Integrating automated medical image analysis tools into the clinical routine

Wilppu, Ulla

Integrating automated medical image analysis tools into the clinical routine

Perustieteiden korkeakoulu | Master's thesis

Author

Wilppu, Ulla

Date

2018-11-05

Major/Subject

Biomedical Engineering

Mcode

SCI3059

Degree programme

Master’s Programme in Life Science Technologies

Language

en

Pages

62

Abstract

Medical imaging examinations are an essential part of modern medicine. The acquired images are used for diagnostics, treatment planning, and to follow-up the progression of diseases. However, some of the acquired image series require post-processing and analyzing before the primary result is achieved from the images. For example, quantitative imaging requires image analysis. Manual medical image analysis can be a time consuming task. Image series are large and the operator have to execute all tasks in the analysis workflow in addition to the execution of the analysis application. For example, these tasks can include image transmissions and file format conversions. Also, the result of the multistep analysis process can vary depending on the operator. The purpose of this thesis is to implement an automated medical image analysis workflow management system for the needs of HUS (The Hospital District of Helsinki and Uusimaa) Medical Imaging Center. The workflow management system is implemented with Python and different open source software libraries, such as DICOM Toolkit, pydicom and SimpleITK. The implemented system receives the images from the image archive and recognizes the required analysis task for an image series by reading the metadata of the series. The workflow management system starts the analysis execution, converts the results into a file format which is compatible with the image archive of the hospital and transfers the results into the image archive.

Lääketieteelliset kuvantamistutkimukset ovat tärkeä osa nykyaikaista lääketiedettä. Tutkimuksista saatuja kuvia käytetään lääketieteessä sairauksien diagnosoimiseen, hoidon suunnitteluun sekä sairauksien etenemisen seurantaan. Osa kuvantamistut- kimuksista saaduista kuvasarjoista vaatii kuvankäsittelyä, jotta kuvista saataisiin haluttu informaatio. Esimerkiksi kvantitatiiviset tutkimukset vaativat kuvien analy- sointia. Manuaalinen kuvankäsittely voi olla aikaa vievä tehtävä. Kuvasarjat ovat suuria ja suoritettavan analyysiohjelman lisäksi käyttäjän pitää suorittaa myös muita analyysimenetelmän työnkulun vaiheita. Näitä vaiheita ovat esimerkiksi tiedostojen siirtäminen sairaalan kuva-arkistosta työpöydälle ja tiedostoformaatin muutokset. Monivaiheisen analyysiprosessin lopputulokset voivat myös vaihdella käyttäjästä riippuen. Tämän työn tarkoituksena on kehittää automatisoitu kuvankäsittelyn työnohjaus- järjestelmä HUS (Helsingin ja Uudenmaan sairaanhoitopiiri) Kuvantamisen tarpeisiin. Järjestelmä on toteutettu Pythonilla sekä hyödyntäen avoimen lähdekoodin ohjelmistokirjastoja, kuten DICOM Toolkit, pydicom ja SimpleITK. Kehitetty järjestelmä vastaanottaa kuva-arkistosta lähetetyt kuvat ja tunnistaa kuvasarjalle suoritettavan käsittelyoperaation lukemalla kuvan metatietoja. Järjestelmä suorittaa valitut analyysit ja muuttaa analyysin lopputuloksen sairaalan kuva-arkistoon sopivaksi tiedostoformaatiksi ja lähettää tulokset sairaalan kuva-arkistoon.

Supervisor

Koskelainen, Ari

Thesis advisor

Salli, Eero

Keywords

medical image analysis, automation, DICOM, PACS

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201811135721

Collections

[dipl] Perustieteiden korkeakoulu / SCI

Show all metadata