Questa pagina spiega come utilizzare l'adattatore DICOM dell'API Cloud Healthcare open source su Google Kubernetes Engine (GKE) per completare le attività seguenti:
- Collega un sistema di archiviazione e comunicazione delle immagini (PACS) all'API Cloud Healthcare.
- Importa i dati DICOM dal PACS in un archivio DICOM nell'API Cloud Healthcare.
Questa guida fornisce un modo semplice per configurare un prototipo utilizzando Google Kubernetes Engine e una macchina virtuale (VM) Compute Engine. La VM di Compute Engine simula il PACS on-premise. Per informazioni più dettagliate, consulta la sezione README dell'adattatore DICOM.
Panoramica dell'adattatore DICOM
L'adattatore è costituito da due componenti principali: l'adattatore per l'importazione e l'adattatore per l'esportazione. Questa guida mostra come utilizzare l'adattatore di importazione per archiviare le immagini DICOM in un archivio DICOM.
Utilizza l'adattatore DICOM per tradurre i dati tra protocolli tradizionali e protocolli RESTful. Ad esempio, puoi tradurre dal formato C-STORE al formato STOW-RS.
Costi
Questa guida utilizza i componenti fatturabili di Google Cloud, tra cui:
- API Cloud Healthcare
- Google Kubernetes Engine
- Compute Engine
Utilizza il Calcolatore prezzi per generare una stima dei costi in base all'utilizzo previsto. I nuovi utenti della piattaforma Cloud potrebbero essere idonei per una prova gratuita.
Prima di iniziare
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In the Google Cloud console, on the project selector page, select or create a Google Cloud project.
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Assicurati che la fatturazione sia attivata per il tuo progetto Google Cloud.
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Abilita le API Cloud Healthcare API, Google Kubernetes Engine, and Container Registry.
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In the Google Cloud console, on the project selector page, select or create a Google Cloud project.
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Assicurati che la fatturazione sia attivata per il tuo progetto Google Cloud.
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Abilita le API Cloud Healthcare API, Google Kubernetes Engine, and Container Registry.
- Attendi che l'API GKE e i servizi correlati siano abilitati. Questa operazione può richiedere diversi minuti.
- Se non l'hai ancora fatto, crea un archivio DICOM.
Scegli una shell
Per completare questa guida, utilizza Cloud Shell o la tua shell locale.
Cloud Shell è un ambiente shell per la gestione delle risorse ospitate su Google Cloud. In Cloud Shell sono preinstallati i seguenti strumenti, che utilizzerai in questa guida:
- gcloud CLI: fornisce l'interfaccia a riga di comando principale per Google Cloud
kubectl
: fornisce l'interfaccia a riga di comando per l'esecuzione dei comandi sui cluster GKE
Per aprire Cloud Shell o configurare la shell locale, completa questi passaggi:
Cloud Shell
Vai alla console Google Cloud.
Nell'angolo in alto a destra della console, fai clic sul pulsante Attiva Google Cloud Shell:
All'interno di un frame nella parte inferiore della console si apre una sessione di Cloud Shell. Userai questa shell per eseguire i comandi gcloud
e kubectl
.
Shell locale
Se preferisci utilizzare la tua shell locale, devi installare gcloud CLI. Per istruzioni, consulta Installazione di Google Cloud CLI.
Eseguire il deployment dell'adattatore utilizzando Google Kubernetes Engine
L'adattatore per l'importazione e l'adattatore per l'esportazione sono applicazioni containerizzate ospitate in un'immagine Docker predefinita in Container Registry. In questa guida, eseguirai il deployment dell'immagine dicom-import-adapter
da eseguire su un cluster GKE.
Concedi le autorizzazioni all'account di servizio Compute Engine
Segui le istruzioni riportate in Creazione e abilitazione degli account di servizio per le istanze per concedere all'account di servizio predefinito di Compute Engine il ruolo roles/healthcare.dicomEditor
. Per ulteriori informazioni, consulta Ruoli di archiviazione DICOM.
