Cada vez mais, a infra-estrutura de segurança está assumindo um lugar de destaque na área de saúde, para garantir fatores críticos como confidencialidade, autenticidade, integridade, irretratabilidade e auditoria. Em particular, a integridade e a autenticidade de imagens médicas são fatores bastante críticos, na medida em que fornecem mecanismos para evitar e minimizar a adulteração de informações acerca do paciente, auxiliando a prevenir erros que podem causar prejuízos de ordem física e moral ao paciente. Entretanto, os trabalhos apresentados até agora nesta área apresentam limitações que devem ser solucionadas. Este trabalho tem por objetivo propor uma solução baseada em métodos criptográficos para prover autenticidade e integridade de imagens médicas, visando o uso em um ambiente real de Saúde. A partir da solução conceitual criada, foi proposto e codificado um algoritmo para atribuição e verificação da segurança nas imagens, para atender aos requisitos especificados. A implementação foi feita com sucesso, e testes comparativos de desempenho revelaram que o algoritmo possui uma boa relação custo-benefício, oferecendo um grau adicional de segurança à assinatura digital sem acarretar uma perda de performance significativa. É importante ressaltar que a abordagem proposta neste trabalho abre uma outra alternativa em termos de segurança, onde um usuário só poderá visualizar imagens que estejam íntegras e autênticas. Contudo, isso traz consigo uma vulnerabilidade, onde há uma facilidade maior para a destruição de dados, bastando introduzir uma adulteração mínima. Esse aspecto certamente deve ser levado em conta para implementações em ambiente de produção. A solução proposta é compatível com a arquitetura do padrão DICOM, podendo ser incorporado facilmente como extensão do padrão sem gerar dados adicionais a serem armazenados. Como passos futuros, deve-se otimizar o desempenho, bem como realizar avaliações quantitativas e qualitativas dentro de um ambiente de produção. / The importance of the security infrastructure in the healthcare field is increasingly growing, in order to provide critical features like confidentiality, authenticity, integrity, non-repudiation and auditing. Among them, authenticity and integrity are critical factors regarding the medical images, since they provide mechanisms to avoid and minimize modifications in the patient information, helping to prevent mistaken diagnosis that could potentially cause physical and moral damage to the patient. However, the works so far available present several limitations that must be addressed. The purpose of this work is to propose a cryptographic solution to provide authenticity and integrity of medical images, envisioning its use in a real healthcare environment. Based on the conceptual solution, an algorithm was devised and implemented to add and verify the two aforementioned security services. The implementation was done in a successful fashion and comparative performance tests showed that the proposed algorithm offers a good cost-benefit ratio, offering an addicional layer of security without compromising performance in a significative degree. It\'s important to emphasize the fact that the approach devised in this work opens a new paradigm, where a user will only see images that haven\'t been tampered with. On the other hand, this brings along a potential vulnerability, making it easier to destroy patient data by introducing the slightest adulteration. This issue must be taken into account when deploying this solution in a real environment. Also, the proposed solution is based on the DICOM architecture, making it easier for deployment as an extension, without any storage overhead. For the next steps, performance must be optimized and evaluation, both quantitative and qualitative, must be done in a production environment.

