ВВЕДЕНИЕ 3
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ 5
1. ТРЕБОВАНИЯ К ПО 6
Стандарт DICOM 6
Обзор существующих аналогов 8
Основные требования 11
Загрузка и визуализация DICOM изображения 11
Изменение размера «окна» 12
Применение палитр цветов 12
Изменение размера изображения 15
Инвертация цветов изображения 15
Просмотр исследований и серий 16
Измерение расстояний 16
Измерение площади 17
Сохранение в формате PNG 17
Теги DICOM файла 18
Взаимодействие с PACS-сервером 18
2. АРХИТЕКТУРА ПРИЛОЖЕНИЯ 19
Библиотека dcm4che 19
Технология JavaFX 20
Билиотека LWJGL 20
Технология OpenGL 20
GLSL Шейдеры 21
3. РЕАЛИЗАЦИЯ 22
1. Матрицы трансформацй 22
2. Преобразования цветов 24
3. Применение палитр 25
4. Преобразование координат 26
5. Измерение расстояний 27
6. Инструмент «Эллипс» 28
7. Группировка по исследованиям и сериям 29
8. Теги DICOM файла 30
9. Взаимодействие с PACS-сервером 30
10. Развертывание приложения 32
4. ТЕСТИРОВАНИЕ 33
Тест-кейсы 34
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 40
ВЫВОДЫ 41
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 42
В современном мире медицина является одной из важнейших отраслей в жизнедеятельности человека. С развитием технологий появляются все новые и новые способы диагностики и лечения различных заболеваний.
В последние годы на передний план в способах диагностики заболеваний выходит ядерная медицина. Ядерная медицина — это быстро развивающийся раздел медицины, в котором для лечения и диагностики различных заболеваний используются радионуклиды. Развиваются такие средства радиационной диагностики как ОФЭКТ [1], ПЭТ, различные томографические методы, не использующие радионуклиды, такие как КТ и МРТ.
Информацию, полученную от различных источников медицинской радиационной диагностики, необходимо визуализировать для возможности интерпретации её врачом.
Визуализация позволяет более эффективно извлекать информацию из данных, полученных во время диагностики. Компьютерная визуализация имеет гораздо большие преимущества в сравнении с другими аналогами, так как она позволяет обрабатывать полученные данные как непосредственно во время проведения исследования, так и проводить дальнейшую обработку после окончания исследования.
В настоящее время DICOM является одним из основных стандартов создания, хранения, передачи и визуализации медицинских изображений. Он позволяет хранить большое количество данных о пациенте, самом изображении, способе обследования и другие параметры исследования централизованно [2].
Работа с DICOM изображениями — это большая отрасль разработки в сфере медицинского программного обеспечения, позволяющая представить данные исследования в наиболее продуктивном для врача и пациента виде. Это дает возможность визуализировать результаты обследования в том виде, который позволит врачу локализовать область исследования и определить, наиболее точно, диагноз пациента.
Разработка приложений для визуализации медицинских данных — важная область человеческой деятельности. С ростом числа способов и средств медицинской диагностики возникает необходимость в появлении соответствующих способов визуализации.
К сожалению, большинство современных приложений для визуализации медицинских данных разработаны иностранными компаниями, в основном, они являются проприетарным программным обеспечением. Поэтому необходимо разрабатывать собственные аналоги данного программного обеспечения на основе требований российских медиков.
Таким образом, в ходе данной работы было создано кросс- платформенное, легковесное, простое в использовании, не требующее дополнительного развертывания окружения для установки, приложение для визуализации DICOM изображений. Были реализованы следующие функциональные возможности, отвечающие основным требованиям пользователей:
1. Загрузка и визуализация DICOM изображения.
2. Изменение размера окна для черно-белых изображений.
3. Применение различных базовых таблиц цветов для черно-белых изображений.
4. Изменение размера изображения, инвертация цветов, поворот изображения.
5. Возможность просмотра нескольких исследований и серий изображений.
6. Измерения расстояний на изображении.
7. Измерение площади выделенной части изображения.
8. Вывод значений всех тегов изображения.
9. Возможность поиска и загрузки изображений с PACS-сервера.
Все функциональные возможности приложения были протестированы в соответствии с указанными требованиями.
1. Арлычев М. А., Новиков В. Л., Сидоров А. В., Фиалковский А. М., Котина Е. Д., Овсянников Д. А., Плоских В. А. Двухдетекторный однофотонный эмиссионный томограф «ЭФАТОМ» // Журнал технической физики, 2009. Т. 79, Вып. 10. С. 138 — 146.
2. Стандарт DICOM. http://dicom.nema.org/
3. Shiroma, J. T. (2006). An introduction to DICOM // Veterinary Medicine, P 19- 20.
4. Mustra Mario, Delac Kresimir, Grgic Mislav. Overview of the DICOM Standardt // ELMAR, 2008. 50th International Symposium. Zadar, Croatia. P 39-44.
5. Kimura M, Ohe K, Yoshihara H, Ando Y, Kawamata F, Tsuchiya F, Furukawa H, Horiguchi S. MERIT-9: A patient information exchange guideline using MML, HL7 and DICOM // International Journal of Medical Informatics, 1998. No 51. P 5968.
6. RadiAnt DICOM Viewer. http://www.radiantviewer.com/
7. OsiriX DICOM Viewer. http://www.osirix-viewer.com/
8. MRIcro DICOM Viewer. http://www.cabiatl.com/mricro/mricro/
9. dcm4chee.org. Open Source Clinical Image and Object Management. http://www.dcm4che.org/
10. Oracle. Java Documentation. JavaFX. http://docs.oracle.com/javase/8zjavase- clienttechnologies.htm/
11. Lightweight Java Game Library. https://www.lwjgl.org/
12. Рэнди Дж. Рост. OpenGL. Трёхмерная графика и язык программирования шейдеров. Для профессионалов. СПб.:Питер, 2005. 432 с.
13. Ву М., Дэвис Т., Нейдер Дж., Шрайндер Д. OpenGL. Руководство по программированию. Библиотека программиста. СПб.: Питер, 2006. 624 с.
14. Д. Херн, М. Паулин Бейкер. Компьютерная графика и стандарт OpenGL. Изд. 3-е .М.: Вильямс, 2005. 1168 с.
15. Умнов А. Е. Аналитическая геометрия и линейная алгебра. Изд. 3-е. М.: МФТИ, 2011. 544 с.
16. DICOM Modality. https://www.dicomlibrary.com/dicom/modality/