1. Sistemas de Archivo y Comunicación de Imagen
en Radiología.
Joaquim Piqueras Pardellans, Joan-Carles Carreño Pedemonte, y Javier
Lucaya Layret. (1993)
Servicio de Radiología Pediátrica. Hospital Materno-Infantil Vall d'Hebron, 08035
Barcelona, España
Versión del artículo Publicado en 'Radiologia 1994 vol. 36(2) pp.67-76.'
Resumen
Los Sistemas de Archivo y Comunicación de Imagen (SACI) son una herramienta informática
que aporta nuevos modos de trabajo a la radiología diagnóstica. El objetivo final de un SACI es
permitir el funcionamiento de un servicio de radiologia sin imágenes en película ni documentos
en papel, integrando las imágenes y la información clínica. Alrededor de un sistema central de
gestión y archivo se disponen diferentes sistemas de adquisición, visualización y archivo de
imágenes, unidos por redes de comunicaciones. Se describen sus componentes, discutiendo
las ventajas, inconvenientes, y limitaciones, desde el punto de vista tecnológico y de su impacto
asistencial, como una revisión crítica del estado de la cuestión en 1993.
Introducción
Los sistemas de archivo y comunicación de imagen (SACI) constituyen el principal avance en la
gestión mecanizada de la información en los departamentos de diagnóstico por la imagen. Los
SACI son el conjunto de equipos informáticos dedicados a la adquisición, almacenamiento,
procesado y comunicación de imágenes radiológicas digitales e información asociada. Se
denominan PACS (acrónimo inglés de: Picture Archiving and Communication System), o
IMACS (Image Management and Communication System) en la bibliografía inglesa (1-3). En el
texto nos refererimos a ellos como PACS, siguiendo la terminología más extendida. Los PACS
deben distinguirse conceptualmente de los Sistemas de Información de Radiología (SIR). Los
SIR soportan la gestión de información textual, tanto asistencial como administrativa (4-7). Los
PACS, voluminosos y potentes, están dedicados a la gestión de las imágenes y exploraciones,
y desde un punto de vista funcional dependen de los SIR en el tratamiento de la información.
Con la integración de ambos sistemas se constituye una poderosa valiosa herramienta de
gestión asistencial, docente, de investigación y administrativa, que maneja de forma unificada
toda la información del servicio de radiologia, sin pérdidas ni redundancias en datos o
esfuerzos, y con la potencial desaparición de la película radiográfica.
Los PACS vieron su primera instalación operativa en los servicios de diagnóstico por la imagen
de la Universidad de California - Los Angeles (UCLA) a lo largo de la pasada decada (3). UCLA
continua siendo el principal centro de desarrollo y experimentación en PACS. En Europa, con
20 PACS en 1992 en distintos niveles de implantación, cabe citar especialmente por sus
trabajos teóricos y de estandarización o por el nivel de implantación, el Hospital de la
Universidad Libre de Bruselas (Bélgica) (9), el recientemente contruido Hospital del Danubio
(Viena, Austria), diseñado para funcionar sin película (10). En nuestro país, el Hospital
Materno-Infantil Vall d'Hebron (Barcelona) lleva dos años dedicado a la implantación y
evaluación de un PACS (11), y recientemente se ha instalado un equipo en el Hospital Principe
de Asturias de Alcalá de Henares. En la actualidad, las grandes empresas de utillaje radiológico
y de informática están compitiendo, y estableciendo alianzas, para perfeccionar esta
tecnología.
La introducción de modalidades radiológicas con adquisición digital: Tomografía Computada
(TC), Angiografía de Substracción Digital (ASD), Medicina Nuclear (MN), Imagen por
Resonancia Magnética (IRM), Ultrasonidos (US), y, sobretodo, la Radiografía Computada (RC),

2. y el progreso de las tecnologías informáticas y de comunicaciones, ha facilitado el desarrollo de
las primeras experiencias en la gestión directa de las imágenes en formato digital (12,13). La
imagen médica diagnóstica digital constituye un paradigma de requerimientos para cualquier
sistema informático: Las imágenes radiológicas presentan un volumen muy elevado de
información, tanto por sus características de resolución espacial, como por el volumen de datos
ó número de imágenes por exploración. Considerando el formato de la información original nos
hallamos frente a dos fuentes de imágenes claramente diferenciadas: imágenes generadas en
formato digital de forma directa: TAC, RMN, ASD, y radiografía digital, y de imágenes
producidas sobre película (radiografía, ó ecografía) que deberán ser digitalizadas para poder
ser explotadas digitalmente. En 1985 el volumen de exploraciones en formato digital que se
producían en un Departamento de Diagnóstico por la Imagen de un hospital Universitario de los
EE.UU. representaba el 26% del total, o 639 megabytes (2). Para 1990 se pronosticaba que
hasta el 50% de las imágenes de uso en medicina se producirían en formato digital (1). Este
pronóstico se ha cumplido, y en la actualidad el volumen de datos digitales en los países
desarrollados es más del doble, y si se incluye la Radiografía Computada es hasta 10 veces
superior (6 GigaBytes diarios).
Componentes de un PACS :
Todos los sistemas de archivo y comunicación de imagen tienen los seis componentes o
subsistemas que se describen en la Tabla 1.
