# 具有整合協力合作之開放式人工智慧病理分析平台

## 簡介
如下圖之病理影像，一片組織切片可包含數萬個需要分析的區塊，在傳統方法利用特殊染色及醫師肉眼觀察，不僅耗時耗力，且即使醫師耗費長時間的心力，面對數以萬計的區域，難以有客觀的定量觀察結果，只能依賴醫師經驗以半定量判斷之。這些難題都造成精準診斷、精準治療之阻礙。
近年因為人工智慧發展，國內外團隊已逐漸將人工智慧的技術帶入了醫療影像輔助分析，以輔助結果定量分析。本計畫在國科會推動支持下，連結國內多家研究單位、醫院，及國家高速網路中心，針對數位病理影像分析之挑戰，發展對應之人工智慧訓練及分析技術，並建立研發團隊資料共享平台，連結國內外的AI病理團隊，協力合作，共同發展病理分析技術及資源，為人類更精準的疾病診斷治療而努力，期許未來更精確的治療方式能裨益人類。
在此前景之努力下，我們為了符合研究暨醫學倫理與病人隱私保護機制，本團隊建立此平台，利用線上的方式向病人說明研究目的以及未來展望，藉此獲得病人提供病理影像之同意書，結合優良醫師團隊確認是否符合資格，以及病理影像去識別化與去連結後上傳國網儲存保護，唯有參與研究計畫團隊成員與醫師方能獲取此病理影像作為研究。
![影像來源：美國國家癌症研究所 (National Cancer Institute)
](https://hackmd.io/_uploads/rkWNigbR3.png =90%x)

[網站位置 smile lab](http://smilelab.ee.ncku.edu.tw:8087/)
#### 檔案位置
[Github 最新版本V3.0](https://github.com/s07362022/smile_web/releases/tag/v3.0.0)
## 系統核心
:::spoiler Files Tree

  app.py
│  consent.pdf
│  form.py
│  form3.py
│  formcheck.py
│  formcheckAcc.py
│  formDocCheck.py
│  formDoctor.py
│  formDownload.py
│  formPatInfo.py
│  model.py
│  model2.py
│  modelAnony.py
│  modelDocInfo.py
│  modelEmail.py
├─static
│  │  taglist.js
│  │
│  ├─css
│  │      .DS_Store
│  │      bbt.css
│  │
│  ├─image
│  │      ALOVAS.png
│  │      box1.JPG
│  │      box1.PNG
│  │      box1_.jpg
│  │      box1_.png
│  │      Chao-Jyun .png
│  │      Chu-Song.png
│  │      Chun-Rong.png
│  │      Chun-Shien.png
│  │      Fu-Chang.png
│  │      futrue.png
│  │      lg.png
│  │      Meng-Ru .png
│  │      one.jpg
│  │      one1.png
│  │      tgr.png
│  │      two.png
│  │      Wei-Ta.png
│  │
│  └─lib
│          .DS_Store
│          howler.min.js
│
├─templates
│      aix.html
│      checkAcc.html
│      checkAcc2.html
│      checkDoc.html
│      dd.html
│      docReg.html
│      downPage.html
│      hardem.html
│      hmoe2.html
│      home.html
│      index copy.html
│      index.html
│      index2 copy.html
│      index2.html
│      pag1.html
│      page2.html
│      page3.html
│      page4.html
│      pub.html
│      pub2.html
│      pubdelete.html
│      publish.html
│      pubRevise.html
│      upload0 copy.html
│      upload0.html

:::
#### Software Develope From :
(python 80%, html 20%)
- MySQL (SQL server)
- Flask (Web framwork)
- SMTP (Email server)
- CSRF (Information Security)
## 系統架構
![系統架構圖](https://hackmd.io/_uploads/HkJMq7MRh.png
"系統架構圖")

## 技術與方法
[後端框架 [基礎教學] — Flask](https://medium.com/@harden004/flask-%E5%AD%B8%E7%BF%92%E6%97%A5%E8%A8%98-day01-jinja2-76cc67821086)
- :::spoiler ### **FLASK** (Version 2.0.0)
http://IP/

