英语原文共 10 页，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
Web浏览器中对DICOM网络和对象的JavaScript访问
摘要:
医学数字成像和通信（DICOM）3.0标准为图片归档和通信系统（PACS）提供了基线。互联网和各种通信媒体的发展引发了对非DICOM访问PACS系统的需求。与台式机应用程序和静态组织计算机相反，Web浏览器，便携式计算机和手持设备的利用率不断提高，导致开发了不同的Web技术。DICOM标准人员随后接受了这些作为替代访问的工具。本文概述了DICOM存储库中Web访问技术的当前发展状况。通过启用与DICOM存储库的实时通信，它提出了通过JavaScript语言和WebSocket协议使用Web浏览器的HTML5功能的另一种方法。开发了JavaScript DICOM网络库，DICOM到WebSocket代理以及概念证明Web应用程序，该应用程序可作为DICOM 3.0设备使用。
关键字: DICOM .WebSocket .HTTP. HTML5 .JavaScript .PACS.Telera diology.Internet
介绍:
30亿人使用互联网[1].互联网服务包括电子邮件，新闻服务，文件传输和万维网（一种信息空间，在该信息空间中，文档和其他网络资源由统一资源定位符（URL）标识，并通过超文本传输协议（HTTP）协议访问，以Web形式表示）网络浏览器呈现和显示的页面。网页以超文本标记语言（HTML），级联样式表（CSS）和JavaScript语言设计。如今，网页大多是通过移动网络浏览器访问的，而在智能手机和平板电脑中而不是台式机网络浏览器中。在所有操作系统和所有设备（掌上电脑和台式机）上都可以找到Web浏览器。虽然Web大部分是由Web浏览器访问的，但Web服务允许通过HTTP协议访问Web浏览器和网页之外的任何HTTP客户端。
网络应用
Web应用程序（Web应用程序）是面向任务的网页。它们并非仅用于表示Web资源，而是旨在完成某些任务并提供与本机应用程序中相似的用户体验。主要区别在于，Web应用程序的程序代码可以在Web服务器上使用，可以为所有客户端进行远程管理，并且可以由Web浏览器或Web服务器而不是操作系统本身执行。
Web应用程序可以是瘦客户端，也可以是胖客户端。该任务可以在Web服务器上执行，并将结果（可以）发送回Web浏览器，或者Web浏览器可以从Web服务器或用户输入中加载数据，并在数据上执行JavaScript代码。这样做的理由是，始终增加CPU和内存功能的Web浏览器通常不会在个人计算机上使用。直到最近，这些资源只能由第三方插件（例如 Adobe Flash ， Java 或 Silverlight ）使用。这样做的原因在于，由于JavaScript代码执行缓慢，Web浏览器无法访问OS界面并且缺乏性能。
HTML5和JavaScript
HTML5标准是HTML4和XHTML1标准的继承者。HTML5于2014年10月发布，解决了先前标准的弱点，改进了多媒体和图形支持，添加了各种新的JavaScript应用程序编程接口（API），并允许访问外围设备。HTML5标准的设计功耗低，适用于跨平台应用程序开发。这些改进包括通过TypedArray数据类型访问原始二进制数据，通过WebSocket协议进行全双工通信，在Canvas元素中渲染像素，通过WebGL API 访问GPU，通过 WebWorkers API 多线程以及通过 IndexedDB API 和 FileSystem API进行脱机数据存储。
作为新的HTML5标准的重要组成部分，JavaScript语言得到了很大的改进，并于2009年12月在其第五版中发布。与此同时，Web浏览器供应商还提高了JavaScript代码的执行速度，并开始争夺C / C 语言的固有速度。HTML标准和JavaScript执行方面的此类改进促进了单页Web应用程序的开发，并启用了使用Web语言（HTML，CSS和JavaScript）的跨平台桌面和移动应用程序的开发。诸如 Apache Cordova， React Native，NativeScript和Electron框架之类的项目在 Web 开发人员中非常受欢迎。在最近几年中，使用JavaScript进行服务器端编程也变得很流行。根据一些相关调查，JavaScript是地球上最常用的编程语言[2].
