CN1405699A - 医学图像网络应用的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明总的涉及一种改进的医学图像网络应用的方法和系统。具体而言，本发明能够使X光图像，超声波图像、核磁共振图像等医学图像在局域网和广域网上传输、综合和使用。本发明不仅能够完成传统医学图像的数字化，而且进一步改进图像网络传输的内容，并形成医学图像网络应用系统的具体实施方案，从而降低医学图像使用的专业难度，丰富了医疗诊断的信息源。

Description

医学图像网络应用的方法和系统

本发明总的涉及一种改进的医学图像网络应用的方法和系统，具体而言，本发明涉及一种改进的医学图像网络应用的方法和系统，它能够使X光图像，超声波图像、核磁共振图像等医学图像在局域网和广域网上传输、综合和使用。更具体而言，本发明涉及一种改进的医学图像网络应用的方法和系统，它不仅能够完成传统医学图像的数字化，而且进一步改进图像网络传输的内容，并形成医学图像网络应用系统的具体实施方案，从而降低医学图像使用的专业难度，丰富了医疗诊断的信息源。

本发明对医学图像网络传输的现有技术的方法和系统作出了改进。这种改进体现在以更为有效的方式生成和传输医学图像。在现有的技术的已有的方法和系统中，医学图像生成和传输是依靠DICOM协议进行的。本发明在现有技术上的改进之处在于提出并实现了一种DICOM协议和XML协议之间相互转换的方法，从而使得医学图像传输能够以更为简单和安全的方式传输，同时扩展了DICOM图像传输对视频图像的支持。

现有的技术和本发明都利用了医学图像传输的DICOM协议，为了理解如何在DICOM协议下传输医学图像，先对DICOM协议作简单的说明：

DICOM的涵义是医学的数字成像和传输。随着70年代以来CT、X光等数字成像诊断技术的迅速应用，以及计算机技术在临床的普及，美国放射学科联盟(ACR)和国家电子制造协会(NEMA)认识到制定数字图像的标准的必要性，并于1983年成立一个联合委员会旨在提出一种独立于设备的数字图像传输的标准，使得不同医院的信息系统可以共享数字图像信息和基于图像信息的诊断信息。1985年该联合委员会提出了DICOM1.0版本，1988年升级为DICOM2.0，目前广泛使用是1998年提出的该标准的3.0版本。下面就其3.0版本简单介绍它的内容：

该标准规定了医学数字图像的信息模型、信息服务的方式、基于信息模型的数据结构和编码方法、实现编码的数据字典、信息服务的消息交换方法、消息交换的网络模式和点对点模式、医学图像信息存储的文件格式、DICOM信息的打印管理以及图像显示的灰度控制等内容。该标准通过简单信息模型和复杂信息模型将不同医学图像和诊断信息融合起来，形成标准的数据结构和相应的文件存储格式，同时，规范医学图像的信息服务模式，从病人、研究、病例和图像等四个级别提供查询、回取、验证、存储等多种服务类型。在网络传输过程中，该标准规范了消息交换的网络模式(OSI和TCP/IP)和点对点模式(PPP)，对于不同的服务模式定义出相应的消息结构和数据编码方法。

现在许多医疗器械制造商对自己的产品都提供DICOM3.0协议的一致性声明，这样就为医学图像的网络共享准备了充分信息资源，业已出现许多医学图像的网络应用的系统正是DICOM协议的具体应用。但是这些系统基本上都是采用DICOM协议规定的方法组建医学图像的专用系统，信息的生成和传输都是依照DICOM规定的格式进行。这就造成下面的基本困难：一方面，信息的共享程度大大降低，只有医学专业人员才能够使用和分析相关的医学图像信息资源，其他研究人员难于共享相关的医学图像和诊断信息，另一方面，信息应用的扩展性能低下，网络技术的飞速发展使得DICOM标准总是使用相对落后的方法传输医学图像信息，而医学图像信息资源的生成和传输需要高精度和实时性很难实现。

因此，对本发明的需求很明显：实现DICOM协议与通用网络协议的相互转换，不但解决了专业的医学信息的多学科共享的问题，也为这些专业信息传输方式的扩展提供充分的保证，这就是本发明的出发点。

