CC BY
120
Медицинские данные
www.idmz.ru
SOI 3, №S
■■■■
рчва
С.В. КИРСАНОВ,
инженер-программист ООО «НетКрэкер», г. Москва, Россия, [email protected]
В.Н. КОВАЛЕНКО,
к.ф.-м.н., заведующий сектором Института прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН, г. Москва, Россия, [email protected] Е.И. КОВАЛЕНКО,
научный сотрудник Института прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН, г. Москва, Россия, [email protected]
А.Ю. КУЛИКОВ,
младший научный сотрудник Института прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН, г. Москва, Россия, [email protected] М.А. ШИФРИН,
к.ф.-м. н., руководитель медико-математической лаборатории НИИ нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко РАМН, г. Москва, Россия, [email protected]
ТЕХНОЛОГИЯ ИНТЕГРАЦИИ АРХИВОВ МЕДИЦИНСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ1
УДК 681.3.06
Кирсанов С.В., Коваленко В.Н., Коваленко Е.И., Куликов А.Ю., Шифрин М.А. Технология интеграции архивов медицинских изображений (Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН, г. Москва, Россия) Аннотация: В работе рассматривается программный комплекс, обеспечивающий удаленный доступ к медицинским изображениям, которые хранятся в стандартном виде на множестве серверов. Назначение комплекса — поддержка медицинских специалистов в получении исследований, проведенных на диагностических установках различных подразделений и учреждений. Описываются структура комплекса, метод интеграции информации, способ подключения внешних приложений визуализации.
Ключевые слова: интеграция данных; интеграция приложений; PACS-серверы; медицинские изображения; информационный грид.
UDC 681.3.06
Kirsanov S.V., Kovalenko V.N., Kovalenko E.I., Kulikov A.Y., Shifrin M.A. Technology for integration of medical images archives (Keldysh Institute of Applied Mathematics RAS, Moscow, Russia)
Abstract: The paper presents the program complex providing remote access to medical images, stored in standard representation on multiple image servers. The aim of the complex — support of medical specialists in receiving studies which have been carried out on diagnostic installations of various divisions and institutions. The paper describes the complex structure, underlyingdata integration method, the way of linking with external visualization applications. Keywords: data integration; application integration; PACS; medical image; informational Grid.
Введение
В работе описывается задача создания программного комплекса, обеспечивающего удаленный доступ к медицинским изображениям, которые производятся и хранятся в стандартной цифровой форме на различных серверах в одной или нескольких организациях. Разработанный комплекс объединяет
1 Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, проект 11-07-00147-а и Программы фундаментальных исследований Президиума РАН.
© С.В. Кирсанов, В.Н. Коваленко, Е.И. Коваленко, А.Ю. Куликов, М.А. Шифрин, 2013 г.
■ ■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■ 59 ■
W4MM
1 и информационные
технологии
Медицинские данные
>
МИС 1 МИС 2 МИС 3
\/
Система поиска и представления изображений
Система интеграции PACS-cepeepoe
PACS 1 PACS 2 PACS 3
Рис. 1. Принципиальная схема поиска и поставки данных исследований
(интегрирует) данные множества серверов, в результате чего образуется «виртуальный архив» с единой точкой доступа. Прикладное назначение комплекса — поддержка профессиональной деятельности медицинских работников в поиске исследований, проведенных на различных установках, а также визуализация полученных в них изображений на специализированных рабочих местах.
Обращаясь к этой задаче, мы исходили из того, что оценка состояния пациента и качество лечения зависят от полноты информации о нем, в том числе ретроспективной. Важная часть этой информации представлена в виде диагностических изображений различных модальностей: томографических, рентгеновских, ультразвуковых и др. Обеспечивая к ним доступ, мы имеем в виду две основные цели. Первая — дать возможность врачам разных специальностей получать данные исследований, выполненных в рамках одного учреждения. Такая потребность возникает из-за того, что эти данные порождаются на специализированных установках различных подразделений, но для принятия решения специалисту могут потребоваться результаты любого из проведенных исследований. Вторая цель — выход за грани-
цы отдельных учреждений и создание средств для получения данных из инфраструктур, в том числе крупномасштабных, в которые интегрированы автономные системы хранения независимых учреждений. Эта возможность может быть интересна как для обычной практики, так и для исследовательских работ в медицине.
