CN107799166B - 医学成像*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种医学成像***(100)，其具有一个医学成像设备(101)和一个处理设备(103)，医学成像设备(101)用于生成图像数据(105)，其包括用于传输图像数据(105)的第一编程接口(API‑1)和用于传输补充数据(107)的第二编程接口(API‑2)；处理设备(103)用于从医学成像设备(101)获取图像数据(105)和相关联的补充数据(107)，并用于基于图像数据(105)和补充数据(107)来执行进一步处理。
Description
技术领域
本发明涉及一种医学成像***，其具有用于生成图像数据的一个医学成像设备。
背景技术
目前的医学成像设备以及预处理器件和后处理器件除了生成实际图像数据以外，还生成越来越多的有用数据，这些有用数据可以对图像数据进行补充并且可以用于进一步处理。这种补充数据目前仅用在医学成像设备内的封闭式低级***组件中，但未被外部处理设备中的专用高级算法和应用所采用。
医学成像设备生成大量测量数据。对于CT扫描仪而言，这种类型的测量数据包括在不同空间位置、时间位置或能量位置处得到的正弦图。这种补充数据(丰富数据或扩充数据)在医学成像设备中被内部处理，仅向外部处理设备提供具有DICOM图像序列形式的标准化图像重构。对于与医学成像设备连接的外部处理设备而言，这种补充数据是不可访问的。
然而，外部处理设备的不同算法应当能够进一步处理图像数据和补充数据这两者，以便例如用于进行图像处理。对于CT扫描仪而言，补充数据可以包括与双能量类别、光谱成像、迭代重构成像、分割和经标记的数据有关的不同数据。例如，经标记的数据在相关联的图像数据中标识出多个特定器官或多个解剖区域。
通常，补充数据被医学成像设备内部处理，但不被传输给外部处理设备。然而，依赖于数据的人工智能应用和算法的性能在很大程度上取决于被用作输入参数的数据的质量和数量。
发明内容
本发明的目的在于改进医学成像***中的外部数据处理。
该目的由根据独立权利要求的技术方案来实现。优选的实施例形成了从属权利要求的技术方案、说明书和附图。
根据第一方面，该目的由一种医学成像***实现，该医学成像***具有一个医学成像设备和一个处理设备，该医学成像设备用于生成图像数据，其包括用于传输图像数据的第一编程接口和用于传输相关联的补充数据的第二编程接口；该处理设备用于从医学成像设备获取图像数据和相关联的补充数据，并且用于基于图像数据和补充数据执行进一步处理。该医学成像***的技术优势在于：医学成像设备的补充数据可用于在处理设备上的重新计算或进一步处理。
在医学成像***的有利实施例中，医学成像设备包括一个数据库，用于获取图像数据和/或补充数据。由此，所能取得的技术优势在于能够以最少的访问时间获取到图像数据和/或补充数据。
在医学成像***的另一有利实施例中，用于获取图像数据的数据库被实施在医学成像设备内的一个服务器上。由此，所能取得的技术优势在于不论医学成像设备如何都可以在该服务器上提供数据库。
在医学成像***的另一有利实施例中，处理设备被实现为根据将要执行的进一步处理任务来获取补充数据。由此，所能取得的技术优势在于降低了要传输的数据量。
在医学成像***的另一有利实施例中，处理设备被实现为根据所执行的应用来获取补充数据。由此，所能取得的技术优势还在于降低了要传输的数据量。
在医学成像***的另一有利实施例中，处理设备被实现为定义补充数据的格式。由此，所能取得的技术优势还在于能够高效地传输数据。
在医学成像***的另一有利实施例中，处理设备被实现为向医学成像设备发送特定于应用的编程接口定义。由此，所能取得的技术优势还在于能够单独地调整编程接口。
在医学成像***的另一有利实施例中，补充数据包括医学成像检查的原始数据。由此，所能取得的技术优势还在于能够完全地重新计算图像数据。
在医学成像***的另一有利实施例中，补充数据包括利用麦克风或光学相机记录的数据。由此，所能取得的技术优势还在于能够考虑光学数据或声学数据。