Aplicações computacionais voltadas para o auxílio ao diagnóstico (Computer-Aided Diagnosis - CAD) estão se tornando cada vez mais freqüentes. O objetivo dessas aplicações é fornecer ao profissional da área médica ferramentas que auxiliem na detecção precoce de patologias diversas. Nesse contexto, algoritmos que satisfaçam o interesse do usuário em encontrar imagens semelhantes a um caso específico podem ser desenvolvidos. Essas buscas devem ser feitas por similaridade, considerando a informação visual da imagem e não utilizando os recursos do processo convencional de busca textual, o qual compara parâmetros fornecidos pelo usuário com valores de atributos armazenados. As técnicas que permitem esse desenvolvimento são descritas na literatura como recuperação de imagens baseada em conteúdo (Content-Based Image Retrieval - CBIR). O maior desafio nessa abordagem é determinar o conjunto de características que descrevem o conteúdo da imagem adequadamente. No presente trabalho foram implementados algoritmos para extrair as características das imagens médicas utilizando as transformadas Wavelet e Wavelet Packet. A transformada Wavelet Packet tem maior capacidade para distinguir as freqüências quando comparada com a transformada Wavelet \"tradicional\". Esse estudo explora tal propriedade e analisa o desempenho dessas abordagens matemáticas na recuperação das imagens médicas por conteúdo. Ao final do estudo pôde-se estabelecer um comparativo entre os resultados obtidos com os vetores gerados a partir dos dados extraídos por ambas transformadas. Considerando-se que na área médica a precisão na obtenção das informações tem importância fundamental, a transformada Wavelet Packet revelou vantagens relevantes sobre os métodos tradicionais que aplicam a transformada Wavelet. Gráficos recall x precision e confusion matrix forneceram medidas da eficácia de recuperação. / Computer-Aided Diagnosis (CAD) applications are becoming more frequent each day. This application\'s objective is to provide tools for the medical professional that help in the precocious detection of different pathologies. On this context, algorithms that satisfy the user interest to find similar images related to a singular case can be developed. Such searches must be done considering the visual information instead of using common resources employed in textual conventional procces\'s searches, which compares parameters provide by the user to attribute\'s values stored. The techniques that admit such development are depicted in the literature as Content-Based Image Retrieval (CBIR). The great challenge here is to define the features that represent the image appropriately. In the present research were implemented algorithms to extract the images features using the Wavelet transform and Wavelet Packet transform. A Wavelet Packet transform distinguish frequencies better than the \"tradicional\" Wavelet transform. Therefore this study explores such properties and analyze the both mathematics approaches performance in the medical images retrieval. A comparative can be estabilished between the results obtained with the vectors produced using extracted data in both transforms. Considering that in the medical area the precision to obtain informations has fundamental importance, the Wavelet Packet transform revealed relevant advantages compared to the traditional methods that use the Wavelet transform. Recall x precision graphs and confusion matrix provides retrieval efficiency measures.

Estudos mostram que a maior parte dos erros de diagnóstico mamográfico estão ligados a dificuldades de classificação e não de detecção (MEYER, EBERLEIN, et al., 1990; KARSSEMEIJER, 2011; SCHIABEL, 2014). Uma possível solução a este problema é a estruturação de um esquema CADx (Computer-aided Diagnosis), ou seja, um sistema computacional que analisa as informações disponíveis e tenta apresentar um diagnóstico com base nos dados fornecidos pela imagem processada. Este trabalho tem como intuito apresentar um esquema CADe/Dx completo e funcional para uso por radiologistas. O software final poderá ser usado em qualquer sistema operacional, ou mesmo via Internet, permitindo que qualquer médico interessado acesse e utilize o sistema como segunda opinião sem restrições. A formação da biblioteca JAVA também visa a permitir que outros desenvolvedores possam fazer uso das ferramentas desenvolvidas em projetos futuros, facilitando ampliações e melhorias no esquema CADx. Vários módulos de processamento previamente desenvolvidos para o protótipo do esquema CADx-LAPIMO tiveram que ser reconstruídos, e outros elaborados completamente, produzindo novos resultados que são analisados neste trabalho, assim como suas vantagens e limitações. Estes módulos estão divididos em duas partes: o pré-processamento, que inclui a correção baseada na curva característica do digitalizador (técnica BCC), amplamente testada neste trabalho, e o processamento propriamente, incluindo detecção de microcalcificações e detecção e classificação de nódulos. O programa CADx desenvolvido neste trabalho foi separado em duas versões (cada uma com uma versão online correspondente): um é o esquema CADe/Dx que envolve tanto a detecção como a classificação da estrutura encontrada