Menggunakan Cloud Healthcare API untuk patologi digital

Halaman ini menjelaskan cara menyimpan, menganalisis, dan mengelola gambar slide lengkap (WSI) menggunakan Cloud Healthcare API.

Ringkasan

Patologi digital memungkinkan penyimpanan, pemrosesan, dan pengelolaan slide kaca konvensional dengan mendigitalkannya untuk menghasilkan gambar slide utuh (WSI).

WSIS biasanya berupa file besar yang dapat berukuran hingga beberapa GB. File tersebut tersedia dalam berbagai format file, yang dapat membuatnya sulit dikelola. Cloud Healthcare API menyederhanakan proses penyimpanan, analisis, dan pengelolaan WSI.

Menyimpan seluruh gambar slide menggunakan DICOM

Cloud Healthcare API menyediakan layanan terkelola untuk menyimpan gambar DICOM. Layanan ini juga mendukung penyimpanan dan pengambilan WSI. Untuk mengetahui informasi selengkapnya tentang DICOM di Cloud Healthcare API, lihat DICOM.

Menggunakan DICOM memiliki manfaat berikut:

• Mendukung beberapa vendor dan software.
• DICOM adalah format file dan juga protokol jaringan yang menentukan DICOMweb dan DIMSE API. API ini, yang digunakan untuk mengambil dan menyimpan instance DICOM, menyediakan fungsi yang luas dan menyederhanakan interaksi dengan gambar.

Mengonversi seluruh gambar slide ke DICOM

Sebagian besar pemindai WSI tidak menghasilkan file DICOM dari WSI secara native. Oleh karena itu, Anda harus mengonversi WSI ke file DICOM secara manual.

Alat berikut dapat mengonversi WSI ke DICOM:

• Alat command line "Dicomizer" Orthanc
• PixelMed™ Java DICOM Toolkit
• Alat command line wsi2dcm

Bagian berikut menunjukkan cara menggunakan alat command line wsi2dcm untuk membuat file DICOM.

Membuat file DICOM menggunakan alat command line wsi2dcm

Sebelum menyelesaikan langkah-langkah berikut, pastikan Anda memiliki file WSI yang valid. Contoh data tersedia dari OpenSlide dan referensi lain yang tercantum di situs Digital Pathology Association.

Jalankan alat command line wsi2dcm:

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

dengan:

• INPUT_WSI adalah jalur dan nama file WSI.
• PATH/TO/OUTPUT/FOLDER adalah jalur tempat alat menghasilkan file DICOM yang dikonversi.
• WSI_DESCRIPTION adalah deskripsi yang Anda pilih untuk file DICOM yang dikonversi.

Menjalankan alat ini akan menghasilkan beberapa file DICOM dari WSI. File DICOM memiliki akhiran .dcm.

Mengupload file DICOM ke Cloud Healthcare API

Jika Anda belum membuat penyimpanan DICOM, lakukan sekarang.

Anda dapat mengupload file DICOM yang dihasilkan di penyimpanan DICOM menggunakan salah satu metode berikut:

• Menyimpan file secara langsung menggunakan penerapan transaksi DICOMweb Store Cloud Healthcare API
• Menyimpan file menggunakan alat CLI DICOMweb

Mengambil file DICOM dan metadatanya

Setelah mengupload file DICOM ke penyimpanan DICOM, Anda dapat mencantumkan dan melihat metadata tentang gambar DICOM.

Mencantumkan seluruh gambar slide

Setiap WSI adalah studi DICOM. Untuk mencantumkan WSI, Anda dapat memanggil metode dicomStores.searchForStudies:

REST

Sebelum menggunakan salah satu data permintaan, lakukan penggantian berikut:

• PROJECT_ID: ID project Google Cloud Anda
• LOCATION: lokasi set data
• DATASET_ID: set data induk DICOM Store
• DICOM_STORE_ID: ID penyimpanan DICOM

Untuk mengirim permintaan Anda, pilih salah satu opsi berikut:

curl

Catatan: Perintah berikut mengasumsikan bahwa Anda telah login ke gcloud CLI dengan akun pengguna Anda dengan menjalankan gcloud init atau gcloud auth login , atau dengan menggunakan Cloud Shell, yang secara otomatis membuat Anda login ke gcloud CLI . Anda dapat memeriksa akun yang saat ini aktif dengan menjalankan gcloud auth list.

