CN101233519A - 医学成像存档管理器的革命性系列控制 - Google Patents

医学成像存档管理器的革命性系列控制 Download PDF

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CN101233519A CNA2006800273981A CN200680027398A CN101233519A CN 101233519 A CN101233519 A CN 101233519A CN A2006800273981 A CNA2006800273981 A CN A2006800273981A CN 200680027398 A CN200680027398 A CN 200680027398A CN 101233519 A CN101233519 A CN 101233519A
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Abstract

一种系列控制算法(48)，在显示器(22)上生成交互性用户界面屏幕(46)，并使得用户能够通过在系列层上交互性地选择和查看从存档(16)检索到的医学图像，来同时控制与所选择的诊察相关联的系列和图像层操作，所述存档(16)包括在诊察、系列和图像层(60，62，64)上分层组织的多个医学图像。

Description

医学成像存档管理器的革命性系列控制
本发明涉及诊断成像***和方法。其具体应用于计算机体层摄影(CT)成像的图像的可视化，并将具体参照其而进行描述。然而，将理解，本发明还可应用于其他成像疗法的图像的可视化，这些成像疗法如单光子发射型计算机体层摄影(SPECT)、光子发射型体层摄影(PET)、磁共振成像(MRI)等。
多切片CT(MSCT)成像已在短期内取得了很大技术突破。16断层CT扫描仪迅速成为放射医学、ET和损伤部门的常用设备。MSCT技术不仅使得能够在例程的基础上获取大量的CT切片，还使得能够使用CT成像来诊断非传统解剖学，例如心血管。每个系列(series)的图像数目和每次诊察(study)的系列数目已显著增长。用户发现浏览无数的图像是困难且麻烦的。
为了更容易地管理大量图像，许多医院使用被设计为支持医学放射线成像的专门设备和部件的网络，该网络通常称为画面存档和通信***(PACS)。PACS允许管理数字医学图像，这包括存档、检索和显示图像。例如，当通过医学疗法来对病人成像时，以DICOM(医学数字成像和通信)格式来生成、捕捉和存档数字图像，该格式规定了相关联网特征的一致性要求。DICOM标准意图用于在打印机、工作站、获取模块和文件服务器之间传送医学数字图像。DICOM***被设计为便于各种类型的数字图像的通信，这些类型例如为X射线、计算机体层摄像、磁共振和超声成像。
典型地，在DICOM内，以三层(例如，诊察、系列和图像)来管理图像。显示树或表格，其列出所有病人，并在每个病人下列出与该病人有关的所有诊察。作为第一步，放射医师选择病人诊察。所选的病人诊察一般包括一个或多个图像系列。以系列列表的形式给出这些系列，放射医师从该列表中选择一个或多个系列来查看或分析。一旦选择了系列，则放射医师可打开查看器来开始查看或分析所选系列的图像。然而，打开和查看同时选择系列的多个图像是麻烦的。在所打开的系列中，需要由常用窗口环境工具(如计算机控制键、切换键、鼠标选择和拖拽按钮等)来选择图像。因为一些数据集具有大量图像，例如每个系列有1000到4000个图像，从超过一个系列中多次选择以子选择相同的成像区域成为问题，这是由于其需要大量的滚动、高亮显示、拖拽等。这样的大量诊察的一个例子是全域(run off)诊察，例如从颈部到踝部的扫描，其可能包括4000个图像。另一个例子是心脏诊察，其中在多个阶段中完成成像，例如10个阶段，每个阶段300个图像。
本发明提供了一种克服了上述问题和其他问题的新和改进的设备和方法。
根据一个方面，公开了一种诊断成像***。系列控制算法在显示器上生成交互性用户界面屏幕，并使得用户能够通过在系列层上交互性地选择和查看从存档检索的医学图像，来同时控制与所选择的诊察相关联的系列和图像层操作，其中所述存档包括在诊察、系列和图像层上分层组织的多个医学图像。
