connetti un PACS all'API Cloud Healthcare

In questa pagina viene spiegato come utilizzare l'open source Adattatore DICOM dell'API Cloud Healthcare 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 La VM di Compute Engine simula un PACS on-premise. Per ulteriori informazioni informazioni dettagliate, vedi il file 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 illustra come utilizzare di importazione dell'adattatore 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 da C-STORE nel 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 un prova gratuita.

Prima di iniziare

  1. Accedi al tuo account Google Cloud. Se non conosci Google Cloud, crea un account per valutare le prestazioni dei nostri prodotti in scenari reali. I nuovi clienti ricevono anche 300 $di crediti gratuiti per l'esecuzione, il test e il deployment dei carichi di lavoro.

  2. In the Google Cloud console, on the project selector page, select or create a Google Cloud project.

    Go to project selector

  3. Assicurati che la fatturazione sia attivata per il tuo progetto Google Cloud.

  4. Abilita le API Cloud Healthcare API, Google Kubernetes Engine, and Container Registry.

    Abilita le API

    5.

  5. In the Google Cloud console, on the project selector page, select or create a Google Cloud project.

    Go to project selector

  6. Assicurati che la fatturazione sia attivata per il tuo progetto Google Cloud.

  7. Abilita le API Cloud Healthcare API, Google Kubernetes Engine, and Container Registry.

    Abilita le API

    8.
  8. Attendi che l'API GKE e i servizi correlati siano abilitati. Questa operazione può richiedere diversi minuti.
  9. Se non l'hai ancora fatto, crea un archivio DICOM.

Scegli una shell

Per completare questa guida, utilizza Cloud Shell o shell locale.

Cloud Shell è un ambiente shell per la gestione delle risorse ospitate su Google Cloud. Cloud Shell arriva preinstallati i seguenti strumenti, usati 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 rispetto ai cluster GKE

Per aprire Cloud Shell o configurare la shell locale, completa seguenti passaggi:

Cloud Shell

  1. Vai alla console Google Cloud.

    Console Google Cloud

  2. Nell'angolo in alto a destra della console, fai clic su Attiva Google Pulsante Cloud Shell:

All'interno di un frame nella parte inferiore della console si apre una sessione di Cloud Shell. Tu usa questa shell per eseguire i comandi gcloud e kubectl.

Shell locale

Se preferisci utilizzare la tua shell locale, devi installare con gcloud CLI. Consulta Per istruzioni, installa 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 in fase di gestione temporanea un'immagine Docker predefinita in Container Registry. In questo guida, esegui il deployment dell'immagine dicom-import-adapter per eseguirla su un cluster GKE.

Concedi le autorizzazioni all'account di servizio Compute Engine

Segui le istruzioni in Creazione e abilitazione degli account di servizio per le istanze per concedere all'account di servizio predefinito Compute Engine Ruolo roles/healthcare.dicomEditor. Per ulteriori informazioni, vedi 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 uno qualsiasi dei dati di comando riportati 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 regione us-west. Se hai impostato una zona predefinita utilizzando il comando gcloud config set compute/zone, il valore del flag nel comando precedente sostituisce il valore predefinito.

Esegui la persone che seguo :

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, devi definire le proprietà del Deployment utilizzando un File manifest del 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 chiamato dicom_adapter.yaml con i seguenti contenuti:

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 a cui sei importando i dati DICOM

Configura il servizio

a rendere l'adattatore DICOM accessibile alle applicazioni al di fuori di GKE ad esempio un PACS, devi configurare un bilanciatore del carico interno. La Il bilanciatore del carico consente di esporre internamente 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'interfaccia editor per creare un file denominato dicom_adapter_load_balancer.yaml con i seguenti contenuti. 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 Pod creato dal deployment, esegui questo comando:

kubectl get pods -l app=dicom-adapter

Per ottenere informazioni sul pod creato, esegui questo comando utilizzando nome del pod restituito dal comando precedente:

kubectl describe pod POD_NAME

Se il deployment ha avuto esito positivo, l'ultima parte dell'output della query contiene le seguenti informazioni. L'adattatore è pronto per la pubblicazione Richieste quando il container 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 dicom_adapter_load_balancer.yaml Nel file manifest del servizio, 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, ispezionalo per verificare che sia stato configurato in modo corretto.

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. Puoi utilizzarlo per accedere al Servizio dall'esterno del cluster nella prossima sezione.

Crea una macchina virtuale Compute Engine

Per simulare il tuo PACS on-premise, crea una VM di Compute Engine per inviare richieste all'adattatore DICOM. Perché di cui è stato eseguito il deployment di un bilanciatore del carico interno la VM che crei e il cluster GKE esistente deve essere nella stessa regione e utilizzano la stessa rete VPC.

