Bruk av webtjenester for automatisk prosessering av DICOM medisinske bilder

Abstract

Forskningsarbeid på digitale radiologiske bilder er ofte svært tidkrevende, ettersom det i dag ikke eksisterer gode verktøy til å lete frem ønskede bildeserier fra undersøkelser som er lagret i de stadig økende bildelagringssystemene. Forskningsarbeid knyttet til eksisterende bilder har ofte som hensikt å prosessere disse bildene i et program som kan lese og foredle informasjonen som er tilgjengelig. Matlab er et slikt program, det støtter lesing og viderebehandling av medisinske bilder, men har ikke støtte for de tjenestene som behøves for DICOM nettverkskommunikasjon. Denne oppgaven har hatt som hensikt å lage en integrasjonsplattform som ikke er fundert i eksisterende løsninger og implementeringer, men som eksponerer kommunikasjonstjenester innen DICOM i en mer tjenesteorientert arkitektur. Dette gjør at applikasjoner kan utvikles på en mer agil måte ved bruk av ny teknologi som er kjent for de fleste utviklere i dag. Utviklerne kan benytte det rammeverket som er utviklet for DICOM kommunikasjon og det rammeverket som gir integrasjon mot Matlab, uten å ha stor kjennskap til tradisjonell DICOM kommunikasjon eller til COM basert kommunikasjon hos Matlab. I denne oppgaven er det utarbeidet flere webtjenester og programmer som er benyttet i testing av konseptet. All programmering i oppgaven er utført ved bruk av Visual Studio 2008, C#.net. Det er programmert en egen applikasjon for DICOM tjenesten SCP, webtjeneste grensesnitt mot DICOM som eksponerer tjenestene C-MOVE, C-STORE og C-FIND. Webgrensesnittet mot DICOM tar høyde for å bli satt opp i et generisk miljø i et nettverk som i det minste har komponenter som genererer medisinske bilder i DICOM format, og som har tjenester for kommunikasjon av disse bildene. Videre er det utviklet et webgrensesnitt som oppretter forespørsler til og fra et COM basert grensesnitt mot Matlab R2007b. Utformingen av Matlabgrensesnittet gir også brukerne av dette grensesnittet en enkel måte å legge til egne funksjoner utviklet i Matlab, direkte inn i rammeverket som tilgjengeliggjør disse funksjonene. Testapplikasjonen StudyCandidates som er utviklet i oppgaven har som hovedformål å bruke de integrasjonsplattformene som er gjort tilgjengelig til å forenkle prosessen med å hente ut radiologiske bilder, samt automatisk kunne gjøre disse bildene tilgjengelig for viderebehandling i Matlab. Det er laget en applikasjon som foretar en slik uthenting av bilder basert på kriterier som er satt, og som automatisk instruerer Matlab til å prosessere disse bildene. De funksjonene som er gjort tilgjengelig i Matlab er i denne oppgaven bare demonstrasjonsfiltre, men kan tenkes til å kunne være filtre som kan detektere artefakter eller unormaliteter i medisinske bilder. Målingene av responstider viser at tjenesteorientert arkitektur legger en forsinkelse på presentasjon av DICOM trafikk. Forsinkelsen vil ikke representere en lang forsinkelse opplevd av brukeren. Fordelene med å bruke denne type teknologi er at den på sikt kan forenkle fremtidig utvikling av tilsvarende løsninger. Testapplikasjonen som er utviklet representerer en bruk av webtjenestene som gir brukeren en markant tidsbesparelse i å få tilgjengeliggjort medisinske bilder for å få testet sine egne filtre, og som i seg selv kan stimulere til utvidet forskning og bruk av Matlab i medisinsk forskning.