Odprtokodni sistem za zajem in obdelavo medicinskih slik iz ultrazvočnih diagnostičnih naprav po DICOM standardu

Opis projekta

Projekt Odprtokodni sistem za zajem in obdelavo medicinskih slik iz ultrazvočnih diagnostičnih naprav po DICOM standardu je potekal v okviru programa Po kreativni poti do znanja, ki omogoča povezovanje visokošolskih zavodov z (ne)gospodarstvom. Projekt smo izvajali od marca do junija 2020. V okviru projekta so sodelovali študenti Radiološke tehnologije na Zdravstveni fakulteti Univerze v Ljubljani (ZF), študenta Elektrotehnike in Aplikativne elektrotehnike na Fakulteti za elektrotehniko Univerze v Ljubljani (FE), partnersko podjetje ECHOSON d.o.o., pedagoški mentorji iz obeh omenjenih fakultet ter delovni mentor iz partnerskega podjetja.

Aktivnosti smo izvajali v prostorih ZF in FE ter v postorih podjetja ECHOSON. Ker je projekt potekal v času epidemije COVID-19 v Sloveniji, smo morali del aktivnosti izvesti na daljavo, kar pa ni oviralo poteka projekta in izvedbe zastavljenih ciljev.

Spletna aplikacija

V okviru projekta smo izdelali spletno aplikacijo za dostop do slik medicinske ultrazvočne diagnostike, ki jih uporabnik (npr. zdravnik ali pacient) lahko na zahtevo dosega iz DICOM strežnika (Orthanc). Navodila za uporabo in primeri uporabniških računov z različnimi dostopi so opisani na sami spletni strani. Zaradi svoje odprtokodne zasnove je aplikacija primerna za nadaljni razvoj odprtih in cenovno dostopnih PACS/RIS/HIS rešitev, ki temeljijo na uveljavljenih standardih DICOM, HL7…

Fantom

V okviru projekta smo s tehnologijo 3D tiskanja izdelali tudi prototip testnega telesa (fantoma) za ultrazvočno medicinsko diagnostiko.

Prvi prototip ohišja se je na testiranjih izkazal za preveč porozen za vodo, medtem ko je namenski UZ gel lepo zadrževal. Natisnjen pokrov se je izkazal za neuporaben, saj je odboj UZ valovanja od njega prevelik. Se je pa kot pokrov za koristno izkazala tanka elastična opna (testirali smo lateks in podobne materiale). Ob testiranjih so bili vidni filamenti na različnih globinah in v različnih smereh, kar pomeni, da je zasnova fantoma uspešna. Po testiranjih so študentje ob pomoči mentorjev izrisali načrt nove verzije fantoma, ob naslednjih poudarkih:

  • globina ohišja je primerna,
  • postavitev in struktura flamentov je primerna,
  • v prečnem prerezu se bo fantom razširil na 10 cm vzdolž ožje stranice in za 50 % vzdolž daljše stranice. S tem bo uporabnik lahko ob uporabi poljubno vrtel UZ sondo po opni, ne da bi ob tem zadel v steno fantoma,
  • zunanja stena fantoma bo natisnjena z materialom in na način, ki ne bo puščal vode,
  • zgoraj bo fantom prekrit s tanko elastično opno (npr. lateks).

Kljub formalnemu zaključku projekta bomo z izdelavo in testiranjem fantoma nadaljevali, saj je to v interesu znanstveno-raziskovalnega in pedagoškega dela na Zdravstveni fakulteti in Fakulteti za elektrotehniko Univerze v Ljubljani, kot tudi v interesu partnerskega podjetja, ki jih zanima testiranje UZ sond s testnimi telesi (fantomi).

3D načrt zunanjega ohišja, tik pred tiskanjem.

 

Video konferenca – izdelava fantoma

 

3D tisk zunanjega ohišja UZ fantoma

 

Video konferenca – izdelava fantoma, notranje ohišje

 

Fantom z zunanjim in notranjim ohišjem, filamenti z različnimi akustičnimi impedancami in gelom.

 

Testiranje fantoma z UZ napravo

 

Testiranje fantoma z UZ napravo

 

Testiranje fantoma z UZ napravo