e o outro é um esquema CADx semiautomático, cujas regiões que devem ser classificadas são previamente demarcadas pelo usuário. Os principais resultados obtidos neste trabalho estão associados ao detector de microcalcificações e ao classificador de nódulos. Para o detector de microcalcificações atingiu-se 89% de sensibilidade com 1,4 falso-positivo por imagem quando usado em imagens digitais de sistemas FFDM e 99% de sensibilidade com 5,4 falsos-positivos quando usado em imagens digitalizadas de mamas densas . Já o classificador de nódulos apresentou 72% de acurácia, usando apenas 4 atributos associados a contorno, densidade e textura, resultando em um sistema robusto e de fácil treinamento. / Studies show that most diagnostic errors are linked to classification difficulties and not detection (MEYER, EBERLEIN, et al., 1990; KARSSEMEIJER, 2011; SCHIABEL, 2014). A possible solution for this problem is the construction of a CAD (Computer aided Diagnosis), a computational system that analyses the available information e tries to present a diagnosis based on the data offered by the processed image. This thesis presents a complete and functional mammographic CADe/Dx scheme for radiologist use. The software is designed to function in any operational system, or even online, allowing any interested radiologist to access the software as a second opinion. The formation of a JAVA library also allows any future developers can use all tools developed for this system, easing future improvements in the CADx scheme. Several modules of the scheme previously developed for the CADx-LAPIMO prototype had to be rebuilt or completely developed, generating new results that are analyzed in here, as are their advantages and limitations. Those modules are divided in two parts, the preprocessing, that includes the scanner\'s characteristic curve based correction, detailed tested in this thesis and the processing itself, including detection of microcalcifications, and detections and classification of masses. The CADx scheme developed here was separated in two versions (each one with a corresponding online version): one is a CADe/Dx scheme that involves both detection and classification of the found structures and the other is a CADx semi-automatic scheme, where the classified regions are previously marked by the user. The main results obtained in this thesis are associated with the microcalcifications detector and the mass classification. The microcalcifications detector obtained a 89% sensibility with 1,4 false-positives per image when used in digital FFDM systems and 99% sensibility with 5,4 false-positives per image in digitalized images of dense breasts. The mass classification module presented a 72% accuracy, using only 4 attributes associated to contour, density and texture, resulting in a robust system and of easy training.

A Tomografia por Impedância Elétrica (TIE) aplica-se no monitoramento contínuo e detecção de alterações pulmonares sérias. Principalmente no ambiente das unidades de terapia intensiva (UTI) para a avaliação das condições do paciente em estado crítico submetido à ventilação artificial sem que seja necessário retirar o paciente da UTI e dos diferentes instrumentos de assistência à vida. A técnica permite estimar alterações de impedância nos pulmões. O objetivo deste trabalho é diminuir o erro numérico num algoritmo desenvolvido para TIE, utilizando o Filtro Estendido de Kalman. Especificamente, esse algoritmo aplica-se na a obtenção de imagens dos pulmões do corpo humano. Para realizar tal objetivo foram projetados phantoms compostos por um recipiente circular com solução salina, dentro do qual é colado um objeto cilíndrico de vidro e 32 eletrodos localizados no contorno do recipiente. Foi desenvolvido um algoritmo em linguagem C, utilizando a técnica de Filtro Estendido de Kalman para estimação de parâmetros de um modelo de elementos finitos. Foram implementados o procedimento de renumeração da malha de elementos finitos, com o objetivo de obter uma matriz de condutividade de banda, e o procedimento de melhoramento iterativo da solução para diminuir o erro numérico de soluções de sistemas lineares. Foram comparados dois algoritmos, um utilizando matriz de condutividade esparsa Alg Esparsa e outro com matriz de condutividade de banda limitada, obtida por renumeração da malha, e aplicando refinamento iterativo na solução de sistemas lineares, Alg RRI. Obtiveram-se melhores estimativas de impedância e uma melhor estabilidade do algoritmo do Filtro de Kalman com o algoritmo Alg RRI. O erro numérico na inversa da matriz de condutividade e o erro numérico na matriz de sensibilidade são significativamente menores quando se utiliza renumeração da malha e refinamento iterativo da solução de sistemas lineares. A redução de erro numérico nestas matrizes leva a melhores imagens. / The Electrical Impedance Tomography (EIT) is applied for the continuing monitoring and detection of serious pulmonar change. It may be used in intensive care units for the evaluation of patient condition in critical state submitted to artificial ventilation. It is not necessary to leave the intensive care unit and disconnect life assist devices. This technique allow estimation of impedance