前端竟能做出这种专业医疗工具？DICOM Viewer 医学影像查看器

🏥【DICOM Viewer】

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🧭 一、顶部工具栏

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🔧 1. 布局工具组（Layout）

<button @click="setLayout('1x1')">1X1</button>
<button @click="setLayout('1x2')">1X2</button>
<button @click="setLayout('2x2')">2X2</button>
<button @click="toggleMPR">MPR</button>

🎯 功能：

• 切换视口布局：支持 1x1（单图）、1x2（左右）、2x2（四宫格）
• MPR 按钮：伪功能，弹窗提示"需专业服务器支持"

🧠 数据流：

data: { layout: '1x1' } → computed: layoutClass → class绑定 → 重新渲染视口容器

⚙️ 底层逻辑：

• 切换 layout → watch 监听 → 销毁旧视口 → 创建新视口 → 重新加载图像
• 视口数量：1x1=1个, 1x2=2个, 2x2=4个

💡 用户体验：

• 按钮高亮显示当前布局
• 切换后自动聚焦第一个视口（activeViewport = 0）

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👁️ 2. 视图模式工具组（View Mode）

<button @click="setViewMode('axial')">轴向视图</button>
<button @click="setViewMode('coronal')">冠状视图</button>
<button @click="setViewMode('sagittal')">矢状视图</button>
<button @click="toggle3D">3D</button>

🎯 功能：

• 切换视图方向：轴向（横断面）、冠状（前后）、矢状（左右）------ 仅视觉提示，无实际图像变换
• 3D 按钮：伪功能，弹窗提示"需专业服务器支持"

🧠 数据流：

data: { viewMode: 'axial' } → 仅用于按钮高亮，无实际图像处理

💡 说明：真正的 MPR/3D 需要多平面重建和体绘制，本组件未实现，仅预留入口。

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📏 3. 测量工具组（Measurement Tools）

<button @click="setTool('clear')">清除</button>
<button @click="setTool('EllipticalRoi')">椭圆ROI</button>
<button @click="setTool('RectangleRoi')">矩形ROI</button>
<button @click="setTool('CobbAngle')">Cobb角</button>
<button @click="setTool('Angle')">角度测量</button>
<button @click="setTool('Probe')">探针</button>
<button @click="setTool('Length')">直线</button>
<button @click="setTool('FreehandRoi')">手绘</button>

🎯 功能：

激活不同测量工具，在图像上进行标注：

工具名	作用	Cornerstone 工具类
clear	清除当前视口所有标注	clearToolState(element, tool)
EllipticalRoi	绘制椭圆ROI，计算面积/均值	EllipticalRoiTool
RectangleRoi	绘制矩形ROI	RectangleRoiTool
CobbAngle	测量 Cobb 角（脊柱侧弯）	CobbAngleTool
Angle	测量任意三点夹角	AngleTool
Probe	显示像素位置的原始值	ProbeTool
Length	测量两点间直线距离	LengthTool
FreehandRoi	自由手绘ROI	FreehandRoiTool

🧠 数据流：

点击按钮 → setTool(toolName) → 遍历所有视口 → setToolForElement(element, toolName)
→ 禁用其他工具 → 激活目标工具 → cornerstoneTools.setToolActive(...)

📊 测量结果自动收集：

// 在 mounted 或 init 时监听事件（虽然当前代码未完整实现，但预留了结构）
cornerstoneTools.MeasurementAddedCallback(...)

