APACS: Analytic Picture Archiving and Communication System

Alternatywne rozwinięcie skrótu: Analytic Picture Analysis and Consultation System :)

Poniższy opis ma na celu uzgodnienie wizji systemu pomiędzy realizatorami projektu i wypracowanie spójnej terminologii.
Na skróty:

• Framework
• Problemy/zadania diagnostyczne
• Algorytmy

Cele i motywacje:

• badawcze:
  • wspomaganie zarządzania dużymi eksperymentami badawczymi (liczba badań >100) w obszarze neurologii, radiologii, i neuroobrazowania,
  • rozwijanie nowych algorytmów przetwarzania i analizy obrazów KT/MRI (w szczególności wnioskujących na wyższych poziomach abstrakcji niż pojedyncze voksele),
  • nowe implementacje istniejących algorytmów przetwarzania i analizy obrazów
    • w szczególności szybkie implementacje na GPU
• kliniczne:
  • polepszenie skuteczności diagnostycznej
    • aspekt prawny: pominięcie informacji diagnostycznej która była dostępna w momencie podejmowania decyzji jest traktowane jako błąd w sztuce
  • przyspieszenie procesu podejmowania decyzji na podstawie danych obrazowych
  • wykrywanie trudno obserwowalnych zmian w czasie (nawet jeżeli dwa badania wykonane w pewnym odstępie czasu są prawidłowe, to ich analiza różnicowa może prowadzić do istotnych wniosków)

Założenia:

• dane wejściowe na których operuje system:
  • dane obrazowe (KT, MRI, ...)
  • dane kliniczne (wiek, płeć, waga, ...)
• system składa się z dwóch głównych komponentów:
  • platformy do wygodnego definiowania i wykonywania procedur przetwarzania danych obrazowych i klinicznych; dalej: framework, Framework
  • poszczególnych algorytmów przetwarzania danych; dalej: algorytm, Algorytmy
• prace nad APACSem i wtyczkami prowadzimy równolegle, zakładając że zintegrujemy je później przy pomocy Plugin interface (rys.)
  • obecnie zakładamy że wtyczki czytają dane wejściowe z plików (NIFTI) i zapisują wyniki do plików w tym formacie,
• inne założenia:
  • eksperymenty wykonywane są w trybie offline z racji zazwyczaj dużych kosztów czasowych

Scenariusze użycia:

• badawczy (exploratory mode): eksperymentator:
  1. zasila system danymi obrazowymi przez interfejs DICOM
  2. definiuje eksperyment za pomocą interfejsu webowego, wybierając:
     • odpowiednie algorytmy przetwarzania i analizy obrazu (wtyczki)
     • pulę obrazów do przeanalizowania
  3. uruchamia eksperyment (który w ogólności może trwać bardzo długo)
  4. w trakcie trwania eksperymentu, może śledzić jego postępy przez interfejs webowy
  5. po zakończeniu eksperymentu jest o tym zawiadamiany przez APACSa emailem
• kliniczny (rapid response mode): lekarz:
  1. wysyła do systemu pojedyncze badanie (dane obrazowe DICOM + kliniczne)
  2. wskazuje na procedurę diagnostyczną (procedurę wspomagania decyzji) którą chce wykorzystać
  3. dostaje wynik działania procedury w postaci obrazu DICOM

W tym semestrze skupiamy się głównie na realizacji scenariusza badawczego.

Kryteria oceny:

• dla APACS:
  • kompletność, tj. zdolność do całościowej realizacji eksperymentów (wg podanego scenariusza użycia),
• dla algorytmów:
  • skuteczność diagnostyczna
  • złożoność czasowa (w szczególności w klinicznym scenariuszu użycia)

Inne

• lista czasopism