    @app.route('/', methods=['GET', 'POST'])
    def home():
        return render_template('home.html')


http://IP/page1

    @app.route('/page1', methods=['GET', 'POST'])
    def page1():
        pic1 = web_img(img_local_path) 
        pic2 = web_img(img_local_path2 )
        return render_template('pag1.html',pic1=pic1,pic2=pic2) #將圖片傳至pag1.html


http://IP/page2

    @app.route('/page2', methods=['GET', 'POST'])
    def page2():
        return render_template('page2.html')


http://IP/page4

    @app.route('/page4', methods=['GET', 'POST'])
    def page4():
        pic3 = web_img(img_local_path3)
        return render_template('page4.html',pic3=pic3) #將圖片傳至page4.html


http://IP/projects

    @csrf.exempt
    @app.route('/projects', methods=['GET', 'POST'])
    def projects():
        return render_template('aix.html')


http://IP/Pubcontent

    @csrf.exempt
    @app.route('/Pubcontent', methods=['GET', 'POST'])
    def Pubcontent():
        data = get_publish() #取得公告資料表內的所有內容
        return render_template('Pub.html', data=data)


http://IP/check

    @app.route('/check', methods=['GET', 'POST'])
    def check():
        if formCheck.validate_on_submit(): #按下驗證身分鍵後檢查帳號密碼
            hashed_password = get_doc_info1(account=acc) #抓出此醫生帳號的雜湊密碼
            check_password = bcrypt.check_password_hash(hashed_password, pwd) #對比輸入密碼與雜湊密碼是否一致
            if check_password:
                return redirect(url_for('Pubdelete', acc=acc)) #驗證通過後跳轉至管理頁面
        return render_template('checkAcc2.html', formcheck=formCheck)


http://IP/Pubdelete/<string:acc>

    @csrf.exempt
    @app.route('/Pubdelete', methods=['GET', 'POST'])
    def Pubdelete():
        data = get_delpublish(acc) #抓取此帳號發布過的公告內容
        sum = get_sumpublish(acc) #抓取此帳號發布過的公告數
        return render_template('Pubdelete.html', data=data, sum=sum, acc= acc, acc2=acc)


http://IP/publish

    #/publish2/<string:acc2>在新增公佈欄點擊發布消息後，對公佈欄內容儲存
    @app.route('/publish', methods=['POST'])
    def publish():
    
    db.session.add(pub)
    db.session.commit()
    return redirect(url_for('Pubcontent'))

http://IP/publish2/<string:acc2>

    @app.route('/publish2/<string:acc2>', methods=['GET', 'POST'])
    def publish2(acc2):
    return render_template('publish.html', acc2=acc2)


http://IP/upload2

    @app.route('/upload2')
    def index():
    #增加下載同意書在html
    
    return render_template('upload0.html')


http://IP/upload

    @app.route('/upload', methods=['POST'])
    def upload():
    #/upload點下上傳同意書後，做同意書的儲存及處理
    file.save('./ncku_web-main/document/' + num + '/' + file.filename)
    db.session.add(user)
    db.session.add(email_info)
    return redirect(url_for('home'))

http://IP/out

    @csrf.exempt
    @app.route('/out', methods=['GET', 'POST'])
    def out():
        if form.validate_on_submit():
            db.session.add(user) #新增病患資料進病患資料表
            db.session.add(email_info) #新增郵件進郵件資料表
            db.session.commit()
            smtp3(get_pat_applyid(form.email.data)) #寄送病患意願郵件通知醫生
            return redirect(url_for('home')) #結束後返回首頁
        return render_template('index.html', form=form)


http://IP/docReg

    @app.route('/docReg', methods=['GET', 'POST'])
    def docReg():
        if formDoctor.validate_on_submit():
            db.session.add(doctor) #新增醫生資料進醫生資料表
            db.session.commit()
            return redirect(url_for('checkAcc')) #申請完成後返回醫生認證畫面
        return render_template('docReg.html', formDoctor=formDoctor)


http://IP/checkAcc

    @app.route('/checkAcc', methods=['GET', 'POST'])
    def checkAcc():
        if formCheck.validate_on_submit():
            hashed_password = get_doc_info1(account=acc) #抓出此醫生帳號的雜湊密碼
            check_password = bcrypt.check_password_hash(hashed_password, pwd) #對比輸入密碼與雜湊密碼是否一致
            if check_password:
                return redirect(url_for('docDown', acc=acc, applyid=applyid)) #驗證通過進入醫生確認頁面
        return render_template('checkAcc.html', formcheckAcc=formCheck)


http://IP/docDown

    @csrf.exempt
    @app.route('/docDown', methods=['GET', 'POST'])
    def docDown():
        if formDownload.validate_on_submit():
            db.session.add(ann) #新增病患匿名資料至匿名資料表
            #從病患資料表找出此病患資料並設為待刪除
            delete = db.session.query(UserReister).filter_by(formid=applyid).first() 
            delete.shield = 1 
            db.session.commit()
            #以匿名ID作為檔名儲存此病患病理影像ID
            file = open("./ncku_web-main/patimg/" + ann.anonyid + ".txt", 'w', encoding='utf-8')
            file.write(consent)    
            file.close()
            smtp2(get_doc_info(acc, ann.anonyid),file, ann.anonyid) #寄送病患匿名資料郵件通知助理
            return redirect(url_for('home')) #結束後返回首頁
        return render_template('downPage.html', formDownload=formDownload, applyid=applyid, patInfo=patInfo) #將病患資料渲染到downPage.html

