبرية متوافقة مع الظروف السائدة في المستقبل، وتسهلة، في حين يُراعى فيها، في جميع الحالات التي يُنظر المرضى.