Получение медицинских изображений непосредственно на рабочем месте врача приобретает особый смысл в контексте повседневной деятельности медицинских работников, которая в современной практике поддерживается разнообразными медицинскими информационными системами (МИС), например, клиническими или специализированными. В этом плане должно быть обеспечено встраивание средств доступа к исследованиям в имеющееся программное обеспечение.
Перечисленные цели и условия иллюстрирует рис. 1, на котором представлена общая схема предлагаемого решения. Обратим внимание на то, что изображенные на нижнем уровне архивы исследований (PACS-серверы) являются автономными, то есть ведутся независимо друг от друга и могут быть разнородными, различаясь программным обеспечением и формой представления данных.
"во" ■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■ ■
Медицинские данные
Используемые стандарты, методы и технологии
Работа исходит из следующего представления об организации данных медицинских исследований и базовых способах управлениями этими данными. Современные диагностические установки в рамках одного исследования порождают один или серию файлов цифровых изображений. Установки снабжены программными системами управления, с помощью которых врач аннотирует полученные данные дескриптивной информацией — сведениями об обследуемом пациенте, условиях проведения исследования и т.д. Для постоянного размещения полученные результаты передаются на сервер хранения. С точки зрения архитектуры, такие серверы представляют собой архивы изображений — PACS (Pic-tureArchivingandCommunicationSystem), в которых сочетается файловая система для хранения файлов изображений и база данных, содержащая дескриптивную информацию об исследованиях совместно с указателями на соответствующие файлы изображений.
Хотя PACS-серверы могут быть реализованы разными способами, широко используется стандарт DICOM [1], принятый Международной организацией по стандартизации как ISO standard 12052:2006 «Healthinformatics — Digital imaging and communication in medicine (DICOM) including workflow and data management». Этот стандарт, в частности, унифицирует удаленный доступ к PACS-серверам, определяя информационную модель объектов исследований и ряд сетевых служб. Служба DICOM Store поддерживает запись данных исследований в архив, для поиска/получения данных из архива предназначена служба DICOM Query/Retrieve, а также WADO (WebAccesstoDICOMPersistentObjects), основанная на протоколе HTTP/HTTPS.
Стандартизация на основе DICOM дает возможность создавать приложения, способные работать с любыми PACS-серверами независимо от способа их реализации. Одна-
www.idmz.ru
гол з, №г
■■■■
РЧН
ко основная часть используемых на практике приложений предназначена для работы с единственным PACS-сервером. Достигнутый уровень стандартизации медицинской аппаратуры, развитие сетевых коммуникаций и технологий распределенных систем позволяют ставить вопрос о создании программных средств, которые дают возможность проводить поиск исследований по множеству распределенных PACS-серверов, получать файлы изображений и визуализировать их посредством используемых на практике аналитических программ.
DICOM — это стандарт медицины, но в широком смысле рассматриваемая задача относится к тематике интеграции распределенной информации. В работе показывается, что для решения задачи доступа к распределенным архивам исследований могут быть применены общие технологии и методы интеграции структурированной информации (данных), которые не привязаны к конкретной прикладной области. К их числу относятся технологии информационного грида, которые опираются на стандартизованные формы удаленного доступа к распределенным базам данных. Соответствующие стандарты, заданные в спецификации WS-DAI (Web Service Data Access and Integration) [2], основаны на современных принципах построения распределенных систем — архитектуре грида OGSA (Open Grid Services Architecture) и Web-служб. Стандарты удаленного доступа к базам данных имеют реализацию в комплексе OGSA-DAI/DQP [3], который содержит программные интерфейсы для дистанционного выполнения информационных запросов к нескольким СУБД реляционного и XML типов. Язык таких запросов позволяет выполнять операции над данными, полученными из разных баз, а также операции передачи и преобразования данных.
