OHIF 源码分析（进行中）

OHIF

OHIF是什么

OHIF是一个开源的医学影像查看器，特别为Web环境设计，支持DICOM标准并且可以集成到现代的医疗影像处理流程中，提供了一个功能丰富的平台，使医疗专业人员能够查看、分享和分析医学影像。

核心特性

1. Web-Based: OHIF 是一个完全基于Web的应用程序，允许用户在浏览器中直接查看医学影像，无需安装专用软件。
2. DICOM Support: 它支持DICOM（医学影像和通讯标准），这是医学影像存储和传输的国际标准。
3. Extensible: OHIF 设计了可扩展的插件架构，允许开发者添加新的功能或整合现有的医学影像处理工具和算法。
4. Integration Friendly: 可以与现有的医疗健康系统集成，如PACS（影像归档与通信系统）。

功能亮点

• 多模态影像支持: 支持多种类型的医学影像，如 CT、MRI、X-ray 等。
• 影像标注与量度: 提供工具进行影像的标注和测量，如测量距离、面积等，这对于医疗诊断非常重要。
• 自定义界面: 界面可定制，可以根据不同的使用场景和用户需求进行调整。
• 3D Visualization: 支持3D模型和影像的可视化，使得用户可以从多个角度和维度分析复杂的影像数据。

技术栈

• Frontend: 主要使用JavaScript和React框架开发，确保应用具有良好的响应性和交互性。
• Backend: 可以与各种后端服务集成，如DICOM服务器，或者使用FHIR（快速医疗互操作资源）标准进行数据交换。
• 3D Technologies: 集成了如Cornerstone和VTK.js等库，用于处理和渲染3D图像数据。

使用场景

• 医院和诊所: 在医疗机构中用于日常的医学影像查看和分析。
• 教育和研究: 在医学教育和科研中，作为学习和研究工具，帮助医学生和研究者理解复杂的医学影像。
• 远程医疗: 在远程医疗服务中，通过Web访问和分享医学影像，支持远程诊断和咨询。

OHIF作为一个开放源代码项目，不仅支持医疗影像的基本查看需求，还能够通过社区的力量不断扩展和优化，适应快速发展的医疗技术和需求。

OHIF渲染工具

Cornerstone 和 VTK.js

1. Cornerstone：是专门为医学影像而设计的Web库，它提供了一套工具来显示医学影像（DICOM图像等），并支持图像的各种操作，如缩放、旋转、测量等。
2. VTK.js：是Visualization Toolkit（VTK）的JavaScript实现，主要用于科学数据的三维可视化，包括医学影像的体渲染等高级功能。

和threejs的关系

在医学影像处理领域，Three.js 可以作为一个非常强大的3D图形库来使用，但是要取代专门用于医学影像如 Cornerstone 或 VTK.js，会有一些具体的考虑因素。

1. 专业性和用途

• Cornerstone 和 VTK.js 都是专门为医学影像处理设计的库。VTK.js 是基于 Visualization Toolkit (VTK) 的，这是一个广泛使用的医学影像可视化库，提供了丰富的医学图像处理和渲染功能。
• Three.js 主要是一个更通用的3D图形库，没有专门针对医学影像处理的工具和功能。

2. 功能集

• 医学图像特有的处理：如 DICOM 标准支持、影像层次的混合、窗宽窗位调整、医学图像标注等，这些是像 Cornerstone 和 VTK.js 这样的库直接提供的。
• Three.js 需要开发者自行实现或集成其他工具来支持这些专门的医学图像处理功能。

3. 开发成本和时间

• 使用 Cornerstone 或 VTK.js，可以直接利用现成的、针对医学领域优化的功能和API，这可以大幅度减少开发时间和成本。
• 使用 Three.js，可能需要大量的自定义开发工作来实现医学影像特有的功能，如处理DICOM文件，这增加了项目的复杂性和潜在的开发时间。

4. 社区和支持

• Cornerstone 和 VTK.js 有着围绕医学影像处理的专业社区，可以提供相关的支持和指导。
• Three.js 拥有一个非常活跃的开发社区，但其焦点是广泛的3D图形，而非特定于医学影像的应用。

结论

如果项目主要是关于医学影像的处理和可视化，并且你需要利用诸如影像分析、多模态融合等复杂的医学影像功能，使用专为这些任务设计的库如 Cornerstone 或 VTK.js 更为合适。如果应用需要广泛的3D渲染功能，而且可以承担额外开发医学影像特定功能的成本和时间，那么 Three.js 是一个可行的选择。

DICOM是什么

DICOM（数字成像和通讯标准，Digital Imaging and Communications in Medicine）是医学成像领域广泛采用的一个国际标准。它定义了用于存储、传输和操作医学成像信息的格式和通讯协议。这个标准不仅用于处理图像（如CT、MRI和超声等），还包括与图像相关的数据，例如患者信息、设备参数、图像序列和结构等信息。

主要特点包括：

• 多种数据类型的支持：DICOM支持多种类型的医学图像及其相关数据，包括放射学图像、放射治疗数据和其他诸如PDF文档等非图像信息。
• 通用性和兼容性：DICOM标准的设计目的是确保不同厂商的医疗设备和软件能够互操作，即能够相互理解和处理彼此的数据。
• 数据安全性：DICOM还包含了数据安全规范，例如加密和用户认证，以保护敏感的医学信息。

