1 / 23

Создание информационно-аналитической инфраструктуры комплексных медицинских исследований

А.В.Ермаков, Д.А.Корягин Институт прикладной математики им.М.В.Келдыша РАН А.А.Потапов, М.А.Шифрин Институт нейрохирургии им.Н.Н.Бурденко РАМН. Создание информационно-аналитической инфраструктуры комплексных медицинских исследований. EGEE (Enabling Grids for E-Scienc E )

ashton
Download Presentation

Создание информационно-аналитической инфраструктуры комплексных медицинских исследований

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. А.В.Ермаков, Д.А.Корягин Институт прикладной математики им.М.В.Келдыша РАН А.А.Потапов, М.А.Шифрин Институт нейрохирургии им.Н.Н.Бурденко РАМН Создание информационно-аналитической инфраструктуры комплексных медицинских исследований

  2. EGEE (Enabling Grids for E-SciencE) Развёртывание гридов для развития е-науки Грид (Grid) - согласованная, открытая и стандар-тизованная компьютерная среда, которая обеспе-чивает гибкое, безопасное, скоординированное раз-деление вычислительных ресурсов и ресурсов хранения информации в рамках виртуальной организации.

  3. Инфраструктура EGEE

  4. Источник: www.eu-datagrid.org

  5. Виртуальная организация Особенности: • использование современных информационно-телекоммуникационных технологий; • объединениенаучного инструментария, компьютерных и информационных ресурсов; • динамичность, эффективность; • объединение отдельных специалистов и/или научных коллективов • для достижения цели научной кооперации

  6. Использование технологии виртуальных организаций (примеры) • Физика высоких энергий (проект LHC) • Астрофизика (проекты MAGIC, Planck) • Геофизика (проект Geocluster)

  7. Использование технологии виртуальных организацийдля информационной поддержки комплексных программ в здравоохранении • объединение и использование вычислительных ресурсов и ресурсов хранения данных • создание и эффективное использование информационных ресурсов • обеспечение эффективного взаимодействия участников работ

  8. Использование технологии грид в здравоохранении - HEALTHGRID Основная цель – создание среды для: • совместного использования ресурсов, • совместная работа с разнообразными, пространственно распределенными данными, • совместное использование приложений • для любого специалиста или организации • (с учетом прав доступа) без каких-либо потерь информации.

  9. HEALTHGRID- www.healthgrid.org 2002 г. – Первые предложения по использованию технологии грид в здравоохранении 2003 г. – Первая конференция по Healthgrid. 2005 г. – «Белая книга» (HEALTHGrid white paper) (from Grid to HEALTHGrid) 2006 г. – «Дорожная карта HEALTHGrids» (Roadmap for HEALTHGrids) 2007 г. – «Дорожная карта европейского HEALTHGrid» 10-летний план для Европы 2004-2007 гг - проект NextGRID - Создание архитектурных компонентов грид-систем нового поколения. www.gridclub.ru .

  10. Специфика биомедицинских приложений: • Требования по данным • Гетерогенные форматы данных • Частая обновляемость данных • Сложные наборы данных (медицинские записи) • Ограничения на безопасность и конфиденциальность • Необходимость длительного хранения данных • Требования по обработке данных • Биоинформатика (геномика, протеомика, …): распределенные базы данных • Медицинские(просмотр снимков, эпидемиология...): распределенные базы графических данных • Использование параллельных алгоритмов для обработки медицинских графических данных и для моделирования • Интерактивные приложения • Ограничения на безопасность и конфиденциальность

  11. Биомедицинские дисциплины – одна из важнейших областей проекта EGEE. • Примеры: • обработка медицинских графических данных – • компьютерныйанализ цифровых медицинских изображений • GATE – моделирование на основе метода Монте-Карло и графических • данных обследованияпациента. Цель моделирования – • планирование сеансов радиотерапии. Грид-инфраструктура • EGEE используется для уменьшения времени, необходимого • для получения достаточнодостоверных результатов при • моделировании методом Монте-Карло, до разумного с точки • зрения клинической практики. • геномика и протеомика – исследования генов и белков • BLAST- анализ новых последовательностей при сравнении ДНК • илибелковых последовательностей с последовательностями, • хранящимися в частных и публичных базах данных; может • рассматриваться как идеальное grid-приложение

  12. GATE Retrieving of root output files from CEs Copy the medical image from the SE to the CE Submission of jdls to the CEs Storage Element Computing Element GATE Storage Element Computing Element GATE Concatenation Storage Element Computing Element Anonymisation Database GATE Image: text file Storage Element Computing Element Моделирование Монте-Карло в рентгенотерапии CCIN2P3 RAL Scanner slices: DICOM format User interface NIKHEF MARSEILLE Binary file: Image.raw Size 19M

