2021 台灣醫學資訊聯測(MI-TW)

Track#5 - 病理影像

• 說明: 此賽道主要目的在於測試病理影像儲存管理主機(Source)以及顯示端(Consumer)能依照DICOMWeb標準查詢與調閱，超大尺寸數位病理影像，並能正確顯示。在影像標記註解部分，透過影像與標記標準化，用來解決全幅(Whole Slide)數位病理影像互通性的問題。標註格式可能是影像分割形式的點陣圖型、透過座標定義輪廓之向量圖型等，本賽道主要針對註解標示影像的關注區(regions of interest, ROIs)的標準化進行驗證。亦希望參加者能提供簡單的標記，作為標準化病理影像的示範案例，提供異質性系統互通，作為加速數位病理影像標準化。
• 預期效益: 隨著人工智慧與機器學習(AI/ML)的快速發展，需要加快標準化的醫學影像分析工作流程的軟體開發流程(SDLC)，以及採取更加敏捷的開發方法。參加單位可使用實際或是產品雛型參加此賽道，由於這需要大量的前期開發工作，因此參加者需要具備較高的技術門檻。這也鼓勵參加單位早期投資，希望此標準足夠成熟，進而早期布局，以證明投資的合理性。早日切入數位病理影像市場。為了簡化標準化開發流程並鼓勵產業早期實施和測試。MISAT鼓勵醫學影像分析專家、軟體工程師、開源工作者參加，並投入開發開源試驗，建立提供數位病理影像標準化系統的產品概念驗證(Proof ofConcept)

範圍

病理影像

• 針對DICOM數位病理影像(DICOM Whole Slide Imaging - Supplement 145)存取調閱、並能正確顯示
• 產生DICOM數位病理影像並透過DICOM標準協定上傳至PACS Server

標記註解

• 對現有上述標準化DICOM數位病理影像進行分析，產生標記註解
• 產生TID 1500結構化報告作為標記註解格式
• 可使用JavaScript以及Python作為影像顯示與影像分析

聯測要求:

參與角色

• 顯示系統(Display systems)
  • 畫標記
  • 將標記轉換成結構化報告格式(DICOM SR)
  • 解析DICOM SEG並呈現在影像上
  • 傳輸(Store)、查詢與調閱(Query/Retrieve)影像與標記
• 分析系統(Analysis systems)
  • 解析標記用分析
  • 將分析結果(AI Results)儲存成結構化報告格式(DICOM SR)
  • 傳輸(Store)、查詢與調閱(Query/Retrieve)影像與標記

查詢影像與標記 (Query)

• DICOMWeb: QIDO階層式查詢 – Studies-Series-Instances
  • FHIR ImagingStudy
  • FHIR Observation SVG annotation

調閱影像與標記 (Retrieve)

• DICOMWeb: WADO-RS
• DICOMWeb: WADO-URI
• FHIR Observation SVG annotation
• 影像與標記顯示一致性
  • 顯示標準格式標記跨系統之間呈現確保影像與標記呈現一致性

情境1 病理影像調閱與檢視

• 使用DICOMWeb階層式查詢方式查詢DICOMWeb主機，並依照DICOM階層式架構回傳結果
• 調閱使用WADO-URI或WADO-RS

表格1 WSI影像包含的Tags(必須:M、非必須:U)

IE	Module	Reference	Usage
Patient	Patient	C.7.1.1	M
	Specimen	C.7.1.2	U
	Clinical Trial Subject	C.7.1.3	U
Study	General Study	C.7.2.1	M
	Patient Study	C.7.2.2	U
	Clinical Trial Study	C.7.2.3	U
Series	General Series	C.7.3.1	M
	Whole Slide Microscopy Bulk Annotations Series (見表格2)	C.8.Y1.1	M
	Clinical Trial Series	C.7.3.2	U
Frame of Reference	Frame of Reference	C.7.4.1	M
Equipment	General Equipment	C.7.5.1	M
	Enhanced General Equipment	C.7.5.2	M
Whole Slide Microscopy Bulk Annotations	Whole Slide Microscopy Bulk Annotations (見表格3)	C.8.Y1.2	M
	ICC Profile色碼表		C – 如果存在Recommended Display CIELab Value (0062,000D) 則為必須
	Common Instance Reference	C.12.2	M
	SOP Common	C.12.1	M
Whole Slide Microscopy Image	Total Pixel Matrix Columns (0048,0006)		M
Whole Slide Microscopy Image	Total Pixel Matrix Rows (0048,0007)		M
Whole Slide Microscopy Image	Imaged Volume Width(0048,0001)		M
Whole Slide Microscopy Image	Imaged Volume Height (0048,0002)		M
Whole Slide Microscopy Image	Rows(0028,0010)		M
Whole Slide Microscopy Image	Columns(0028,0010)		M
Whole Slide Microscopy Image	Pixel Spacing (0028,0030)		M
Whole Slide Microscopy Image	Spacing Between Slices (0018,0088)		M
Whole Slide Microscopy Image	Slice Thickness (0018,0050)		M
Whole Slide Microscopy Image	Image Orientation (0048,0102)		M		ientation (0048,0102)