distribution on a cross section of the thorax. The main of this work is the reduction of numerical error in the Kalman Filter for EIT image estimation. Specifically, this algorithm may be applied for estimating lunge impedance distribution. To obtain this objective a phantom was developed. It is constituted by a cilindrical container with saline solution, a glass object is glued to the container, and 32 electrodes attached to the container wall. An algorithm in C language, using the Extended Kalman Filter technique was developed, it is a parameter estimation procedure. Mesh renumbering, to obtain a band limited conductivity matrix and the iterative improvement of the solution of linear systems were implemented. The estimation of impedance distribution was performed. Two different algorithms were considered. One algorithm uses a sparse conductivity matrix, Alg sparse. Another algorithm uses a band limited conductivity matrix and iterative refinement of the solution of linear systems, Alg RRI. Better impedance estimation and better stability of Kalman Filter algorithm was obtained using Alg RRI. The numerical error on the inverse of the conductivity matrix and the numerical error on the sensitivity matrix were smaller on algorithm Alg RRI. The numerical error reduction on the conductivity matrix and on the sensitivity matrix produced better images.

O Prontuário Eletrônico do Paciente deve, idealmente, agregar todas as possíveis fontes de informação de um paciente, independentemente de sua localização e forma de armazenamento, e permitir às pessoas autorizadas acessar esses dados. Porém, na prática, os sistemas de informação médica são heterogêneos e de difícil integração, e as informações médicas são altamente complexas e pouco estruturadas (Klein, 2002). No sentido de integrar as informações médicas de sistemas heterogêneos e distribuídos desenvolveu-se, no Instituto do Coração, o projeto PACS-HC, com foco em imagens médicas. Neste trabalho, propõe-se o componente final de acesso às informações do PACS-HC, o Visualizador Contextual de Imagens Médicas. O visualizador proposto é capaz de realizar, além da visualização, processamento e pesquisa de imagens médicas, tarefas como a recuperação de imagens semelhantes em bases de dados de patologias e a recuperação de informações bibliográficas, utilizando o contexto dos dados. Para isso, criou-se um modelo de contexto, implementado na forma de uma ontologia utilizandose o software Protégé. Também se desenvolveu uma arquitetura extensível e robusta para processamento e visualização de imagens médicas. Como resultado, apresenta-se uma implementação, denominada ODIN, capaz de visualizar imagens de diferentes modalidades e dimensões e utilizar dados contextuais através de regras. Conclui-se que é possível e desejável a utilização de informação contextual para melhorar a interação com o usuário e percebe-se que há um potencial ainda maior para o uso de informações clínicas, como laudo e guidelines, no auxílio do Profissional de Saúde. Como trabalhos futuros pode-se citar a pesquisa de novas formas de utilização do contexto, por exemplo, com o uso de agentes inteligentes (DeLoack, 1999), e o refinamento do modelo do contexto a partir de casos de uso que evidenciem as necessidades clínicas do profissional de saúde em diferentes ambientes e situações. / The Electronic Health Record should, theoretically, aggregate all possible sources of information from a patient, no matter their location or storage format, and allow authorized people to access this information. However, in practice, the medical information systems are heterogeneous and hard to integrate, besides the fact that medical information is complex and poorly structured. To handle this problem the Heart Institute of São Paulo leaded a project named PACS-HC with the aim of integrating medical information from heterogeneous systems, focused mainly on medical images. This work proposes the visualization component of the PACS-HC, called Contextual Medical Image Viewer. The proposed viewer is capable of performing automatic actions using contextual information, like user role, location and image dimension. Some examples of actions are the retrieval of similar images from a case image database and reference information from the WEB. The contextual viewer uses a context model, implemented as an ontology, to perform those actions. It also relies on an extensible architecture for supporting the processing and visualization of medical images. The result is the software ODIN, which is capable of displaying images from different modalities and dimensions and using contextual information to perform actions using rules. It can be concluded that the use of contextual information is possible and desirable as a way to improve user interaction and it must be added that there is an extra potential for the use of medical information, not only image-related, but to improve the healthcare attention. As future work there are investigation of new ways of using contextual information, such as through intelligent agents, and the refinement of the context model from use cases that reveal the needs of physicians and healthcare professionals in different environments and situations.