HTTP协议
HTTP是一种单向协议，建立在TCP / IP协议之上。请 求由客户端发起，而服务器处理并返回响应。HTTP允 许请求消息从客户端发送到服务器，然后服务器将响 应消息发送到客户端。通常，为HTTP请求启动一个新 的TCP连接，并在收到响应后终止。需要为另一个HTTP 请求/响应建立新的TCP连接。
医学影像Web标准
随着Web浏览器向移动和平板设备的扩展，通过无处不 在的Web浏览器和HTTP协议访问医学影像存储库（PACS， Modality，Workstation）的挑战更加具有吸引力。如 今，放射科医生从手掌获得的图像比以前更加有吸引 力。通常预装在设备上的Web浏览器的简单性，以及集 中的应用程序管理和部署，对供应商和用户都有利。 九十年代初期的文章已经讨论了这个话题。但是，即 使在封闭的医院网络系统中，最近对医学图像的Web访 问也有所增加。 DICOM网络是医学成像存储库的骨干，是建立在TCP / IP协议之上的，在该协议中，符合DICOM的设备可以 交换DICOM消息和对象。为了与DICOM设备进行通信， DICOM标准使用其自己的网络语言，该语言包含在 DICOM消息服务元素（DIMSE）中。更多DIMSE创建一项 DICOM网络服务（表1).DICOM通信的主要目标是以严格 定义的格式和顺序进行数据交换[3].DICOM标准数据交 换是基于服务的。向另一个DICOM设备请求服务的 DICOM设备被标记为服务用户类（SCU），而服务提供 者类（SCP）标签用于服务提供者。所有DICOM消息和 对象都是通过两个网络传输的二进制数据块。 DICOM标准官员意识到了对DICOM存储库进行Web访问 的 全 球需 求， 从而 导 致了 对 DICOM对 象的 Web访问 （WADO）标准的开发并在2004年获得批准。WADO允许 在启用Web的DICOM服务器上访问DICOM对象通过使用 DICOM唯一标识符（UID）的超文本传输协议/安全 （HTTP / S）协议（图7。1).可以以演示文稿就绪格 式（JPEG或GIF）或本机DICOM格式重新检索数据。 WADO不支持DICOM存储库的Web搜索[4, 5]. 医学影像网络传输（MINT）组成立于2010年，旨在 提高DICOM研究的传输速度，消除对DICOM路由的需求 并解决一些问题。
|
表格1 |
DIMSE网络服务服务 |
||
|
描述 |
|||
|
回声 |
连接检查 |
||
|
商店 |
DICOM对象存储 |
||
|
C-F 印 |
查询o DICOM对象 |
||
|
C-G 等 |
接收方发起的DICOM对象的传输 |
||
|
连接 |
|||
|
c移动 |
接收者在哪里传输DICOM对象 |
||
|
不需要启动连接 |
|||
图1 WADO请求
WADO的弱点[6].MINT提案被DICOM委员会拒绝[7].