Jalankan perintah berikut:

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

Catatan: Perintah berikut mengasumsikan bahwa Anda telah login ke gcloud CLI dengan akun pengguna Anda dengan menjalankan gcloud init atau gcloud auth login . Anda dapat memeriksa akun yang saat ini aktif dengan menjalankan gcloud auth list.

Jalankan perintah berikut:

$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

APIs Explorer

Buka halaman referensi metode. Panel API Explorer terbuka di sisi kanan halaman. Anda bisa berinteraksi dengan alat ini untuk mengirim permintaan. Lengkapi kolom yang wajib diisi, lalu klik Jalankan.

Anda akan melihat respons JSON seperti berikut:

Respons

[
  {
    "0020000D": {
      "vr": "UI",
      "Value": [
        "STUDY_INSTANCE_UID"
      ]
    }
  },
  {
    "00080005": {
      "vr": "CS",
      "Value": [
        "SPECIFIC_CHARACTER_SET"
      ]
    },
    "00080020": {
      "vr": "DA",
      "Value": [
        "STUDY_DATE"
      ]
    },
    "00080030": {
      "vr": "TM"
    },
    "00080050": {
      "vr": "SH",
      "Value": [
        "ACCESSION_NUMBER"
      ]
    },
    "00080090": {
      "vr": "PN"
    },
    "00100010": {
      "vr": "PN"
    },
    "00100020": {
      "vr": "LO",
      "Value": [
        "PATIENT_ID"
      ]
    },
    "00100030": {
      "vr": "DA"
    },
    "00100040": {
      "vr": "CS"
    },
    "0020000D": {
      "vr": "UI",
      "Value": [
        "STUDY_INSTANCE_UID"
      ]
    },
    "00200010": {
      "vr": "SH"
    }
  }
]

Melihat seluruh metadata gambar slide

Setiap studi berisi beberapa instance, dan setiap instance berisi subset kartu WSI. Untuk melihat metadata instance untuk instance dalam studi, panggil metode dicomStores.searchForInstances:

REST

Sebelum menggunakan salah satu data permintaan, lakukan penggantian berikut:

• PROJECT_ID: ID project Google Cloud Anda
• LOCATION: lokasi set data
• DATASET_ID: set data induk DICOM Store
• DICOM_STORE_ID: ID penyimpanan DICOM
• STUDY_INSTANCE_UID: ID unik (UID) instance studi

Untuk mengirim permintaan Anda, pilih salah satu opsi berikut:

curl

Catatan: Perintah berikut mengasumsikan bahwa Anda telah login ke gcloud CLI dengan akun pengguna Anda dengan menjalankan gcloud init atau gcloud auth login , atau dengan menggunakan Cloud Shell, yang secara otomatis membuat Anda login ke gcloud CLI . Anda dapat memeriksa akun yang saat ini aktif dengan menjalankan gcloud auth list.

Jalankan perintah berikut:

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

Catatan: Perintah berikut mengasumsikan bahwa Anda telah login ke gcloud CLI dengan akun pengguna Anda dengan menjalankan gcloud init atau gcloud auth login . Anda dapat memeriksa akun yang saat ini aktif dengan menjalankan gcloud auth list.

Jalankan perintah berikut:

$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

APIs Explorer

Buka halaman referensi metode. Panel API Explorer terbuka di sisi kanan halaman. Anda bisa berinteraksi dengan alat ini untuk mengirim permintaan. Lengkapi kolom yang wajib diisi, lalu klik Jalankan.