1.- Sistema de Adquisición de Imágenes
Multimodalidad
2.- Red de Comunicaciones Intradepartamental
- Intrahospitalaria
3.- Sistema de Gestión de Información e
imagenes
4.- " de Archivo de información e
imagenes
5.- " de Visualización y proceso de
imagenes
6.- " de Impresión de Imágenes
Tabla 1 - Componentes de un PACS
Cada uno de estos componentes cumple un papel importante en el funcionamiento satisfactorio
del sistema. La integración de los distintos subsistemas se realiza por medio de unos
elementos físicos (redes e interficies) bajo el control de algoritmos y estructuras de datos
(programas y protocolos). En cada implantación o desarrollo de PACS se puede potenciar
alguno de los componentes, pero todos deben existir para poder considerar al equipo como un
PACS. El rendimiento y funcionalidad de un PACS depende de la capacidad e interacción de
cada uno de estos componentes, buscando el equilibrio entre coste y objetivo. A continuación
pasaremos a describir con detalle cada uno de los componentes.
1.- Sistema de adquisición de Imágenes
La finalidad primordial de los PACS es integrar las distintas exploraciones de un paciente en un
sistema que las haga disponibles en el espacio (Comunicación) como en el tiempo (Archivo).
Los estudios de todas las técnicas, o como mínimo los que generan mayor actividad
asistencial, debería estar conectados al PACS para rentabilizar el sistema asistencialmente.
Como veremos esto lleva a paradojas de orden organizativo y tecnológico.

3. Cada uno de los equipos de diagnóstico por la imagen que obtienen imágenes de pacientes se
denominan modalidades. Así pues, son modalidades la Ultrasonografía, la radiografía
computada, la tomografia computada, la imagen por resonancia magnética, el digitalizador de
película, la angiografía digital, la fluoroscopia digital (14). Cada modalidad presenta un conjunto
particular de características en la imagen obtenida (Tabla 2).
Modalidad Dimensiones Resolución Densidades
Radiografia Torax 2-D 4000x4000 1000 (10 bit)
Radiografía Computada 2-D 2000x2000 1000 (10 bit)
Digitalizador 2-D 2500x2500 2000 (12 bit)
Ecografía 2-D 256x256 256 (8 bit)
Doppler 2-D/4-D 512x512 256 (8 bit)
Color 2-D/4-D 512x512 256 (8 bit)
TC 3-D 512x512 4000 (12 bit)
IRM 3-D/4-D 512x512 256 (8 bit)
Angiografía 4-D 1024x1024 256 (8 bit)
Densitometría 2-D 512x512 256 (8 bit)
Gammagrafía 2-D/4-D 512x512 256 (8 bit)
Tabla 2 - Características de la Imagen por Modalidad
Hay modalidades que pueden generar varios conjuntos de características. La mayor resolución espacial corresponde a la
radiografía digital; una imagen digital del tórax, con calidad equivalente a una placa radiográfica, se estima como el equivale a
una matriz de datos de 4096 x 4096 pixels, cada uno con 1000 densidades posibles (2 bytes), y ocupa 32 Megabytes (15).
Como referencia una imagen de Angiografía digital clásica, 512 x 512 pixels de 256 grises (1 byte), ocupa tan solo entre 262 y
328 Kilobytes (15).
La exploraciones radiográficas siguen siendo la mayor fuente de actividad en todos los
servicios de radiologia (15-17). Aún cuando el número total de imágenes producidas en los
estudios radiográficos es inferior a las de los estudios digitales, las primeras con mayor
resolución espacial y de densidad son la fuente principal en volumen de información. Su
inclusión en un PACS es prioritaria desde el punto del impacto asistencial y organizativo, pero
las demandas que genera al sistema se constituyen en un escollo de primera magnitud. La
radiografía computada, conectada directamente al PACS obvia la necesidad de digitalizar las
películas radiográficas convencionales, pero tiene una resolución espacial limitada (2000x2000
pixels aproximadamente). Numerosas instalaciones de PACS han eludido la inclusión de la
radiografía en su función.
El subsistema de adquisición, que convierte la información de imagen obtenida en un fichero
del manejable por el PACS, puede formar parte del utillaje de exploración, o bien ser un
ordenador del propio PACS. Hay que señalar que en la actualidad es difícil realizar la conexión
de utillaje de diagnóstico por la imagen con los PACS, incluso del mismo fabricante y diseñados
hace pocos años. Ello es debido a la falta de implementación adecuada, o deficiencias propias,
del estándar ACR-NEMA para el formato de las imágenes y el control de los equipos. Una
solución propuesta es el uso de ordenadores intermediarios estandarizado, de bajo coste y
arquitectura abierta, que permita la conexión de cualquier modalidad a un PACS. Una de sus
funciones sería incorporar los datos administrativos a las imágenes. Los fabricantes de utillaje
podrían mantener sus diseños internos simplemente desarrollando la conexión hacia, y desde,
estos equipos intermediarios estandarizados (18). La mayor calidad de información se obtiene
con la conexión digital directa de las modalidades, que permite tener toda la información
original de la exploración, pero ello no es siempre posible: equipos sin conexión digital,
conexión incompatible, o un formato de imagen distinto.

4. Digitalización
Las imágenes obtenidas sobre película convencional, bien sean imágenes antíguas, de otro
centro, durante una avería, o de un equipo no conectable, deben poder ser convertidas a
formato digital para incorporarlas a la carpeta del paciente. El proceso consiste en una lectura
punto a punto de cada película con un digitalizador, que puede ser de tres tipos: cámara de
Vídeo CCD, barrido por CCD, o barrido por láser. La mejor calidad se obtiene con los
digitalizadores láser, que actuando como verdaderos densitómetros, obtienen resoluciones
superiores a 2000x2000 pixels y una gama de densidades de 12 bits (4096 tonos) por pixel.
