СИСТЕМА ХРАНЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ ДЛЯ ОРТОПЕДО-ТРАВМАТОЛОГИЧЕСКИХ КЛИНИК

А. Н. Челноков, И. С. Сомов, А. А. Головин

Уральский НИИ травматологии и ортопедии, Екатеринбург, Россия

Невозможно переоценить роль визуальной информации для принятия врачебных решений в ортопедии и травматологии. Анализ результатов и совершенствование методов лечения, аккумуляция клинического опыта, подготовка учебно-демонстрационного материала и другие аспекты работы ортопедо-травматологических клиник требуют создания хранилищ изображений. Традиционные средства хранения изображений, в основном, исчерпывались рентгеновским архивом учреждения и персональными подборками слайдов.

Появившиеся в последние десятилетие индустриальные системы хранения и обработки медицинских изображений PACS (Picture Archiving and Communication System) для радиологической службы, ориентированные на стандарт хранения и передачи изображений ACR-NEMA/DICOM, обеспечивают оцифровку и сложные методы анализа изображений, включающие трехмерное моделирование; хранение изображений с сопровождающей информацией в специализированной базе данных. Они реализованы на сложном и дорогостоящем оборудовании (компьютерные и магниторезонансные томографы, некоторые аппараты ультразвуковой диагностики). Многие промышленные решения имеют закрытую архитектуру, что означает невозможность (или недоступность без покупки дополнительных компонентов) вывода изображений в виде файлов на универсальные внешние носители или передачу по сети.

С ростом доступности средств получения цифровых изображений (цифровых фотоаппаратов, сканеров, документальных камер, плат видеозахвата и др.) возможности клиницистов по визуальному документированию лечебного процесса значительно расширились.

Накапливаемые изображения быстро начинают занимать объемы в десятки и сотни мегабайт. И даже если с хранением компьютерных томограмм при наличии в учреждении какой-либо системы PACS нет проблем, существует потребность организованного хранения и множества других изображений (снимки на пленке или бумаге, клинические и интраоперационные фото- и видеозаписи, изображения макро- и микропрепаратов и др.). Хотя недорогие носители информации достаточно доступны (цена CD-R емкостью 700 Мб на сегодня менее 20 руб.), это не спасает от необходимости упорядочить накапливаемые изображения с помощью средств каталогизации и поиска. Ценной была бы возможность коллективной работы с накопленными изображениями как в локальной сети, так и через Internet.

Нашей целью была разработка сетевой программной среды для хранения медицинских изображений, обеспечивающей потребности врачей и научных сотрудников в области ортопедии и травматологии.

При выборе среды разработки учитывались современные тенденции развития технологий доступа к данным, в частности, использование для этого Web-технологий не только в Internet, но и в локальной сети. Важным обстоятельством явилось стремительное развитие свободно распространяемого программного обеспечения с открытыми исходными текстами (Open Source), что делает его доступным для организаций с ограниченным бюджетом. Широкий круг разработчиков обеспечивают динамизм его совершенствования. Все использованное системное программное обеспечение является доступным для бесплатной загрузки из Internet. Разработка выполнена на базе операционной системы Debian Linux 2.2.

Разработанная система имеет трехуровневую архитектуру, считающуюся на сегодня наиболее прогрессивной при работе с базами данных:

1) клиент - стандартный Internet-браузер (обычно Internet Explorer, поставляемый с MS Windows);

2) сервер приложений, реализующий бизнес-логику и генерирующий HTML код, отображаемый браузером - использована среда Z Object Publishing Environment 2.3.2, основанная на языке Python. Это объектно-ориентированное компонентное программное обеспечение, предназначенное для создания высокодинамичных интерактивных web-приложений;

3) cервер баз данных, обеспечивающий их хранение и выдачу по запросу. Нами был использован PostgreSQL 7.1.

Программный комплекс обеспечивает сохранение изображений в популярных форматах (JPEG, GIF, TIFF, BMP и др.). При помещении изображения в базу автоматически создается его миниатюра для предварительного просмотра, а также его уменьшенная копия, соответствующая экранному разрешению. Сохраняется сопутствующая информация - идентификационные данные пациента и дата создания изображения; из списков выбираются тип снимка, проекция, этап лечения, сегмент/отдел. Для поиска изображений используется интерфейс QBE (Query by Example, запрос по примеру). Имеется развитая система авторизации доступа, позволяющая задавать роли пользователей (врач, научный сотрудник, курсант, администратор системы и т.д.) и соответственно делегировать права на просмотр и изменение изображений.

Начатая эксплуатация системы показала ее жизнеспособность. Она достаточно легка в освоении неподготовленными пользователями. Ее использование позволяет резко сократить время на поиск и подготовку иллюстративного материала любого назначения. Возможность оперативного доступа к архиву клинических изображений полезна при выборе оптимальной тактики на основании имеющихся в базе прецедентов, а также в случаях повторных обращений пациентов. Стало возможным представление визуальных материалов на телеконсультации в Internet прямо из описанной среды хранения изображений. Производительность системы достаточно высока при использовании в качестве клиентов даже недорогих массовых компьютеров.