// 数据存入：
measurements: [
  { type: 'Length', value: '12.50 mm', viewport: 0 },
  { type: 'Angle', value: '35.20 °', viewport: 1 },
  ...
]

💡 用户体验：

• 激活工具按钮高亮
• 标注完成后自动出现在右侧"测量结果"面板
• 可点击 × 删除某条测量

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🖼️ 4. 图像处理工具组（Image Manipulation）

<button @click="setTool('Wwwc')">调窗</button>
<button @click="setTool('Pan')">拖移</button>
<button @click="setTool('Zoom')">缩放</button>
<button @click="setTool('Rotate')">旋转</button>
<button @click="setTool('FlipH')">水平</button>
<button @click="setTool('FlipV')">垂直</button>

🎯 功能详解：

工具名	作用	交互方式	状态同步
Wwwc	调节窗宽窗位	鼠标拖拽	同步到右侧滑块 + 状态栏
Pan	平移图像	鼠标左键拖拽	无
Zoom	缩放图像	鼠标左键拖拽	同步到右侧滑块
Rotate	旋转图像	鼠标左键拖拽	同步到右侧滑块
FlipH	水平翻转	点击即生效	修改 viewport.hflip
FlipV	垂直翻转	点击即生效	修改 viewport.vflip

⚠️ 注意：FlipH/V 不是工具，是立即执行的命令，所以 setToolForElement 中做了特殊处理：

case 'FlipH':
  this.flipImage(element, 'horizontal') // 立即执行
  break

🔄 窗宽窗位（WW/WL）原理：

• windowWidth: 控制对比度（值越大，对比度越低）
• windowCenter: 控制亮度（值越大，图像越亮）
• 实时修改 cornerstone.getViewport().voi 并 setViewport

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🧩 5. 预设与重置工具组

<button @click="showPresets = !showPresets">预设</button>
<button @click="resetAll">重置</button>
<button @click="toggleToolsPanel">〓工具</button>

🎯 功能：

• 预设：弹出面板，一键应用骨骼、肺部、脑部等常用窗宽窗位

  presets: {
    bone: { ww: 2000, wc: 300 },
    lung: { ww: 1500, wc: -600 },
    ...
  }
  → applyPreset → 修改当前视口 ww/wc → updateViewport

• 重置 ：resetAll() → 调用 cornerstone.reset(element)，恢复默认窗宽窗位+缩放+旋转

• 工具面板开关 ：控制右侧 side-panel 的显示/隐藏，通过 class collapsed 控制宽度 280px ↔ 0

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📤 6. 上传与导出工具组

<input type="file" @change="loadDicomFiles" ref="fileInput" accept=".dcm" multiple />
<button @click="$refs.fileInput.click()">上传</button>
<button @click="exportImage">导出</button>
<button @click="printImage">打印</button>

🎯 功能：

• 上传：

  • 支持多文件选择 + 拖拽上传（@drop / @dragover）
  • 文件限制：.dcm 后缀
  • 流程：File[] → add to fileManager → loadImage → displayImage

• 导出 ：当前为 alert('需实现')，可扩展为 canvas.toDataURL 导出 PNG

• 打印 ：调用 window.print()，触发浏览器打印（可配合 CSS @media print 优化）

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🖼️ 二、主显示区域 ------ 多视口渲染引擎

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📐 1. 布局容器（viewport-layout）

根据 layout 动态生成 1/2/4 个 .viewport-item

每个视口包含：

• div.dicom-element：Cornerstone 渲染画布
• div.placeholder：未加载时的占位提示
• div.viewport-overlay：叠加显示 WW/WL、Zoom、Slice 信息
• input.slice-slider：切片选择滑块（当前未启用多帧，固定为 1/1）

🎨 样式控制：

.layout-1x1 .viewport-item { width: 100%; height: 100%; }
.layout-1x2 .viewport-item { width: 50%; height: 100%; }
.layout-2x2 .viewport-item { width: 50%; height: 50%; }

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🖱️ 2. 视口交互行为

交互	事件	处理函数	作用
点击视口	@click	setActiveViewport	设置当前激活视口
双击视口	@dblclick	toggleFullscreen	进入/退出全屏
滚轮	@wheel	handleWheel	缩放/调窗（Ctrl/Shift）
右键	@contextmenu	showContextMenu	显示右键菜单