Con la cámara de vídeo CCD, limitada 8 bits (256 grises) y a resoluciones inferiores a 1024
líneas, la calidad es muy limitada, aúnque hay prototipos a 2048 líneas. Este proceso es
siempre costoso ya que duplica el registro analógico, precisa personal para la manipulación de
las películas, y con los digitalizadores menos sofisticados disminuye la calidad de la imagen
(11).
La digitalización de la fluoroscopia, o de los equipos con señal de vídeo, pero sin conexión
digital directa al PACS, se puede realizar con digitalizadores de vídeo -"Frame Grabber"- que
toman la imagen de un monitor del equipo de exploración y la convierten en un fichero gráfico.
La resolución espacial oscila alrededor de 800x800 pixels, y 8 bits (256 grises), que no se
corresponden con los datos originales de adquisición sino con la ventana o ajuste del monitor.
Los digitalizadores de vídeo son válidos en ecografía, en fluoroscopia digital, incluso en
resonancia magnética, pero su ventana máxima de 256 niveles es claramente insuficiente en la
tomografía computada, que requiere almacenar 4000 unidades Hounsfield (12 bits) (11).
Formato de las imágenes: ACR-NEMA y DICOM
Las placas, exploraciones, y los sobres (o carpetas) son las unidades de manejo de las
imágenes en un sistema convencional. En un PACS las exploraciones se manejan como
carpetas ("folders"), compuestas por las imágenes y datos, y manejada como un fichero de
ordenador. El concepto de carpeta es muy flexible, ya que no es una entidad real y fija: carpeta
de exploración, carpeta de paciente, carpeta de modalidad, carpeta de patología. ACR-NEMA
es el estándar vigente que define el formato de la información en una imagen radiológica digital
y de sus datos asociados (19). También provee una serie de ordenes básicas de control. A
partir de la versión ACR-NEMA 2.0 el estándar cambía de nombre a DICOM (Digital Image
Communication), publicado parcialmente a finales de 1992 (20). Han sido desarrollados entre el
American College of Radiology (ACR) y la National Electrical Manufacturer Association
(NEMA), que representa a los constructores de equipos de electromedicina e informática. Un
fichero ACR-NEMA o DICOM es binario y tiene partes diferenciadas: unas cabeceras
formateadas (información demográfica, datos de la exploración, características de la imagen
digital, o comandos de ejecución, y secuencias de bits que representan cada imagen (Figura 1).
El estándar propuesto sigue parcialmente la definición en 7 niveles del modelo de referencia del
ISO-OSI (International Standard Organization - Open Systems Integration) abarcando desde las
características eléctricas del conector al formato de los datos textuales y de imagen. La versión
publicada hasta 1992 (ACR-NEMA 2.0) adolecía de numerosos problemas: cada imagen
quedaba aislada sin integrarse en una exploración, era demasiada laxa en la especificación
técnica y de los datos permitiendo la existencia de grupos privados y grupos sombra (shadow)
que cada fabricante adaptaba a sus necesidades causando incompatibilidad entre equipos,
incluso del propio fabricante (21). Philips y Siemens aportarón una mejora al estándard, con su
especificación ACR-NEMA-SPI (Standard Product Interface), incorporando el concepto de
carpeta de exploración, pero sin que fuera completamente funcional en la práctica (22). La
Universidad de Ginebra desarrollo una versión mejorada denominada Papyrus que supera
algunos problemas, usando grupos sombra, y es usada en algunos entornos clínicos o de
investigación (23). DICOM (ACR-NEMA 3.0), tomará la estructura de los mensajes de ACR-
NEMA 2.0, reuniendo mejoras hechas por terceros (Papyrus), aportará un estándard para
comunicaciones en red, y será soportado por todos los fabricantes de utillaje radiológico. No
obstante, DICOM no es perfecto, ni es asumido por los organismos internacionales, como ISO

5. o CEN (Comisión Europea de Normalización): Las imágenes radiologicas deben considerarse
como una parte de las iconografía médica, y se promueven estándares que soporten tanto las
imágenes en escala de grises, como en color, microscopia, geles de electroforesis,
documentos, etc, con las ventajas que supondría de distribución, archivo, o análisis en todo el
mundo médico, y el abaratamiento de costos por la economía de escala. El formato que la
CEN, comisión TC 251-WG4, estudia como probable estándar es IPI, usado, hasta ahora, en
imágenes no médicas. IPI permite manipular un amplio abanico de información, incluyendo los
datos adquiridos sin procesar, sincronizar con otras señales, y podría permitir incorporar los
mensajes de control DICOM en su propia estructura.