:::
[SQL[基礎操作與指令] — MySQL](https://medium.com/@harden004/sql-%E5%9F%BA%E7%A4%8E%E6%93%8D%E4%BD%9C-mysql-1b54723f897)
- :::spoiler ### **MySQL** (Shell 8.0.26)
- #### *DataBase* :+1:
ncku_w
- #### *Table* :+1:
==ncku_w== (存於病患表單資訊)
1. username、id、hpname、email : 儲存使用者填寫的姓名、身分證後四碼等個人資料
2. time : 送出資料的時間
3. airesearch、preeval :勾選此研究則為1，無勾選則為0
4. agree : 同意參與研究則為1，退出為0
5. filePath : 存放使用者同意書檔案位置
6. formid : 系統自動生成申請ID區別病患
7. shield : 若從空值變為1則表示此資料待刪除，並在十天內完成刪除動作

    CREATE TABLE `ncku_w`(
        `index` INT AUTO_INCREMENT,
            `username` VARCHAR(20) NOT NULL,
            `id` VARCHAR(100) NOT NULL,
            `hpname` VARCHAR(20) NOT NULL,
            `time_` VARCHAR(1000) NOT NULL,
            `email` VARCHAR(100) ,
            `airesearch` Boolean,
            `preeval` Boolean,
            `agree` INT,
            `filePath` VARCHAR(100) ,
            `formid` VARCHAR(36) ,
            `shield` TINYINT(1) ,
            PRIMARY KEY(`index`)
            );

==publish_content== (公佈欄訊息)
1. title : 公告標題
2. content : 公告內容
3. acc : 公告者帳號
4. time : 公告時間(日期-西元)

    CREATE TABLE `publish_content`(
        `index` INT AUTO_INCREMENT,
            `title` VARCHAR(100) NOT NULL,
            `content` VARCHAR(500) NOT NULL,
            `acc` VARCHAR(100) NOT NULL,
            `time` VARCHAR(1000) NOT NULL,
            PRIMARY KEY(`index`)
            );

==doctor_info== (醫師資訊)
1. acc : 存放醫師輸入帳號
2. pwd : 存放經由加密處理後醫師輸入密碼
3. doctorname : 存放醫師姓名
4. hpname : 存放醫師所屬醫院
5. email : 存放醫師email

    CREATE TABLE `doctor_info`(
            acc VARCHAR(100) NOT NULL,
            pwd VARCHAR(100) NOT NULL,
            doctorname VARCHAR(30) NOT NULL,
            hpname VARCHAR(30) NOT NULL,
            email VARCHAR(50) NOT NULL,
            PRIMARY KEY(`acc`)
            );

==anony_info== (存匿名ID)
1. anonyid : 病患的匿名ID
2. doctorid : 儲存負責醫生的ID
3. applyid : 病患的真實ID
4. patimg : 此病患的病理影像編號

    CREATE TABLE `anony_info`(
            `index` INT AUTO_INCREMENT,
            `anonyid` VARCHAR(100) NOT NULL,
            `doctorid` VARCHAR(36) NOT NULL,
            `applyid` VARCHAR(100) NOT NULL,
            `patimg` VARCHAR(100) ,
            PRIMARY KEY(`index`)
            );

==email_table== (病患信箱)
1. email : 存放使用者email
2. agree : 若同意研究則為1，退出為0

    CREATE TABLE `email_table`(
            `index` INT AUTO_INCREMENT,
            `email` VARCHAR(100) NOT NULL,
            `agree` VARCHAR(100) ,
            PRIMARY KEY(`index`)
            );

- MySQL連接Flask方式
第一種

    # 連接MySQL與FLASK
    app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] =\
        "mysql+pymysql://root:0000@localhost:3306/ncku_w"  

第二種

    import mysql.connector

    connection = mysql.connector.connect(host='localhost',
                                        port='3306',
                                        user='root',
                                        password='0000',
                                        database='ncku_w')

    cursor = connection.cursor()

- :::spoiler ### **Function** (Python==3.8.9)

:::

## 設備與軟體

| 開發工具/伺服器 | 軟體套件 |
| :--: | :--: |
|  VS Code |  Flask |
|  MySQL|  Apache |
|  WSGI |  SMTP |
|  ubuntu |  html/css |