通过Web服务（WADO-WS）补充的WADO在2011年被添 加到DICOM标准[8].WADO-WS定义了用于向电子病历/电 子病历（EMR / EHR）系统提供DICOM图像和其他永久 对象的Web服务。该补充仅涉及检索，这与现有WADO向 Web Services的演进相对应。查询和通知机制未在此 补充文件中定义。无需图像像素，就可以检索原始 DICOM和渲染图像以及对象的全部或部分元数据。 通过RESTful服务（WADO-RS）进行的WADO是DICOM标 准的另一项补充，于2013年添加[5].它定义了代表性 状态转移（REST）服务，用于将DICOM图像和其他永久 对象提供给电子病历/电子病历（EMR / EHR）系统。 此 补 充 内 容 涉 及 检 索 ， 与 现 有 WADO 向 RESTful Services的演进相对应。可以检索本机DICOM，也可以 分离对象的批量数据，像素数据或元数据。 RESTful Services（QIDO-RS）基于ID的DICOM对象 查询（QIDO-RS）通过指定的搜索参数定义对DICOM研 究，系列和实例的搜索。自2013年以来，它也是DICOM 标准的一部分[5]. 在DICOM工作组中，对于将DICOM对象检索以及将其 推入DICOM库的需求都非常重要。Web上的RESTful服务 （STOW-RS）可以将特定实例存储到DICOM服务器，并 于2013年进行了标准化[5]. UPS-RS工作清单服务为UPS SOP类定义了RESTful接 口，该接口允许查询，检索和更新工作项。它还描述 了如何通过WebSocket连接打开事件通道以接收事件报 告消息。DICOM RS功能服务定义了对特定DICOMweb端点支持 的服务的发现。对端点进行HTTP OPTIONS查询，然后 将返回WADL响应，说明各种选项及其支持的功能[9]. 所有这些Web服务都称为DICOMweb，这是医学成像的 Web标准[9].
DICOM网络的好处
另一方面，DICOM网络协议传统上用于众多机构，放射 科以及非放射设备，例如ECG和内窥镜检查。它还充当 不同工作站的接口：高级图像处理或CAD系统。DICOM 协议还处理加密，身份验证和数字签名[11].一项关键 功能是通过DIMSE C-STORE，C-MOVE和C-GET操作在 DICOM网络上进行双向数据移动，不仅在本地网络中使 用，而且还在区域和国家网络中使用。 与Bclassical DICOM相比，DICOMweb具有几个约束。 无法实现DICOM SCP，例如C-STORE服务。无法将DICOM 数据从PACS推送到WADO客户端-将新图像发送到客户端， 例如 作为紧急血管造影数据或后处理。当前的DICOMweb解 决方案无法进行C-MOVE。无法执行C-ECHO。无法直接 访问DICOM模式，例如CT，MR或XA。 这些限制限制了DICOM服务的全部潜力，并且可能限 制了Web浏览器中的放射工作流程。同样，将当前的 DICOM系统升级到DICOMweb可能要花费一些时间，尤其 是对于可能长达20年生命周期的模式。 在本文中，我们提出了另一种直接通过Web浏览器访 问 DICOM 网 络 的 方 法 。 这 样 的 系 统 也 可 以 是 现 有 DICOMweb服务的升级。加上使用DICOM Web服务的好处， 我们建议在Web浏览器中添加另一层DICOM通信，以解决传 统DICOM网络的优点。这样的系统将充当Web浏览器中 符合DICOM 3.0的设备，它将能够从任何DICOM设备 （包括模式）发送和检索数据。它将能够为Web浏览器 中的DIMSE网络服务提供SCP和SCU。因此，我们提出以下建议：
1. 用JavaScript语言实现DICOM 3.0标准
2. 通过WebSocket协议与DICOM网络通信
3. 在Web浏览器中实现DICOM SCP和SCU
4. 与现有DICOM基础架构完全兼容，无需升级
材料和方法
JavaScript DICOM网络库
DICOM网络库是任何DICOM通信系统的骨干，并负责处 理DIMSE服务的复杂性。这样的库应该可以很好地与二 进制数据和TCP协议配合使用。为了开发用于Web浏览 器的库，必须使用JavaScript语言，这是Web浏览器中 唯一可用的编程语言。 mDCM C＃DICOM库[12]用作类结构和程序流程的角色 模型。选择基于C＃的DICOM库，因为语法比C / C 更接近JavaScript。该库旨在支持所有DICOM PDU（表 2).PDU是DICOM网络库的核心元素，即在同级之间在较 低级别交换的数据包。PDU包含控制信息和用
剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
资料编号：[237131]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word
以上是毕业论文外文翻译，课题毕业论文、任务书、文献综述、开题报告、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