基于此，提出这样的系统结构，不但支持传统的DICOM协议下医学图像的生成和传输，而且能够实现这些专业信息在DICOM协议和XML协议间的转换，进而支持在通用网络下医学图像信息的生成、传输和交互，在传输频带宽度的支持下，可以完成准实时图像的传输和交互，这将极大的扩展DICOM协议的使用范围和服务模式，也为医学图像资源的宽带服务提供一种模式。

因此，本发明的一个目的是提供一种改进的医学图像网络应用的方法和系统。

本发明的另外一个目的是提供一种改进的医学图像网络应用的方法和系统，它能够使医学图像资源以更强大的交互性和实时性进行专业服务。

本发明还有一个目的是提供一种改进的医学图像网络应用的方法和系统，通过DICOM格式和XML格式之间的相互转换，系统能够以更为简单的方式为不同级别的用户提供更强大的交互性和实时性进行专业服务。

现在描述实现上述目的。一种改进的医学图像网络应用的方法和系统现在已经能够以更强大的交互性和实时性进行专业服务，该方法和系统的目的通过以下步骤实现，首先从医学图像设备获取DICOM信息流。第二，用XML转换器将DICOM信息流转换成XML信息流。第三，然后把DICOM信息流和XML信息流分别存入相应的图像数据服务器。第四，针对不同的用户，服务器可以提供传统的DICOM服务，也可以提供相应的WEB服务。

本发明的上述目的及其他目的、特性和优点在以下的详细描述中回变的更加清楚。

本发明的新特性确认的特征示于所附的权利要求书中。不过，本发明本身，以及优选的使用模式的进一步目的及其优点，通过参照下面结合附图将得到最好的理解，其中：

图1是描述本发明的系统高水平结构示意图；

图2是描述本发明的方法和流程的高水平逻辑流程图。

下面的说明描述了一种改进的医学图像网络应用的方法和系统。完成所有的讨论基于这样的事实：医学图像数据源可以来自X光机、CT机、超声等设备，它们必须能够提供对DICOM标准的支持，当然也可以来自已经存储的DICOM图像文件。

现在参照附图2，可以看到图2是描述本发明的方法和流程的高水平逻辑流程图。方法步骤21是处理开始，医学图像数据流来自不同的数据源，它们是遵循DICOM协议的数据流，在具体的实施方案里，这些数据来自不同的设备，需要针对不同的设备进行少量的兼容性处理；方法步骤22是数据字典处理，来自设备的数据流经过数据字典的分析，加入相关的病人信息和诊断信息，形成以不同图像信息模型为模板的DICOM格式的文件；方法步骤23是医学图像数据库，经过处理的DICOM数据流分别存储到不同级别的数据对象中；对原始数据的处理依照上面的步骤处理。

然后是医学图像数据库的使用，首先需要判断是否在医学专用网下使用医学图像，如果回答是否定的，则按照方法步骤24进入XML转换器，通过方法步骤25WEB服务来响应外部的WEB请求，完成相关服务，在这样的模式下，所有DICOM格式的消息和信息都由XML转换器转换成对应的XML格式的通用扩展标记语言信息；如果回答是肯定的，则按照方法步骤26进入DICOM服务，提供传统的DICOM服务，即连接服务27，回取服务28，存储服务29，验证服务210，以及查询服务211。值得注意的是WEB服务在提供传统的DICOM服务的同时，扩展了视频图像服务、匹配查询服务等项目。

下面再结合图1说明这种改进的医学图像网络应用的方法在网络系统中的具体应用。为了避免混乱，我们分两种模式描述医学图像的网络应用方法：

在DICOM模式下，S1：X光机1、核磁共振仪2、超声波3等设备的数据流经过步骤进入协议转换器4；S2.1：协议转换器直接以DICOM格式将医学图像存储入医学图像服务器5；S3.1：各种医学图像应用终端可以通过DICOM服务直接获取相关的医学图像内容。

在WEB模式下，S1：X光机1、核磁共振仪2、超声波3等设备的数据流经过步骤进入协议转换器4；S2.2：协议转换器直接以XML格式将医学图像存储入XML服务器6；S4：XML服务器通过协议转换器与医学图像服务器对医学图像信息进行同步；S3.2：各种医学图像应用终端可以通过XML服务器获取相关的医学图像内容。对于移动医学图像应用终端也可以通过下面的方法实现医学图像服务：S3.3：移动医学图像应用终端通过广域网向XML服务器发送服务请求；S6：这些服务请求需要经过防火墙的验证，S5：然后才能够进入XML服务器，XML服务器可以提供传统的DICOM服务和扩展的医学图像服务。