根据另一方面，公开了一种显示医学图像的方法。存储根据病人在诊察、系列和图像层上分层组织的多个医学图像。在显示器上显示交互性用户界面屏幕。通过所显示的界面屏幕，同时从多个系列中交互性地选择和查看医学图像。
本发明的一个优点在于允许用户同时看到和浏览每个来自所选的诊察的可用系列。
另一优点在于改进了医院的效率。
另一优点在于从存档管理器图像管理***中去除了一个层。
另一优点在于使得多个***的同时选择和协调操作更容易。
在阅读和理解优选实施例的以下具体说明之后，本发明的其他优点和益处对于本领域技术人员而言将变得清楚。
本发明可采取各种部件和部件排列的形式，以及各种步骤和步骤排列的形式。附图仅仅用于例示优选实施例，而不应被理解为限制本发明。
图1是耦连到医院网络的成像***的图示；
图2是用户界面屏幕的图像；
图3是系列控制用户界面屏幕的图像；以及
图4是成像***的一部分的图示。
参照图1，从耦连到医院网络14的操作员工作站12来控制成像***10的操作。工作站12可以硬布线到网络14，或者无线地与其通信。以此方式，工作站12可与连接到医院网络14的中央记录或图像存档数据库16以及其他医院工作站或计算机或远程装置20进行通信，使得能够例如经由PACS存储、检索图像和病人记录，以及将它们转发到合适的医院职员并显示在相关监视器22上。
典型地，成像***10包括CT扫描仪24，CT扫描仪24包括非旋转门架。x射线管28被安装到旋转门架30上。孔腔32限定了CT扫描仪24的检查区域。辐射检测器34的阵列被布置在旋转门架30上，以在x射线穿越检查区域32之后从x射线管28接收辐射。可替换地，检测器34的阵列可以位于非旋转门架26上。典型地，其他类型的扫描仪，如MRI、SPECT、PET、超声等也与网络14互连，并且将生成的图像存档到存档数据库16中。
典型地，成像技术人员使用加载有软件36的工作站12来执行扫描。由重构处理器38将来自扫描仪24的诊断数据重构为电子图像表示，该电子图像表示被存储在诊断图像存储器40中。重构处理器38可合并到工作站12、扫描仪24中，或可以是多个扫描仪和工作站之间的共享资源。诊断图像存储器40优选存储对象所检查区域的三维图像表示。视频处理器42将该三维图像表示的所选部分转换为用于在视频监视器44上显示的适当格式。典型地，技术人员使用工作站12来生成图像。将所生成的图像发送到存档数据库16。
放射医师可分析扫描仪工作站12上的图像，但更多地使用远程监视器或查看站22之一，这将解放CT扫描仪来对下一病人成像。每个查看站22包括系列控制算法或装置或处理器48，其控制界面屏幕46以及检索和显示来自存档16的图像。除了中央存档之外，可在紧致盘等上将存档16布置在工作站12本地、远程地位于连接到医院网络14的设备之一处。存档管理和访问***50以分层结构来组织来自存档的图像，其中将病人诊察60作为每个病人下面的最高层。放射医师从病人列表中选择要诊断的病人，其带来了可从存档16获得的病人诊察的列表。每个病人诊察包括一个或多个系列62。每个系列62包括多个图像64。当然，病人一般具有多于一个的诊察，其可能已经在其他成像诊疗上或稍早在相同诊疗上生成。操作员使用诸如键盘或鼠标52等之类的操作员输入设备、通过浏览应用界面屏幕46来与存档16中的记录进行交互。
继续参照图1并进一步参照图2，界面屏幕46包括横跨屏幕46顶部的工作流条100，其引导用户活动会话。工作流条100包括按钮102、104、106、108，其变得高亮显示以应当用户通过每个会话。界面屏幕46还包括控制面板120，其位于界面屏幕46的左侧。查看器或查看器屏幕122允许用户以各种模式查看病人诊察。缺省地，查看器122被设置为CT查看器或按钮124，但可通过在查看器下拉箭头126上点击来改变为各种查看器环境。应用屏幕128允许用户载入应用并开始图像处理和分析功能。当用户在应用按钮132的应用向下箭头130上点击时，显示应用图标的下拉屏幕(未示出)。用户可选择各种应用，如示例性组合图像图标。图标的其他例子是肺部、心脏等。远程重构面板或屏幕140允许用户执行远程重构。