网络化超声影像分析与管理系统.doc

关键词 超声影像 ;管理 ; P A C S ;图像 ;网络 中图分类号T P 391. 41文献标识码C文章编号1007 - 7510 ( 2003) 11 - 0021 - 03Ana l y s is a n d ma na ge men t sy ste m of n e t wor k ul tra son ic i ma geTA O Q i a n g , YU J i n g - c u n , C H E N Xi n - xi n g( D ep a r t m e n t of Bio m e di c al E n gi ne e ri n g of C hi n a U ni ve r si t y of M i ni n g a n d Te c h no lo g y , Xuz ho u J i a n g s u 221008 , C hi n a ) Abstra c t : T hi s p ap e r p r e se n t s a ki n d of a n al y si s a n d m a n a ge m e n t s y st e m of ne t w o r k ul t r a so ni c i m a ge . T h e s y st e m p u t s f o r w a r d si mil a r P A C S w hi c h a vo i d s u si n g t h e e xp e n si ve ul t r a so ni c w o r ki n g st a t io n s t h a t so m e ho sp i t al s c a n no t af f o r d . T h e s y st e m r e alize s t h a t se c t io n of f i ce s of ul t r a so ni c i m a ge i n ho sp i t al ne t w o r kl y m a n a ge i m a ge da t a , co ll e c t i n g , sa vi n g ,t r a n sf e r ri n g a n d m a n a gi n g ul t r a so ni c i m a ge s .Ke y wor ds : ul t r a so ni c i m a ge ; m a n a ge m e n t ; P A C S ; p i c t u r e ; ne t w o r k概述影像医学 、数字化图像技术与计算机技术及通信PA C S 在各医院流行的基础上提出的 , 但使用 PA C S工作站价格昂贵 , 一些基层医院无法使用 , 因此考虑 将 PA C S 的形式用于超声影像科室 , 形成 M IN I - PA C S 。该系统主要通过视频图像采集卡 ,将超声影像 数字化存储到计算机内 , 同时管理系统可对采集的图 像进行编辑 、处理 、管理 , 自动生成病人病历数据库 。 它可以同其它的医学影像工作站一起组成医院的 PA C S ,也可以独立形成医院的超声影像工作站 。而该 系统可以省去医院购买 PA C S 工作站的费用 , 降低设 备成本 。该系统能够实现病人病历报告的自动生成 , 病人查询病历资料的自动化 , 提高医院超声影像科室 门诊的检查效率 。以上理论与技术的发展 , 为网络化 超声影像分析与管理系统的实现提供了可能 。该系 统 ,相当于一个小型局域网的 PA C S ,若能够结合 D I2CO M 3. 0 标准 ,便可以组成医院的 PA C S 。1技术的结合 , 产生了 PA C S ( Pic t u r eA r c hi vi n g&Co m m u nica t io n S y st e m 图像归档与传输系统) 。它将医学图像转化为计算机内部的数字形式 , 通过高速 计算设备及通讯网络 , 完成对图像信息的采集 、存储 、 管理及传输等功能 , 使得图像得以有效管理和充分利 用 。数字化的图像有下列几大优点 : 灵活性大 , 凡 是可以用数学公式或逻辑运算公式表达的运算 , 都可 以用于对数字图像的处理 。 精确度高 , 目前的技术 几乎可以将模拟图像数字化为足够大的二维数组 再现性好 , 数字图像不会因存储 、传输或复制而产生 图像质量的退化 , 很容易在各种场合下准确再现原图 的内容 。 图像存储方便 , 现代的图像存储设备 (磁 盘 、光盘 、磁带等) 可以使数字图像长久存储 。这些优 点使得数字图像在医院广泛使用成为可能 。系统构成该系统将各类超声成像设备产生的模拟图像 , 以2系统硬件网络工作组 (如图 1)用视频图像采集卡 , 以位图格式 (非压缩格式) 存储 。大量的动态图像 ,可采用压缩技术进行压缩存储 。 存储媒体技术的发展 , 大容量及多种形式的存储媒体不断被采用 , 除了采用传统的可读写存储器 ( R A M ) 外 , 硬盘和磁光盘等多种存储媒体的使用也 方便了医院和病人 。2. 2 系统软件 超声影像管理系统要求实现影像图像的网络化管理 , 自动查询病人病历 , 自动生成病人的检查报告 , 病人图像资料在计算机内存储管理 , 图像数据在计算 机内的流程 (如图 2) 。2. 12. 1. 1超声影像网络工作组建立在计算机技术和通信技术相结合的基础上 , 计算机网络是其中最重要的部 分 , 它负责提供图像的网上传输 , 也是本系统的软硬 件基础 。