CN105306573A - 医学影像原始数据调度方法和医学影像传输*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及医学影像原始数据调度方法和医学影像传输***，包括：具有人机界面的至少一个终端，用于显示医学影像和发起用于获取原始数据的请求；至少一个原始数据源；配置服务，用于提供原始数据信息与数据源标识的映射；数据获取服务，分别与终端、配置服务和原始数据源通信，用于接收请求，根据请求确定对应的数据源标识，从配置服务中获得与数据源标识对应的原始数据节点信息，根据节点信息向原始数据源发起查询，查询得到相应的原始数据，并将得到的原始数据反馈给终端。通过设置配置服务和数据获取服务，使得终端侧按用户需求发送请求来获取原始数据，避免了将大量不使用数据传输和存储到终端，进而避免可能造成的网络阻塞、数据维护等问题。

Description

医学影像原始数据调度方法和医学影像传输***

技术领域

本发明涉及医学影像归档和通信***(PACS，PictureArchivingandCommunicationSystems)技术领域，尤其涉及一种医学影像原始数据调度方法和使用该方法的医学影像传输***。

背景技术

随着医疗技术的发展，影像类检查成为了重要临床检查手段之一。通过其，可以得到立体的、更形象和直观的影像学信息；或者通过对影像的进一步分析，提取感兴趣的图像特征信息，可以更为直观、明了、清晰地展示病灶的异常影像信息，以便于医生利用图像进行诊断，防止漏误诊，并可指导临床治疗。随着影像后处理技术的提高，影像信息也可以更加充分地得到利用，但同时产生了一对矛盾：一方面，医生在阅片过程中，越来越需要影像后处理***的帮助；另一方面是，随着制造技术的不断提高，影像设备精度也在提升，随之带来的是一次扫描生成的图像数据的大大增加，给影像数据的存储、传输的使用带来很大的困难，一定程度上降低了医生阅片的效率。

对此，典型的解决方案包括：

(1)在拍摄的影像设备上进行三维后处理，将后处理的图像保存并上传服务器。其优势是可以减少上传的图像数量，减轻对网络传输的数据存储的压力；但劣势是不够灵活，由于图像信息取决于拍摄技师的经验，而有时技师的操作不能满足临床诊断医生的需求，所以提供给医生的后处理后的图像不利于医生诊断；

(2)设立专门的后处理工作站。其优势是诊断医生可以根据需要自主进行三维后处理操作，从而可以充分利用影像信息；但劣势是，诊断医生需要去专门的后处理工作站上进行操作，大大的降低诊断效率；

(3)将大量数据，如CT/MR检查的薄层数据上传到服务器上，在需要时进行重建。其优势是，医生可以在终端获得影像后处理功能，不需要到专门的后处理工作站或设备处，从而提高了工作效率；但劣势是，大量详细数据的上传给服务器的存储与传输网络带来了极大的压力，尤其是其中绝大部分数据都不需要使用，这给数据的维护、备份及数据库和存储的安全带来了极大的挑战。

因此，亟需一种有利的医学影像后处理过程中的原始数据调度的方法。

发明内容

根据本发明的第一方面，本发明提供一种医学影像传输***，包括：具有人机界面的至少一个终端，用于显示医学影像和发起用于获取医学影像原始数据的请求；至少一个原始数据源，用于提供医学影像原始数据；配置服务，用于提供医学影像原始数据信息与数据源标识的映射；数据获取服务，其分别与所述终端、所述配置服务和所述原始数据源通信，用于接收所述终端发来的所述请求，根据所述请求确定对应的数据源标识，从所述配置服务中获得与所述数据源标识对应的原始数据节点信息，根据所述原始数据节点信息向所述原始数据源发起查询，查询得到相应的医学影像原始数据，并将得到的医学影像原始数据反馈给所述终端。

根据本发明的第二方面，本发明提供一种医学影像原始数据调度方法，包括：设置配置服务，使其提供医学影像原始数据信息与数据源标识的映射；设置数据获取服务，使其分别与至少一个终端、所述配置服务和用于提供医学影像原始数据的至少一个原始数据源通信，其中，所述数据获取服务接收所述至少一个终端发来的用于获取医学影像原始数据的请求，根据所述请求确定对应的数据源标识，从所述配置服务中获得与所述数据源标识对应的原始数据节点信息，根据所述原始数据节点信息向所述原始数据源发起查询，查询得到相应的医学影像原始数据，并将得到的医学影像原始数据反馈给所述终端。