源码目录结构分析

extensions

• extensions：此目录包含了多个扩展包，每个扩展包提供了特定的功能。例如，有的扩展负责图像的渲染，有的扩展实现DICOM的结构化报告，等等。

default

• default：提供默认的查看器布局和一些基本功能。

1. 视图布局配置

default 扩展包通常负责定义应用的默认视图和布局。它会包含一系列的布局配置，如单视图、双视图、四视图等，允许用户根据需要查看不同的图像数据。

2. 基础功能

这个扩展还包括一些基本的功能性组件，例如：

• 图像加载：实现如何加载和显示医学图像。
• 缩放和平移功能：提供用户交互界面中必需的图像操作功能。
• 窗宽窗位调整：允许用户调整图像的亮度和对比度，以便更好地查看不同的细节。

3. 工具栏和工具配置

提供一套默认的工具栏和图像操作工具，如标记、测量长度、标注等。这些工具对于进行基本的医学图像分析是必要的。

4. 事件和命令处理

default 扩展还管理应用中的事件响应和命令执行，例如响应用户的点击事件，执行特定的图像处理命令等。

5. 界面元素

包括一些基本的界面元素和组件，例如按钮、滑块、下拉菜单等

cornerstone

• cornerstone：用于2D/3D图像的渲染，基于Cornerstone.js。

cornerstone 扩展使用 cornerstone-core 库来处理图像的渲染。这个库专为医学影像设计，支持 DICOM 图像和其他图像格式。

主要组件

• CornerstoneViewport：这是主要的 React 组件，用于在界面上显示和操作图像。
• cornerstoneTools：一个用于图像操作的工具集，比如标记、测量等。

使用 cornerstone 扩展

在 OHIF Viewer 中，cornerstone 扩展通常已经集成和配置好了。可通过以下方式使用：

1. 查看图像：

   • 打开应用后，加载一个包含 DICOM 图像的研究。
   • cornerstone 扩展会自动处理图像的渲染。

2. 交互工具：

   • 使用 cornerstoneTools 提供的工具进行图像操作，如缩放、平移、调整亮度/对比度。

cornerstone 扩展使用 cornerstone-core 库来处理图像的渲染。这个库专为医学影像设计，支持 DICOM 图像和其他图像格式。

主要组件

• CornerstoneViewport：这是主要的 React 组件，用于在界面上显示和操作图像。
• cornerstoneTools：一个用于图像操作的工具集，比如标记、测量等。

使用 cornerstone 扩展

在 OHIF Viewer 中，cornerstone 扩展通常已经集成和配置好了。可通过以下方式使用：

1. 查看图像：

   • 打开应用后，加载一个包含 DICOM 图像的研究。
   • cornerstone 扩展会自动处理图像的渲染。

2. 交互工具：

   • 使用 cornerstoneTools 提供的工具进行图像操作，如缩放、平移、调整亮度/对比度。

• measurement-tracking：用于跟踪测量数据。

• dicom-pdf：支持在视口中查看DICOM包装的PDF文件。

• modes：模式目录包含了一系列的配置对象，这些对象定义了如何组合不同的扩展来构建特定的应用场景。

  • longitudinal：纵向测量跟踪模式。

longitudinal导出项

1. initToolGroups：

   • 通常是一个函数，用于初始化和配置工具组。在医学成像软件中，工具组可能包括各种图像操作工具，如缩放、测量和标注等。**initToolGroups**的作用是设置这些工具的默认状态和可用性，以适应不同的使用场景。

2. moreTools：

   • **moreTools通常是一个包含额外工具或功能的数组或对象。这些额外工具可以是专门的图像分析工具，或者是其他辅助工具，如图像比较、高级测量工具等。在 longitudinal**模式中，这些工具可能用于支持长期的病例跟踪和比较分析。

3. toolbarButtons：

   • toolbarButtons 用户界面工具栏中显示的按钮配置。按钮如图像保存、重置视图、应用预设滤镜等。在**longitudinal**模式中，工具栏按钮的配置可能被优化，以支持纵向（时间序列）数据的查看和操作。
   • basic-dev-mode：基础的开发者模式，使用Cornerstone。

• platform ：
  • core：核心业务逻辑。
  • i18n：国际化支持。
  • ui：基于React的组件库，用于构建OHIF风格的应用。
  • app：连接平台和扩展项目。

关键组件

• @ohif/core：一个包含用于Web医学成像的有用和可重用功能的库。
• @ohif/ui：一个库，包含了一系列可重用的组件，用于构建符合OHIF风格的应用。
• @ohif/app：核心框架，控制扩展注册、模式组合和路由。

开发和扩展

OHIF支持通过扩展和模式进行定制，使开发者能够为特定的工作流创建定制的视图和功能。每个扩展或模式都可以独立开发和测试，然后通过配置集成到OHIF Viewer中。

项目的这种结构设计使得OHIF不仅能够满足基本的医学图像查看需求，还能通过扩展和模式的灵活组合，支持复杂的医学图像处理和分析应用。