2.- Redes de Comunicaciones
Desde hace algunos años se han desarrollado los soportes de hardware requeridos para
mantener la comunicación entre los equipos que generan imágenes digitales (2,24). La red de
área local (LAN, local area network), constituida por el sistema de cableado que interconecta
los ordenadores y por el protocolo de comunicación, es la espina dorsal del PACS,
proporcionando el transporte de imágenes y datos entre los equipos de adquisición, de gestión
y archivo, y las estaciones de visualización. A medida que los PACS crecen el tráfico de datos
que circula por la red alcanza un nivel de saturación. Teniendo en cuenta el computo del
tamaño medio por el número de exploraciones radiológicas en un departamento universitario:
exploraciones nuevas adquiridas (6 Gigabyte/día), estudios encaminados a más de un destino
(6-12 GByte/día), estudios previos desarchivados (1-6 Gbyte/dia), estudios para docencia e
investigación (0.2 Gigabyte), informes e información adicional (0.001 Gigabytes), que dan un
total de 13-25 Gigabyte al día.
La topología de la red condiciona su rendimiento o flexibilidad. Las redes en Bus, las más
difundidas, poseen ventajas al permitir el flujo multidireccional de datos, múltiples servidores de
datos, y fácil instalación de nuevos equipos. Las redes en estrella tienen ventajas para flujos
bidireccionales (servidor-estación) con elevado volumen y cuando hay un único servidor. Las
redes en doble anillo tienen mayor seguridad, ya que permiten tolerar algunas averías del
cableado, y protocolos más fiables, pero son más caras de instalar, poco flexibles, y algo más
lentas utilizando cable de cobre. Distintas redes pueden conectarse entre si por medio de
equipos de interficie: bridges, routers, o gateways (Figura 2). El estándar actual de redes en
PACS, Ethernet, bus sobre cable coaxial a 10 Megabit/sec, ha sido superado por el estándar
FDDI a 100 Mbit/sec, un doble anillo de fibra óptica, que se reservan para las redes centrales o
troncales (backbone). El protocolo de transmisión más usado en PACS es el conocido como
TCP-IP (Transmisión Control Protocol - Internet Protocol). Una red ethernet-TCP-IP tiene una
capacidad de transporte limitada: 8 Gigabytes/día teóricos, 1-2 Gigabytes/día efectivos. Para
subsanar este problema se están ensayando redes más rápidas con arquitecturas en árbol
(Canstar Super 100 network, Toronto, Canada, o, ImNet de Teragon/Imtec, Uppsala, Suecia), o
con flujos de datos de hasta 1 Gbit/sec (UltraNet, Ultra Network Technologies, San Jose,
California, EEUUA). A modo de referencia, la transmisión en condiciones óptimas de una sola
imagen de radiografía computada de 6 Mbyte requiriría 20 segundos por Ethernet, 7 segundos
por FDDI, o 2 segundos por UltraNet. La nueva tecnología de red que puede tener más exito es
el estandar ATM, que permite conmutar automaticamente los paquetes de datos hacia canales
vacios en redes complejas. El rendimiento real de una red oscila entre el 3 % y el 60 % de su
velocidad nominal o teórica, debido tanto a las colisiones entre paquetes de datos como a la
supervisión del propio protocolo (24). Hay múltiples soluciones ensayadas, como dividir el
sistema en varias redes a fin de repartir el tráfico entre ellas, usar distintos tipos de red para
datos o imágenes en cada equipo, aplicar redes más rápidas, o hacer circular las exploraciones
e información comprimidas en la red (3,11).
3.- Sistema de Gestión
La funcionalidad de un PACS reside, en buena parte, en las posibilidades de los programas
-software- de gestión. La información textual: La demografía, datos de adquisición de las
imágenes, datos administrativos, o localización de las imágenes en el sistema informático, se

6. mantienen en un sistema de base de datos. La base de datos puede depender de un único
servidor central con bases de datos parciales en cada uno de los equipos de adquisión o
visualización, o bien puede tratarse de un sistema completamente distribuido con la información
repartida entre distintos equipos. La seguridad e integridad de los datos o la velocidad de
acceso favorecen al primero o al segundo de estos modelos, respectivamente.
A pesar del importante papel de gestión de la información que deben desempeñar los PACS,
en las instalaciones en uso su integración con los sistemas de información de radiología (SIR) o
hospitalario (SIH) ha sido secundaria. Considerados más como equipos de investigación para
la manipulación de imágenes y evaluación de su funcionalidad, no han sido conectados a los
sistemas de información para hacerlos realmente productivos (25,26,27). Un ejemplo de ello es
que la tarea de transcripción y consulta de informes asociados a las imágenes, que forma parte
del concepto de PACS, faltaba en la mayoría de los PACS comerciales. Este es un requisito
que deberá cumplirse forzosamente para poder implantar con exito los PACS en entornos
clínicos reales. La conexión con el SIR ya está contemplada en los PACS comerciales (11).
Hay proyectos que contemplan el PACS como una parte de SIH muy extensos (Hospital
Erasme, Bruselas, Bélgica). Los requerimientos que se imponen a un SIH para soportar
imágenes suponen una dificultad añadida que habrá que valorar.
La información demográfica y programación de pacientes en el SIR quedan a disposición del
PACS, y es usada por éste durante la adquisión de imágenes. Los informes, nuevos datos, o
modificaciones, se añaden a medida que se generan. La información se puede estructurar para
que su consulta sea muy flexible, permitiendo consultar todas las exploraciones de un paciente,
solo las de una modalidad en cada paciente, o revisar toda una patología o técnica como un
conjunto. El sistema de gestión incluye los algoritmos que permiten adjudicar el destino de un
examen automaticamente. Se pueden enviar simultáneamente 'copias' de cada examen a
distintos puntos de la red: Radiólogo que informa la modalidad practicada, sala clínica
peticionaria, radiólogo que informa la sala, etc. Por este mismo mecanismo se desarchivan las
exploraciones previas cuando los pacientes acuden de nuevo al centro. Algunos de estos
procedimientos se pueden programar en las horas de menos carga de los distintos sistemas
(11).