在医学成像***的另一有利实施例中，补充数据包括医学检查的扫描参数或图像数据的重构参数。由此，所能取得的技术优势还在于通过考虑扫描参数或重构参数能够进一步处理图像数据。
在医学成像***的另一有利实施例中，第二编程接口提供用于获取预先确定的补充数据的功能。由此，所能取得的技术优势还在于能够有针对性地获取特定补充数据。
在医学成像***的另一有利实施例中，处理设备由终端计算机、软件客户端或基于云的应用形成。由此，所能取得的技术优势还在于使用合适的设备来进一步处理数据。
在医学成像***的另一有利实施例中，医学成像设备是磁共振扫描仪或计算机断层扫描仪。由此，所能取得的技术优势还在于使用合适的设备来记录补充数据。
根据第二方面，本发明的目的由一种医学成像设备实现，该医学成像设备用于基于所记录的补充数据来生成图像数据，该医学成像设备包括：用于传输图像数据(105)的一个第一编程接口，以及用于传输补充数据的一个第二编程接口。该医学成像设备所取得的技术优势与根据第一方面的医学成像***所取得的技术优势相同。
根据第三方面，本发明的目的由一种用于执行对医学数据的进一步处理的方法来实现，该方法具有以下步骤：通过医学成像设备的第一编程接口获取图像数据，并且通过医学成像设备的第二编程接口获取相关联的补充数据；以及基于图像数据和补充数据来执行进一步处理。该方法所取得的技术优势与根据第一方面的医学成像***所取得的技术优势相同。
附图说明
在附图中示出了本发明的示例性实施例，并且下面将更详细地描述这些示例性实施例，其中：
图1示出了一个医学成像***的示意性表示；以及
图2示出了一种方法的框图。
具体实施方式
图1示出了一个医学成像***100的示意性表示。该成像***100允许由一个外部处理设备103从成像设备101获取补充数据，在外部处理设备103上可以执行外部应用和算法。
成像设备101例如是智能扫描仪形式的磁共振扫描仪或计算机断层扫描仪，其可以生成其他数据作为原始记录数据或DICOM数据。扫描仪计算出补充数据，并通过一个编程接口API-2提供该补充数据。补充数据为相关联的图像数据补充进一步信息。在这种情况下，图像数据位于与补充数据相同的坐标系中，并与补充数据相配合。
在医学检查期间，成像设备101使用一个数据处理单元来记录多个补充数据107。补充数据107以预先确定的数据格式被封装。
图像数据105从诸如DICOM文件之类的补充数据107而被计算出。与补充数据107相比，以此方式计算出的图像数据105常常会出现信息丢失。为此，成像设备101包括一个处理器和一个存储单元，通过该处理器和该存储单元，补充数据107可以在图像数据105中得以处理。图像数据105和补充数据107二者均可被存储在成像设备101中的一个非易失性存储单元中，例如被存储在一个数据库中。
成像设备101包括两个编程接口API-1和API-2(API-应用编程接口)。这两个编程接口API-1和API-2由多个程序部件形成，成像设备101的软件***出于连接目的而使这些程序部件可用于其他程序。
编程接口API-1提供对所生成的图像数据105的访问。编程接口API-2提供基于不同输入参数或请求而对补充数据107的访问。
此外，医学成像***100包括基础设施109，以便将图像数据105和补充数据107高速传输到远程处理设备103，例如终端计算机。基础设施109例如包括一条数据线路，通过该数据线路可以在处理设备103和成像设备101之间传输任意数据。由于存在基础设施109以及编程接口API-1和API-2，所以图像数据105和补充数据107可以在期望位置处变为可用。
处理设备103同样也包括一个存储单元和一个处理器，用于进一步处理由成像设备101的编程接口API-1和APPI-2获取的图像数据105和补充数据107。
不同类型的补充数据107可以包括以下信息：
-补充数据107可以包括多参数信息，该多参数信息包含与多个能量级、功能成像和多个时间分辨图像相关的信息(在光子计数器的情况下是能量阈值和亚像素/巨像素模式)。
-补充数据107可以利用关于图像质量和图像内容的信息而被补充。