🌀 滚轮精细控制（核心交互）：

handleWheel(evt, vpIndex) {
  if (evt.ctrlKey) {
    // 缩放
    csViewport.scale *= 1 + (deltaY > 0 ? -0.1 : 0.1)
  } else if (evt.shiftKey) {
    // 调窗位
    viewport.windowCenter += deltaY > 0 ? -10 : 10
  } else {
    // 调窗宽
    viewport.windowWidth += deltaY > 0 ? -20 : 20
  }
}

✅ 专业级交互：符合 RadiAnt、OsiriX 等专业软件操作习惯。

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📊 三、右侧面板 ------ 工具控制中枢

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🛠️ 1. 窗宽窗位控制

<input v-model="activeViewportData.windowWidth" @input="updateViewport" />
<input v-model="activeViewportData.windowCenter" @input="updateViewport" />

• 滑块范围：WW [1, 5000]，WC [-1000, 1000]
• 实时同步到图像：cornerstone.setViewport(... voi: { ww, wc })

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🔍 2. 缩放控制

<input v-model="activeViewportData.zoomPercentage" @input="updateZoom" />
<button @click="zoomIn">+</button>
<button @click="zoomOut">-</button>
<button @click="fitToWindow">适合</button>

• zoomPercentage: 10% ~ 500%
• fitToWindow: 调用 cornerstone.fitToWindow(element) 自适应

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🔄 3. 旋转控制

<input v-model="activeViewportData.rotation" @input="updateRotation" />

• 范围：0° ~ 360°
• 底层：cornerstone.getViewport().rotation = value

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📐 4. 测量结果列表

<div v-for="(m, index) in measurements" :key="index">
  <div class="measurement-type">{{ getMeasurementType(m.type) }}</div>
  <div class="measurement-value">{{ m.value }}</div>
  <button @click="deleteMeasurement(index)">×</button>
</div>

• measurements 数组由工具标注时自动添加（需完善事件监听）
• 支持删除，从数组中 splice

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🧾 5. DICOM 信息面板

dicomInfo: {
  patientName: image.data.string('x00100010'),
  patientId: 'x00100020',
  studyDate: 'x00080020',
  seriesDescription: 'x0008103e',
  ...
}

• 从 cornerstone.loadImage 返回的 image.data 中提取
• 显示在面板中，供医生参考

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📁 6. 文件列表

<div v-for="(file, index) in loadedFiles" @click="switchToFile(index)">
  <span>{{ file.name }}</span>
  <span>{{ formatFileSize(file.size) }}</span>
</div>

• 显示已上传文件列表
• 点击切换到当前视口显示该文件
• 双击切换到视口0并加载（switchToFile(index, 0)）

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📉 四、底部状态栏 ------ 实时信息汇总

<span>布局: {{ layout }}</span>
<span>当前视口: {{ activeViewport + 1 }}</span>
<span>工具: {{ getActiveToolName() }}</span>
<span>图像: {{ loadedFiles.length }} 个文件</span>
<span>{{ currentTime }}</span>

• 实时显示系统状态
• 时间每秒更新（setInterval）

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🖱️ 五、右键上下文菜单 ------ 快捷操作

<div class="context-menu" v-if="contextMenu.visible">
  <div @click="copyImage">复制图像</div>
  <div @click="saveAs">另存为...</div>
  <div @click="showProperties">属性</div>
  <div class="menu-separator" />
  <div @click="closeContextMenu">关闭</div>
</div>

• 位置跟随鼠标右键点击位置
• 功能目前为伪实现（alert），可扩展：
  • copyImage: canvas.toBlob + Clipboard API
  • saveAs: 触发 download
  • showProperties: 弹窗显示完整 DICOM Tag

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⏳ 六、加载指示器

<div v-if="loading" class="loading-overlay">
  <div class="loading-spinner" />
  <div>正在加载DICOM文件...</div>
</div>

