Hacimsel veri görüntüleme ve web tabanlı tıbbi görüntü arşivleme iletim sistemi

Abstract

Tıbbi görüntülerin arşivlenmesi, iletilmesi ve işlenmesi oldukça fazla disk kapasitesi,ağ bant genişliği ve çok yoğun hesaplama gerektirmektedir. Bu çalışmada web tabanlı PACS(Picture Archiving and Communication System) görüntü arşivleme, iletim ve işleme sistemikonu olarak seçilmiştir. Özellikle, hacimsel veri depolama, görüntüleme ve bölümlemekonusunda çalışmalar yapılmıştır. Bu amaca yönelik olarak, örnek bir PACS sistemigerçeklenmiş ve bu sistem üzerinde hacimsel veri görüntüleme işlemleri için gelenekselyöntemler incelenmiştir. Hacimsel verilerdeki üç boyutlu doku ve organların bölümlenmesiiçin eşik ve istatistiksel temelli yöntemler uygulanmıştır. Ayrıca, hacimsel görüntülerindeğişik bakış açılarından incelenebilmesi için öteleme, döndürme ve izdüşüm tekniklerikullanılmıştır.DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) formatındaki dosyalarınokunarak, röntgen görüntüleri üzerinde parlaklık-karşıtlık, yakınlaştırma-uzaklaştırma,büyüteç, döndürme, filtreleme ve hekimlere yardımcı olacak çeşitli görüntü işleme işlemleriile hacimsel röntgen görüntülerinin üç boyutlu olarak görüntülenmesi üzerineyoğunlaşılmıştır. Işın atma algoritması kullanılarak, bölümlenen üç boyutlu doku veyaorganların etkileşimli görüntülenmesi gerçekleştirilmiştir. Geliştirilen hacimsel verigörüntüleme modüllerinin diğer tıbbi görüntü arşivleme ve iletim sistemleri ile kolaycabütünleştirilebileceği gösterilmiştir.Test materyali olarak Karadeniz Teknik Üniversitesi Farabi Hastanesi RadyolojiBölümü'nden farklı bireylere ait CT, MR, Tomografi ve X-Ray görüntüleri alınmış ve bugörüntülerle sistem test edilmiştir.Sonuç olarak, web tabanlı bir tıbbi görüntü arşivleme ve iletim sistemi, eşik tabanlı vedoku tabanlı hacimsel veri görüntüleme yapabilen, bir uygulama geliştirilmiştir.

Medical data archiving, communication and processing requires large amount ofstorage, bandwidth and computations. This thesis primarily deals with the threshold, texturebased 3D volume rendering, and web based Picture Archiving and Communication System(PACS). Then, we explored the details of the 3D volume rendering techniques and web basedPACS. An interactive volume rendering and segmentation techniques are used to visualizethree dimensional tissues and organs in the volumetric data. Here, a statistical segmentationapproach is developed to segment the three dimensional tissues and organs.In this study, Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM) standard isused to archives and communicate the medical data. A web based PACS system that includesbrightness-contrast, zoom, magnifier, rotate, filter and some special image processingoperators is implemented to help clinicians during diagnosis process. A ray casting method isalso employed to visualize the segmented volumetric data. These approaches may easily beintegrated to other PACS systems.Test material such as CT, MR, Tomography and X-Ray images are taken from theRadiology Department at Karadeniz Technical University Farabi Hospital. Practically, thedeveloped system is examined in the same hospital.Finally, a threshold and texture based three dimensional volume rendering system isdeveloped and integrated to a web based PACS.