本发明的有益效果是：通过设置配置服务和数据获取服务，使得终端侧按用户需求发送请求来获取原始数据，避免了将大量不使用数据传输和存储到终端，进而避免可能造成的网络阻塞、数据维护存储等问题。

附图说明

图1为本发明一种实施例的医学影像通信***的结构示意图；

图2为本发明一种实施例的医学影像通信***中医学数据模型的示意图；

图3为本发明一种实施例的医学影像通信***中展示医学影像涉及的医学数据模型的示意图；

图4为本发明一种实施例的医学影像原始数据调度方法的流程示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明一种实施方式提供一种医学影像传输***，包括：至少一个终端10、至少一个原始数据源40、数据获取服务20和配置服务30。它们之间的相互关系是终端10向数据获取服务20发起获取数据请求，数据获取服务20从配置服务30中获得原始数据源信息，然后向原始数据源40发起查询请求获取结果数据。其中，数据获取服务20分别与终端10、配置服务30和原始数据源40通信。整个***的交互过程是：终端10发起获取数据请求，由数据获取服务20进行响应，数据获取服务20从配置服务30中获得可连接的原始数据源的节点信息，然后向原始数据源40发起查询请求，获得其可连接的影像设备上的原始数据，然后将原始数据反馈给终端10供其显示和图像操作。

原始数据源40用于提供医学影像原始数据，一般地，原始数据源40使用医学数据成像和通信标准(DigitalImagingandCommunicationinMedicine，DICOM)，并具备查询/提取服务(Query/RetrieveSCP，SCP全称ServiceClassProvider)，该服务的作用是提供查询和提取医学影像。QuerySCP的功能表示原始数据源40在收到相关查询请求后，原始数据源40能够接收后续将提及的检查信息层、序列层及影像层等的信息查询，并返回满足查询条件的结果；而RetrieveSCP的功能表示原始数据源40将待请求的影像原始数据，通过DICOM存储服务发送给查询者。通过这个过程，原始数据源40可以响应查询端的查询请求，并返回查询到的符合条件的原始数据，完成原始数据的获取。

本实施方式中，原始数据源40设置有DICOM接口(为方便说明，称其为第一DICOM接口)，数据获取服务20也设置有DICOM接口(称为第二DICOM接口)，原始数据源40和数据获取服务20之间的通信通过第一DICOM接口和第二DICOM接口实现。通过DICOM标准接口，可以通过标准化的方式进行原始数据获取，而且，标准化也保证了任意满足标准的原始数据源都可以通过数据获取服务20获取到原始数据。

配置服务30提供医学影像原始数据信息与数据源标识的映射。这里，数据源标识可以是终端10的操作者容易理解的设备ID，是用户友好的，例如在终端10上可以显示有与原始数据源相关的列表，其中包含原始数据源的ID和名称，数据源标识即是从该列表得到，是终端10发起要求获取医学影像原始数据的请求时使用的参数。而医学影像原始数据信息则是包括配置的数据采集设备的DICOM标识；数据采集设备是指采集医学影像原始数据的设备，例如核磁设备等。在配置服务30中，其要管理数据源标识与具体的数据采集设备的DICOM标识的对应关系，从而给数据获取服务20提供需要的具体连接信息(称为原始数据节点信息)。后面将通过举例具体应用再次予以解释。

通过配置服务30，当原始数据源40发生变化时，只需要修改配置服务30管理的数据源信息，从而可以实现数据源修改的简便性，而不影响原始数据源40和终端10。

终端10一般是指医生使用的工作平台，在影像科室中每个医生都会分配一台终端(又称阅片终端)，其通常具有基本影像浏览功能和后处理功能。后处理功能包括三维MPR(Multi-plannerReformation，多平面重建)、VR(VolumeRendering，容积重建)、CMPR(CurvedMulti-plannerReformation，曲面重建)等，终端操作者可以根据需要自主进行。后处理功能需要使用医学影像的原始数据，例如MR薄层数据等。显然，每个终端10都具有人机交互界面，可以显示医学影像，还可以接收用户操作。在本实施方式中，每个终端10还具有基于医学数据模型的查询和获取能力，可以根据用户操作发起用于获取医学影像原始数据的请求。