A área de recuperação de informação baseada em conteúdo visual, a cada dia ganha maior importância graças ao volume de material existente, incluindo imagens e vídeo digitais, compartilhado e distribuído principalmente via internet. Neste cenário, novas formas de consumo, manipulação e exploração de materiais digitais, têm sido criadas através da organização e indexação apropriadas. O grande aumento de bases de imagens médicas digitalizadas, somado às tecnologias associadas à imagens médicas e à ferramentas de recuperação baseadas no conteúdo dessas imagens, têm oferecido relevantes contribuições à prática da medicina. Além de positivamente influenciar no processo de aprendizagem de estudantes e também auxiliar nos diagnósticos, agregando esses recursos aos sistemas de arquivamento e comunicação de imagens (Picture Archiving and Communication Systems - PACS). O principal objetivo deste trabalho é verificar a viabilidade de um sistema de recuperação de imagens por conteúdo em rede, testando os tempos computacionais envolvidos para acesso em uma rede óptica de alta velocidade (KyaTera) e na internet. Também foram avaliadas famílias Wavetels como extratores de características de texturas e os resultados foram comparados em imagens médicas, considerando a eficiência de recuperação. Os resultados obtidos neste trabalho poderão servir como base para o desenvolvimento de programas de recuperação de imagens aplicados na área das ciências médicas e como indicativo da velocidade e do tráfego em redes de computadores instaladas em hospitais, conectando estes a clínicas, consultórios e demais infra-estruturas da área médica. / The field of information retrieval based on visual contents, has increased in importance due to its great deal of available material, including digital images and videos, which has been shared and disseminated mainly via internet. Thus, new patterns of consumption, handling, and exploration of digital materials have been developed using proper organization and indexation. The considerable increase in the digital medical image database, as well as the emerging technology and the retrieval tools based on the contents of these images, has contributed substantially to medicine practice. Additionally, associated to the picture archiving and communication systems (PACS), this advancement has positively influenced the education process and has aided diagnoses.The main objective of this work is to verify the performance of a content-based image retrieval system running on computer networks, testing the computational times involved for access on a high-speed optical (KyaTera) network and on the internet. Wavetels families were also evaluated as texture extractors and the results were compared in medical images, considering the recovery efficiency.The results obtained herein may serve as a basis for the development of image recovery programs applied to the medical sciences area, and as indicative of traffic speed on computer networks installed in hospitals, connecting them to clinics and other infrastructures in the medical field.

