Utilizzo dell'API Cloud Healthcare per la patologia digitale

Questa pagina spiega come archiviare, analizzare e gestire le immagini intere delle slide (WSI) utilizzando l'API Cloud Healthcare.

Panoramica

La patologia digitale consente di archiviare, elaborare e gestire i vetrini convenzionali digitalizzandoli per produrre immagini di vetrini interi (WSI).

In genere, gli WSI sono file di grandi dimensioni che possono arrivare a diversi GB. Sono disponibili in vari formati, il che può renderli difficili da gestire. L'API Cloud Healthcare semplifica il processo di archiviazione, analisi e gestione delle immagini WSI.

Archiviazione di intere immagini di slide utilizzando DICOM

L'API Cloud Healthcare fornisce un servizio gestito per l'archiviazione di immagini DICOM. Questo servizio supporta anche la memorizzazione e il recupero dei WSI. Per ulteriori informazioni su DICOM nell'API Cloud Healthcare, consulta DICOM.

L'uso di DICOM presenta i seguenti vantaggi:

  • Supporta più fornitori e software.
  • DICOM è un formato file e anche un protocollo di rete che definisce le API DICOMweb e DIMSE. Queste API, utilizzate per recuperare e archiviare le istanze DICOM, forniscono funzionalità estese e semplificare l'interazione con le immagini.

Conversione di intere immagini slide in DICOM

La maggior parte degli scanner WSI non produce file DICOM in modo nativo dalle WSI. Di conseguenza, devi convertire manualmente i WSI in file DICOM.

I seguenti strumenti possono convertire i WSI in DICOM:

La seguente sezione mostra come utilizzare lo strumento a riga di comando wsi2dcm per generare file DICOM.

Generare file DICOM utilizzando lo strumento a riga di comando wsi2dcm

Prima di completare i seguenti passaggi, assicurati di disporre di una WSI valida . I dati di esempio sono disponibili su OpenSlide e altre risorse elencate sulla Digital Pathology Association sito web.

Esegui lo strumento a riga di comando wsi2dcm:

wsi2dcm \
    --input=INPUT_WSI \
    --outFolder=PATH/TO/OUTPUT/FOLDER \
    --seriesDescription=WSI_DESCRIPTION

dove:

  • INPUT_WSI è il percorso e il nome del file WSI.
  • PATH/TO/OUTPUT/FOLDER è il percorso in cui lo strumento restituisce il file DICOM convertito.
  • WSI_DESCRIPTION è una descrizione a tua scelta per il file DICOM convertito.

L'esecuzione dello strumento genera diversi file DICOM dalla WSI. I file DICOM hanno il suffisso .dcm.

carica i file DICOM nell'API Cloud Healthcare

Se non hai già creato un archivio DICOM, fallo ora.

Puoi caricare i file DICOM generati in un archivio DICOM utilizzando uno dei seguenti metodi:

Recupero dei file DICOM e dei relativi metadati

Dopo aver caricato i file DICOM in un archivio DICOM, puoi elencare e visualizzare i metadati relativi alle immagini DICOM.

Elenco di tutte le immagini della diapositiva

Ogni WSI è uno studio DICOM. Per elencare le WSI, puoi chiamare il metodo dicomStores.searchForStudies :

REST

Prima di utilizzare i dati della richiesta, apporta le seguenti sostituzioni:

  • PROJECT_ID: l'ID del tuo progetto Google Cloud
  • LOCATION: la posizione del set di dati
  • DATASET_ID: il set di dati principale dell'archivio DICOM
  • DICOM_STORE_ID: l'ID datastore DICOM

Per inviare la richiesta, scegli una delle seguenti opzioni:

curl

Esegui questo comando: 

curl -X GET \
     -H "Authorization: Bearer $(gcloud auth print-access-token)" \
     "https://healthcare.googleapis.com/v1/projects/PROJECT_ID/locations/LOCATION/datasets/DATASET_ID/dicomStores/DICOM_STORE_ID/dicomWeb/studies"

PowerShell

Esegui questo comando: 

$cred = gcloud auth print-access-token
$headers = @{ "Authorization" = "Bearer $cred" }

Invoke-WebRequest `
    -Method GET `
    -Headers $headers `
    -Uri "https://healthcare.googleapis.com/v1/projects/PROJECT_ID/locations/LOCATION/datasets/DATASET_ID/dicomStores/DICOM_STORE_ID/dicomWeb/studies" | Select-Object -Expand Content

Explorer API

Apri la pagina di riferimento del metodo. Sul lato destro della pagina si apre il riquadro Explorer API. Puoi interagire con questo strumento per inviare richieste. Compila tutti i campi obbligatori e fai clic su Esegui.