Crea il cluster
gcloud
Per creare un cluster in GKE denominato dicom-adapter
, esegui il comando gcloud container clusters create
.
Prima di utilizzare qualsiasi dato di comando riportato di seguito, effettua le seguenti sostituzioni:
- COMPUTE_ZONE: la zona in cui viene eseguito il deployment del cluster. Una zona è una località regionale approssimativa in cui viene eseguito il deployment dei cluster e delle relative risorse. Ad esempio,
us-west1-a
è una zona nella regioneus-west
. Se hai impostato una zona predefinita utilizzando il comandogcloud config set compute/zone
, il valore del flag nel comando precedente sostituisce il valore predefinito.
Esegui questo seguente comando:
Linux, macOS o Cloud Shell
gcloud container clusters create dicom-adapter \ --zone=COMPUTE_ZONE \ --scopes=https://www.googleapis.com/auth/cloud-healthcare
Windows (PowerShell)
gcloud container clusters create dicom-adapter ` --zone=COMPUTE_ZONE ` --scopes=https://www.googleapis.com/auth/cloud-healthcare
Windows (cmd.exe)
gcloud container clusters create dicom-adapter ^ --zone=COMPUTE_ZONE ^ --scopes=https://www.googleapis.com/auth/cloud-healthcare
Dovresti ricevere una risposta simile alla seguente:
Creating cluster dicom-adapter in COMPUTE_ZONE... Cluster is being health-checked (master is healthy)...done. Created [https://container.googleapis.com/v1/projects/PROJECT_ID/zones/COMPUTE_ZONE/clusters/dicom-adapter]. To inspect the contents of your cluster, go to: https://console.cloud.google.com/kubernetes/workload_/gcloud/COMPUTE_ZONE/dicom-adapter?project=PROJECT_ID kubeconfig entry generated for dicom-adapter. NAME LOCATION MASTER_VERSION MASTER_IP MACHINE_TYPE NODE_VERSION NUM_NODES STATUS dicom-adapter COMPUTE_ZONE 1.18.16-gke.502 123.456.789.012 n1-standard-1 1.18.16-gke.502 3 RUNNING
Configura il deployment
Quando esegui il deployment di un'applicazione in GKE, definisci le proprietà del deployment utilizzando un file manifest di deployment, che in genere è un file YAML. Per informazioni sui file manifest dei deployment, consulta Creazione di deployment.
Con un editor di testo, crea un file manifest Deployment per l'adattatore di importazione
denominato dicom_adapter.yaml
con il seguente contenuto:
apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: dicom-adapter spec: replicas: 1 selector: matchLabels: app: dicom-adapter template: metadata: labels: app: dicom-adapter spec: containers: - name: dicom-import-adapter image: gcr.io/cloud-healthcare-containers/healthcare-api-dicom-dicomweb-adapter-import:0.2.43 ports: - containerPort: 2575 protocol: TCP name: "port" args: - "--dimse_aet=IMPORTADAPTER" - "--dimse_port=2575" - "--dicomweb_address=https://healthcare.googleapis.com/v1/projects/PROJECT_ID/locations/LOCATION/datasets/DATASET_ID/dicomStores/DICOM_STORE_ID/dicomWeb"
Sostituisci quanto segue:
- PROJECT_ID: ID progetto
- LOCATION: località del set di dati
- DATASET_ID: ID per il set di dati padre del tuo archivio DICOM
- DICOM_STORE_ID: ID per l'archivio DICOM in cui stai importando i dati DICOM
Configura il servizio
Per rendere l'adattatore DICOM accessibile alle applicazioni esterne al cluster GKE (ad esempio un PACS), devi configurare un bilanciatore del carico interno. Il bilanciatore del carico consente di esporre internamente la porta DIMSE (in questa guida, la porta 2575).
Crea un file manifest del servizio per configurare il bilanciamento del carico.