Кроме того, в работе используются методы интеграции данных, развитые в многочисленных исследованиях. Направленность этих
■ ■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■ ■ ■■ ■■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■■ ■■■ ■ ■ ■ ■■ ■■ ■■■ ■ ■ ■■ S: ■ ■■■ ■ ■
РЧН
Медицинские данные
и информационные
технологии
> методов — представление совокупности распределенных гетерогенных баз в виде единого информационного пространства с общей схемой данных и обеспечение к ним доступа, который не зависит от физического расположения данных, а также от структуры и форматов их хранения [4].
Далее описываются работа пользователя с комплексом доступа к архивам медицинских изображений, его архитектура и способ реализации.
Сценарий работы пользователя
Рассмотрим сценарий пользовательской деятельности по поиску и визуализации изображений, хранящихся на множестве PACS-серверов. Первый шаг сценария — подключение к комплексу и ввод параметров поиска исследований.
Комплекс рассчитан на многопользовательское обслуживание, работа каждого пользователя поддерживается графическим интерфейсом, который выводится в окно Web-браузера. За управление пользовательским интерфейсом отвечает одна из компонент комплекса — управляющее приложение M-PACS.
M-PACS реализовано в форме Web-приложения и, благодаря этому, может быть достаточно просто подключено к какой-либо МИС или использоваться независимо. Примером МИС, к которой подключение выполнено, может служить система электронной карты e-MED [5, 6] НИИ нейрохирургии имени Н.Н. Бурденко. Подключение реализуется как дополнительный элемент интерфейса МИС и, таким образом получение данных исследований происходит в контексте документирования лечебно-диагностического процесса для конкретного пациента. В этом вари-
анте МИС может автоматически формировать и передавать в M-PACS набор значений параметров, по которым осуществляется поиск исследований. Если же M-PACS используется независимо, оно запускается из адресной строки Web-браузера, а значения поисковых параметров вводятся вручную (рис. 2).
В число параметров поиска входят:
• фамилия, пол и дата рождения пациента;
• модальность исследования;
• нижние и верхние границы даты и времени проведения исследования.
Эти параметры определяются стандартом DICOM как обязательные атрибуты исследования.
По полученным одним из двух способов значениям параметров выполняется массовый поисковый запрос, который позволяет получить данные об исследованиях от всех обслуживаемых PACS-серверов. Найденные исследования отображаются на Web-странице вместе с панелью ввода поисковых параметров (рис. 3).
При поиске решается проблема транслитерации. Она заключается в том, что в медицинских системах именные данные обычно представляются в соответствии с отечественными правилами (фамилия, имя, отчество) на русском языке, в то время как актуальная версия стандарта DICOM не предусматривает использования кириллицы (а также латиницы с диакритическими знаками). Это приводит к тому, что каждый специалист, работающий на диагностической установке, регистрирует пациентов, вручную транслитерируя их именные данные в латинский алфавит. В результате даже на одном PACS-сервере именные данные одного и того же человека могут различаться2.
2 Следует заметить, что проблемы транслитерации можно избежать, если на диагностической установке имеется опция Modality Worklist, позволяющая принимать заявки на исследования из других информационных систем, которые могут производить автоматическую транслитерацию. Не говоря уже о том, что эта опция достаточно часто не входит в состав программного обеспечения установок, даже при ее наличии на более новых устройствах проблема может сохраняться для старых исследований, в которых транслитерация производилась вручную.
