Розподілена система обміну DICOM-зображень з безвтратним стисканням з використанням одноплатних комп'ютерів

Abstract

Кваліфікаційна бакалаврська робота присвячена дослідженню теоретичних і практичних засад побудови розподіленої системи обміну DICOM-зображеннями з безвтратним стисканням на базі доступних одноплатних комп’ютерів. Актуальність роботи зумовлена зростанням обсягів медичних візуальних даних, необхідністю їх оперативного передавання між вузлами медичної інформаційної інфраструктури, а також потребою у використанні компактних і економічно доцільних апаратних засобів для організації периферійного рівня обробки. У роботі розглянуто підхід, за якого частина операцій з приймання, підготовки та передавання DICOM-даних виконується на периферійному вузлі, побудованому на Raspberry Pi 4, а центральне архівування та серверна взаємодія забезпечуються PACS-сервером Orthanc. Об’єктом дослідження є процес обміну медичними зображеннями у форматі DICOM у розподілених інформаційних системах. Предметом дослідження є методи безвтратного стискання медичних зображень, а також архітектурні й програмно- апаратні засоби побудови системи розподіленого обміну на основі одноплатних комп’ютерів. Метою роботи є розробка прототипу розподіленої системи обміну DICOM-зображеннями з безвтратним стисканням для підвищення ефективності передавання та оброблення медичних даних в умовах обмежених апаратних ресурсів. Практичне значення одержаних результатів полягає у можливості використання запропонованого рішення для створення доступного стенду або прототипу системи обміну медичними зображеннями з підтримкою PACS-сумісної взаємодії, локального безвтратного стискання та мережевого передавання даних... The bachelor’s thesis is devoted to the study of theoretical and practical principles of building a distributed DICOM image exchange system with lossless compression based on affordable single-board computers. The relevance of the work is determined by the growing volume of medical imaging data, the need for their prompt transmission between nodes of medical information infrastructure, as well as the demand for compact and cost-effective hardware solutions for organizing the peripheral level of data processing. The thesis considers an approach in which part of the operations related to receiving, preparing, and transmitting DICOM data is performed on a peripheral node built on Raspberry Pi 4, while central archiving and server interaction are provided by the Orthanc PACS server. The object of the study is the process of exchanging medical images in DICOM format within distributed information systems. The subject of the study is the methods of lossless compression of medical images, as well as architectural, software, and hardware means of building a distributed exchange system based on single-board computers. The purpose of the thesis is to develop a prototype of a distributed DICOM image exchange system with lossless compression in order to improve the efficiency of transmitting and processing medical data under limited hardware resources. The practical significance of the obtained results lies in the possibility of using the proposed solution to create an affordable stand or prototype of a medical image exchange system with PACScompatible interaction, local lossless compression, and network-based data transmission...