Dovresti ricevere una risposta JSON simile alla seguente:

Visualizzare l'intero metadati dell'immagine della slide

Ogni studio contiene più istanze e ogni istanza contiene un sottoinsieme di riquadri di una WSI. Per visualizzare i metadati di un'istanza nello studio, chiama il metodo dicomStores.searchForInstances:

REST

Prima di utilizzare i dati della richiesta, apporta le seguenti sostituzioni:

  • PROJECT_ID: l'ID del tuo progetto Google Cloud
  • LOCATION: la posizione del set di dati
  • DATASET_ID: il set di dati principale dell'archivio DICOM
  • DICOM_STORE_ID: l'ID dell'archivio DICOM
  • STUDY_INSTANCE_UID: l'identificatore univoco (UID) dell'istanza dello studio

Per inviare la richiesta, scegli una delle seguenti opzioni:

curl

Esegui questo comando: 

curl -X GET \
     -H "Authorization: Bearer $(gcloud auth print-access-token)" \
     "https://healthcare.googleapis.com/v1/projects/PROJECT_ID/locations/LOCATION/datasets/DATASET_ID/dicomStores/DICOM_STORE_ID/dicomWeb/instances?StudyInstanceUID=STUDY_INSTANCE_UID"

PowerShell

Esegui questo comando: 

$cred = gcloud auth print-access-token
$headers = @{ "Authorization" = "Bearer $cred" }

Invoke-WebRequest `
    -Method GET `
    -Headers $headers `
    -Uri "https://healthcare.googleapis.com/v1/projects/PROJECT_ID/locations/LOCATION/datasets/DATASET_ID/dicomStores/DICOM_STORE_ID/dicomWeb/instances?StudyInstanceUID=STUDY_INSTANCE_UID" | Select-Object -Expand Content

Explorer API

Apri la pagina di riferimento del metodo. Sul lato destro della pagina si apre il riquadro Explorer API. Puoi interagire con questo strumento per inviare richieste. Compila tutti i campi obbligatori e fai clic su Esegui.

Dovresti ricevere una risposta JSON simile alla seguente:

Visualizzazione dei riquadri di immagini dell'intera slide

Ogni istanza in genere contiene più frame. Una cornice rappresenta un riquadro della WSI a un determinato livello di zoom nella "piramide" della WSI. Per recuperare un singolo frame in formato JPEG, chiama il metodo frames.retrieveRendered:

curl

Per recuperare un singolo frame in formato JPEG, effettua una richiesta GET e specificare le seguenti informazioni:

  • Il nome del set di dati padre
  • Nome dell'archivio DICOM
  • L'UID dello studio
  • L'UID della serie
  • L'UID dell'istanza
  • Un token di accesso

L'esempio seguente mostra una richiesta GET che utilizza curl.

curl -X GET \
    -H "Authorization: Bearer $(gcloud auth application-default print-access-token)" \
    -H "Accept: image/jpeg" \
    --output FILENAME \
    "https://healthcare.googleapis.com/v1/projects/PROJECT_ID/locations/LOCATION/datasets/DATASET_ID/dicomStores/DICOM_STORE_ID/dicomWeb/studies/STUDY_INSTANCE_UID/series/SERIES_INSTANCE_UID/instances/INSTANCE_UID/frames/0/rendered"

Se la richiesta ha esito positivo, il file JPEG viene scritto sul computer.

PowerShell

Per recuperare un singolo frame in formato JPEG, effettua una richiesta GET e specifica le seguenti informazioni:

  • Il nome del set di dati padre
  • Nome dell'archivio DICOM
  • L'UID dello studio
  • L'UID della serie
  • L'UID dell'istanza
  • Un token di accesso

L'esempio seguente mostra una richiesta GET mediante Windows PowerShell.

$cred = gcloud auth application-default print-access-token
$headers = @{ Authorization = "Bearer $cred"; "Accept" = "image/jpeg" }

Invoke-RestMethod `
  -Method Get `
  -Headers $headers `
  -OutFile FILENAME `
  -Uri "https://healthcare.googleapis.com/v1/projects/PROJECT_ID/locations/LOCATION/datasets/DATASET_ID/dicomStores/DICOM_STORE_ID/dicomWeb/studies/STUDY_INSTANCE_UID/series/SERIES_INSTANCE_UID/instances/INSTANCE_UID/frames/0/rendered"

Se la richiesta va a buon fine, il file JPEG viene scritto sul computer.

Recupero di tutte le immagini delle slide intere

Per recuperare l'intera istanza, che contiene gli WSI, utilizza il metodo instances.retrieveInstance:

curl

Per recuperare un'intera istanza, effettua una richiesta GET e specificare le seguenti informazioni:

  • Il nome del set di dati principale
  • Nome dell'archivio DICOM
  • L'UID dello studio
  • L'UID della serie
  • L'UID dell'istanza
  • Un token di accesso

L'esempio seguente mostra una richiesta GET che utilizza curl.

curl -X GET \
    -H "Authorization: Bearer $(gcloud auth application-default print-access-token)" \
    -H "Accept: application/dicom" \
    --output FILENAME \
    "https://healthcare.googleapis.com/v1/projects/PROJECT_ID/locations/LOCATION/datasets/DATASET_ID/dicomStores/DICOM_STORE_ID/dicomWeb/studies/STUDY_INSTANCE_UID/series/SERIES_INSTANCE_UID/instances/INSTANCE_UID"

Se la richiesta va a buon fine, il file DICOM viene scritto sul computer.