Nella directory in cui hai creato il file manifest del deployment, utilizza un editor di testo per creare un file denominato dicom_adapter_load_balancer.yaml
con i contenuti di seguito. Puoi creare ed eseguire il deployment del file manifest del servizio in Deployment del servizio e del bilanciatore del carico interno.
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: dicom-adapter-load-balancer
# The "Internal" annotation will result in an load balancer that can only
# be accessed from within the VPC the Kubernetes cluster is in.
# You can remove this annotation to get an externally accessible load balancer.
annotations:
cloud.google.com/load-balancer-type: "Internal"
spec:
ports:
- port: 2575
targetPort: 2575
protocol: TCP
name: port
selector:
app: dicom-adapter
type: LoadBalancer
esegui il deployment del deployment
Per eseguire il deployment dell'adattatore in un cluster GKE, esegui questo comando nella directory contenente il file manifest del deployment dicom_adapter.yaml
:
kubectl apply -f dicom_adapter.yaml
L'output è il seguente:
deployment.apps/dicom-adapter created
Ispeziona il deployment
Dopo aver creato il deployment, usa lo strumento kubectl
per esaminarlo.
Per ottenere informazioni dettagliate sul deployment, esegui questo comando:
kubectl describe deployment dicom-adapter
Per visualizzare il pod creato dal deployment, esegui questo comando:
kubectl get pods -l app=dicom-adapter
Per ottenere informazioni sul pod creato, esegui questo comando utilizzando il nome del pod restituito dal comando precedente:
kubectl describe pod POD_NAME
Se il deployment è riuscito, l'ultima parte dell'output del comando precedente contiene le seguenti informazioni. L'adattatore è pronto a gestire le richieste quando il contenitore dicom-import-adapter
ha il valore Started
nella colonna Reason
.
Events:
Type Reason Age From Message
---- ------ ---- ---- -------
Normal Scheduled 3m33s default-scheduler Successfully assigned default/dicom-adapter-69d579778-qrm7n to gke-dicom-adapter-default-pool-6f6e0dcd-9cdd
Normal Pulling 3m31s kubelet, gke-dicom-adapter-default-pool-6f6e0dcd-9cdd Pulling image "gcr.io/cloud-healthcare-containers/healthcare-api-dicom-dicomweb-adapter-import:0.2.43"
Normal Pulled 3m10s kubelet, gke-dicom-adapter-default-pool-6f6e0dcd-9cdd Successfully pulled image "gcr.io/cloud-healthcare-containers/healthcare-api-dicom-dicomweb-adapter-import:0.2.43"
Normal Created 3m7s kubelet, gke-dicom-adapter-default-pool-6f6e0dcd-9cdd Created container dicom-import-adapter
Normal Started 3m7s kubelet, gke-dicom-adapter-default-pool-6f6e0dcd-9cdd Started container dicom-import-adapter
Esegui il deployment del servizio e del bilanciatore del carico interno
Per creare il bilanciatore del carico interno, nella directory contenente il file manifest del servizio dicom_adapter_load_balancer.yaml
, esegui questo comando:
kubectl apply -f dicom_adapter_load_balancer.yaml
L'output è il seguente:
service/dicom-adapter-load-balancer created
Ispeziona il servizio
Dopo aver creato il servizio, controllalo per verificare che sia stato configurato correttamente.
Per ispezionare il bilanciatore del carico, esegui questo comando:
kubectl describe service dicom-adapter-load-balancer
L'output è il seguente:
Name: dicom-adapter-load-balancer
Namespace: default
Labels: <none>
Annotations: cloud.google.com/load-balancer-type: Internal
Selector: app=dicom-adapter
Type: LoadBalancer
IP: 198.51.100.1
LoadBalancer Ingress: 203.0.113.1
Port: port 2575/TCP
TargetPort: 2575/TCP
NodePort: port 30440/TCP
Endpoints: 192.0.2.1:2575
Session Affinity: None
External Traffic Policy: Cluster
Events:
Events:
Type Reason Age From Message
---- ------ ---- ---- -------
Normal EnsuringLoadBalancer 1m service-controller Ensuring load balancer
Normal EnsuredLoadBalancer 1m service-controller Ensured load balancer
La compilazione dell'indirizzo IP LoadBalancer Ingress
potrebbe richiedere fino a un minuto.
