Medicinsk visualisering med webgl Bakgrund Webbläsare

Medicinsk visualisering med webgl Daniel Edenbrandt 2014-06-27

Bakgrund Inom sjukvården används nuförtiden flera olika avbildningstekniker vilka är viktiga vid utvärdering av patienter med exempelvis cancer och hjärtsjukdomar. Sådana tekniker gör det möjligt att avbilda inre organ utan att behöva operera. De används både för att ställa rätt diagnos och för att följa upp behandlingen av till exempel cancerpatienter. Det finns flera olika avbildningstekniker, till exempel röntgen, scintigrafi, magnetisk resonanstomografi och ultraljud. De olika avbildningsteknikerna producerar olika typer av bilder, en del är tvådimensionella och andra är tre-eller fyr-dimensionella. För att visa de här bilderna har man speciella arbetsstationer. Sådana arbetsstationer består av specialtillverkade datorer med specialutvecklad mjukvara. Programmen kan visa bilderna i olika färger och justera skalning av bilderna. De kan också visa tredimensionella bilder från olika vinklar och dynamiska bilder i olika hastigheter. Eftersom dessa arbetsstationer är dyra (100k - 500k kronor) finns endast ett begränsat antal av dem på ett sjukhus. Det innebär att läkare utanför bildavdelningen, exempelvis kardiologer och onkologer, har begränsad tillgång till diagnostiska bilder. Andra som skulle kunna dra nytta av lättare tillgång till medicinska bilder är läkare under utbildning, patienter och anhöriga. Enklare tillgång till medicinska bilder skulle därför vara av värde i många situationer.

Webbläsare Webbläsare var från början enkla verktyg för att visa text och bilder men har med tiden utvecklats så att de kan göra mer och mer. Till exempel kan webbsidor numera innehålla skript, animationer, ljud, video och nu senast 3D-grafik som kan användas till bland annat datorspel. Möjligheten att generera 3D-grafik väckte frågan om det skulle gå att göra en medicinsk bildvisare i en vanlig webbläsare. Förutom att själva 3D-grafiken behöver man också hantera och distriburera stora datamängder eftersom detta bildmaterial kan vara upp till 100 megabyte stort. Systemet för 3D-grafik som finns i webbläsare heter WebGL, vilket är baserat på OpenGL ES 2.0. Alla de vanligaste webbläsarna stödjer detta i sina senaste versioner. WebGL använder sig av datorns GPU, dvs den speicella hårdvara i datorm som är specialbyggd för 3D-grafik.

Resultat Det visade sig vara fullt möjligt att implementera de gundläggade funktionerna för ett medicinskt bildvisningsprogram i en webbläsare. Kvaliten på bilderna är jämförbar med de existerande alternativen. De bildvinsingprogram som används på sjukhusen har dock fler funktioner än vad som har implementerats i detta försök. Prestandan på programmet var fullt tillräcklig men varierade mellan olika webbläsare och olika plattformar. I detta avseende så var Googles Chrome webbläsare körd på en PC överlägsen sina konkurrenter såsom Firefox. Dagens mobila plattformar räcker inte riktigt till för den här typen av tunga beräkningar.

Av : Daniel Edenbrandt