Un sistema importante para la implantación efectiva de PACS en grandes departamentos, con
multimodalidad y subespecialidades, es la creación de listas de trabajo (worklists) que permiten
encaminar las exploraciones al puesto de trabajo del radiólogo asignado al área o sección del
departamento. La información que define cada worklist es un código que puede formar parte de
la cabecera de la imagen. Cada radiólogo solicita su lista de trabajo en su estación de trabajo y
realiza sus informes con facilidad (11).
4.- Sistema de Archivo
Uno de los pilares del desarrollo de los PACS ha sido el de proveer un sistema de archivo
rápido y eficiente (1-3). Formalmente se deben caracterizar tres niveles de memoria de archivo:
• RAM : Exploración actual sometida a visualización, informe, o procesado de imagen.
Es un archivo de acceso instantáneo, alta velocidad, baja capacidad (volumen), baja
seguridad, elevado coste, y duración muy breve.
• Disco Magnético : Exploraciones activas de los últimos días (7-15 días en
ingresados), como archivo inmediato y comparación. Es un archivo de acceso en
segundos, velocidad alta, seguridad media, volumen medio, y media duración.
• Disco Optico : Archivo activo y pasivo. Es un archivo lento, acceso en minutos, con
alto volumen, elevada seguridad, bajo coste y larga duración.
El enorme volumen de datos generados limita el número de imágenes que se pueden disponer
con acceso instantàneo en la memoria del equipo de visualización a una sola exploración. Los
dispositivos de almacenamiento rápido: chips de memoria RAM y discos magnéticos, tienen

7. límites físicos para acumular información por unidad de superficie o en relación al volumen del
equipo (2). Pese a ello, gracias al progreso tecnológico, es posible disponer de chips de
memoria RAM de hasta 64 megabytes, o de unidades de disco magnético de varios gigabytes,
con pequeño volumen y coste razonable, que hacen factible acceder a varios días de
exploraciones sin utilizar el archivo en disco óptico, siempre más lento. Este acceso rápido local
es imprescindible para un uso efectivo de las estaciones de PACS, ya que liberan de las
esperas ante el monitor o del uso de la red para comparar con las exploraciones previas más
recientes. Las tecnologías actuales de disco magnético, como el RAID, permiten alcanzar
velocidades de transferencia del disco cercanas a los 20 Mbytes/sec, requeridas para el
registro y reproducción de vídeo en tiempo real.
La incorporación de la tecnología de discos láser en el almacenamiento de imagenes
radiodiagnósticas se viene utilizando desde hace años (15,29). Con esta tecnología se
consiguen almacenar de 2.3 a 10 Gigabytes en un disco de 8 o 11 pulgadas. Las ventajas del
sistema se basan en la elevada densidad de grabación, menor espacio de archivo, menor
riesgo de deterioro del disco por el uso, y perdurabilidad de los datos elevada (estimada en
25/30 años en la actualidad). Para dar respuesta a la necesidad de manejar docenas de discos
se dispone de equipos contienen baterías de discos ópticos, "biblioteca de discos ópticos" o,
por analogía, "Jukebox". Las primeras generaciones de equipos de grabación de discos por
láser han presentado el inconveniente de realizar una grabación irreversible (WORM, Write
Once Read Many), de este modo el disco no es reutilizable. Actualmente ya se hallan en el
mercado equipos de grabación por láser que permiten el grabado y borrado de los datos con la
consiguiente optimización en el uso de los discos (RWORM, Rewritable WORM). A su vez, las
propias unidades de disco óptico recientes son competitivas en velocidad con los discos
magnéticos de prestaciones medias. El tiempo de acceso a las imágenes archivadas en disco
óptico en una jukebox es inferior a 2 minutos, mucho más rápido que un archivo convencional
tradicional (11).
Hay dos tendencias actuales de archivo: Archivo centralizado en un solo equipo, que
concentra y redistribuye todas las imágenes, más fiable pero sobrecargable al depender de un
solo equipo central, y sistemas distribuidos en red, que permiten repartir las cargas de archivo y
distribución entre varios servidores sub-departamentales (3). En la actualidad, la mayoría de las
instalaciones en operación utilizan un servidor central único, o duplicado.