Anda akan melihat respons JSON seperti berikut:

Respons

[
  {
    "00080005": {
      "vr": "CS",
      "Value": [
        "SPECIFIC_CHARACTER_SET"
      ]
    },
    "00080016": {
      "vr": "UI",
      "Value": [
        "SOP_CLASS_UID"
      ]
    },
    "00080018": {
      "vr": "UI",
      "Value": [
        "SOP_INSTANCE_UID"
      ]
    },
    "00080020": {
      "vr": "DA",
      "Value": [
        "STUDY_DATE"
      ]
    },
    "00080030": {
      "vr": "TM"
    },
    "00080050": {
      "vr": "SH",
      "Value": [
        "ACCESSION_NUMBER"
      ]
    },
    "00080060": {
      "vr": "CS",
      "Value": [
        "MODALITY"
      ]
    },
    "00080090": {
      "vr": "PN"
    },
    "00100010": {
      "vr": "PN"
    },
    "00100020": {
      "vr": "LO",
      "Value": [
        "PATIENT_ID"
      ]
    },
    "00100030": {
      "vr": "DA"
    },
    "00100040": {
      "vr": "CS"
    },
    "0020000D": {
      "vr": "UI",
      "Value": [
        "STUDY_INSTANCE_UID"
      ]
    },
    "0020000E": {
      "vr": "UI",
      "Value": [
        "SERIES_INSTANCE_UID"
      ]
    },
    "00200010": {
      "vr": "SH"
    },
    "00200013": {
      "vr": "IS",
      "Value": [
        INSTANCE_NUMBER
      ]
    },
    "00280010": {
      "vr": "US",
      "Value": [
        ROWS
      ]
    },
    "00280011": {
      "vr": "US",
      "Value": [
        COLUMNS
      ]
    },
    "00280100": {
      "vr": "US",
      "Value": [
        BITS_ALLOCATED
      ]
    },
    "00400244": {
      "vr": "DA",
      "Value": [
        "PERFORMED_PROCEDURE_STEP_START_DATE"
      ]
    }
  },
...
]

Melihat seluruh ubin gambar slide

Setiap instance biasanya berisi beberapa frame. Frame mewakili satu ubin dari WSI pada tingkat zoom tertentu di "piramida" WSI. Untuk mengambil satu frame dalam format JPEG, panggil metode frames.retrieveRendered:

curl

Untuk mengambil satu frame dalam format JPEG, buat permintaan GET dan tentukan informasi berikut:

• Nama set data induk
• Nama penyimpanan DICOM
• UID studi
• UID serial
• UID instance
• Token akses

Contoh berikut menunjukkan permintaan GET yang menggunakan 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"

Jika permintaan berhasil, file JPEG akan ditulis ke komputer Anda.

PowerShell

Untuk mengambil satu frame dalam format JPEG, buat permintaan GET dan tentukan informasi berikut:

• Nama set data induk
• Nama penyimpanan DICOM
• UID studi
• UID serial
• UID instance
• Token akses

Contoh berikut menunjukkan permintaan GET menggunakan 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"

Jika permintaan berhasil, file JPEG akan ditulis ke komputer Anda.

Mengambil semua gambar slide

Untuk mengambil seluruh instance, yang berisi WSI, gunakan metode instances.retrieveInstance:

curl

Untuk mengambil seluruh instance, buat permintaan GET dan tentukan informasi berikut:

• Nama set data induk
• Nama penyimpanan DICOM
• UID studi
• UID serial
• UID instance
• Token akses

Contoh berikut menunjukkan permintaan GET yang menggunakan 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"

Jika permintaan berhasil, file DICOM akan ditulis ke komputer Anda.

PowerShell

Untuk mengambil seluruh instance, buat permintaan GET dan tentukan informasi berikut:

• Nama set data induk
• Nama penyimpanan DICOM
• UID studi
• UID serial
• UID instance
• Token akses

Contoh berikut menunjukkan permintaan GET menggunakan 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"

Jika permintaan berhasil, file DICOM akan ditulis ke komputer Anda.