例如，远程重构面板140包括视图重构和背景重构按钮142、144。存档管理器工作箱或屏幕150提供对各种强大(power)管理功能的访问。快速捕获(snagit)浏览器按钮或图标152启动包括先前已保存的文件的数据库的浏览器。这样的文件例如可包括诊察、电影文件、文本文件和图形文件。快速放映(film)按钮或图标154允许用户发送图像，以直接从存档管理器屏幕150进行放映。“复制到”按钮或图标156允许用户将当前选择的项目复制到另一设备。快速分割按钮或图标158允许用户将一个长的系列分割为几个系列，如可将全域系列分割为头部、胸部、腹部等虚系列。状态面板或屏幕160提供有关***状态的信息。例如本地标签162显示出本地盘上的相对空闲空间。EOD标签164显示出可擦除光驱上的相对空闲空间。QM标签166(队列管理器)显示出有多少项目在用于传输的队列中，以及有多少项目未能传输。偏好按钮170允许用户改变***的各种配置。注销按钮172允许用户退出会话。
在屏幕46顶部上的选定设备屏幕174允许用户选择设备。为防止病人列表混淆，一次仅可选择一个设备。当用户在选定设备按钮178的向下箭头176上点击时，显示设备列表(未示出)。该列表提供了本地和远程应用。用户在用户想要访问的、诸如本地、远程等之类的设备上点击。停止连接按钮180在用户连接到远程设备时是活动的。为结束到远程设备的网络连接，用户在该停止连接按钮180上点击。病人列表182显示可在存档16中获得的诊察。过滤器算法或装置184通过数据字段和/或通过从诊察开始经过的时间来对病人列表182进行排序或限制。通过在第一字段188中的向下箭头186上点击，用户可选择通过各种诊察参数来进行过滤。例如，在图2中，仅仅显示了心脏诊察。通过在第二字段190中点击，用户可输入用于过滤的文本，例如，用户可选择病人ID并输入12345。仅仅显示病人ID号码从12345开始的病人。通过在第三字段194中的向下箭头192上点击，用户可选择通过日期来过滤。根据系列数目和每系列的图像数目的类似过滤也是可用的。在用户选择了过滤参数之后，用户在查找按钮196上点击，以更新病人列表来显示经过滤的诊察。移除过滤器按钮或图标198重置过滤功能，以恢复完整列表。更新屏幕内容按钮或图标200用新到的诊察来刷新列表。在例如用户通过高亮显示病人列表182中的诊察来选择诊察之后，在屏幕46的下部显示所选诊察的每个系列的示例图像的略缩图显示。例如，该诊察可包括一个、两个、三个、四个、五个、六个或更多个系列，它们显示在屏幕46的底部上，并且可通过从左向右滚动来访问。用户可选择几个诊察，并为每个诊察的每个系列生成略缩图显示。用户通过切换和控制键、鼠标来高亮显示系列组等，来选择用户想要访问和分析的一个或多个系列。例如，以蓝色来高亮显示所选的系列。每个系列的察看端口(view port)自动打开。为了取消选择系列或系列组，用户可如视窗(Windows)环境中已知的那样、对先前选择的项目进行选择、高亮显示等。如果显示更多的系列而不能适合屏幕，则滚动条使得查看器能够在它们之间移动。优选地，对系列进行排序以一起移动所选择的系列，从而使浏览更容易。
继续参照图2并进一步参照图3，每个系列控制屏幕202包括活动图像显示或屏幕204，其显示系列中所选的图像206。初始缺省地，活动图像显示204显示图像列表中的中间图像，但是可选择其他缺省。活动图像显示204包括窗口、图标、按钮、滑块、下拉菜单等，以控制图像选择和显示。最小图像编号窗口或字段208以及最小图像编号滑块210允许用户从图像列表中选择最小图像编号，即，可显示卷中的第一车。初始缺省地，最小图像窗口208中的且根据数值标尺212上的最小图像编号滑块210的位置的最小图像编号被设置为图像列表中的初始图像，如图像0。最大图像编号窗口或字段214和最大图像编号滑块216允许用户从图像列表中选择最大图像编号，即，相对侧。初始缺省地，最大图像编号窗口214中的且根据数值标尺212上的最大图像编号滑块216的位置的最大图像编号被设置为图像列表中的最大图像。属性选择窗口或菜单220允许用户指定如何显示所选图像。初始缺省地，属性选择窗口220被设置为“每个图像”，其提示***显示每个图像。