-补充数据107可以包括一个几何对象，该几何对象表示在图像数据105中的多个器官的形状或位置。
-补充数据107可以包括图像数据105的一个标识符，该标识符与一个解剖本体和/或多个肉体或组织本体有关。
-补充数据107可以包括在空间、时间、噪声和其他基本参数方面被单独调整的多个属性。
-补充数据107可以包括利用一个麦克风或一个光学相机记录的数据。
-补充数据107可以包括多个扫描参数(梯度、螺距、旋转时间、检查床前进、电流、加速电压)和多个重构参数(卷积矩阵(核)、矩阵大小、迭代重构的选择)。
-补充数据107可以被单独调整，以满足处理设备103中的一个特定应用或一个特定算法预先定义的多个要求，例如专用重构或其他处理预先定义的要求。
一种技术实现可以如下进行：
-将补充数据107存储在成像设备101内的一个服务器上的一个数据库中，补充数据107例如为多个噪声属性、多个标识特性和备注、原始数据、多个获取的参数(例如碘摄取量)、多个扫描参数或重构参数。
-将服务器配置为根据请求(数据即服务)将补充数据107传输至处理设备103。处理设备103可以由一个软件客户端或一个基于云的应用形成。
-使用位于一个远程位置的处理设备103来计算医学图像数据105，以用于对特定于患者的数据的记录、分割、聚类、合并/配准或仿真。
-在远程处理设备103中用代码实现与编程接口API-1和API-2互补的编程接口，以用于获取针对特定任务的补充数据107和图像数据105。
-将处理设备103连接到成像设备101的服务器或数据库。
-处理设备103针对已定义的任务从数据库中选择特定的补充数据107，并选择编程接口API-2的相应函数调用来获取补充数据107。
-在服务器处接收一个具有特定于应用的编程接口定义的文件。
-将补充数据107传输到远程处理设备103。
-在远程处理设备103上，基于图像数据105(DICOM数据)以及额外获取的补充数据107，来执行一种医学图像处理。
-可选地，可以在每次调用时或者基于数据量来提交对数据的供给。
-可选地，服务器可以提供最适合于针对所选应用的补充数据107的建议。
一个使用补充数据107的例子来自于CAD领域，该例子在于了解多个重构参数(锐化/平滑卷积矩阵)，这些重构参数可能有助于区分噪声和多个较小的解剖结构，例如多个血管。
另一个例子来自于特定于患者的仿真领域，该例子在于了解患者的解剖结构，例如内腔直径，这种解剖结构可能对仿真结果产生不利影响。可以基于补充数据107，利用多个更合适的卷积矩阵来重构图像数据105，或者可以考虑多个已知伪影或图像质量。
另一个例子来自用于机器学习方法训练数据库的领域，该例子在于能够利用相同的参数来重构数据库中的所有条目，以达到一致性的目的。
图2示出了用于在外部处理设备上执行对医学数据的进一步处理的方法的一个框图。该方法包括步骤S101和步骤S102，在步骤S101中，通过医学成像设备101的第一编程接口API-1来获取图像数据105，并通过医学成像设备101的第二编程接口API-2来额外获取相关联的补充数据107；在步骤S102中，基于获取的图像数据105和额外获取的补充数据107来执行进一步处理。
医学成像***100和上述方法的优势在于：为外部处理设备103附加提供了所获得的补充数据107，使得这些处理设备103上的外部应用和算法可以处理附加信息。可以建立一个用于进一步处理的标准，以便传输医学成像设备所已获得的补充数据。此外，可以实现与这些数据和对这些数据的访问相关的新访问模型。
结合本发明的各个实施例示出和解释的所有特征都可以在本发明技术方案的不同组合中被提供，同时能够实现本发明的有益效果。
所有的方法步骤都可以由适合于执行相应方法步骤的装置来实现。由客观特征实现的所有功能都可以是一个方法的方法步骤。
本发明的保护范围由权利要求提供，而不受说明书中所解释的或附图中所示出的特征限制。
Claims (17)
1.一种医学成像***，包括：
一个医学成像设备，用以生成图像数据和存储相关联的补充数据，所述医学成像设备包括用于传输所述图像数据的一个第一编程接口和用于传输所述相关联的补充数据的一个第二编程接口，所述医学成像设备是磁共振扫描仪或计算机断层扫描仪，所述相关联的补充数据是与所述图像数据的图像质量和内容相关联的多个不同信息类型；以及