  13. dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf BLAST dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf Seq1 > dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbdfndfjvbndfbnbnfbjnbjxbnxbjk:nxbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf BLAST Seq1 > dcscdssdcsdcdsc bscdsbcbjbfvbfvbvfbvbvbhvbhsvbhdvbhfdbvfd Seq2 > bvdfvfdvhbdfvb bhvdsvbhvbhdvrefghefgdscgdfgcsdycgdkcsqkc … Seqn > bvdfvfdvhbdfvb bhvdsvbhvbhdvrefghefgdscgdfgcsdycgdkcsqkchdsqhfduhdhdhqedezhhezldhezhfehflezfzejfv dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf DB dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf DB dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf Seq2 > dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbdfndfjvbndfbnbnfbjnbjxbnxbjk:nxbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf Seqn > dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbdfndfjvbndfbnbnfbjnbjxbnxbjk:nxbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf BLAST dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf DB dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf RESULT dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbfvbfvbvfbvbvbhvbhsvbhdvbhfdbvfdbvdfvfdvhbdfvbhdbhvdsvbhvbhdvrefghefgdscgdfgcsdycgdkcsqkcqhdsqhfduhdhdhqedezhdhezldhezhfehflezfzeflehfhezfhehfezhflezhflhfhfelhfehflzlhfzdjazslzdhfhfdfezhfehfizhflqfhduhsdslchlkchudcscscdscdscdscsddzdzeqvnvqvnq! Vqlvkndlkvnldwdfbwdfbdbd wdfbfbndblnblkdnblkdbdfbwfdbfn BLAST dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf dedzedzdzedezdzecdscsdcscdssdcsdcdscbscdsbcbjbf DB Гридификация приложения BLAST Computing element Input file UI Computing element

  14. Дорожная карта европейского HEALTHGrid • Вычислительный грид (Computing grid)– объединение вычислительных ресурсов европейских исследовательских медицинских центров • Грид данных (Data grid)– объединение ресурсов систем хранения европейских исследовательских медицинских центров • Грид знаний (Research Knowledge-Grid) – обработка медицинской информации с целью извлечения знаний • Грид DICOM – разработка стандарта передачи • медицинских изображений в гриде • Грид EHR – разработка стандарта для обмена EHR в гриде

  15. Проект NextGRID– это попытка воплотить видение • концепции гридов будущего: • которые жизнеспособны в конкретных экономических условиях; • в которых возможно использование новых и существующих моделей бизнеса; • в которыхупрощаются и облегчаются процессы разработки, развёртывания и сопровождения приложений; • содержатся средства, обеспечивающие безопасность и конфиденциальность бизнесу, потребителям и обществу. • Цель и главная задача проекта NextGRID состоит в том, • чтобы выявить наиболее существенные свойства • архитектуры Грида Следующего Поколения.

  16. Основные архитектурные принципы проекта NextGRID: Динамически управляемое Соглашение об Уровне Обслуживания: (SLA - Service Level Agreement)- создаётся динамически и нацелено на обеспечение гарантии того, что взаимоотношения между поставщиком (провайдером) и потребителем чётко определены и понятны. Конструирование и композиция служб- поддержка динамического расширения возможностей служб. Инфраструктура минимального сервиса- предполагается, что каждая служба, действующая в исполнительной среде NextGRID, может рассчитывать на поддержку некой минимальной инфраструктуры услуг.

  17. Клинические исследования • Работу, в которой ставится вопрос, имеющий смысл для одного • больного – а основным инструментом для его решения является • анализ клинических данных о группе больных - мы будем • называть "клиническим исследованием". • А.В.Алексеевский, И.М.Гельфанд, М.Л.Извекова, М.А.Шифрин, • О РОЛИ ФОРМАЛЬНЫХ МЕТОДОВ В КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЕ: • ОТ ЦЕЛИ К ПОСТАНОВКЕ ЗАДАЧИ

  18. Сотрудничество медицинских организаций:

  19. БД БД Медицинские исследования в нейрохирургии Исследователи, приложения Исследователи, приложения НИИН им.Бурденко Региональные центры

  20. БД БД Медицинские исследования в нейрохирургии Исследователи, приложения Исследователи, приложения НИИН им.Бурденко Региональные центры

  21. Разработка инфраструктуры для медицинских исследований в нейрохирургии Кластер БД БД БД БД Исследователи, приложения Исследователи, приложения НИИН им.Бурденко Региональные центры ИПМ им.Келдыша

  22. Разработка инфраструктуры для медицинских исследований в нейрохирургии Кластер БД БД БД БД Исследователи, приложения Исследователи, приложения НИИН им.Бурденко Региональные центры ИПМ им.Келдыша Интернет Медицинские научные центры Пользователи

  23. Спасибо за внимание! Алексей Ермаков Ermakov@Keldysh.ru

More Related