如下面详细讨论的那样，活动图像显示204显示借助于最小图像编号窗口208、最小图像编号滑块210、最大图像编号窗口214和最大图像编号滑块216之一来调整的最后图像的图像。优选地，该图像比标准DICOM缩略图(64×64)大；该大小应该大到足以获得解剖学内位置的良好概念。在一个实施例中，活动图像显示204包括与所显示的图像相关联的操纵工具，以允许在窗口/层控制设置中进行调整等。例如，在所显示窗口上双击可充当开始操作的事件。
继续参照图3并进一步参照图4，最小图像编号算法或装置230允许选择与在执行子选择时使用的最小图像或初始图像相对应的最小图像编号。例如，当用户在最小图像编号窗口208中键入图像编号时，活动图像显示204显示对应的选定图像206。如果键入的图像编号低于初始图像(例如图像0)，则将最小图像数目窗口208中的最小图像编号的值设置为图像列表中的初始图像，例如图像0。如果在最小图像数目窗口208中键入的最小图像编号大于图像列表中的最大图像编号，则将最小图像编号的值自动设置为图像列表中的最大图像编号。如果在最小图像数目窗口208键入的最小图像编号大于在最大图像编号窗口214中显示的最大图像编号，则将最大图像编号窗口214中的图像编号调整为对应地匹配于最小图像数目窗口208的图像编号。调整最小图像数目窗口208中的图像编号导致将最小图像编号滑块210调整到数值标尺212上的新位置，其反映了最小图像数目窗口208中新调整的最小图像编号。
最小图像编号滑块210以滑块格式示出在执行子选择时使用的最小图像编号。调整数值标尺212上的最小图像滑块210使得最小图像数目窗口208更新为由最小图像滑块210的位置所指示的新调整的图像编号。将活动图像显示204更新为显示与经调整的滑块最小图像编号相对应的选定图像206。如果最小图像滑块210移动到超出由最大图像编号滑块216的位置所指示的图像编号，则将最大图像滑块调整为匹配于由最小图像编号滑块210的位置所指示的新调整的图像编号。同样地，在最大图像编号窗口214中将最大图像编号更新为正确的对应图像编号。在滑块210、216处于同一位置的情况下，向最小图像编号滑块210赋予比最大图像滑块216更高的优先级。当用户在该位置点击并开始调整时，调整最小图像编号滑块210。如果用户在最小图像编号滑块210上点击时，将活动图像显示204更新为由最小图像编号滑块210的位置所指示的图像编号。
最大图像编号算法或装置232允许选择与在执行子选择时使用的最大图像或最后图像相对应的最大图像编号。调整数值标尺212上的最大图像滑块216使得最大图像数目窗口214更新为由最大图像编号滑块216的位置所指示的新调整的图像编号。将活动图像显示204更新为显示与最大图像编号滑块216的新位置相对应的选定图像206。
如果最大图像编号滑块216移动到在数值标尺212上的最小图像编号滑块210的位置所指示的图像编号之前时，将最小图像滑块210调整为匹配由最大图像编号滑块216的位置所指示的新调整的图像编号。同样地，在最小图像编号窗口208中将图像编号更新为正确的对应图像编号。如果用户在最大图像编号滑块216上点击，则将活动图像显示204更新为由数值标尺212上的最大图像编号滑块216的当前位置所指示的图像编号。
最大图像编号窗口214允许用户通过在最大图像编号窗口214中键入编号来选择最大图像编号。活动图像显示204显示对应的选定图像206。如果键入的最大图像编号低于图像列表中的初始图像编号(如图像0)，则将最大图像窗口214中的最大图像编号的值设置为图像列表的初始图像编号，例如图像0。如果在最大图像窗口214中键入的最大图像编号大于图像列表的最大图像编号，则将最大图像窗口214中的最大图像编号的值设置为图像列表的最大图像编号。如果在最大图像窗口214中键入的最大图像编号低于在最小图像编号窗口208中显示的最小图像编号，则将最小图像编号窗口208中的最小图像编号设置为在最大图像窗口214中新调整和显示的编号，例如，将最小图像编号设置为等于最大图像编号。将最大图像编号滑块216的位置调整为匹配于最大图像编号窗口214的图像编号。