Salva l'indirizzo IP LoadBalancer Ingress
. Nella prossima sezione potrai usare
per accedere al servizio dall'esterno del cluster.
Crea una macchina virtuale Compute Engine
Per simulare il tuo PACS on-premise, crea una VM Compute Engine per inviare richieste all'adattatore DICOM. Poiché hai eseguito il deployment di un bilanciatore del carico interno, la VM che crei e il cluster GKE esistente devono trovarsi nella stessa regione e utilizzare la stessa rete VPC.
Completa i seguenti passaggi per creare un'istanza di macchina virtuale Linux in Compute Engine:
Console
Nella console Google Cloud, vai alla pagina Istanze VM.
Fai clic su Crea istanza.
Scegli una regione e una zona per l'istanza che corrisponda alla zona selezionata quando hai creato il cluster. Ad esempio, se hai utilizzato
us-central1-a
per COMPUTE_ZONE quando hai creato il cluster, selezionaus-central1 (Iowa)
per la regione eus-central1-a
per la zona.Nella sezione Disco di avvio, fai clic su Cambia per configurare il disco di avvio.
Nella scheda Immagini pubbliche, scegli la versione 9 del sistema operativo Debian.
Fai clic su Seleziona.
Nella sezione Firewall, seleziona Consenti traffico HTTP.
Fai clic sul pulsante Crea per creare l'istanza.
gcloud
Esegui il comando gcloud compute instances create
. Il comando utilizza il tag http-server
per consentire il traffico HTTP.
Prima di utilizzare qualsiasi dato di comando riportato di seguito, effettua le seguenti sostituzioni:
- PROJECT_ID: l'ID del tuo progetto Google Cloud
- COMPUTE_ZONE: la zona che hai selezionato quando hai creato il cluster
- INSTANCE_NAME: nome della VM
Esegui questo seguente comando:
Linux, macOS o Cloud Shell
gcloud compute instances create INSTANCE_NAME \ --project=PROJECT_ID \ --zone=COMPUTE_ZONE \ --image-family=debian-9 \ --image-project=debian-cloud \ --tags=http-server
Windows (PowerShell)
gcloud compute instances create INSTANCE_NAME ` --project=PROJECT_ID ` --zone=COMPUTE_ZONE ` --image-family=debian-9 ` --image-project=debian-cloud ` --tags=http-server
Windows (cmd.exe)
gcloud compute instances create INSTANCE_NAME ^ --project=PROJECT_ID ^ --zone=COMPUTE_ZONE ^ --image-family=debian-9 ^ --image-project=debian-cloud ^ --tags=http-server
Dovresti ricevere una risposta simile alla seguente:
Created [https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/PROJECT_ID/zones/COMPUTE_ZONE/instances/INSTANCE_NAME]. NAME ZONE MACHINE_TYPE PREEMPTIBLE INTERNAL_IP EXTERNAL_IP STATUS INSTANCE_NAME COMPUTE_ZONE n1-standard-1 INTERNAL_IP EXTERNAL_IP RUNNING
Potrebbe essere necessario un po' di tempo per l'avvio dell'istanza. Una volta avviata, l'istanza viene elencata nella pagina Istanze VM con un'icona di stato verde.
Connettiti alla VM
Per connetterti alla VM, completa questi passaggi:
Console
Nella console Google Cloud, vai alla pagina Istanze VM.
Nell'elenco delle istanze di macchine virtuali, fai clic su SSH nella riga dell'istanza che hai creato.
gcloud
Esegui il comando gcloud compute ssh
.