Un aspecto muy interesante y polémico es el uso de algoritmos matemáticos de compresión de
datos para lograr reducir significativamente el volumen de las imágenes (30-32). La compresión
de datos facilita el archivo al reducir el volumen de información activa o pasiva, y reduce el uso
de la red al transmitir menos datos, a cambio de requerir un tiempo de proceso para la
compresión-descompresión en las estaciones de adquisición y visualización. Sin compresión de
datos es menos factible utilizar un PACS con gran de tráfico de información o conservar las
imágenes por períodos de tiempo adecuados para la práctica radiológica, o usar equipos más
económicos. Se puede realizar una diferenciación cualitativa en dos métodos de compresión:
con preservación de datos y con pérdida de datos. Los métodos que preservan la información
pueden reducir el volumen de los datos al 25 o 30 % del original (relación 4:1 o 3:1), mientras
que permitiendo la pérdida de datos se pueden alcanzar compresiones entre 6:1 y 50:1, incluso
superiores. La pérdida de datos se produce a expensas de la resolución espacial o de la gama
de densidades recogidas. Por ejemplo, una imagen de 2000x2000 pixels con 2 bytes por pixel
(8 Mbytes) se puede reducir a 1000x1000 con 1 byte por pixel (1 megabyte) con un factor de
compresión 8:1. o recortando el fondo homogéneo que rodea al paciente (p.e. el aire alrededor
del paciente). Según el algoritmo utilizado algunas regiones anatómicas pueden perder nitidez
o resultar realzadas. El nivel de compromiso en la calidad/compresión queda alrededor de
compresiones 10:1 y 12:1 (31,32). Algoritmos estándar, como JPEG (ISO), usados con éxito en
otros tipos de imagen digital son muy discutidos en la imagen radiológica, ya que causan un
aspecto de mosaico a cuadros en las imágenes comprimidas. No hay legislación o suficientes
precedentes jurídicos sobre archivo de imágenes en disco óptico, o compresión de datos, en
casi ningún país con la excepción de Bélgica.
5.- Sistema de Visualización

8. Con la incorporación de la imagen digital a la radiología nació la necesidad de estaciones de
trabajo. Los equipos que incorporaban las conexiones DMA (Direct Memory Access Ports)
hicieron factible la realización, por pequeños fabricantes de alta tecnología, de los primeros
equipos relativamente versátiles que permitieran visualizar, asociar, modificar, reconstruir en un
plano espacial distinto, modificar el contraste, o adjudicar colores virtuales en imágenes
digitales (13,33). Con la aparición y desarrollo de microordenadores estándar potentes,
llamados estaciones de trabajo (Workstations), estos equipos han evolucionado hacia
máquinas mucho más económicas y flexibles. Una estación de trabajo se caracteriza por tener
un procesador rápido, gran memoria RAM, un sistema de disco rápido y amplio, un sistema
gráfico de alta resolución, conexión a red, y utilizar el sistema operatico UNIX. Las más
populares son las estaciones de arquitectura SPARC (Sun Microsystems Inc. Mountain View,
CA, EE.UU.A.), con rendimientos entre los 30-100 MIPS, pero todos los grandes fabricantes de
ordenadores producen este tipo de equipos. Algunos microordenadores tipo PC-compatible de
gama alta tiene prestaciones suficientes para proceso de imagen básico, pero hay que tener en
cuenta que la manipulación de imágenes radiográficas conlleva el manejo de varios megabytes
de datos por segundo. El límite en la velocidad de comunicación entre los propios componentes
de los ordenadores avanzados está actualmente sobre los 20 megabytes/sec., pero puede ser
rebasado en poco tiempo.
Para la visualización de las imágenes se debe disponer, equivalente a un panel clásico de
negatoscopios, de una serie de monitores de alta resolución: superior a 1024x1024 puntos y al
menos 256 grises (8 bits). Existen monitores que alcanzan 2048x2048 pixels, con memoria
propia de 4096x4096 pixels y conexión ethernet directa. Se considera que la espera ideal para
visualizar cada imagen radiográfica, o una exploración tomográfica completa (ecografía, TC,
IRM) debe ser menor de 3 segundos, pero las cifras actuales están sobre 7 segundos (34). El
programa de control debe proveer herramientas gráficas, fáciles de usar, para poder mover la
anchura y centro de la ventana de visualización, incluir notas, o marcas de señalización sobre
la imagen, tomar medidas, calcular ángulos, magnificar una zona de la imagen, transcribir
informes, mostrar múltiples exámenes de distintas modalidades simultaneamente, y poder
comparar con imágenes y datos previos. Estaciones más sofisticadas pueden incorporar
herramientas para reconstrucciones tridimensionales, superposición de modalidades, cálculo
de contornos vasculares, de flujo, análisis de densidades, filtrado o equalización de las
imágenes, y visualización de cine en tiempo real. En un PACS no todos los grupos de usuarios
tienen los mismos requerimientos funcionales, y ello permite limitar el coste de cada estación
de trabajo (35).
6.- Sistema de Impresión
Desde una estación de trabajo debe ser posible ordenar la impresión de copias sobre película
cuando se precise: trasladado del paciente a otro centro, para sesiones científicas, etc. Para la
obtención de copias permanentes sobre soporte sensible o papel, se dispone de dos tipos de
terminal básico. Un tipo es la evolución de las cámaras de multiformato, de amplio uso que
utilizan un sistema fotográfico. El otro tipo existente realiza un barrido por rayo láser sobre la
superficie a registrar. Estos equipos permiten la presentación en multiformato de imágenes
procedentes de distintas fuentes digitales (TAC, RMN, DIVAS, M. Nuclear), y la presentación
en formato real de gran tamaño (35.5x43 cms.). La resolución espacial de las copias así
obtenidas es muy elevada, hasta 4000x5000 puntos, con una gama de densidades o grises de
4096 niveles. La calidad de impresión de imagen parece adecuada en los estudios practicados.
En la conexión con los equipos de PACS se puede optar por ceder las tareas de formateo de
las imágenes a la impresora o enviar a la impresora imágenes ya compuestas por la estación
de trabajo del PACS. Esta última opción puede abaratar el coste de las impresoras y es factible
con los equipos actuales. La impresora puede estar conectada a una estación concreta, al
servidor de base de datos, o bien tener un acceso directo a la red de datos. Esta última
solución permite imprimir rapidamente desde cualquier estación del PACS.