以此方式，仅仅加载当前选择的图像以便在活动图像显示204上显示。因为***不加载与选定病人有关的所有图像，所以图像重调用、显示和改变基本上是瞬间的。
属性选择算法或装置234指定怎么处理通过最小和最大图像编号选择的图像。例如，属性选择菜单220包括下拉菜单，该下拉菜单包括允许用户指定每个图像、每隔一个图像、每隔n个图像、以R毫米步长的步长等的显示的字段(field)。属性选择部件234允许用户将每隔一个图像、每隔n个图像等组合成板块(slab)，从而需要检查较少的板块。
系列控制窗口或装置236包括下拉上下文菜单或控制菜单，其包括允许用户优化控制过程的字段。例如，控制菜单238包括“选择全部”字段240。当由用户选择了“选择全部”字段240时，将所有或一些系列控制屏幕202控制窗口、字段、滑块等重置为初始缺省值。例如，最小图像编号窗口208和最小图像编号滑块210被重置为图像列表中的初始图像，如图像0。最大图像编号窗口214和最大图像编号滑块216被重置为图像列表中的最大图像编号。活动图像显示器214被重置为显示中间图像。属性选择窗口220被重置为选择“每个图像”的显示。
当由用户选择“链接/应用到全部”字段242时，将对当前系列控制屏幕202中的子选择设置应用于所有选择的系列。例如，这样对选定系列中的图像的锁定可用于同时调整所有选定系列，或者用于使得不同的系列配准(registration)并同时从所有系列中选择。这使得用户能够将所有已链接系列中的最小图像设置为公共的解剖位置，并且将所有已链接系列中的最大图像设置为公共的解剖位置。这样，当用户步进通过公共最小和最大解剖位置之间的图像卷时，所有链接系列一起步进，以便显示来自每个链接系列的相同的片段。这个链接技术例如可用于链接来自周期性获得的公共器官的诊察的系列，以显示疾病或肿瘤的发展。这个链接技术还可用于链接利用不同成像疗法的公共器官的同期诊察。
当由用户选择“选择单个系列”字段244时，去除最大图像数目滑块216。最大图像数目窗口214采用最小图像数目窗口208的功能，并且由最小图像数目窗口208和最小图像数目滑块210所控制。“选择单个系列”选项是用来选择单个图像的快捷方法，并且主要在扫描仪控制台上使用。当由用户选择“显示DICOM信息”字段246时，显示有关所选择的系列和所选择的活动图像的信息。
可选地，控制菜单238包括“打开图像列表”字段。当由用户选择该“打开图像列表”字段时，打开对话框。对话框以表的格式显示系列中的图像列表。用户可从该列表中选择特定范围的图像，该图像在关闭该对话框时反映在系列控制屏幕202上。作为另一例子，控制菜单238包括“显示图像列表”字段。当由用户选择该“显示图像列表”字段时，显示图像列表来取代DICOM图像。
以上述方式，用户可与整个系列一起将子选择系列加载到应用/查看器中，使得该选择电影化，将该选择复制到另一设备，或者执行需要选择图像的任何其他标准操作。
已参照优选实施例描述了本发明，在阅读和理解前述详细说明之后，可进行修改和改变。意图将本发明构造为包括所有这样的修改和改变，只要它们落入所附权利要求或其等同物的范围之内。

Claims (22)

1.一种诊断成像***(10)，包括：
显示器(22)；以及
系列控制算法(48)，用于在显示器(22)上生成交互性用户界面屏幕(46)，该系列控制算法(48)使得用户能够通过在系列层上交互性地选择和查看从存档(16)检索到的医学图像，来同时控制与所选择的诊察相关联的系列和图像层操作，其中所述存档(16)包括在诊察、系列和图像层(60，62，64)上分层组织的多个医学图像。
2.如权利要求1所述的***，其中所述***控制算法(48)在显示器(22)上生成多个交互性系列控制用户界面屏幕(202)，其中每个系列控制界面屏幕(202)显示所选择诊察的系列，以及用户从该系列控制界面屏幕(202)来交互性地指定来自所显示系列的图像(206)。
3.如权利要求2所述的***，其中每个系列控制界面屏幕(202)包括：
活动图像显示窗口(204)，在该活动图像显示窗口(204)上显示相应系列的图像(206)中当前所选择的一个。
4.如权利要求3所述的***，其中所述系列控制算法(48)包括：