终端10使用医学数据模型来管理医学影像，这里，医学影像包括医学影像原始数据以及后处理后的影像数据。本文所述及的医学数据模型是一种信息的组织和表达方式。在本实施方式中，医学数据模型为四层，分别是患者信息层、检查信息层、序列层和影像层，其中患者信息层中一个患者的信息对应检查信息层中至少一项检查，检查信息层中的一项检查对应序列层中至少一个序列，序列层中的一个序列对应影像层中至少一个影像。在这个四层模型中，每层容纳合适的属性，例如，患者信息层容纳的是患者姓名，检查信息层容纳的是检查日期，序列层容纳的是序列ID等等。一种具体实现中，这四层模型可以符合DICOM标准。

在使用该模型管理数据时，需要根据各层来选择一定的属性以执行相关的操作。例如，终端10发起请求(为方便描述，这里将发起请求时所涉及的模型称为第一医学数据模型)，则需要根据各层来选择一定的属性以执行对医学影像原始数据的查询，例如，先执行患者信息层查询，再从查询结果中选择一些属性执行检查信息层查询，以此类推；而查询条件是从该第一医学数据模型中抽取的若干属性，相应地，查询得到的结果也可以按照该第一医学数据模型予以组织。在展示医学影像时，终端10可以使用前述的四层模型，也可以只采用两层模型来显示(为便于区分，这里将显示所涉及的模型称为第二医学数据模型)。第二医学数据模型仅包括序列层和影像层。如图3所示，终端10的界面展示方式采用两层模型，为序列窗口和影像窗口，界面上以序列窗口为基本的显示窗口，在一个序列窗口中可显示属于某个序列的多个影像，每个影像对应一个影像窗口。类似地，第二医学数据模型也是一种信息的组织和表达方式。

由于终端10采用医学数据模型来管理数据，数据包括正常的阅片过程涉及的数据以及发起请求后获得的原始数据，这样，终端10对数据的管理是统一的，可以在终端实现原始数据和非原始数据(如后处理后的影像数据)的融合，即可以将原始数据作为当前检查的一部分，从而可以进行一致的阅片流程。后面将通过举例具体应用再次予以解释。

终端10发起要求获取医学影像原始数据的请求后，数据获取服务20接收该请求。终端10和数据获取服务20之间的通信可以基于双方事先约定的私有协议实现。这样，当终端10需要获取原始数据时，直接向数据获取服务20发起请求，从而使得终端10可以和原始数据源40隔离开，不需要涉及数据源动态变迁、DICOM标准等内容，而是由数据获取服务20通过私有协议完成从终端10发送请求到DICOM标准的转换。一种具体实现中，终端10和数据获取服务20在物理上分离；另一种实现中，二者物理上可以集成为一体，这样终端10和数据获取服务20配合在一起，一起从原始数据源40获取原始数据，从操作者层面，数据获取服务20像是被隐藏的，但实际上，二者是分工进行处理的。数据获取服务20接收到终端10的请求后，根据该请求确定对应的数据源标识，数据源标识可以是携带在终端10发送的请求中，然后根据确定出的数据源标识，从配置服务30中获得与该数据源标识对应的原始数据节点信息，再根据原始数据节点信息向原始数据源40发起查询，查询得到相应的医学影像原始数据，并将得到的医学影像原始数据反馈给终端10。

通过数据获取服务20，如前述，可以使终端10和原始数据源40隔离开，使得终端10不受原始数据源40的动态变迁、DICOM标准等内容的影响；同时，可以实现在不影响终端10的情况下，方便地进行原始数据源40的添加、修改等操作，提高***的可用性和灵活性，而且，数据获取服务20通过配置服务30提供的数据源信息进行数据获取操作，可以实现实时的数据源修改，即可以随意扩展数据源；此外，数据获取服务20和终端10之间是基于私有协议进行交互，数据获取服务20可以通过定义的一系列私有协议，达到与终端10配合实现更为复杂功能或者解决某些问题的效果。比如通过私有协议发送终端10的查询请求而不是用标准的DICOM标准接口。这样做的好处是，终端10可以无需了解DICOM标准的内容，实现功能的独立；又可以提高传输效率。再比如可以将三维重建放在服务端来完成，然后将计算结果通过私有协议传给终端，解决某些终端，比如web版终端，无法执行三维重建计算的问题，丰富终端的功能。