有了各种层次的网络 , 才能将超声科室的各 个超声诊断设备连成一个局域网 。本系统是在 T C P / I P ( T r a n sf e r Co n t ro l P ro t o 2 co l / I n t e r ne t P ro t o co l ) 通讯协议下实现图像及其相 关信息的远程传输 。图像传输主要包括 F T P 及 T C P 协议下的二进制图像传输与接收 。在 T C P / I P 网络环 境下实现不同超声影像图像在各个主机之间的传 输 。图 2超声影像分析与管理系统数据流程示意图编程软件2. 2. 1该系统主要用 V i sual C + + 编程工具 , V i sualC + + 是目前创建 W i n do w s 应用程序最简单 、最快捷 的开发工具之一 。V i sual C + + 编程技术的优势体现在 以下几个方面 。简化的开发过程 , V i s ual C + + 提供了 M F C 类 , 模板类以及 Ap p Wiza r d 、Cl a ss Wiza r d 、A TL 等 一系列的 Wiza r d 用于产生应用程序 , 大大简化应用 程序的设计 。灵活多变的开发方式 , V i sual C + + 提供丰富的 类和方法 , 可以根据自己的需要设计应用程序的界面 和功能而无须受开发环境的限制 。更强的扩展性 , V i s ual C + + 提供了 O L E 技术 和 A c t i ve X 技术 , 这种技术可以增强程序的应用能 力 , 利用 V i sual C + + 中提供的各种组件 、控件以及第 三方提供的组件来扩展自己的应用程序 , 从而使应用 程序组件化 。图 1超声影像分析与管理系统硬件连接示意图超声影像的采集和存储2. 1. 2为了便于超声影像图像的管理和图像分析 , 首先要进行超声影像的数字化 。对超声影像的采集 , 不同 的超声影像设备 , 可以通过不同的采集方法实现影像 数字化 。针对该系统主要有两种方式 : 一种是通过成 像设备的数字接口按照 D ICO M 标准进行数字图像 采集 , 这种方式主要针对提供有数字接口的超声成像 设备 ; 另一种是视频图像采集卡 (多媒体卡) , 对于目 前大多数超声诊断仪都有标准的视频信号输出 , 采用 适当的视频采集卡 ( 512 512) 即可满足图像分析的 要求 。对于单帧图像的采集 , 将实时图像快速采集到内 存 ,以位图方式存储 ,可以得到几乎无损的图像 。对于 连续图像的采集 , 可以用扩大内存的办法来延长采集技术指标2. 2. 2超声影像分析与管理系统可以看作一个 M I2实现单一病种图文并茂的特色报告 , 为临床医生提供疾病在不同发展阶段的诊疗信息 。 对人体全身各个脏器疾病的结构 、功能 (如特有的血管内皮功能 、左室容积曲线等) 可进行全面描述 , 并且可有某一疾病的特色报告 , 使其诊疗信息最大程 度地满足临床需要 。输 ,实现异地会诊 、远程医疗等 。可在图像库中方便地整理出典型病例 , 以供研 究 、交流和教学 。可提供传统手段无法具备的辅助诊断功能 , 例 如医疗信息统计等 。降低超声图像诊断成本 ,节省运行开支 。目前 , 我国超声影像检查属医院常规性检查项 目 ,涉及范围广 ,检查项目繁多 。病人检查报告主要由 医生书写 , 资料管理混乱 , 查询不便 , 容易丢失 。一些 医院的超声影像科室拥有数台不同功能 、不同检查项 目的超声检查设备 , 如常规超声 、彩色多谱勒超声诊 断仪等 , 大量的超声检查资料其管理问题更为突出 。 因此 , 如何充分利用医院现有的超声检查设备资源 , 合理分配病人就诊 , 加强超声诊断资料的综合管理 , 对医院超声检查科室就变得十分重要 。功能实现2. 2. 3本系统的管理功能主要包括对超声影像及其相关信息进行数据维护 、归档与查询 。数据维护是指系 统用户的登录 、增删 , 诊断报告的录入 、增加 、修改与 显示等 ; 归档是指影像及其相关信息的归档 ; 查询主 要实现 : 影像查询 、病例相关查询 、病人相关查询及多 病种同时查询和复合病的查询 。处理功能主要指超声影像的调整 、标注及转换功 能 。调整包括对图像的位置调整 (如平移 、旋转等) 及 比例调整 (如整体缩放 、放大镜观察等) ; 标注功能包 括文字标注和图形标注 , 标注操作不影响影像库中的 原始数据 ,可用于资料交换和教学 、出版等目的 。组成该系统的各个主机都可以实现对与其相连 的超声影像诊断仪的诊断图像的管理 , 单机能够实现 其病人病历的自动生成 , 病历资料的打印等 。其它主机也可以调用该超声诊断仪的影像资料 , 并对该资料进行输出打印等处理 。在主存储器中 , 存储各个超声 影像诊断设备的影像诊断资料 , 超声影像资料的管理 通过对主存储器内数字影像的管理 , 来实现超声影像 管理的网络化 。 参考文献q ui r e m e n t f o r Pi c t u r e1 L eo t t a D F , Ki m Y. ReA r c hi vi n g a n d Co m m u ni c a t io n s J .I E E EE n gi ne e ri n g i n M e di ci ne a n d Bio lo g y , 1993 ,12( 3) : 6269.庄天戈 . 我国 P A C S 十年发展回顾及展