最小图像编号选择器或算法(230)，用于经由所述系列控制屏幕指定与对应于解剖诊察区域的一端的最小期望图像相对应的最小图像编号。
5.如权利要求4所述的***，其中所述最小图像编号选择器(230)响应于对由用户输入到在所述系列控制屏幕(202)上显示的最小图像编号数据字段(208)中的最小图像编号的接收、或者将最小图像编号滑块(210)滑动到所述系列控制界面屏幕(202)上显示的数值标尺(212)上的期望最小图像编号位置，来指定所述最小图像编号。
6.如权利要求3所述的***，其中所述系列控制算法(48)包括：
最大图像选择器或算法(232)，用于经由所述系列控制屏幕指定与对应于解剖诊察区域的另一端的最大期望图像相对应的最大图像。
7.如权利要求6所述的***，其中所述最大图像编号选择器(232)响应于对由用户输入到在所述系列控制界面屏幕(202)上显示的最大图像编号数据字段(208)中的最大图像编号的接收、或者将最大图像编号滑块(210)滑动到所述系列控制界面屏幕(202)上显示的数值标尺(212)上的期望最大图像编号位置，来指定所述最大图像编号。
8.如权利要求3所述的***，其中所述系列控制算法(48)包括：
属性选择算法(234)，用于选择所选择的系列的图像，以便显示在其相应的界面屏幕活动显示窗口(204)上。
9.如权利要求8所述的***，其中可视化包括以下之一：
选择每个图像用于显示；
选择每隔n个的图像用于显示；以及
将各个图像合并为板块，并选择板块用于显示。
10.如权利要求8所述的***，还包括：
用户可选择链接字段(242)，其响应于用户选择而控制所述属性选择算法(234)以选择解剖学上的对应图像，用于在每个所选择系列的活动显示窗口(204)中显示。
11.一种用于显示医学图像的方法，该方法包括：
存储根据病人在诊察、系列和图像层上分层组织的多个医学图像；
在显示器上显示交互式用户界面屏幕；以及
利用所显示的界面屏幕，同时从多个系列中交互性地选择和查看医学图像。
12.如权利要求11所述的方法，还包括：
指定诊察；以及
在显示器上的相关交互性系列控制用户界面屏幕上显示所指定诊察的每个系列。
13.如权利要求12所述的方法，其中显示每个系列包括：
在活动图像显示窗口上显示来自相关系列的当前选择的图像；以及
显示用于控制所显示系列的图像的控制图标。
14.如权利要求13所述的方法，还包括：
利用所述控制图标之一，选择与所述系列控制屏幕的期望最小图像相对应的最小图像编号。
15.如权利要求14所述的方法，还包括：
基于最小图像编号选择来显示相关最小图像。
16.如权利要求13所述的方法，还包括：
选择与所述系列控制屏幕上的期望最大图像相对应的最大图像编号。
17.如权利要求16所述的方法，还包括：
基于最大图像编号选择来显示相关最大图像。
18.如权利要求13所述的方法，还包括：
选择用于查看所选择系列的各个图像的可视化图案。
19.如权利要求18所述的方法，还包括：
显示每个图像；
显示每隔n个的图像；以及
将各个图像合并为板块。
20.如权利要求18所述的方法，还包括：
响应于选择所述可视化图案，选择解剖学上的相应图像，用于在每个所选择系列的活动显示窗口中进行显示。
21.一种被编程为执行权利要求11的方法的处理器。
22.一种设备，包括：
显示器(22)；以及
系列控制装置(48)，用于在显示器(22)上生成交互性用户界面屏幕(46)，每个交互性用户界面屏幕包括系列控制屏幕(202)，所述系列控制屏幕(202)使得用户能够通过在系列层上交互性地选择和查看从存档(检索到的医学图像，来同时控制与所选择的诊察相关联的系列和图像层操作，其中所述存档包括在诊察、系列和图像层(60，62，64)上分层组织的多个医学图像；
最小图像选择装置(230)，用于在每个系列控制屏幕上指定与感兴趣区域的起始边界相对应的第一图像；
最大图像选择装置(232)，用于在每个系列控制屏幕上指定与感感兴趣区域的结束边界相对应的第二图像；以及
链接装置(242)，用于锁定每个所选择系列中所显示的图像，以在解剖学上相互对应。
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