PowerShell

Per recuperare un'intera istanza, effettua una richiesta GET e specifica le seguenti informazioni:

  • Il nome del set di dati principale
  • Nome dell'archivio DICOM
  • L'UID dello studio
  • L'UID della serie
  • L'UID dell'istanza
  • Un token di accesso

L'esempio seguente mostra una richiesta GET mediante Windows PowerShell.

$cred = gcloud auth application-default print-access-token
$headers = @{ Authorization = "Bearer $cred"; "Accept" = "application/dicom" }

Invoke-RestMethod `
  -Method Get `
  -Headers $headers `
  -OutFile FILENAME `
  -Uri "https://healthcare.googleapis.com/v1/projects/PROJECT_ID/locations/LOCATION/datasets/DATASET_ID/dicomStores/DICOM_STORE_ID/dicomWeb/studies/STUDY_INSTANCE_UID/series/SERIES_INSTANCE_UID/instances/INSTANCE_UID"

Se la richiesta ha esito positivo, il file DICOM viene scritto sulla tua macchina.

Visualizzare una slide usando un visualizzatore di immagini per tutta la slide

Le sezioni precedenti hanno mostrato come visualizzare i metadati di una WSI e recuperare singoli riquadri. Per visualizzare l'intera WSI, devi utilizzare un visualizzatore WSI basato su DICOMweb.

I seguenti visualizzatori sono compatibili con l'API Cloud Healthcare:

Visualizza i file DICOM convertiti di WSI utilizzando il visualizzatore WSI di DICOMweb

Completa le sezioni seguenti per utilizzare il visualizzatore WSI DICOMweb per visualizzare i File DICOM WSI.

Download del visualizzatore in corso...

Scarica il visualizzatore WSI DICOMweb:

git clone https://github.com/GoogleCloudPlatform/dicomweb-wsi-viewer.git

Ottenere il client secret

Un client secret consente di autenticare un utente quando accede a un un'applicazione. Incorpora il client secret nel codice sorgente del visualizzatore DICOMweb WSI. Per ottenere un client secret, segui questi passaggi:

  1. Vai alla pagina Credenziali nella console Google Cloud.
    Vai alla pagina Credenziali

  2. Fai clic su Crea credenziali e seleziona ID client OAuth.

  3. In Tipo di applicazione, seleziona Applicazione web.

  4. Aggiungi un nome a tua scelta.

  5. In Origini JavaScript autorizzate e URI di reindirizzamento autorizzati, inserisci http://localhost:8000.

  6. Fai clic su Crea, quindi su OK nella finestra Client OAuth visualizzata. Copia l'ID client per utilizzarlo nella prossima sezione.

Configurazione del client secret nel visualizzatore

Completa i seguenti passaggi utilizzando l'ID client ottenuto nella sezione precedente:

  1. Nella directory dicomweb-wsi-viewer, apri il file viewer.js.

  2. Sostituisci la riga seguente in modo che contenga il tuo ID cliente.

    const CLIENT_ID = 'INSERT-YOUR-CLIENT-ID-HERE'

    La riga dovrebbe invece avere il seguente aspetto:

    const CLIENT_ID = 'PROJECT_ID-VALUE.apps.googleusercontent.com';

  3. Salva il file.

Se non hai ancora configurato il protocollo OAuth per il tuo progetto Google Cloud schermata per il consenso, completa i seguenti passaggi:

  1. Vai alla schermata per il consenso OAuth.
    Vai alla schermata per il consenso OAuth

  2. In Email dell'assistenza, seleziona l'indirizzo email da visualizzare come contatto pubblico. Devi utilizzare il tuo indirizzo email o l'indirizzo email di un gruppo Google di tuo proprietà.

  3. Inserisci il Nome applicazione che vuoi visualizzare.

  4. Fai clic su Aggiungi ambito. Nella finestra di dialogo visualizzata, inserisci https://www.googleapis.com/auth/cloud-healthcare e poi fai clic su Aggiungi.

  5. Fai clic su Salva.

Per modificare in un secondo momento le informazioni nella schermata di consenso OAuth, ad esempio il nome del prodotto o l'indirizzo email, ripeti i passaggi precedenti per configurare la schermata di consenso.

Se hai già configurato il consenso OAuth del progetto Google Cloud schermo, devi aggiungere https://www.googleapis.com/auth/cloud-healthcare nella finestra di dialogo Aggiungi ambito.

Esecuzione del visualizzatore WSI DICOMweb

  1. Nella directory dicomweb-wsi-viewer, esegui il seguente comando:

    python -m http.server 8000

  2. Vai a https://localhost:8000 sulla macchina in cui hai eseguito il comando precedente.

  3. Nell'interfaccia utente, fai clic su Accedi/Autorizza per accedere alla schermata per il consenso OAuth. e concedi al visualizzatore l'autorizzazione ad accedere al tuo progetto Google Cloud e le risorse dell'API Cloud Healthcare.