Completa i seguenti passaggi per creare un'istanza di macchina virtuale Linux in Compute Engine:

Console

  1. Nella console Google Cloud, vai alla pagina Istanze VM.

    Vai a Istanze VM

  2. Fai clic su Crea istanza.

  3. Scegli una regione e una zona per l'istanza che corrisponda alla zona selezionato quando hai creato il cluster. Per Ad esempio, se hai utilizzato us-central1-a per COMPUTE_ZONE quando hai creato il cluster, seleziona us-central1 (Iowa) per la Regione e us-central1-a per la zona.

  4. Nella sezione Disco di avvio, fai clic su Cambia per configurare il disco di avvio.

  5. Nella scheda Immagini pubbliche, scegli la versione 9 del sistema operativo Debian.

  6. Fai clic su Seleziona.

  7. Nella sezione Firewall, seleziona Consenti traffico HTTP.

  8. 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 uno qualsiasi dei dati di comando riportati 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 la persone che seguo :

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. Dopo l'avvio dell'istanza, è elencato nella pagina Istanze VM con un'icona di stato verde.

Connettiti alla VM

Per connetterti alla VM, completa questi passaggi:

Console

  1. Nella console Google Cloud, vai alla pagina Istanze VM.

    Vai a Istanze VM

  2. Nell'elenco delle istanze di macchine virtuali, fai clic su SSH nella riga che hai creato.

gcloud

Esegui il comando gcloud compute ssh.

Prima di utilizzare uno qualsiasi dei dati di comando riportati 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 la persone che seguo :

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 viene utilizzato il Toolkit DICOM per DCMTK.

Per importare le immagini DICOM nel tuo archivio DICOM, completa i seguenti passaggi da la VM che hai creato nella sezione precedente:

  1. Installa il software del toolkit DICOM di DCMTK:

    sudo apt-get install -y dcmtk

  2. Salva l'immagine DICOM nella VM. Ad esempio, se l'immagine DICOM è archiviata in un bucket Cloud Storage, esegui questo comando per scaricarlo nel tuo attuale file directory:

    gcloud storage cp gs://BUCKET/DCM_FILE .

    Per utilizzare un'immagine DICOM resa liberamente disponibile da Google Cloud dal gcs-public-data--healthcare-tcia-lidc-idri set di dati, esegui il seguente comando:

    gcloud storage 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 . --billing-project=PROJECT_ID

  3. Esegui dcmsend. , disponibile tramite il toolkit DICOM di DCMTK. Quando esegui il comando, imposta il titolo dell'entità dell'applicazione (AE) su IMPORTADAPTER. 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

  4. Per verificare che l'immagine DICOM sia stata importata correttamente nel tuo archivio DICOM. cerca istanze nell'archivio DICOM e assicurati che la nuova immagine DICOM sia presente nell'archivio.

Dopo aver completato questa sezione, hai eseguito correttamente il deployment dell'adattatore DICOM a GKE e ha inviato un'immagine DICOM da un'istanza PACS l'adattatore all'API Cloud Healthcare.

Risoluzione dei problemi

Risoluzione dei problemi di GKE

Se l'adattatore DICOM rileva un errore dopo il deployment su GKE, seguire la procedura 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 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 Strumento kubectl:

Console

  1. Vai alla dashboard Carichi di lavoro GKE nella console Google Cloud.

    Vai ai carichi di lavoro GKE

  2. Seleziona il carico di lavoro dicom-adapter.

  3. 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 caricare immagini. Per esaminare il problema, esegui nuovamente il comando con il flag -d (per "debug"). La bandierina mostra un registro 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 configurati correttamente.

Errore di associazione interrotta dai peer

Il seguente problema si verifica quando il traffico di rete non può passare 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 l'ambiente GKE sono in esecuzione nella stessa rete VPC. Se non vengono eseguiti nello stesso 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 l'adattatore I pod non sono configurati correttamente nel cluster GKE. Per assicurarti che siano configurati correttamente, consulta la sezione Controllare il deployment. e l'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 il problema, assicurati che tutte le API necessarie siano abilitate seguendo le istruzioni in Prima di iniziare.

Errore di ambito insufficiente

Il seguente problema si verifica quando nel cluster GKE l'adattatore in esecuzione non dispone del valore corretto dell'ambito:

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 da GKE in cui è in esecuzione l'adattatore non ha il token roles/healthcare.dicomEditor ruolo:

LO [Http_403, PERMISSION_DENIED, Permission healthcare.dicomStores.d]

Per risolvere il problema, segui le istruzioni in Concessione delle autorizzazioni per l'account di servizio Compute Engine.

Passaggi successivi

Dopo aver configurato il prototipo in questa guida, puoi iniziare a utilizzare Cloud VPN per criptare il traffico tra il tuo PACS e l'API Cloud Healthcare.