62
Медицинские данные
Поиск исследований: DCM 1 RAD
Рис. 2. Панель ввода поисковых параметров
Рис. 3. Результаты поиска исследований
Способ поиска учитывает это обстоятельство. При подготовке запроса выполняется однозначная транслитерация именных данных в латинский алфавит, а при поиске исследований на PACS-серверах отбираются те из них, которые «похожи» на латинскую транслитерацию. Найденные исследования ранжируются по степени близости значений именных данных, и в результате пользователь получает список, из которого он может выбрать требуемые исследования. Эту ситуацию иллюстрируют строки 1 и 2 на рис. 3. В результатах поиска приводится также дополнительная информация об исследованиях, которая имеется на PACS-серверах, но может быть неизвестна пользователю.
Следующий шаг сценария — визуализация изображений. В текущей версии комплекса предусмотрено использование двух программ визуализации: ClearCanvas Workstation [7] и Radscaper [8]. Пользователь отмечает несколько исследований, которые он хочет просмотреть, и нажимает одну из двух кнопок визуализации Workstation/Radscaper (рис. 3). Производится доставка файлов выбранных исследований и в отдельном окне запускается выбранная программа визуализации.
Одна из подключенных к M-PACS программ визуализации — Windows-приложение ClearCanvas Workstation [7]. Достаточно широкая базовая конфигурация этого приложения свободно распространяется, широко
■ ■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■ 63 ■
W4MM
1 и информационные
технологии
Медицинские данные
Рис. 4. Окно визуализации изображений браузера ClearCanvas Workstation
используется специалистами и обладает разнообразными возможностями для анализа изображений, в их числе:
• визуализация изображений с группировкой их по сериям;
• обработка оптических характеристик изображения (изменения яркости, контраста, инвертирование цветов);
• поворот изображений, увеличение отдельных частей;
• вывод детальной технической информации об исследовании;
• замер расстояний и площадей на изображении.
Окно ClearCanvas Workstation показано на рис. 4.
Аналогичными, но несколько меньшими возможностями обладает второй используемый DICOM-браузер — Radscaper [8]. В
сравнении с Clear Canvas Workstation этот браузер имеет два преимущества. Во-первых, он может работать с PACS-серверами, отличными от ClearCanvas Image Server, на который ориентирован браузер ClearCanvas Workstation, так как взаимодействует с серверами только по стандарту DICOM. Из-за этого, однако, увеличивается время доставки файлов изображений (в ClearCanvas Workstation ускорение достигается за счет использования нестандартной службы, установленной на Image Server). Во-вторых, Radscaper реализован в виде апплета, то есть не требует установки на компьютере пользователя дополнительного приложения.
При визуализации с помощью программы Radscaper для каждого отмеченного исследования открывается новое окно непосредственно в Web-браузере (рис. 5).
■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■ ■
Медицинские данные
www.idmz.ru SOI 3, №S
■■■■
рчва
Рис. 5. Окно визуализации изображений браузера Radscaper
Рис. 6. Взаимодействие компонентов комплекса поиска исследований
Состав компонентов комплекса и решаемые ими задачи
Комплекс, реализующий описанный сценарий, является распределенной системой, которая состоит из следующих компонентов:
• управляющего приложения (M-PACS);
• системы интеграции реляционных баз данных MQ-DAI;
• программ визуализации изображений. Схема взаимодействия этих компонентов между собой и с внешними компонентами представлена на рис. 6.
Приложение M-PACS реализует логику получения исследований, поддерживая графический интерфейс для задания параметров поиска, вывода результатов поиска и отбора
■ ■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■ 65 ■
РЧВВ
Медицинские данные
и информационные
технологии
> исследований для визуализации. Оно также строит запросы к системе MQ-DAI для поиска исследований и получает от нее результаты, выполняет операции доставки файлов изображений. Кроме того, M-PACS играет интегрирующую роль, реализуя механизмы вызова программ визуализации изображений — DICOM-браузеров.
Разработанная в ИПМ РАН система MQ-DAI [9,10] представляет собой средство общего назначения, решающее задачу интеграции автономных гетерогенных баз данных и образования из них информационных инфраструктур. В результате интеграции образуется общее пространство данных, на котором могут выполняться массовые поисковые запросы, поставляющие данные из всех интегрированных баз.