尽管示意性实施方案已经特别的示出并作出说明，本领域的技术人员应当理解可以在其中进行形式和细节的各种改动，而这些都没有脱离示意性实施方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于提供改进的医学图像网络应用的方法，该方法包括以下步骤：存储(21，22，23)一种或多种的医学图像数据流到医学图像数据库，支持多种医学图像设备的输入；转换(23，24，25，26)医学图像数据库相关的DICOM医学图像为DICOM数据流或者XML数据流，以DICOM模式为基础，提供XML转换；以DICOM模式和WEB模式为不同的医学图像应用终端提供相应的网络服务(27，28，29，210，211)和扩展的视频图像服务和宽带接入服务等。

2.按照权利要求1所述的方法，其中所说的存储一种或多种的医学图像数据流到医学图像数据库的步骤进一步包括：从不同的医学设备(21)如X光机、核磁共振仪等获取医学图像数据；根据图像类型使用数据字典(22)生成相应的DICOM数据流或者XML数据流；把生成的数据流分门别类的存储进入医学图像数据库(23)。

3.按照权利要求1所述的方法，其中所说的转换医学图像数据库相关的DICOM医学图像为DICOM数据流或者XML数据流的步骤进一步包括：通过XML服务(25)响应不同医学图像应用终端的WEB请求，通过DICOM(26)服务响应不同医学图像应用终端的DICOM请求；使用XML转换器(24)把相应的WEB请求转换成DICOM请求和特殊服务请求；使用XML转换器(24)把响应的请求结果转换成XML格式数据流，支持对医学图像的视频传输和宽带接入。

4.按照权利要求1所述的方法，其中所说的为不同的医学图像应用终端提供基本的网络服务包括：连接服务(27)，响应医学图像应用终端的连接请求；回取服务(28)，向医学图像应用终端提供其索取的图像信息；存储服务(29)，医学图像应用终端可以存储修改后的图像到医学图像数据库；验证服务(210)，对医学图像应用终端进行身份验证；查询服务(211)，医学图像应用终端可以在不同级别医学图像查询服务；通过XML服务，可以扩展宽带接入和视频图像服务。

5.一种用于提供改进的医学图像网络应用的系统，该系统包括：用于实现医学设备图像数据流向DICOM格式文件转换协议转换器(4)；用于存储不同类型医学图像的医学图像服务器(5)；用于为通用网络的医学图像应用终端提供医学图像服务的XML服务器(6)：用于实现医学图像网络应用的客户端设备即医学图像应用终端(8，9，10)；用于为移动医学图像应用终端进行验证和安全防护的防火墙(7)。

6.按照权利要求5所述的系统，其中协议转换器(4)实现不同协议间转换的数据字典功能，从而使DICOM规定的各类信息模型的参数与XML下的信息模板相互转换。

7.按照权利要求5所述的系统，其中医学图像服务器(5)实现医学图像数据库功能，各类医学图像信息以不同的对象模型存储在数据库内，通过医学图像数据库对象接口完成数据库和外部服务器的交互；同时该服务器直接提供DICOM的基本服务。

8.按照权利要求5所述的系统，其中XML服务器(6)实现对来自通用网络的医学图像应用终端的服务，它内置协议转换器，实现与DICOM服务的兼容；对XML支持的特殊服务，如视频图像传输和宽带接入，XML服务器直接通过医学图像数据库对象接口获取图像资源后合成要求信息格式。

9.按照权利要求5所述的系统，其中医学图像应用终端(8，9，10)分为两种模式：WEB服务模式和DICOM模式。DICOM模式下的医学图像应用终端可以直接完成DICOM的基本服务，浏览DICOM格式文件，WEB模式下的医学图像应用终端通过XML服务器获取DICOM服务和扩展的其他医学图像服务。

10.按照权利要求5所述的系统，其中防火墙(7)是针对处于广域网下的移动医学图像应用终端而设计的，完成基本的验证和安全监视服务。