Prima di utilizzare qualsiasi dato di comando riportato di seguito, effettua le seguenti sostituzioni:
- PROJECT_ID: l'ID del tuo progetto Google Cloud
- COMPUTE_ZONE: la zona della VM
- INSTANCE_NAME: il nome della VM
Esegui questo seguente comando:
Linux, macOS o Cloud Shell
gcloud compute ssh INSTANCE_NAME \ --project PROJECT_ID \ --zone COMPUTE_ZONE
Windows (PowerShell)
gcloud compute ssh INSTANCE_NAME ` --project PROJECT_ID ` --zone COMPUTE_ZONE
Windows (cmd.exe)
gcloud compute ssh INSTANCE_NAME ^ --project PROJECT_ID ^ --zone COMPUTE_ZONE
Ora hai una finestra del terminale per interagire con la tua istanza Linux.
importa immagini DICOM nell'archivio DICOM
Sono disponibili diverse opzioni software che puoi utilizzare per inviare immagini DICOM su una rete. Nelle sezioni seguenti, utilizzerai il toolkit DICOM di DCMTK.
Per importare le immagini DICOM nel tuo archivio DICOM, completa i seguenti passaggi dalla VM che hai creato nella sezione precedente:
Installa il software del toolkit DICOM di DCMTK:
sudo apt-get install -y dcmtk
Salva l'immagine DICOM nella VM. Ad esempio, se l'immagine DICOM è archiviata in un bucket Cloud Storage, esegui questo comando per scaricarla nella directory di lavoro corrente:
gsutil cp gs://BUCKET/DCM_FILE .
Per utilizzare un'immagine DICOM resa liberamente disponibile da Google Cloud dal set di dati
gcs-public-data--healthcare-tcia-lidc-idri
, esegui questo comando:gsutil -u PROJECT_ID cp gs://gcs-public-data--healthcare-tcia-lidc-idri/dicom/1.3.6.1.4.1.14519.5.2.1.6279.6001.100036212881370097961774473021/1.3.6.1.4.1.14519.5.2.1.6279.6001.130765375502800983459674173881/1.3.6.1.4.1.14519.5.2.1.6279.6001.100395847981751414562031366859.dcm .
Esegui il comando
dcmsend
, disponibile tramite il toolkit DICOM di DCMTK. Quando esegui il comando, imposta il titolo dell'entità dell'applicazione (AE) suIMPORTADAPTER
. Facoltativamente, puoi aggiungere il flag--verbose
per mostrare i dettagli dell'elaborazione. La porta utilizzata in questa guida è 2575.dcmsend --verbose PEER 2575 DCM_FILE_IN -aec IMPORTADAPTER
Sostituisci quanto segue:
- PEER:
LoadBalancer Ingress
indirizzo IP restituito quando hai esaminato il servizio - DCMFILE_IN: percorso dell'immagine DICOM sulla VM
Quando esegui
dcmsend
con una singola immagine DICOM, l'output è il seguente:I: checking input files ... I: starting association #1 I: initializing network ... I: negotiating network association ... I: Requesting Association I: Association Accepted (Max Send PDV: 16366) I: sending SOP instances ... I: Sending C-STORE Request (MsgID 1, MR) I: Received C-STORE Response (Success) I: Releasing Association I: I: Status Summary I: -------------- I: Number of associations : 1 I: Number of pres. contexts : 1 I: Number of SOP instances : 1 I: - sent to the peer : 1 I: * with status SUCCESS : 1
- PEER:
Per verificare che l'immagine DICOM sia stata importata correttamente nel tuo archivio DICOM, cerca le istanze nell'archivio DICOM e assicurati che la nuova immagine DICOM sia presente nell'archivio.
Dopo aver completato questa sezione, hai eseguito il deployment dell'adattatore DICOM a GKE e inviato un'immagine DICOM da un'istanza PACS tramite l'adattatore all'API Cloud Healthcare.
Risolvere i problemi
Risoluzione dei problemi di GKE
Se l'adattatore DICOM rileva un errore dopo il deployment su GKE, segui i passaggi descritti in Risoluzione dei problemi relativi ai carichi di lavoro di cui è stato eseguito il deployment.