В данном случае MQ-DAI берет на себя наиболее ресурсоемкую часть сценария — поиск исследований по всему множеству обслуживаемых архивов — PACS-серверов. Она выполняет следующие функции:
• принимает запросы на поиск исследований от приложения M-PACS;
• преобразует его в набор SQL-запросов к каждому подключенному PACS-серверу;
• объединяет полученные от них частичные результаты, формируя общий результат;
• возвращает (асинхронно, по отдельному запросу) результат M-PACS.
В дополнение к этой основной функциональности система MQ-DAI предоставляет набор административных операций управления распределенным множеством PACS-серверов. Операции управления позволяют включать отдельные PACS-серверы в инфраструктуру и исключать их из нее, не прерывая обработку поисковых запросов. Управление возлагается на администраторов PACS-серверов, которые могут дистанционно выполнять эти операции.
Компоненты комплекса размещаются на нескольких компьютерах и взаимодействуют между собой по сети. M-PACS является Web-
приложением, то есть устанавливается и функционирует на некотором Web-сервере, а доступ пользователей к M-PACS осуществляется через Web-браузер, в среде которого генерируется интерфейс поиска исследований. К рабочему месту пользователя предъявляются минимальные требования: должны быть установлены лишь Web-браузер и Java-машина.
Если в качестве DICOM-браузера используется программа ClearCanvas Workstation, являющаяся приложением Windows, она должна быть установлена на пользовательском компьютере и зарегистрирована на всех PACS-серверах, с которых доставляются файлы изображений. Браузер Radscaper реализован в форме Java-апплета, который подключен к одной из страниц JSP (Java Server Pages) интерфейса M-PACS и вызывается после выбора исследований для визуализации. В этом случае дополнительных установок на пользовательском компьютере не требуется.
Система MQ-DAI устанавливается на отдельном сервере и обслуживает всех пользователей комплекса. MQ-DAI взаимодействует с СУБД PACS-серверов, выполняя на них частичные запросы, по стандартному дистанционному протоколу JDBC (Java Database Connectivity). Поэтому включение PACS-сервера в инфраструктуру не требует установки на нем дополнительного программного обеспечения или какого-либо его конфигурирования.
Реализация основных механизмов
Поиск исследований
Первым шагом пользовательского сценария является поиск исследований по набору идентифицирующих параметров. Если приложение M-PACS работает в составе МИС, часть параметров определена в контексте этой системы и передается M-PACS при вызове Web-страницы интерфейса. В этом случае интерфейс M-PACS позволяет ввести допол-
- -66- ■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■ ■
Медицинские данные
нительные параметры, например, дату исследования, а если M-PACS используется независимо, то должны быть введены все необходимые параметры.
Поиск исследований производится по множеству PACS-серверов, причем предполагается, что базы данных дескриптивной информации всех PACS-серверов соответствуют реляционной модели и поддерживают язык запросов SQL-92. По полученным параметрам M-PACS строит массовый поисковый запрос в формате, который определяется системой MQ-DAI. Детально программный интерфейс вызова M-PACS, форма массового запроса, а также способ подключения PACS-серверов описаны в работе [11].
Выполнение запросов поиска исследований
Система MQ-DAI, выполняющая массовые запросы, ориентирована на интеграцию баз данных реляционного типа, и это сужает применимость комплекса в целом. Хотя в большинстве современных PACS-серверов используются реляционные базы данных, стандарт DICOM не предписывает этого. Информационная модель DICOM — Query/Retrieve Information Model допускает и иные способы хранения данных, а также частные протоколы их поиска и извлечения.