Teleradiología

9. A primeros de los años 80 aparecieron pequeños equipos de teleradiología basados en
microordenadores y digitalizadores de baja resolución, que ya permitían la transmisión de las
imágenes por vía telefónica.
La introducción de los PACS ha dado un nuevo impulso a la teleradiologia. La imagen en
formato digital no queda limitados al espacio del hospital, sino que haciendo uso de las redes
públicas de comunicaciones, puede ser transmitida a cualquier punto del mundo. Al ser la
transmisión de imagenes digital no hay pérdida de datos durante la transmisión - la calidad es
la misma que lugar de origen - y puede permitir el diagnóstico primario. No obstante, la calidad
de imagen obtenida depende de la técnica de adquisición (Vídeo CCD, barrido por CCD, o
barrido por láser), o de las técnicas de compresión de datos que permiten reducir el tiempo de
transmisión. Resoluciones inferiores a 1024x1024 puntos son insuficientes para uso rutinario en
la radiología torácica (13,15). La mayor limitación es el tiempo, y coste, requerido para la
transmisión de cada imagen, que depende de la línea de comunicación utilizada. La línea
telefónica, económica y disponible en cualquier lugar, permite alcanzar velocidades de datos
bajas, de hasta 0.018-0,035 Mbit/sec, muy alejados de los 10 Mbit/sec de una red local (11).
Las líneas de datos digitales públicas alcanzan velocidades entre 0,064 Mbit/sec y 2 Mbit/sec.,
permitiendo reducir el tiempo de transmisión y acciones más sofisticadas, como controlar o
sincronizar las operaciones del terminal remoto. No obstante, el tiempo de transmisión no es el
factor más crítico en un sistema de teleradiología (36).
Impacto Organizativo
Como herramienta de gestión de información que son, el primer impacto asistencial de los
PACS se produce a nivel de la organización de los servicios de radiologia, sus relaciones con el
hospital y alcanza la propia actividad asistencial (37,38). Desde cualquier cónsola de PACS se
tiene un visión unificada de la información de un paciente. Las exploraciones dejan de tener
una localización física, sino que se pueden compartir simultaneamente en cada punto de toma
de decisión, sea en el propio servicio de radiologia - facilitando la integración de secciones o
modalidades -, o en el resto del hospital. La virtual desaparición del extravio de exploraciones
compensa la pérdida de la "propiedad" que pueden sentir algunos departamentos. La
posibilidad para consultar conjuntamente las exploraciones precedentes y de varias
modalidades puede facilitar una mayor precisión diagnóstica o reducir el número de pruebas
diagnósticas. La distribución inmediata de las exploraciones puede llegar a reducir el tiempo de
tratamiento de los pacientes (37). Los PACS proporcionan ahorro en tiempo, personal, o
espacio, que incide especialmente en el personal administrativo y celadores - archivo,
distribución, y recuperación de exploraciones -, pero también en el propio personal médico y de
enfermeria, que deja de manipular los chasis radiográficos, de multiformato, la sala de
revelado, los sobres, las películas, e informes (39-41). Pero como toda herramienta de gestión,
el exito de su implantación depende del nivel organizativo previo, de la calidad de la propia
herramienta, y de la voluntad, capacidad y formación de los partícipes en aplicarla (42). El
coste de un PACS comercial es actualmente muy elevado, unos 200.000.000 ptas para un
hospital mediano-grande. Su amortización a 10 años es actualmente difícil, pero considerando
el progreso tecnológico, el ahorro, y el impacto organizativo y asistencial pueden llegar a ser
competitivos a corto-medio plazo (2-6 años). Desafortunadamente, no hay suficientes estudios
que evalúen el alcance global de la implantación de un PACS (40).
La desaparición completa de la película, tecnologicamente factible, está condicionada a la
disponibilidad de un número suficiente de terminales de visualización en los lugares de trabajo
y decisión clínica, que puede tener un coste elevado. Durante unos años deberá mantenerse la
convivencia entre los sistemas convencionales y digitales, pero la transición hacia sistemas
digitales de radiología está justificada por sus múltiples ventajas (42). Los terminales clínicos
pueden ser compartidos, en coste y uso, con los del sistema de información hospitalario (SIH),
con la ventaja de la integración de la información. Ello es posible con el uso de terminales con
capacidad de proceso y pantalla gráfica.
El utillaje utilizado en los PACS está en la frontera tecnológica actual, con un alto número de
equipos individuales distribuidos por todo el servicio, lo que conlleva mantenimiento diario,

10. personal cualificado, y la necesidad de formación continuada para todos los estamentos
(43,44). El PACS debe estar en condiciones de uso más del 95 % del tiempo, para no generar
problemas asistenciales complejos de resolver. La presencia diaria de profesionales con
conocimientos de radiología, de informática y de ingeniería de sistemas, del propio servicio o
del fabricante, es una condición necesaria para el funcionamiento de los PACS (35).
Conclusiones
El uso de las imágenes en formato digital conlleva varias ventajas: aumento de la
disponibilidad, acceso simultáneo a las exploraciones desde varios puntos, fiabilidad de los
datos paramétricos, ausencia de extravíos, reducción de exploraciones duplicadas, disminución
potencial de los costes, mantenimiento de toda la información diagnóstica en forma dinámica,
posibilidades de proceso, y capacidad de transmisión inmediata a las zonas de uso clínico (44).
