Hacimsel veri görüntüleme ve web tabanlı tıbbi görüntü arşivleme iletim sistemi

Abstract

Tıbbi görüntülerin arsivlenmesi, iletilmesi ve islenmesi oldukça fazla disk kapasitesi, ag bant genisligi ve çok yogun hesaplama gerektirmektedir. Bu çalısmada web tabanlı PACS (Picture Archiving and Communication System) görüntü arşivleme, iletim ve işleme sistemi konu olarak seçilmistir. Özellikle, hacimsel veri depolama, görüntüleme ve bölümleme konusunda çalısmalar yapılmıstır. Bu amaca yönelik olarak, örnek bir PACS sistemi gerçeklenmis ve bu sistem üzerinde hacimsel veri görüntüleme işlemleri için geleneksel yöntemler incelenmistir. Hacimsel verilerdeki üç boyutlu doku ve organların bölümlenmesi için esik ve istatistiksel temelli yöntemler uygulanmıstır. Ayrıca, hacimsel görüntülerin degisik bakıs açılarından incelenebilmesi için öteleme, döndürme ve izdüsüm teknikleri kullanılmıstır. DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) formatındaki dosyaların okunarak, röntgen görüntüleri üzerinde parlaklık-karsıtlık, yakınlastırmauzaklastırma, büyüteç, döndürme, filtreleme ve hekimlere yardımcı olacak çesitli görüntü isleme islemleri ile hacimsel röntgen görüntülerinin üç boyutlu olarak görüntülenmesi üzerine yogunlasılmıstır. Isın atma algoritması kullanılarak, bölümlenen üç boyutlu doku veya organların etkilesimli görüntülenmesi gerçeklestirilmistir. Gelistirilen hacimsel veri görüntüleme modüllerinin diger tıbbi görüntü arsivleme ve iletim sistemleri ile kolayca bütünlestirilebilecegi gösterilmistir. Test materyali olarak Karadeniz Teknik Üniversitesi Farabi Hastanesi Radyoloji Bölümü’nden farklı bireylere ait CT, MR, Tomografi ve X-Ray görüntüleri alınmıs ve bu görüntülerle sistem test edilmistir. Sonuç olarak, web tabanlı bir tıbbi görüntü arsivleme ve iletim sistemi, esik tabanlı ve doku tabanlı hacimsel veri görüntüleme yapabilen, bir uygulama gelistirilmistir. Medical data archiving, communication and processing requires large amount of storage, bandwidth and computations. This thesis primarily deals with the threshold, texture based 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 based PACS. An interactive volume rendering and segmentation techniques are used to visualize three dimensional tissues and organs in the volumetric data. Here, a statistical segmentation approach is developed to segment the three dimensional tissues and organs. In this study, Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM) standard is used to archives and communicate the medical data. A web based PACS system that includes brightness-contrast, zoom, magnifier, rotate, filter and some special image processing operators is implemented to help clinicians during diagnosis process. A ray casting method is also employed to visualize the segmented volumetric data. These approaches may easily be integrated to other PACS systems. Test material such as CT, MR, Tomography and X-Ray images are taken from the Radiology Department at Karadeniz Technical University Farabi Hospital. Practically, the developed system is examined in the same hospital. Finally, a threshold and texture based three dimensional volume rendering system is developed and integrated to a web based PACS.