В перспективе ограничение лишь реляционными PACS-серверами может быть снято. Система MQ-DAI в части доступа к базам данных и выполнения распределенных запросов опирается на комплекс OGSA-DAI/DQP [12]. Этот комплекс способен обеспечивать доступ к гетерогенным базам, которые в рамках реляционной модели различаются типами СУБД. Достигается это за счет использования сменных драйверов в соответствии с типом СУБД. Благодаря этому, в рамках программной архитектуры OGSA-DAI/DQP вопрос выполнения поисковых запросов на основе стандарта DICOM может быть решен путем разработки специального типа драйвера,
www.idmz.ru
гол з, №г
шшял
РЧВВ
который преобразует реляционные запросы в запросы DICOM и реализует взаимодействие со стандартными службами PACS-серверов.
В то же время использование таких средств общего назначения, как система MQ-DAI, имеет ряд преимуществ при решении задач интеграции данных.
• MQ-DAI дает возможность интегрировать базы с содержательно разными данными. Информационная инфраструктура, получаемая в результате интеграции, может включать не только PACS-серверы, но также и другие базы. Это позволяет создавать приложения, выполняющие многоаспектную обработку данных, получаемых из разнообразных источников.
• В MQ-DAI реализованы механизмы, которые оптимизируют выполнение массовых запросов большой вычислительной сложности, причем это относится не только к объединению данных (оператор UNION), получаемых из разных баз, но и к оператору связывания (JOIN).
• Одной из наиболее важных проблем, особенно в медицинской сфере, является защита данных. Для MQ-DAI разработаны методы контроля доступа, основанные на современных подходах [13].
• В составе MQ-DAI имеются средства управления инфраструктурой распределенных баз данных, которые позволяют дистанционно подключать/отключать отдельные базы без нарушения работы приложений.
Подключение программ визуализации изображений и доставка файлов
Программы визуализации изображений — ClearCanvas Workstation и Radscaper — получают результаты поиска исследований, доставляют файлы изображений и визуализируют их.
DICOM-браузер ClearCanvas Workstation представляет собой Windows-приложение, реализованное на платформе Microsoft.NET и языке C#. В силу того, что архитектура ClearCanvas Workstation ориентирована на
■ ■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■ 67 ■
РЧН
Медицинские данные
и информационные
технологии
> интерактивный режим, ее включение как составной части в другие программы вызывает определенные трудности (хотя реализация основана на архитектуре плагинов и допускает подключение к ней внешних модулей). Для вызова ClearCanvasWorkstation из приложения M-PACS разработан промежуточный модуль, который инициализирует исполнительную среду браузера и запускает его, сразу визуализируя окно с найденными исследованиями.
При запуске ClearCanvas Workstation получает от M-PACS атрибуты исследований, необходимые для доставки файлов изображений, доставка выполняется собственными механизмами браузера. При передаче файлов используется потоковый протокол (streaming), что ускоряет эту операцию. Однако протокол является нестандартным, и это ограничивает круг PACS-серверов, для которых может применяться ClearCanvas Workstation. Кроме того, в конфигурации этого браузера должны быть объявлены все доступные ему PACS-серверы. В целом использование ClearCanvas Workstation можно рекомендовать для инфраструктур с небольшим количеством PACS-серверов, которые поддерживают потоковую передачу файлов.
Второй вариант программы визуализации — Radscaper может использоваться при работе с любыми PACS-серверами. Radscaper представляет собой Java-апплет, который визуализирует заданные в формате DICOM-файлы изображений внутри страницы Web-браузера. Визуализируемые файлы должны размещаться на том же сервере, на котором выполняется Radscaper, либо Radscaper может их доставить с некоторого Web-сервера, используя для этого протокол HTTP(S). Однако доставку файлов непосредственно с PACS-серверов Radscaper не поддерживает, и эту часть работы берет на себя приложение M-PACS, используя для этого службу WADO.
