Cornerstone加载本地Dicom文件第二弹 - Blob篇

引言

当我们刚接触Cornerstone或拿到一组Dicom文件时，如果没有ImageID和后台接口，可能只是想简单测试Cornerstone能否加载这些Dicom文件。在这种情况下，可以使用本地文件加载的方法。之前我们介绍了通过node启动服务器请求文件，在本地提供接口的方式。今天，我们再介绍一下另一种实现方式——直接使用文件输入框点击上传文件，通过文件流让Cornerstone加载并渲染这些Dicom文件。以下将围绕实现效果、实现思路及具体流程展开。

效果速览

本篇整体相关代码已更新至代码库：https://github.com/jianyaoo/vue-cornerstone-demo/blob/main/src/views/basicUsage/LocalFile.vue，欢迎Star。
实现效果如下：

️ 具体实现流程

实现流程

我们想要通过点击input文件框上传本地的文件进行渲染，在进行实际开发前，我们先梳理一下大概的思路：

1. 需要一个 type 为file 的 input 输入框组件，点击上传选择本地要渲染的Dicom文件

2. 我们可能想要展示一张Dicom或者一组Dicom文件，所以 input 需要设置多选属性

3. 监听文件更改事件，当上传文件后进行渲染

4. 将本地上传的file文件流传递给Cornerstone进行渲染（核心步骤，Cornerstone如何渲染Blob文件流）

按照上面的流程，我们就开始准备写代码

UI组件

<div class="form">
  <label for="">点击上传文件：</label>
  <input
    type="file"
    multiple
    @change="handleChange"
  >
</div>

监听文件改变

function handleChange(evt) {
  // 阻止事件冒泡
  evt.stopPropagation();
  
  // 阻止默认事件
  evt.preventDefault();
  
  // 更新文件前清除之前的缓存，避免更新上传文件时直接从缓存中获取Volume对象
  cache.purgeCache();
  
  const files = evt.target.files;
  
  const imageIds = [];
  Array.from(files).forEach(file => {
    // 将文件流放到dicomLoader的文件管理器中并返回对应的ImageID => Blob流加载的核心代码1
    const imageId = cornerstoneDICOMImageLoader.wadouri.fileManager.add(file);
    imageIds.push(imageId);
  });
  
  // 渲染Imageid
  loadAndViewImage(imageIds);
}

在监听文件改变的代码中，核心代码主要有2点：

• 在每次更新文件时进行缓存清除：cache.purgeCache()，避免再次上传文件时由于VolumeId没有改变而导致直接从缓存中获取数据

• 获取到file文件流后，可以通过 cornerstoneDICOMImageLoader 的fileManager对象将文件流转换成ImageId，我们可以看一下fileManager中的相关方法，通过add方法将我们上传的文件流添加到文件列表中，并获取到以 dicomfile 为前缀的ImageId

// 单例文件列表，用于管理上传的文件列表
let files: Blob[] = [];

// add:向文件列表中添加文件并返回指定格式的ImageId
// 注意这里返回的id前缀，后面解析的代码中会用这个前缀作为本地文件加载的标志。
function add(file: Blob): string {
  const fileIndex = files.push(file);

  return `dicomfile:${fileIndex - 1}`;
}

// get: 根据文件索引值获取文件流
function get(index: number): Blob {
  return files[index];
}

// remove: 根据文件索引值删除文件
function remove(index: number): void {
  files[index] = undefined;
}

// purge: 清空文件列表
function purge(): void {
  files = [];
}

export default {
  add,
  get,
  remove,
  purge,
};

根据ImageId加载渲染影像

• 加载图像

async function loadAndViewImage(imageIds) {
  await prefetchMetadataInformation(imageIds);
  
  if (type.value === "stack") {
    await renderStack(imageIds);
  } else {
    await renderVolume(imageIds);
  }
}

async function prefetchMetadataInformation(imageIdsToPrefetch) {
  for (let i = 0; i < imageIdsToPrefetch.length; i++) {
    // 通过loadImage加载文件
    await cornerstoneDICOMImageLoader.wadouri.loadImage(imageIdsToPrefetch[i])
      .promise;
  }
}

• 渲染栈图像

async function renderStack(imageIds) {
  if (imageIds?.length === 0) {
    return;
  }
  
  const renderingEngine = getRenderingEngine(renderingEngineId);
  const viewportInput = {
    viewportId: viewportId0,
    type: csEnums.ViewportType.STACK,
    element: document.querySelector("#element0")
  };
  renderingEngine.enableElement(viewportInput);
  
  const toolGroup = ToolGroupManager.getToolGroup(groupId);
  toolGroup.addViewport(viewportId0, renderingEngineId);
  
  const viewport = renderingEngine.getViewport(viewportId0);
  await viewport.setStack(imageIds);
  
  activeTools();
  viewport.render();
}

• 渲染Volume图像

async function renderVolume(imageIds) {
  ...以上初始化内容省略，完整代码可在git中查看
  const volume = await volumeLoader.createAndCacheVolume(volumeId, {
    imageIds
  });
  volume.load();
  
  await setVolumesForViewports(
    renderingEngine,
    [
      {
        volumeId
      }
    ],
    [viewportId1, viewportId2, viewportId3]
  );
  
  activeTools();
  renderingEngine.render();
}

我们在使用 add() 函数返回的ImageId直接渲染前，还需要使用loadImage加载图像 cornerstoneDICOMImageLoader.wadouri.loadImage(imageId)，那接下来我们看一下loadImage函数是如何执行并获取到文件的。以下是loadImage函数的简约版代码（整体源码可在Cornerstone 官方git：https://github.com/cornerstonejs/cornerstone3D/blob/d8f12e46d478b251c5515b3ee960629dd4e5d6e2/packages/dicomImageLoader/src/imageLoader/wadouri/loadImage.ts文件中查看）

function loadImage(
  imageId: string,
  options: DICOMLoaderImageOptions = {}
): Types.IImageLoadObject {
  const parsedImageId = parseImageId(imageId);

  ... 
  const schemeLoader = getLoaderForScheme(parsedImageId.scheme);

  ...

  const dataSetPromise = dataSetCacheManager.load(
    parsedImageId.url,
    schemeLoader,
    imageId
  );

  return loadImageFromPromise(
    dataSetPromise,
    imageId,
    parsedImageId.frame,
    parsedImageId.url,
    options
  );
}

• 对ImageId进行解析，获取到ImageId的加载规则等信息
  

• 根据解析到的ImageId theme属性获取加载方式，如果是正常接口的ImageId，使用的是xhrRequest HTTP请求，对于我们上传文件的为loadFileRequest请求，由上文我们可以得到add()函数返回的ImageId格式为dicomfile:${fileIndex - 1}
  

• 获取到加载方式后，我们可以看一下loadFileRequest函数是如何加载文件的。通过解析ImageId可以获取到对应的文件Blob，读取并返回文件流

在获取到文件流后还会有一系列的dicom文件处理与从接口返回操作一致，这里就不展开详细说明了，大致流程如下，后续学习源码时会展开详细说明。

结语

由此，一个点击上传本地文件的Demo演示就结束了，主要知识点为

• cornerstoneDICOMImageLoader.wadouri.fileManager对象管理本地上传的文件并可以返回ImageId

• cornerstoneDICOMImageLoader.wadouri.loadImage 可以根据不同的请求规则调用不同的请求方式，用于加载处理文件

配套可运行代码演示：https://github.com/jianyaoo/vue-cornerstone-demo clone到本地后直接运行 npm run serve 即可启动，持续更新，欢迎star~