Melihat slide menggunakan penampil gambar slide lengkap

Bagian sebelumnya menunjukkan cara melihat metadata WSI dan mengambil setiap ubin. Untuk melihat seluruh WSI, Anda harus menggunakan viewer WSI yang didukung oleh DICOMweb.

Pelihat berikut kompatibel dengan Cloud Healthcare API:

• DICOMweb WSI Viewer
• OHIF
• QuPath
• Slim (MGH)

Melihat file DICOM WSI yang dikonversi menggunakan penampil WSI DICOMweb

Selesaikan bagian berikut untuk menggunakan DICOMweb WSI Viewer guna melihat file DICOM WSI yang dikonversi.

Mendownload penampil

Download DICOMweb WSI Viewer:

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

Mendapatkan rahasia klien

Rahasia klien mengautentikasi pengguna saat pengguna mengakses aplikasi. Anda menyematkan secret klien dalam kode sumber DICOMweb WSI Viewer. Untuk mendapatkan secret klien, selesaikan langkah-langkah berikut:

1. Buka halaman Credentials di konsol Google Cloud.
   Buka halaman Kredensial.

2. Klik Create credentials, lalu pilih OAuth client ID.

3. Di bagian Application type, pilih Web application.

4. Tambahkan Nama pilihan Anda.

5. Di bagian Asal JavaScript yang sah dan URI pengalihan yang sah, masukkan http://localhost:8000.

6. Klik Create, lalu klik OK di jendela OAuth client yang muncul. Salin client ID untuk digunakan di bagian berikutnya.

Mengonfigurasi secret klien di penampil

Selesaikan langkah-langkah berikut menggunakan client ID yang Anda peroleh di bagian sebelumnya:

1. Dalam direktori dicomweb-wsi-viewer, buka file viewer.js.

2. Ganti baris berikut agar berisi client ID Anda.

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

   Baris tersebut akan terlihat seperti contoh berikut:

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

3. Simpan file.

Mengonfigurasi layar izin OAuth

Jika Anda belum mengonfigurasi layar izin OAuth project Google Cloud, selesaikan langkah-langkah berikut:

Perhatian: Jangan masukkan informasi rahasia apa pun di layar izin OAuth. Setiap informasi yang Anda simpan ke layar izin OAuth dapat dilihat secara publik oleh siapa saja yang mengakses URL Anda. Detail email dan produk ditampilkan di layar login dan saat seseorang mencoba mengakses resource yang tidak memiliki izin.

1. Buka OAuth consent screen.
   Buka layar izin OAuth

2. Di bagian Email dukungan, pilih alamat email yang ingin Anda tampilkan sebagai kontak publik. Alamat email ini harus berupa alamat email Anda atau Grup Google yang Anda miliki.

3. Masukkan Nama aplikasi yang ingin ditampilkan.

4. Klik Tambahkan cakupan. Pada dialog yang muncul, masukkan https://www.googleapis.com/auth/cloud-healthcare, lalu klik Add.

5. Klik Simpan.

Untuk mengubah informasi di layar izin OAuth nanti, seperti nama produk atau alamat email, ulangi langkah-langkah sebelumnya untuk mengonfigurasi layar izin.

Jika telah mengonfigurasi layar izin OAuth project Google Cloud, Anda harus menambahkan https://www.googleapis.com/auth/cloud-healthcare di dialog Tambahkan cakupan.

Menjalankan penampil WSI DICOMweb

1. Di direktori dicomweb-wsi-viewer, jalankan perintah berikut:

   python -m http.server 8000
   

2. Buka https://localhost:8000 di mesin tempat Anda menjalankan perintah sebelumnya.

3. Di UI, klik Login/Otorisasi untuk mengakses layar izin OAuth dan berikan izin kepada pelihat untuk mengakses project Google Cloud Anda dan resource Cloud Healthcare API.