• 文件上传/加载时显示
• 防止用户误操作

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🧩 七、数据状态全景图（data()）

data() {
  return {
    layout: '1x1',              // 当前布局
    viewMode: 'axial',          // 当前视图模式（UI only）
    activeViewport: 0,          // 当前激活视口索引
    activeTool: 'Wwwc',         // 当前激活工具
    showPresets: false,         // 预设面板显隐
    showToolsPanel: true,       // 右侧面板显隐
    loading: false,             // 加载状态
    currentTime: '',            // 当前时间
    loadedFiles: [],            // 已上传文件列表
    activeFileIndex: 0,         // 当前选中文件索引
    measurements: [],           // 测量结果数组
    contextMenu: { visible: false, x: 0, y: 0, viewportIndex: 0 },

    // 核心：4个视口状态
    viewports: [
      { imageLoaded: false, windowWidth: 400, windowCenter: 40, zoomPercentage: 100, rotation: 0, imageId: null, element: null, currentSlice: 1, totalSlices: 1, dicomInfo: null },
      // ... 重复3次
    ],

    presets: { ... }            // 预设窗配置
  }
}

✅ 每个视口完全独立，互不影响 ------ 多视图协同阅片的基础！

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🔄 八、核心方法速查表

方法名	作用	调用时机
initCornerstone	初始化引擎+工具	mounted
loadDicomFiles	上传文件并加载到视口	文件选择 / 拖拽
setTool	设置当前工具	点击工具按钮
setLayout	切换布局	点击布局按钮
updateViewport	同步窗宽窗位到图像	滑块拖动
handleWheel	处理滚轮缩放/调窗	鼠标滚轮
switchToFile	切换文件到指定视口	点击文件列表
resetAll	重置所有视口	点击"重置"按钮
applyPreset	应用预设窗	点击预设项
deleteMeasurement	删除某条测量	点击测量项的 ×
toggleFullscreen	视口全屏	双击视口

✅ 组件结构分层

DICOM Viewer
├── 顶部工具栏（布局、视图、测量、图像处理、预设、上传）
├── 中部主视图容器（支持多视口布局）
│   ├── 视口容器（1x1 / 1x2 / 2x2）
│   │   ├── 占位图 / 图像渲染区
│   │   ├── 切片滑块
│   │   └── 信息叠加层（WW/WL、Zoom、Slice）
├── 右侧面板（工具面板、测量列表、DICOM 信息、文件列表）
├── 底部状态栏（布局、当前视口、工具、文件数、时间）
├── 上下文菜单（右键操作）
└── 加载遮罩层

💡 所有 UI 元素与数据状态（viewports 数组）绑定，通过 activeViewport 控制焦点视口，实现"多视图独立控制"。

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⚙️ 核心技术栈与生态整合

技术模块	作用说明
cornerstone-core	基础图像渲染引擎，负责图像显示、缩放、平移、窗宽窗位等底层操作。
cornerstone-tools	提供测量工具（长度、角度、ROI、Cobb角等），支持交互式标注。
cornerstone-wado-image-loader	DICOM 文件加载器，支持本地文件与 WADO-URI 协议。
dicom-parser	解析 DICOM Tag，提取患者信息、序列描述等元数据。
Vue 2.x	响应式数据绑定，管理视口状态、工具状态、布局切换等复杂交互。

🧩 关键：

• 工具状态绑定到当前 activeViewport.element
• 每个视口独立维护 imageId、element、viewport配置
• 使用 purgeListeners 避免重复绑定导致内存泄漏

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🧨 核心难点与解决方案

🎯 难点 1：布局切换导致图像丢失或重复加载

❗ 问题表现：

切换布局（如 1x1 → 2x2）后，图像不显示或控制异常。

✅ 解决方案：

watch: {
  layout: {
    handler() {
      // 1. 彻底卸载旧节点监听器 + 禁用 cornerstone
      for (let i = 0; i < this.viewports.length; i++) {
        const el = this.viewports[i].element
        if (el) {
          cornerstone.disable(el) // 关键！
          this.viewports[i].element = null
          this.viewports[i].imageLoaded = false
        }
      }

      this.$nextTick(() => {
        const count = this.getViewportCount()
        const files = this.loadedFiles

        for (let i = 0; i < count; i++) {
          const file = files[Math.min(i, files.length - 1)]
          const el = this.$refs[`dicomElement${i}`][0]
        