La falta de estándares sólidos ha dificultado la construcción de equipos de imagen compatibles
con los PACS comerciales actuales. Tras un período de euforia inicial en el que varios
fabricantes de equipos radiológicos anunciaban PACS (Philips, Siemens, Toshiba, General
Electric, entre otros) la situación se estacionó porque la tecnología disponible, su elevado
coste, y un diseño en ocasiones equivocado, no satisfacían las demandas del usuario. La
mayoría de los PACS carecían de posibilidades de transcripción de informes, las modalidades
conectables eran muy limitadas o sin conexión digital directa, carecían de sistemas efectivos de
archivo, o carecían de las herramientas básicas de proceso de imagen. Durante el período
1990-1992 pocas novedades se ofrecieron en el mercado, incluso algunas líneas de PACS
comerciales han sido abandonadas. La experiencia acumulada por los proyectos de PACS en
servicio a llevado a un cambio en el desarrollo de los PACS: La tendencia actual es a construir
estaciones de diagnóstico muy flexibles, aplicables a cualquier modalidad de imagen, que
genere formato estándard DICOM, para integrarlas en sub-PACS que pueden cubrir el
equivalente a una sección de un gran departamento. Cada sub-PACS, que integra su archivo
local, su unidad de impresión y su red, es a su vez conectado con el resto de sistemas
informáticos del departamento.
Para rentabilizar un PACS deben aprovecharse sus nuevas contribuciones que, siendo
fundamentalmente organizativas, no son fáciles de incorporar a servicios en funcionamiento. La
integración de los SIR con los PACS es un proceso inexcusable para ello. La integración de los
PACS con los sistemas de información hospitalaria (SIH), disponiendo de imágenes
radiológicas en todos los puntos del hospital con terminales del SIH es tecnologicamente
factible, aúnque su coste es elevado. Solo es preciso que el hospital disponga de un SIH de
diseño moderno, no simples terminales alfanúmericos, pensado para dar soporte efectivo a la
asistencia integrando la información clínica y pruebas complementarias, entre ellas, el
diagnóstico por la imagen.
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Glosario:
Bit: Unidad mínima de información en informática basada en el sistema binario. Tiene 2
posibles valores: cero o uno. Sus múltiplos se utilizan para indicar velocidad de comunicación:
106 bit = 1 Megabit.
Byte: Unidad básica de información constituida por 8 bits. Puede tomar 256 (28) valores, o
describir un caracter ascii. Sus múltiplos se utilizan para indicar volumen de información: 10^3
byte = 1 Kilobyte, 10^6 byte = 1 Megabyte, 10^12 byte = 1 Gigabyte, 10^18 byte = 1 Terabyte.
Carpeta: Grupo de imágenes de un mismo paciente. Una carpeta puede contener a su vez
varias carpetas: El nivel más bajo de carpeta es la carpeta de exploración que contiene todas
las imágenes de una sola exploración. Un nivel más alto de carpeta puede contener todas las
imágenes de un paciente. Niveles más altos pueden agrupar exploraciones pendientes para
informar, una patología a revisar, etc.
Ethernet: Estándar de Red de uso más difundido. Velocidad 10 Mbit/sec.
Estación de Trabajo: Ordenador potente, dotado de monitor de alta resolución, que permite
procesar volumenes grandes de información. Suele utilizar UNIX y estar conectado a una red.
(sinónimo: Workstation).
Estación de Visualización: Estación de Trabajo que permite visualizar y procesar imágenes
radiológicas. Puede estar conectado a un PACS, a una Modalidad, o a un sistema de
Teleradiología. (Radiology or Display Workstation)
Interficie: Sistema de conexión entre dos equipos. (Interface).
Interficie de Usuario: Aspecto o características de un programa de ordenador en cuanto a su
modo de interactuar con el usuario.

13. Jukebox: Equipo informático que contiene una grabadora-reproductora de discos ópticos, y un
sistema mecánico de almacemaniento y cambio automático de discos, facilitando el fácil
acceso a grandes volúmenes de información.
MIPS : Millones de instrucciones por segundo. Es un indice arbitrario para comparar la
velocidad de un ordenador. p.e.: Un procesador tipo Intel 486 rinde alrededor de 30 MIPS. Una
estación de trabajo alrededor de 60 MIPS.
Modalidad: Modalidad de Imagen. Se refiere a cada uno de los equipos específicos para la
obtención de imagenes diagnósticas: radiografía, ecografía, TC, IRM, digitalizador de placas,
etc.
PACS: Picture Archiving and Communicating System. Ver SACI.
Pixel: Unidad de representación de datos en una imagen digital. En general, corresponde a
cada uno de los puntos que constituyen la imagen en la pantalla, o en la modalidad.
Red: Sistema de comunicación entre ordenadores constituida por cables, tarjetas, y el
protocolo que la regula.
SACI: Sistema de Archivo y Comunicación de Imagen. Conjunto de ordenadores y redes de
comunicaciones que permiten capturar, archivar, distribuir, procesar, visualizar e imprimir
imágenes radiológicas dentro de un conjunto hospitalario.
TCP-IP: Protocolo estándar para comunicaciones sobre redes Ethernet.
Teleradiología: Sistema para intercomunicar Estaciones de Visualización situadas en lugares
alejados con el fin de transmitir imágenes radiológicas.
Workstation: Ver Estación de Trabajo.