一个处理器，被配置为：
选择要获取的至少一个信息类型的所述相关联的补充数据，并且选择针对所述第二编程接口的相应函数调用，
从所述医学成像设备获取所述图像数据和经选择的所述相关联的补充数据，以及
基于所述图像数据和经选择的所述相关联的补充数据执行进一步处理。
2.如权利要求1所述的医学成像***，其中所述医学成像设备还包括一个数据库，以获取所述图像数据和/或所述相关联的补充数据中的至少一个数据。
3.如权利要求2所述的医学成像***，其中用于获取所述图像数据的所述数据库被实施在所述医学成像设备内的一个服务器上。
4.如权利要求2所述的医学成像***，其中所述处理器被配置为根据将要执行的进一步处理任务来获取经选择的所述相关联的补充数据。
5.如权利要求2所述的医学成像***，其中所述处理器被配置为根据所执行的应用来获取经选择的所述相关联的补充数据。
6.如权利要求1所述的医学成像***，其中所述处理器被配置为基于与所述进一步处理相关联的确定来选择和获取经选择的所述相关联的补充数据。
7.如权利要求1所述的医学成像***，其中所述处理器被配置为定义所述相关联的补充数据的一种格式。
8.如权利要求1所述的医学成像***，其中所述处理器被配置为向所述医学成像设备发送一种特定于应用的编程接口定义。
9.如权利要求1所述的医学成像***，其中所述相关联的补充数据包括医学成像检查的原始数据。
10.如权利要求1所述的医学成像***，其中所述相关联的补充数据包括利用一个麦克风或一个光学相机已经记录的数据。
11.如权利要求1所述的医学成像***，其中所述相关联的补充数据包括医学检查的扫描参数或所述图像数据的重构参数。
12.如权利要求1所述的医学成像***，其中与所述图像数据的图像质量和内容相关联的所述多个不同信息类型包括：
医学成像检查的扫描参数或所述图像数据的重构参数，
医学成像检查的原始数据，
多参数信息，所述多参数信息包括与功能成像、多个能量级和时间分辨图像相关的信息，
几何对象，所述几何对象表示所述图像数据中的器官的位置或形状，
所述图像数据关于解剖本体、肉体或组织本体的标识符，
与空间、时间和噪声参数相关联的可调整属性，
利用麦克风或光学相机已经记录的数据，
扫描参数，所述扫描参数是梯度、螺距、旋转时间、检查床前进、电流、加速电压或者其组合，以及
重构参数，所述重构参数是对卷积矩阵或核、矩阵大小、迭代重构或者其组合的选择。
13.如权利要求1所述的医学成像***，其中所述医学成像设备是一个计算机断层扫描仪。
14.一种医学成像设备，包括：
非暂态存储器，具有在其上存储的计算机可读指令；以及
至少一个处理器，被配置为执行所述计算机可读指令，以使所述医学成像设备：
基于所记录的补充数据来生成图像数据，其中所记录的所述补充数据是与所述图像数据的图像质量和内容相关联的多个不同信息类型；
由一个第一编程接口传输所述图像数据；以及
由一个第二编程接口传输经选择的、所记录的补充数据，所述经选择的、所记录的补充数据是所记录的所述补充数据的部分或全集中的一个。
15.一种医学成像***，包括如权利要求14所述的医学成像设备。
16.如权利要求15所述的医学成像***，其中所述医学成像设备是磁共振扫描仪或计算机断层扫描仪。
17.一种用于执行对医学数据的进一步处理的方法，包括：
通过一个由医学成像设备的至少一个处理器实现的一个第一编程接口获取图像数据，并且通过由所述医学成像设备的所述至少一个处理器实现的一个第二编程接口获取经选择的相关联的补充数据，获取经选择的所述相关联的补充数据包括选择要获取的特定信息类型的相关联的补充数据和选择针对所述第二编程接口的相应函数调用，其中所述相关联的补充数据是与图像质量和内容相关联的多个不同信息类型；以及
基于所述图像数据和所述相关联的补充数据来执行所述进一步处理。
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