A área de recuperação de informação baseada em conteúdo visual, a cada dia ganha maior importância graças ao volume de material existente, incluindo imagens e vídeo digitais, compartilhado e distribuído principalmente via internet. Neste cenário, novas formas de consumo, manipulação e exploração de materiais digitais, têm sido criadas através da organização e indexação apropriadas. O grande aumento de bases de imagens médicas digitalizadas, somado às tecnologias associadas à imagens médicas e à ferramentas de recuperação baseadas no conteúdo dessas imagens, têm oferecido relevantes contribuições à prática da medicina. Além de positivamente influenciar no processo de aprendizagem de estudantes e também auxiliar nos diagnósticos, agregando esses recursos aos sistemas de arquivamento e comunicação de imagens (Picture Archiving and Communication Systems - PACS). O principal objetivo deste trabalho é verificar a viabilidade de um sistema de recuperação de imagens por conteúdo em rede, testando os tempos computacionais envolvidos para acesso em uma rede óptica de alta velocidade (KyaTera) e na internet. Também foram avaliadas famílias Wavetels como extratores de características de texturas e os resultados foram comparados em imagens médicas, considerando a eficiência de recuperação. Os resultados obtidos neste trabalho poderão servir como base para o desenvolvimento de programas de recuperação de imagens aplicados na área das ciências médicas e como indicativo da velocidade e do tráfego em redes de computadores instaladas em hospitais, conectando estes a clínicas, consultórios e demais infra-estruturas da área médica. / The field of information retrieval based on visual contents, has increased in importance due to its great deal of available material, including digital images and videos, which has been shared and disseminated mainly via internet. Thus, new patterns of consumption, handling, and exploration of digital materials have been developed using proper organization and indexation. The considerable increase in the digital medical image database, as well as the emerging technology and the retrieval tools based on the contents of these images, has contributed substantially to medicine practice. Additionally, associated to the picture archiving and communication systems (PACS), this advancement has positively influenced the education process and has aided diagnoses.The main objective of this work is to verify the performance of a content-based image retrieval system running on computer networks, testing the computational times involved for access on a high-speed optical (KyaTera) network and on the internet. Wavetels families were also evaluated as texture extractors and the results were compared in medical images, considering the recovery efficiency.The results obtained herein may serve as a basis for the development of image recovery programs applied to the medical sciences area, and as indicative of traffic speed on computer networks installed in hospitals, connecting them to clinics and other infrastructures in the medical field.

A Tomografia por Impedância Elétrica (TIE) aplica-se no monitoramento contínuo e detecção de alterações pulmonares sérias. Principalmente no ambiente das unidades de terapia intensiva (UTI) para a avaliação das condições do paciente em estado crítico submetido à ventilação artificial sem que seja necessário retirar o paciente da UTI e dos diferentes instrumentos de assistência à vida. A técnica permite estimar alterações de impedância nos pulmões. O objetivo deste trabalho é diminuir o erro numérico num algoritmo desenvolvido para TIE, utilizando o Filtro Estendido de Kalman. Especificamente, esse algoritmo aplica-se na a obtenção de imagens dos pulmões do corpo humano. Para realizar tal objetivo foram projetados phantoms compostos por um recipiente circular com solução salina, dentro do qual é colado um objeto cilíndrico de vidro e 32 eletrodos localizados no contorno do recipiente. Foi desenvolvido um algoritmo em linguagem C, utilizando a técnica de Filtro Estendido de Kalman para estimação de parâmetros de um modelo de elementos finitos. Foram implementados o procedimento de renumeração da malha de elementos finitos, com o objetivo de obter uma matriz de condutividade de banda, e o procedimento de melhoramento iterativo da solução para diminuir o erro numérico de soluções de sistemas lineares. Foram comparados dois algoritmos, um utilizando matriz de condutividade esparsa Alg Esparsa e outro com matriz de condutividade de banda limitada, obtida por renumeração da malha, e aplicando refinamento iterativo na solução de sistemas lineares, Alg RRI. Obtiveram-se melhores estimativas de impedância e uma melhor estabilidade do algoritmo do Filtro de Kalman com o algoritmo Alg RRI. O erro numérico na inversa da matriz de condutividade e o erro numérico na matriz de sensibilidade são significativamente menores quando se utiliza renumeração da malha e refinamento iterativo da solução de sistemas lineares. A redução de erro numérico nestas matrizes leva a melhores imagens. / The Electrical Impedance Tomography (EIT) is applied for the continuing monitoring and detection of serious pulmonar change. It may be used in intensive care units for the evaluation of patient condition in critical state submitted to artificial ventilation. It is not necessary