          // 2. 重新启用元素 + 加载图像
          cornerstone.enable(el)
          this.viewports[i].element = el
          const imageId = cornerstoneWADOImageLoader.wadouri.fileManager.add(file)
          cornerstone.loadImage(imageId).then(image => {
            cornerstone.displayImage(el, image)
            // 同步视口状态
          })
        }
      })
    }
  }
}

💡 核心思想：布局切换 = 重新初始化所有视口元素，避免状态残留。

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🎯 难点 2：滚轮冲突 ------ 工具与缩放/窗宽窗位互斥

❗ 问题表现：

启用 ZoomTool 后，自定义滚轮缩放失效；或反之。

✅ 解决方案：

// 初始化时禁用 cornerstone-tools 的滚轮
cornerstoneTools.init({
  mouseWheelEnabled: false, // 👈 关键配置！
})

// 自定义滚轮处理
handleWheel(evt, vpIndex) {
  evt.preventDefault()
  evt.stopPropagation()

  const vp = this.viewports[vpIndex]
  const csViewport = cornerstone.getViewport(vp.element)

  if (evt.ctrlKey) {
    // Ctrl + 滚轮 → 缩放
    csViewport.scale *= 1 + (evt.deltaY > 0 ? -0.1 : 0.1)
  } else if (evt.shiftKey) {
    // Shift + 滚轮 → 调窗位
    vp.windowCenter += evt.deltaY > 0 ? -10 : 10
  } else {
    // 普通滚轮 → 调窗宽
    vp.windowWidth += evt.deltaY > 0 ? -20 : 20
  }

  cornerstone.setViewport(vp.element, csViewport)
  this.updateViewport() // 同步到面板滑块
}

🛡️ 设计原则：

• 完全接管滚轮事件，通过 stopPropagation 阻断工具库处理
• 通过修饰键（Ctrl/Shift）实现多模式切换，符合专业软件交互习惯

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🎯 难点 3：多视口工具状态同步与隔离

❗ 问题表现：

切换工具后，部分视口未更新；或测量标注出现在错误视口。

✅ 解决方案：

setTool(toolName) {
  this.activeTool = toolName

  // 遍历所有启用的视口，逐个设置工具状态
  for (let i = 0; i < this.getViewportCount(); i++) {
    const el = this.viewports[i].element
    if (el) this.setToolForElement(el, toolName)
  }
}

setToolForElement(element, toolName) {
  // 1. 先禁用所有工具
  const allTools = ['Length', 'Angle', 'Wwwc', ...]
  allTools.forEach(tool => cornerstoneTools.setToolDisabled(element, tool))

  // 2. 根据名称激活对应工具
  switch (toolName) {
    case 'Length':
      cornerstoneTools.setToolActive(element, 'Length', { mouseButtonMask: 1 })
      break
    case 'clear':
      allTools.forEach(tool => cornerstoneTools.clearToolState(element, tool))
      cornerstone.updateImage(element)
      break
    // ... 其他工具
  }
}

🔄 同步机制：

• 工具状态以 activeTool 为单源真相
• 每次切换，遍历所有视口重新设置，确保一致性
• 清除标注时，仅作用于当前 element，避免跨视口污染

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🚀 四、性能优化与工程化实践

✅ 1. 视口懒加载与复用

// 文件切换时，只重载当前激活视口，而非全部
switchToFile(fileIndex, vpIndex = this.activeViewport) {
  const targetVp = this.viewports[vpIndex]
  const el = this.$refs[`dicomElement${vpIndex}`][0]

  // 复用 element，仅更换 imageId
  const imageId = cornerstoneWADOImageLoader.wadouri.fileManager.add(file)
  cornerstone.loadImage(imageId).then(image => {
    cornerstone.displayImage(el, image)
    // 更新元数据、窗宽窗位等
  })
}

