Ανάπτυξη Διαδικτυακού Συστήματος Για Σημασιολογική Περιγραφή Και Ανάκτηση Ιατρικών Απεικονιστικών Δεδομένων

Abstract

Ο σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας ήταν η σημασιολογική προσέγγιση της περιγραφής ιατρικών εικόνων. Η ανάγκη επισημείωσης του διαρκώς αυξανόμενου όγκου δεδομένων των ιατρικών εικόνων είναι αναγνωρισμένη από ειδικούς του χώρου για διάφορους λόγους, ανεξαρτήτως αν αυτοί είναι κλινικής φύσης, ερευνητικής ή εκπαιδευτικής. Το πλούσιο μεν, λανθάνον δε, περιεχόμενο πληροφορίας των ιατρικών εικόνων μπορεί να καταστεί ρητό και σαφές με τη χρήση καλώς ορισμένων οντολογιών.Για το σκοπό αυτό σχεδιάστηκε και αναπτύχθηκε ολοκληρωμένο διαδικτυακό σύστημα για την σημασιολογική επισημείωση και αναζήτηση ιατρικών εικόνων, χρησιμοποιώντας τεχνολογίες Σημασιολογικού Ιστού. Η εξέλιξη του Σημασιολογικού Ιστού προσφέρει πλέον τη δυνατότητα απομακρυσμένης πρόσβασης, μέσω διαδικτυακών υπηρεσιών, σε οντολογίες και ταξινομήσεις, που έχουν καθοριστεί σε διεθνές επίπεδο για το χώρο της ιατρικής, όπως η οντολογία ανατομίας FMA (Foundational Model of Anatomy) και η ταξινόμηση ασθενειών ICD-10 (International Classification of Diseases - 10th Revision). Αξιοποιώντας κατάλληλα αυτή την υποδομή, το υλοποιημένο σύστημα αποκτά πρόσβαση στο απαραίτητο οντολογικό πλαίσιο αναφοράς, με αποτέλεσμα να επιτρέπει την αξιοποιήσιμη επισημείωση και την αποδοτική αναζήτηση των ιατρικών εικόνων με χρήση όρων ανατομίας και ασθενειών.Συγκεκριμένα, το υλοποιημένο διαδικτυακό σύστημα προσφέρει δύο βασικές διεπιφάνειες: τη διεπιφάνεια επισημείωσης και τη διεπιφάνεια αναζήτησης. Η πρώτη δίνει τη δυνατότητα στο χρήστη να «ανοίξει» ένα αρχείο, τύπου DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine), και να επεξεργαστεί τα περιεχόμενα του, δηλαδή την εικόνα και τα βασικά πεδία της επικεφαλίδας. Κατά την επεξεργασία ο χρήστης μπορεί να σημειώσει τα επιθυμητά ROIs (Regions Of Interest - Περιοχές Ενδιαφέροντος) πάνω στην εικόνα, τα οποία στη συνέχεια επισημειώνει με κατάλληλους όρους ανατομίας και ασθενειών. Καθ’ όλη τη διαδικασία, το σύστημα υποβοηθά το χρήστη στην επιλογή όρου επισημείωσης με συστάσεις-προτάσεις. Η δεύτερη διεπιφάνεια - διεπιφάνεια αναζήτησης και ανάκτησης εικόνων - επιτρέπει στο χρήστη την αναζήτηση με βάση όρους ανατομίας και ασθενειών, επιστρέφοντας λίστα εικόνων, οι οποίες ικανοποιούν τα σημασιολογικώς διευρυμένα κριτήρια αναζήτησης. Ο χρήστης μπορεί προαιρετικά να εφαρμόσει μία σειρά φίλτρων αναζήτησης, όπως ηλικία ασθενή ή τροπικότητα εικόνας (image modality), ώστε να εξειδικεύσει την αναζήτησή του, περιορίζοντας με τον τρόπο αυτό το εύρος των αποτελεσμάτων.Τα πλεονεκτήματα της προτεινόμενης σημασιολογικής προσέγγισης αποτυπώνονται τόσο στη διαλειτουργικότητα που προσφέρει το κοινό σημασιολογικό πλαίσιο αναπαράστασης, όσο και στον ευφυή μηχανισμό αναζήτησης.