to leave the intensive care unit and disconnect life assist devices. This technique allow estimation of impedance distribution on a cross section of the thorax. The main of this work is the reduction of numerical error in the Kalman Filter for EIT image estimation. Specifically, this algorithm may be applied for estimating lunge impedance distribution. To obtain this objective a phantom was developed. It is constituted by a cilindrical container with saline solution, a glass object is glued to the container, and 32 electrodes attached to the container wall. An algorithm in C language, using the Extended Kalman Filter technique was developed, it is a parameter estimation procedure. Mesh renumbering, to obtain a band limited conductivity matrix and the iterative improvement of the solution of linear systems were implemented. The estimation of impedance distribution was performed. Two different algorithms were considered. One algorithm uses a sparse conductivity matrix, Alg sparse. Another algorithm uses a band limited conductivity matrix and iterative refinement of the solution of linear systems, Alg RRI. Better impedance estimation and better stability of Kalman Filter algorithm was obtained using Alg RRI. The numerical error on the inverse of the conductivity matrix and the numerical error on the sensitivity matrix were smaller on algorithm Alg RRI. The numerical error reduction on the conductivity matrix and on the sensitivity matrix produced better images.

O Prontuário Eletrônico do Paciente deve, idealmente, agregar todas as possíveis fontes de informação de um paciente, independentemente de sua localização e forma de armazenamento, e permitir às pessoas autorizadas acessar esses dados. Porém, na prática, os sistemas de informação médica são heterogêneos e de difícil integração, e as informações médicas são altamente complexas e pouco estruturadas (Klein, 2002). No sentido de integrar as informações médicas de sistemas heterogêneos e distribuídos desenvolveu-se, no Instituto do Coração, o projeto PACS-HC, com foco em imagens médicas. Neste trabalho, propõe-se o componente final de acesso às informações do PACS-HC, o Visualizador Contextual de Imagens Médicas. O visualizador proposto é capaz de realizar, além da visualização, processamento e pesquisa de imagens médicas, tarefas como a recuperação de imagens semelhantes em bases de dados de patologias e a recuperação de informações bibliográficas, utilizando o contexto dos dados. Para isso, criou-se um modelo de contexto, implementado na forma de uma ontologia utilizandose o software Protégé. Também se desenvolveu uma arquitetura extensível e robusta para processamento e visualização de imagens médicas. Como resultado, apresenta-se uma implementação, denominada ODIN, capaz de visualizar imagens de diferentes modalidades e dimensões e utilizar dados contextuais através de regras. Conclui-se que é possível e desejável a utilização de informação contextual para melhorar a interação com o usuário e percebe-se que há um potencial ainda maior para o uso de informações clínicas, como laudo e guidelines, no auxílio do Profissional de Saúde. Como trabalhos futuros pode-se citar a pesquisa de novas formas de utilização do contexto, por exemplo, com o uso de agentes inteligentes (DeLoack, 1999), e o refinamento do modelo do contexto a partir de casos de uso que evidenciem as necessidades clínicas do profissional de saúde em diferentes ambientes e situações. / The Electronic Health Record should, theoretically, aggregate all possible sources of information from a patient, no matter their location or storage format, and allow authorized people to access this information. However, in practice, the medical information systems are heterogeneous and hard to integrate, besides the fact that medical information is complex and poorly structured. To handle this problem the Heart Institute of São Paulo leaded a project named PACS-HC with the aim of integrating medical information from heterogeneous systems, focused mainly on medical images. This work proposes the visualization component of the PACS-HC, called Contextual Medical Image Viewer. The proposed viewer is capable of performing automatic actions using contextual information, like user role, location and image dimension. Some examples of actions are the retrieval of similar images from a case image database and reference information from the WEB. The contextual viewer uses a context model, implemented as an ontology, to perform those actions. It also relies on an extensible architecture for supporting the processing and visualization of medical images. The result is the software ODIN, which is capable of displaying images from different modalities and dimensions and using contextual information to perform actions using rules. It can be concluded that the use of contextual information is possible and desirable as a way to improve user interaction and it must be added that there is an extra potential for the use of medical information, not only image-related, but to improve the healthcare attention. As future work there are investigation of new ways of using contextual information, such as through intelligent agents, and the refinement of the context model from use cases that reveal the needs of physicians and healthcare professionals in different environments and situations.