Удаленный доступ WADO (Web Access to DICOM Persistent Objects) [14] является одной
из составляющих стандарта DICOM. Согласно стандарту, для получения файла в запросе WADO требуется указать набор атрибутов, который точно определяет DICOM-изображение, содержащееся в некотором исследовании. К таким атрибутам относятся идентификаторы серий в исследовании и идентификаторы изображений в сериях. Помимо атрибута StudyUID, который извлекается на стадии поиска исследований, необходимы также атрибуты SeriesUID и ObjectUID. Для получения этих двух недостающих параметров используется стандартная служба Query/Ret-rieve PACS-сервера, обращение к которой строится с помощью открытой библиотеки dcm4che [15]. Приложение M-PACS обращается к службе Query/Retrieve определенного PACS-сервера, выполняя операцию C-FIND, результаты которой содержат идентификаторы серий и изображений.
Таким образом, образуется полный набор параметров для выполнения запроса на передачу файлов, которые доставляются на сервер, где размещается M-PACS. Далее M-PACS динамически конфигурирует Radscaper, формируя список локальных адресов файлов, и запускает его.
Заключение
Описанный программный комплекс опирается на универсальное средство — систему MQ-DAI интеграции баз данных. Помимо тех преимуществ, которые дает использование современных стандартов, методы интеграции данных, реализованные в MQ-DAI, обеспечивают функционирование комплекса при меняющемся составе архивов, что способствует постепенному наращиванию инфраструктуры PACS-серверов. MQ-DAI также открывает возможность включения в инфраструктуру баз данных, отличных от PACS-серверов, и содержит программные интерфейсы для разработки использующих их приложений.
Отметим еще раз, что подключение PACS-сервера не предполагает внесения каких-либо
-ев- ■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■ ■
Медицинские данные
изменений в его структуру данных. Подключение возлагается на администратора сервера и не требует особых навыков. При подключении в базе данных PACS-сервера создается учетная запись, посредством которой система MQ-DAI получает удаленный доступ по протоколу JDBC к нескольким таблицам. Кроме того, определяются отображения таблиц глобальной схемы на таблицы PACS-сервера. Это также не вызывает трудностей, так как отображения задаются в форме пользовательских представлений, которые традиционно используются на практике.
Часто применение универсальных средств сказывается на технических характеристиках конкретных приложений. В рамках разработанного комплекса производительность MQ-DAI является достаточной: время выполнения поиска-визуализации составляет примерно 5 секунд и тратится в основном на загрузку DICOM-брау-
www.idmz.ru
гол з, №г
■■■■
РЧН
зеров и передачу файлов. Как показали проведенные на модельной инфраструктуре эксперименты, время выполнения поисковых запросов на 100 базах данных составляет менее 1 секунды.
Система MQ-DAI существенно упростила разработку комплекса, так что наиболее сложным оказалось подключение программ визуализации изображений — DICOM-браузеров. Обычно они разрабатываются как независимые приложения, и реализация их вызова составляет отдельную задачу. Положительным моментом является то, что число применяемых на практике браузеров невелико.
Перспективы развития пилотной версии комплекса мы связываем с более полным использованием стандартных служб DICOM, c разработкой средств контроля доступа, адаптированных к условиям медицинских учреждений, и с созданием графических интерфейсов управления инфраструктурой PACS-серверов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Digital Imaging and Communications in Medicine, 2013 г. URL: http://medical.ne-ma.org/ (Дата обращения: 19.02.2013).
2. AntoniolettiM., Atkinson M., Jackson M, Lynden S., Malaika S., Paton N.W. Web Services Data Access and Integration — The Core WS-DAI Specification//Open Grid Forum (2012). URL: http://ogf.org/documents/GFD.74.pdf (Дата обращения: 19.02.2013).
3. OGSA-DAI, Open Grid Service Architecture — Data Access and Integration. URL: www.ogsadai.org.uk (Дата обращения: 19.02.2013).
4. LenzeriniM. Data Integration: A Theoretical Perspective//PODS 2002, P. 233-246. URL: http://www.dis. uniroma 1 .it/~lenzerin/homepagine/talks/Tutorial PODS02.pdf (Дата обращения: 19.02.2013).