基于以上描述，本发明的一种实施方式提供了一种医学影像原始数据的调度方法，如图4所示，包括：终端发送查询指定检查图像的原始数据的请求；数据获取服务接收该请求，并根据该请求确定对应的数据源标识，然后根据该数据源标识从配置服务中获取相应的原始数据节点信息，并根据该原始数据节点信息向原始数据源请求对应的原始数据，然后将从原始数据源接收到的原始数据反馈给终端。该方法涉及的具体实现可参考前述医学影像传输***实施方式，在此不作详述。

这里通过两个具体应用1和2来描述上述的医学影像传输***及其涉及的医学影像原始数据的调度方法。

具体应用1包括如下过程s101～s105。

s101、医生正在终端上查看某病人的一次头部CT检查，需要获取这个检查的原始数据。于是在终端上点击查看原始数据，弹出获取原始数据界面，其中查询条件比如病人ID、病人姓名、流水号、检查描述、检查日期、检查ID、数据源等等，这些查询条件可以根据当前查看的检查自动进行填充，无需医生再次输入。

s102、医生在获取原始数据界面上点击查询，终端自动连接已配置的数据获取服务，并发起查询请求。

s103、数据获取服务响应查询，从请求中得到数据源标识，然后向配置服务请求获取该数据源标识对应的原始数据源DICOM节点，也就是对应数据采集设备的DICOM标识，以便数据获取服务通过节点信息获取具体设备上的原始数据。

s104、数据获取服务返回原始数据给终端。

s105、终端接收到原始数据影像，将其作为当前查看检查的一个新建序列。终端可以创建两个序列窗口，一个加载当前检查的定位影像，一个加载原始数据影像。原始数据影像在图像获取完成后可以自动切换到3D模式，以供医生快速地开始诊断。

具体应用2包括如下过程s201～s205。

s201、医院新买了一台核磁设备，MR_A；维护人员在新设备MR_A上配置此设备的DICOM标识；

s202、维护人员在配置服务中管理的数据源信息中添加进MR_A设备配置的DICOM标识，以及MR_A所属的数据源组，比如核磁1组，其中核磁1组下面已经存在MR_a，MR_b，MR_c这3台设备的DICOM标识。然后使配置服务启用新的配置信息；

s203、某病人在此新设备上进行了一次头部检查。诊断医生在阅片终端上查看此病人的头部检查，需要获取这个检查的原始数据；医生点击查看原始数据，弹出获取原始数据界面，其中查询条件比如病人ID、病人姓名、流水号、检查描述、检查日期、检查ID、数据源等等，这些查询条件根据当前查看的检查自动进行填充，医生确认并点击查询；

s204、数据获取服务响应查询，首先向配置服务请求获取该检查数据源组，也就是核磁1组内所管理的DICOM节点，包括MR_a，MR_b，MR_c，MR_A这4个设备对应的连接信息，可以看到其中包括MR_A对应节点信息；然后通过DICOM服务，可以在MR_A上查询到原始影像数据，返回给阅片终端；

s205、阅片终端无需任何更改，诊断医生在阅片终端上可以获取到这个检查的原始影像数据，开始诊断。

综上，本发明提供的医学影像传输***以及医学影像原始数据调度方法的各实施方式中，具有影像后处理功能的终端可以基于医学数据模型执行查询和获取原始数据，实现与现有阅片过程融合和数据模型的统一管理，完成后处理功能和正常阅片诊断流程；数据获取服务可以使终端与数据获取具体方式无关，数据获取服务将终端从具体的连接方式中隔离出来，终端只需要发起查询获取请求，而无需关心实现细节，从而在获取方式发生变化时，不对终端产生大的影响，数据获取服务还可以实现在不影响终端的情况下，方便的进行数据源的添加修改等操作，提高***的可用性和灵活性，同时，数据获取服务可以通过定义的一系列私有协议，达到与终端配合实现更为复杂功能或解决某些问题的效果；配置服务主要是完成数据源信息的管理，实现数据源修改的简便性，并且，通过配置服务，抽取出原始数据源信息部分，隔离了终端和原始数据源直接的对应连接关系，交由配置服务来完成映射，从而可以简化终端的逻辑，便于实现灵活的数据源修改；而原始数据源使用DICOM服务，具备Query/RetrieveSCP功能，并在接收到获取数据请求后，将符合查询条件的影像发送给请求端。可见，***的各个环节都具有良好的可扩展性。本发明的实施方式可以具有的优势包括：按用户需求获取原始数据，避免大量不使用数据的传输和存储；终端对于原始数据的无缝融合，使用的一致性；数据源的随意扩展；以及标准化的获取方法。