Cada vez mais, a infra-estrutura de segurança está assumindo um lugar de destaque na área de saúde, para garantir fatores críticos como confidencialidade, autenticidade, integridade, irretratabilidade e auditoria. Em particular, a integridade e a autenticidade de imagens médicas são fatores bastante críticos, na medida em que fornecem mecanismos para evitar e minimizar a adulteração de informações acerca do paciente, auxiliando a prevenir erros que podem causar prejuízos de ordem física e moral ao paciente. Entretanto, os trabalhos apresentados até agora nesta área apresentam limitações que devem ser solucionadas. Este trabalho tem por objetivo propor uma solução baseada em métodos criptográficos para prover autenticidade e integridade de imagens médicas, visando o uso em um ambiente real de Saúde. A partir da solução conceitual criada, foi proposto e codificado um algoritmo para atribuição e verificação da segurança nas imagens, para atender aos requisitos especificados. A implementação foi feita com sucesso, e testes comparativos de desempenho revelaram que o algoritmo possui uma boa relação custo-benefício, oferecendo um grau adicional de segurança à assinatura digital sem acarretar uma perda de performance significativa. É importante ressaltar que a abordagem proposta neste trabalho abre uma outra alternativa em termos de segurança, onde um usuário só poderá visualizar imagens que estejam íntegras e autênticas. Contudo, isso traz consigo uma vulnerabilidade, onde há uma facilidade maior para a destruição de dados, bastando introduzir uma adulteração mínima. Esse aspecto certamente deve ser levado em conta para implementações em ambiente de produção. A solução proposta é compatível com a arquitetura do padrão DICOM, podendo ser incorporado facilmente como extensão do padrão sem gerar dados adicionais a serem armazenados. Como passos futuros, deve-se otimizar o desempenho, bem como realizar avaliações quantitativas e qualitativas dentro de um ambiente de produção. / The importance of the security infrastructure in the healthcare field is increasingly growing, in order to provide critical features like confidentiality, authenticity, integrity, non-repudiation and auditing. Among them, authenticity and integrity are critical factors regarding the medical images, since they provide mechanisms to avoid and minimize modifications in the patient information, helping to prevent mistaken diagnosis that could potentially cause physical and moral damage to the patient. However, the works so far available present several limitations that must be addressed. The purpose of this work is to propose a cryptographic solution to provide authenticity and integrity of medical images, envisioning its use in a real healthcare environment. Based on the conceptual solution, an algorithm was devised and implemented to add and verify the two aforementioned security services. The implementation was done in a successful fashion and comparative performance tests showed that the proposed algorithm offers a good cost-benefit ratio, offering an addicional layer of security without compromising performance in a significative degree. It\'s important to emphasize the fact that the approach devised in this work opens a new paradigm, where a user will only see images that haven\'t been tampered with. On the other hand, this brings along a potential vulnerability, making it easier to destroy patient data by introducing the slightest adulteration. This issue must be taken into account when deploying this solution in a real environment. Also, the proposed solution is based on the DICOM architecture, making it easier for deployment as an extension, without any storage overhead. For the next steps, performance must be optimized and evaluation, both quantitative and qualitative, must be done in a production environment.