5. Shifrin M, Kalinina E, Kalinin E. EPR Project for N.N.Burdenko Neurosurgical Institute: Goals, Technology, Results, Future Trends// British journal on healthcare computing and information management. — 2003. — V. 20. — № 7.
6. Shifrin M, Kalinina E., Kalinin E. Sustainability view on EPR system of N.N. Burdenko Neurosurgical Institute//Proceedings of the 12th World Congress on Health (Medical) Informatics. — Part 2. — IOS Press, 2007.
7. ClearCanvas — Open source RIS/PACS and DICOM viewer. URL: http://sourcefor-ge.net/projects/clearcanvas/?source=navbar (Дата обращения: 05.03.2013).
8. Radscaper — An online Java Web-based DICOM viewer.URL: http://www.divi-nev.com/radscaper/ (Датаобращения: 19.02.2013).
9. Коваленко B.H., Коваленко Е.И, Куликов А.Ю. Система массовой интеграции баз данных: функциональные возможности и способ реализации//Распределенные вычисле-
■ ■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■ 69 ■
W4MM
1 и информационные
технологии
Медицинские данные
ьяав
А
ния и Грид-технологии в науке и образовании: Труды 5-й Международной конференции «Распределенные вычисления и Грид-технологии в науке и образовании». — Дубна, 2012.
10. Коваленко В.Н., Куликов А.Ю. Интеграция данных и язык запросов в масштабных информационных инфраструктурах//Программные продукты и системы. — 2012. — №3. — C. 124-130.
11. Кирсанов С.В., Коваленко В.Н, Коваленко Е.И, Куликов А.Ю., Шифрин М.А. Программный комплекс интеграции архивов медицинских изображений//Препринт ИПМ им. М.В. Келдыша. — 2013. — №4. — 24 с. URL: http://library.keldysh.ru/pre-print.asp?id=2013-4 (Дата обращения: 19.02.2013).
12. Lynden S, Mukher/'ee A., Hume A.C, Fernandes A., Eaton N.W, Sakellariou R., Watson P. The design and implementation of OGSA-DQP: A service-based distributed query proces-sor//Future Generation Computer Systems. — Vol. 25. — Is. 3. — 2009. — P. 224-236. URL: http://www.cs.man.ac.uk/~norm/papers/fgcs09.pdf (Дата обращения: 19.02.2013).
13. Коваленко В.Н., Куликов А.Ю. Определение политики контроля доступа для инфраструктур с массовой интеграцией баз данных (в печати).
14. DICOM-P18 Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM), Part 18: Web Access to DICOM Persistent Objects (WADO), 2004//National Electrical Manufacturers Association.
15. dcm4che — Open Source Clinical Image and Object Management//URL: http://www.dcm4che.org/ (Дата обращения: 19.02.2013).
Органайзер
XII Международная научно-практическая конференция
«ТЕХНОЛОГИИ ИННОВАЦИОННОГО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ»
Дата и место проведения: 5-8 июня 2013 г., г. Казань
Организатор: компания «Корпоративные информационные рутины» при участии Министерства здравоохранения Республики Татарстан и Министерства информатизации и связи Республики Татарстан.
Темы Конференции:
• рассмотрение результатов реализации программы модернизации здравоохранения и опыта успешного применения информационных технологий в сфере здравоохранения;
• обсуждение ЕГИСЗ: достигнутые результаты и концепции дальнейшего развития;
• перспективы программы модернизации на 2013-2020 годы;
• определение перспективных направлений развития информационных систем в здравоохранении;
• представление современных интеллектуальных решений в области защиты информации;
• обзор новейших разработок в области информационных технологий для повышения эффективности управления в сфере здравоохранения.
Контактные данные организаторов:
Тел.: (843) 298-30-34, +7-927-403-72-14 E-mail: [email protected]
" "та" ■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■■ ■ ■ ■■■ ■ ■ ■ ■ ■