本领域技术人员可以理解，上述实施方式中各种方法的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关硬件完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器、随机存储器、磁盘或光盘等。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (10)

1.一种医学影像传输***，其特征在于，包括：

具有人机界面的至少一个终端，用于显示医学影像和发起用于获取医学影像原始数据的请求；

至少一个原始数据源，用于提供医学影像原始数据；

配置服务，用于提供医学影像原始数据信息与数据源标识的映射；

数据获取服务，其分别与所述终端、所述配置服务和所述原始数据源通信，用于接收所述终端发来的所述请求，根据所述请求确定对应的数据源标识，基于所述配置服务提供的映射获得与所述数据源标识对应的原始数据节点信息，根据所述原始数据节点信息向所述原始数据源发起查询，查询得到相应的医学影像原始数据，并将得到的医学影像原始数据反馈给所述终端。

2.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述数据获取服务与所述至少一个终端物理上分离或者集成于一体，二者间的通信基于双方事先约定的私有协议实现。

3.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述原始数据源基于医学数据成像和通信标准来提供所述医学影像原始数据，并设置有第一医学数据成像和通信标准接口；所述数据获取服务设置有第二医学数据成像和通信标准接口；所述数据获取服务与所述原始数据源之间的通信通过所述第二医学数据成像和通信标准接口和所述第一医学数据成像和通信标准接口实现。

4.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述数据获取服务与所述配置服务物理上分离或者集成于一体；所述配置服务提供的医学影像原始数据信息与所述数据源标识的映射中，所述医学影像原始数据信息包括配置的数据采集设备的医学数据成像和通信标准标识，该数据采集设备用于采集医学影像原始数据。

5.如权利要求1或4所述的***，其特征在于，所述配置服务通过数据源配置信息库管理所述医学影像原始数据信息，所述配置服务包括用于根据接收到的数据采集设备的医学数据成像和通信标准标识，更改所述数据源配置信息库中医学影像原始数据信息的数据源配置信息修改服务。

6.如权利要求1所述的***，其特征在于，所述至少一个终端中的每一个基于医学数据模型来管理医学影像，所述医学影像包括医学影像原始数据以及后处理后的影像数据，并基于所述医学数据模型发起所述请求和显示医学影像，所述医学数据模型包括患者信息层、检查信息层、序列层和影像层，其中患者信息层中一个患者的信息对应检查信息层中至少一项检查，检查信息层中的一项检查对应序列层中至少一个序列，序列层中的一个序列对应影像层中至少一个影像。

7.一种医学影像原始数据调度方法，其特征在于包括：

设置配置服务，使其提供医学影像原始数据信息与数据源标识的映射；

设置数据获取服务，使其分别与至少一个终端、所述配置服务和用于提供医学影像原始数据的至少一个原始数据源通信，其中，所述数据获取服务接收所述至少一个终端发来的用于获取医学影像原始数据的请求，根据所述请求确定对应的数据源标识，从所述配置服务中获得与所述数据源标识对应的原始数据节点信息，根据所述原始数据节点信息向所述原始数据源发起查询，查询得到相应的医学影像原始数据，并将得到的医学影像原始数据反馈给所述终端。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，设置配置服务还包括根据接收到的数据采集设备的医学数据成像和通信标准标识，更改所述配置服务的数据源配置信息库中管理的所述医学影像原始数据信息，据此更改所提供的医学影像原始数据信息与数据源标识的映射。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述数据获取服务和所述至少一个终端之间的通信基于双方事先约定的私有协议实现；所述原始数据源基于医学数据成像和通信标准来提供所述医学影像原始数据；所述数据获取服务与所述原始数据源之间的通信基于所述医学数据成像和通信标准实现。

10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述至少一个终端中的每一个基于医学数据模型发起所述请求和显示医学影像，所述医学数据模型包括患者信息层、检查信息层、序列层和影像层，其中患者信息层中一个患者的信息对应检查信息层中至少一项检查，检查信息层中的一项检查对应序列层中至少一个序列，序列层中的一个序列对应影像层中至少一个影像。