✅ 2. 内存泄漏预防 ------ 卸载监听器

beforeDestroy() {
  this.viewports.forEach(vp => {
    if (vp.element) {
      vp.element.removeEventListener('wheel', this.onWheelScale)
      try { cornerstone.disable(vp.element) } catch(e) {}
    }
  })
}

✅ 3. 响应式布局与移动端适配

/* 2x2 布局容器 */
.layout-2x2 {
  flex-wrap: wrap;
}
.layout-2x2 .viewport-item {
  width: 50%;
  height: 50%;
}

/* 移动端降级为纵向 1x2 */
@media (max-width: 768px) {
  .layout-1x2 .viewport-item {
    width: 100%;
    height: 50%;
  }
}

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🎨 五、UI/UX 设计亮点

功能	交互细节
布局高亮	当前布局按钮 active 状态高亮，视觉反馈明确。
视口激活边框	点击视口后，蓝色边框 + 阴影提示当前操作对象。
右键上下文菜单	支持复制、另存、属性查看，符合桌面端用户习惯。
工具面板折叠	可收起右侧面板，最大化图像显示区域，适合阅片场景。
预设窗弹窗	一键切换骨骼/肺部/脑部窗宽窗位，提升诊断效率。
状态栏实时信息	显示当前布局、视口、工具、时间，辅助用户定位状态。

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📦 六、可扩展性设计

✅ 插件式工具注册

registerAllTools() {
  const tools = [
    cornerstoneTools.LengthTool,
    cornerstoneTools.AngleTool,
    // ... 可动态扩展
  ]
  tools.forEach(tool => cornerstoneTools.addTool(tool))
}

✅ 预设窗配置化

presets: {
  bone: { windowWidth: 2000, windowCenter: 300 },
  lung: { windowWidth: 1500, windowCenter: -600 },
  // 新增预设只需添加对象，无需改逻辑
}

✅ 测量结果结构化

measurements: [{
  type: 'Length',
  value: '12.34 mm',
  viewport: 0,
  data: { /* 原始测量数据 */ }
}]

支持导出、统计、与 PACS 系统对接。

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🧪 七、待优化与未来方向

方向	说明
MPR/3D 本地支持	当前为伪功能，需集成 cornerstone3D 或 vtk.js 实现真三维重建。
多帧 DICOM 支持	当前仅支持单帧，需扩展 currentSlice 逻辑加载多帧序列。
标注持久化	测量结果可导出为 DICOM SR 或 JSON，支持重新加载。
性能监控	大图加载时添加骨架屏、进度条，避免白屏。
主题切换	支持暗色/亮色模式，适配不同阅片环境。

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📌 总结：一个"小而全"的医学影像前端架构范本

✅ 它不只是一个查看器，更是一个架构良好的工程化项目：

• 状态管理清晰 ：viewports 数组 + activeViewport 焦点控制
• 事件解耦彻底：自定义滚轮、右键菜单、拖拽上传互不干扰
• 性能优化到位：监听器清理、懒加载、复用机制
• 扩展性强：工具、预设、测量均可配置化扩展
• 符合医疗场景：专业交互、信息密度高、操作精准

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🏁 适用场景：

• 医院 PACS 系统前端
• 医学 AI 标注平台
• 教学/科研用 DICOM 查看器
• 远程会诊系统影像模块

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💡 如果你正在构建医学影像相关产品，这个组件可直接作为核心模块复用 ------ 它解决了 80% 的通用需求，并预留了 20% 的定制化空间。

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📌 附：关键方法速查表

方法名	作用
setLayout	切换 1x1 / 1x2 / 2x2 布局
setTool	设置当前激活工具
loadDicomFileToViewport	加载文件到指定视口
updateViewport	同步窗宽窗位到图像
handleWheel	自定义滚轮控制
switchToFile	切换文件并重载视口
resetAll	重置所有视口到初始状态

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