表格2 Whole Slide Microscopy Bulk Annotations Series包含的Tags(影像的顯示儲存方式)

Attribute Name	Tag	Type	Attribute Description
Modality	-80,060	1	最初取得影像數據的設備類型
Series Number	-200,011	1	A number that identifies this Series.
Referenced Performed Procedure Step Sequence	-81,111	1C	對照的SOP Instance
>Include Table 10-11 “SOP Instance Reference Macro Attributes”

表格3 Whole Slide Microscopy Bulk Annotations包含的Tags(記錄病理影像的儀器玻片相關資訊)

Attribute Name	Tag	Type	Attribute Description
Include Table 10-12 “Content Identification Macro Attributes”
Content Date	-80,023	1	內容開始建立的日期
Content Time	-80,033	1	內容開始建立的時間
Annotation Group Sequence	(gggg,eee1)	1	具有共同特徵(例如圖形類型，屬性或度量)的標記群組。
>Annotation Group UID	(gggg,ee19)	1	標記群組的Unique identifier
>Annotation Group Number	(gggg,eee2)	1	標記群組的Unique identifier，在這個SOP中是唯一的，從1開始，每隔一個增加1。
>Annotation Group Label	(gggg,eee3)	1	識別此標記群組的使用者定義標籤。
>Annotation Group Description	(gggg,eee4)	3	此標記群組的使用者定義描述。
>Annotation Group Generation Type	(gggg,ee13)	1	生成此標記的演算法類型，包含：
			自動：由演算法生成。
			半自動：由演算法在標註者的輔助下生成。
			手動：由標註者生成。
>Annotation Algorithm Identification Sequence	(gggg,ee12)	1C	建立此標記的演算法，如果Annotation Group Generation Type是自動或半自動，則為必須。
»Include Table 10-19 “Algorithm Identification Macro Attributes”			No Baseline CIDs are defined.

表格4 WS的ROI標記包含的Tags(必須:M、非必須:U)

IE	Module	Reference	Usage
Whole Slide Microscopy Image	ROI Display Color (3006,002A)		U
Whole Slide Microscopy Image	Recommended Display Grayscale Value (0062,000C)		U
Whole Slide Microscopy Image	Recommended Display CIELab Value(0062,000D)		U
Whole Slide Microscopy Image	Contour Sequence (3006,0040)		M
Whole Slide Microscopy Image	Referenced ROI Number (3006,0084)		M
Whole Slide Microscopy Image	Content Date(0008,0023)		M
Whole Slide Microscopy Image	Content Time(0008,0033)		M
Whole Slide Microscopy Image	Annotation Group Sequence(gggg,eee1)		M
Whole Slide Microscopy Image	Annotation Group UID(gggg,ee19)		M
Whole Slide Microscopy Image	Annotation Group Number(gggg,eee2)		M
Whole Slide Microscopy Image	Annotation Group Label(gggg,eee3)		M
Whole Slide Microscopy Image	Annotation Group Generation Type(gggg,ee13)		M
Whole Slide Microscopy Image	Annotation Algorithm Identification Sequence(gggg,ee12)		U

情境2 標記調閱與檢視

• 使用DICOMWeb階層式查詢方式查詢DICOMWeb主機，並依照DICOM階層式架構回傳結果
• 調閱使用WADO-URI或WADO-RS

參考標準

1. DICOM Whole Slide Imaging (WSI)
2. DICOM Suuplement 222: Whole Slide Microscopy Bulk Annotations Storage SOP Class: PDF PPT Word - 徵求公開意見中
3. DICOMWeb

4. FHIR Observation

                                     M