Введение 3
Постановка задачи 5
Обзор литературы 5
Глава 1. Технологии цифровизации медицинских данных 7
1.1 Стандарт DICOM 7
1.2 Стандарт DICOMweb 8
Глава 2. Средства разработки 10
2.1 Обоснование выбора и описание средств 10
2.2 Дополнительные средства 11
Глава 3. Разработка информационной системы 13
3.1 Проектирование информационной системы 13
3.2 Выбор архитектуры информационной системы 17
3.3 Разработка клиентской части приложения 18
3.4 Разработка серверной части приложения 25
Глава 4. Применение информационной системы 27
4.1 Загрузка и разметка исследования 28
4.2 Создание маски для обработки в Python 31
Выводы 33
Заключение 33
Список литературы 34
Стремительное развитие компьютерных технологий влияет на различные сферы науки и производства. Рассмотрим медицинскую отрасль, а именно - медицинские изображения. Современные радиологические центры или клинические отделения оснащены множеством цифровых устройств. Такая модернизация отделений в первую очередь обязана современным процедурам компьютерной томографии и магнитно-резонансной томографии [9]. Очевидно, что многочисленные аппараты для диагностики во всем мире генерируют множество медицинских изображений и документов, которые требуют систематизации.
Для решения этой задачи был разработан стандарт создания, хранения, передачи и визуализации цифровых медицинских изображений и документов обследованных пациентов - DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine). Медицинские изображения, использующие стандарт DICOM, называются DICOM изображениями.
Аппараты диагностики и рабочие электронно-вычислительные машины обмениваются информацией посредством PACS систем (Picture Archiving and Communication System). Такие системы передачи и архивации DICOM изображений предполагают создание специальных удалённых архивов на DICOM серверах, где хранятся DICOM архивы, которые доступны для поиска и просмотра с рабочих машин.
Для взаимодействия с прикладными WEB-приложениями был разработан стандарт DICOMweb, который использует привычные для приложений механизмы, такие как HTTP (HyperText Transfer Protocol - сетевой протокол передачи данных), JSON (JavaScript Object Notation - текстовый формат структурированных данных, основанный на JavaScript) и типы мультимедиа (например, "image/jpeg")...
Была разработана система для разметки медицинских данных DICOM- формата. Задачи, поставленные для достижения цели, были выполнены: был проведен анализ существующих программных решений, на основе которого были сформулированы требования к разрабатываемой системе. Сама система была спроектирована и разработана со следующим функционалом: загрузка, хранение и поиск по исследованиям в системе, работа с исследованиями - просмотр исследований, создание, редактирование и экспортирование контуров. Функционал системы был протестирован - была создана дополнительная программа на языке Python, выполняющая маскирование изображения для возможного дальнейшего решения задач обработки с помощью нейронных сетей.
1. DICOMweb™: Background and Application of the Web Standard for Medical Imaging / B.W. Genereaux, D.K. Dennison, K. Ho [и др.] // Journal of Digital Imaging. - 2018. - № 31. - С. 321-326. - DOI 10.1007/s10278- 018-0073-z
2. Ensemble classification and segmentation for intracranial metastatic tumors on MRI images based on 2D U-nets / L. Cheng-Chung, W. Meng-Yun, S. Ying-Chou. [и др.] // Scientific Reports. - 2021. - № 11. - С. 1-7. - ISSN 2045-2322 - DOI 10.1038/s41598-021-99984-5
3. Gaidel, A. Method of automatic ROI selection on lung CT images / A. Gaidel
// Procedia Engineering. - 2017. - № 201. - С. 258-264. - DOI
10.1016/j.proeng.2017.09.612
4. Intelligent Decision Support System for Differential Diagnosis of Chronic Odontogenic Rhinosinusitis Based on U-Net Segmentation / V. Alekseeva, A. Nechyporenko, M. Frohme [и др.] // Electronics. - 2023. - № 12. - С. 1202. - ISSN 10.3390/electronics12051202
5. Larman, C. Applying UML and Patterns: An Introduction to Object-Oriented Analysis and Design and Iterative Development / C. Larman. - Upper Saddle River, NJ : Prentice Hall PTR, 2004. - 703 с. - ISBN 978-0-13-148906-6.
6. Loeliger, J. Version Control with Git - Powerful Tools and Techniques for Collaborative Software Development / J. Loeliger. - Sebastopol, CA : O'Reilly Media, Inc., 2009. - 526 с. - ISBN 978-1492091196.
7. MedDream HTML5 DICOM Viewer | SOFTNETA : сайт. - URL:
https://www.softneta.com/products/meddream-dicom-viewer/ (дата
обращения: 05.05.2023)
8. Mehta, K. Heart Disease Diagnosis using Deep Learning / K. Mehta, K.
Subramanian // 2022 IEEE India Council International Subsections
Conference (INDISCON) . - Бхубанешвар, 2022. - С. 1-6. - DOI
10.1109/INDISCON54605.2022.9862847
9. Mildenberger, P. Introduction to the DICOM standard / P. Mildenberger, M. Eichelberg, E. Martin // European Radiology. - 2002. - № 12. - С. 920-927.
- DOI 10.1007/s003300101100
10. Mouat, A. Using Docker: Developing and Deploying Software with Containers / A. Mouat. - Sebastopol, CA : O'Reilly Media, Inc., 2016. - 354 с. - ISBN 978-1491915769.
11. Mullie, L. CoreSlicer: a web toolkit for analytic morphomics / L. Mullie, J. Afilalo // BMC Med Imaging. - 2019. - № 19. - С. 15-29. - DOI 10.1186/s12880-019-0316-6
12. Mustra, M. Overview of the DICOM standard / M. Mustra, K. Delac, M. Grgic // 50th International Symposium ELMAR. - 2008. - № 1. - С. 39-44.
13. Nelli, F. Python data analytics With Pandas, NumPy, and Matplotlib / F. Nelli.
- Berkeley, CA : Apress, 2018. - 569 с. - ISBN 978-1-4842-3912-4.
14. Open Health Imaging Foundation : сайт. - URL: https://ohif.org/ (дата обращения: 06.05.2023)
15. PACS: A guide to the digital revolution: Second edition / K. J. Dreyer, J. H. Thrall, D. S. Hirschorn, A. Mehta. - New York : Springer Science+Business Media, 2006. - 579 с. - ISBN 978-0-387-26010-5...20