Risoluzione dei problemi relativi all'adattatore
Gli adattatori di importazione ed esportazione generano log che puoi utilizzare per diagnosticare eventuali problemi. Quando esegui un adattatore utilizzando GKE, i log vengono archiviati in Cloud Logging. Per visualizzare i log, completa i seguenti passaggi utilizzando la console Google Cloud o lo strumento kubectl
:
Console
Vai alla dashboard Carichi di lavoro GKE nella console Google Cloud.
Seleziona il carico di lavoro
dicom-adapter
.Nella pagina Dettagli deployment, fai clic su Log dei container.
kubectl
Per visualizzare tutti i pod in esecuzione nel tuo cluster, esegui questo comando:
kubectl get pods
Cerca il pod il cui nome inizia con dicom-adapter
.
Per ottenere i log del pod, esegui questo comando:
kubectl logs POD_NAME
Se hai saltato uno qualsiasi dei passaggi di questa guida, il comando dcmsend
potrebbe non riuscire a caricare le immagini. Per esaminare il problema, esegui nuovamente il comando con il flag -d
(per "debug"). Il flag restituisce un log di azioni più dettagliato, inclusi i messaggi che forniscono informazioni sull'errore.
Risoluzione dei problemi relativi ad autorizzazioni e autorizzazioni
Le seguenti sezioni descrivono gli errori che possono verificarsi in dcmsend
quando le autorizzazioni o le autorizzazioni non sono configurate correttamente.
Errore di associazione interrotta dai peer
Il seguente problema si verifica quando il traffico di rete non può fluire dal PACS alla porta 2575 del bilanciatore del carico:
cannot send SOP instance: Peer aborted Association (or never connected)
Per risolvere il problema, assicurati che la VM PACS e il cluster GKE siano in esecuzione nella stessa rete VPC. Se non sono in esecuzione nella stessa rete VPC, controlla quanto segue:
- Il bilanciatore del carico non è configurato come "interno".
- Non esistono regole firewall che bloccano le connessioni alla porta 2575.
Questo errore può verificarsi anche quando il servizio del bilanciatore del carico o il pod dell'adattatore non sono configurati correttamente nel cluster GKE. Per assicurarti che siano configurati correttamente, consulta le sezioni Ispezione del deployment e Ispezione del servizio in questa guida.
Errore di API obbligatorie non abilitate
Il seguente problema si verifica quando l'API Cloud Healthcare non è stata abilitata nel progetto in cui è in esecuzione il cluster GKE con l'adattatore:
LO [Http_403, PERMISSION_DENIED, Cloud Healthcare API has not been u]
Per risolvere questo problema, assicurati che tutte le API necessarie siano abilitate seguendo le istruzioni riportate in Prima di iniziare.
Errore di ambito insufficiente
Il problema seguente si verifica quando nel cluster GKE in cui è in esecuzione l'adattatore non è impostato il valore dell'ambito corretto:
LO [Http_403, PERMISSION_DENIED, Request had insufficient authentica]
Per risolvere il problema, aggiorna il cluster GKE o crea un nuovo cluster con il seguente flag:
--scopes=https://www.googleapis.com/auth/cloud-healthcare
Errore di autorizzazione negata per l'archivio DICOM
Il seguente errore si verifica quando l'account di servizio utilizzato dal cluster GKE in cui è in esecuzione l'adattatore non ha il ruolo roles/healthcare.dicomEditor
:
LO [Http_403, PERMISSION_DENIED, Permission healthcare.dicomStores.d]
Per risolvere il problema, segui le istruzioni in Concessione delle autorizzazioni per gli account di servizio di Compute Engine.
Passaggi successivi
Dopo aver configurato il prototipo in questa guida, puoi iniziare a utilizzare Cloud VPN per criptare il traffico tra il PACS e l'API Cloud Healthcare.