施冬梅

（鎮(zhèn)江市高等?？茖W(xué)校電子信息系，江蘇 鎮(zhèn)江212003）

0 引 言

目前國(guó)內(nèi)醫(yī)院使用的醫(yī)學(xué)圖像處理軟件主要運(yùn)行在本醫(yī)院局域網(wǎng)環(huán)境下，患者在不同醫(yī)院的醫(yī)學(xué)檢查影像信息不能跨醫(yī)院共享，而且不同廠家的軟件兼容性較差。為了解決上述問題，開發(fā)了基于iPad的醫(yī)學(xué)圖像處理軟件，可以在Internet環(huán)境中使用，解決了醫(yī)學(xué)圖像處理軟件的通用性問題，并且可以連接任何廠家的PACS系統(tǒng)進(jìn)行圖像處理，方便醫(yī)生對(duì)患者的病情及時(shí)診斷并決策。本設(shè)計(jì)采用CSS模式，彌補(bǔ)了基于C／S模式醫(yī)療領(lǐng)域軟件產(chǎn)品的缺點(diǎn)，使智能終端在醫(yī)療領(lǐng)域得以應(yīng)用，為醫(yī)生和患者帶來了更多的便利。

1 可行性分析

蘋果公司為開發(fā)者提供了很好的第三方開發(fā)環(huán)境iPad SDK，它是iPad操作系統(tǒng)為應(yīng)用程序開發(fā)提供的軟件開發(fā)工具包。iPad SDK包括了基于Intel處理器MAC電腦上開發(fā)iPad應(yīng)用程序所需要的所有接口、工具及資源[1]。本文采用集成的iPad開發(fā)模式，將后端的Web Services與前端的SDK開發(fā)相結(jié)合，采用這種方式，可以從網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器提取數(shù)據(jù)信息，并結(jié)合iPad自身的特性以很吸引人的方式實(shí)現(xiàn)移動(dòng)客戶端[2]。

2 功能模塊

本系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)分為2個(gè)模塊，第一個(gè)模塊是DICOM （digital imaging communications of medi－cine）Viewer模塊，即數(shù)字醫(yī)學(xué)圖像通信瀏覽，它主要是對(duì)患者檢查的醫(yī)學(xué)圖像信息進(jìn)行操作，屬于功用類型，注重信息功能性操作；第二個(gè)模塊是病人信息管理系統(tǒng)，主要通過配置節(jié)點(diǎn)、輸入查詢條件實(shí)現(xiàn)有用數(shù)據(jù)的查詢，也可以下載病人的檢查數(shù)據(jù)，屬于層次類型，主要是以文本形式顯示結(jié)果。

2.1 DICOM Viewer模塊

DICOM Viewer模塊是為使用者實(shí)現(xiàn)對(duì)醫(yī)學(xué)影像信息的綜合管理分析系統(tǒng)，以醫(yī)院大量的患者醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)信息為主體，采用視圖的方式直觀地展示給使用者。本模塊還支持將標(biāo)記過的病人圖像信息以PDF格式通過E－mail發(fā)送給相關(guān)人員，或者錄制語(yǔ)音發(fā)送給相關(guān)人員，幫助醫(yī)生快速、實(shí)時(shí)地對(duì)醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行瀏覽、分析以及診斷，方便醫(yī)生隨時(shí)隨地處理工作。本模塊主要包括以下4方面的功能：

（1）2D圖像瀏覽：包括DICOM圖像顯示、縮放區(qū)域、四角信息顯示區(qū)域、測(cè)量標(biāo)尺區(qū)域、序列縮略圖區(qū)域；

（2）錄音：錄音、暫停、播放、E－mail發(fā)送；

（3）功能欄：翻頁(yè)、調(diào)窗、功能切換；

（4）工具：工具按鈕、復(fù)位、預(yù)置窗寬窗位、顯示布局、設(shè)置、標(biāo)記 （直線、矩形、橢圓、文本、PDF、E－mail、撤銷）。

2.2 患者信息管理模塊

患者信息管理模塊主要應(yīng)用對(duì)象是醫(yī)生，方便醫(yī)生對(duì)某些患者或某段時(shí)間內(nèi)的患者信息實(shí)現(xiàn)及時(shí)查詢、分析以及診斷。主要包括3個(gè)功能：

（1）患者管理：顯示已下載到本地或者導(dǎo)入到本地病人的檢查信息、檢查分類，每個(gè)檢查可包含多個(gè)序列，對(duì)任意一個(gè)序列可以進(jìn)行刪除，并可進(jìn)行圖像瀏覽；

（2）患者查詢：供醫(yī)生輸入查詢信息，目前設(shè)置的可輸入查詢條件包括：患者號(hào)、患者姓名、檢查部位、設(shè)備類型、檢查開始時(shí)間以及檢查結(jié)束時(shí)間，這些查詢條件都是可選的，當(dāng)至少輸入一個(gè)查詢條件時(shí)，將向配置的PACS Server中發(fā)送查詢條件，在應(yīng)用中的視圖里可看到滿足條件的患者檢查信息，在顯示的每條檢查后面有 “下載”按鈕，可下載到本地；

（3）Server配置：配置要連接的PACS Server節(jié)點(diǎn)，若已知PACS的AE節(jié)點(diǎn)名稱、端口號(hào)、主機(jī)名，可以連接任意的PACS Server，且支持配置C－Get、C－Move兩種方式進(jìn)行查詢。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

DICOM Viewer模塊與患者信息管理模塊都處于后臺(tái)服務(wù)端，客戶端與服務(wù)端之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ旁硎且恢碌?，這兩個(gè)模塊通信過程的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也是一致的[3]，總體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖1所示。

這個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)共分為兩部分，左邊是客戶端iPad；右邊是服務(wù)器端?？蛻舳双@得信息，實(shí)現(xiàn)解析、顯示、處理操作；服務(wù)器獲得請(qǐng)求，返回符合請(qǐng)求的信息。從配置的PACS服務(wù)器中獲取數(shù)據(jù)信息，這些數(shù)據(jù)信息是前端要展現(xiàn)的實(shí)體，獲得這些信息后，將Dicom圖像信息解析、讀取、顯示，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的顯示及簡(jiǎn)單的操作[4]。

3.2 基于WADO的通用通訊模塊設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的局域網(wǎng)PACS系統(tǒng)只能在局域網(wǎng)內(nèi)部使用，另外基于WADO模型提供的PACS廣域網(wǎng)訪問接口，也只能對(duì)各自廠家自身的PACS產(chǎn)品內(nèi)部使用。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的WADO轉(zhuǎn)換通信模塊，可以無縫接入任何廠家的PACS，只要對(duì)方遵從DICOM標(biāo)準(zhǔn)接口即可，對(duì)醫(yī)院現(xiàn)有的PACS系統(tǒng)和以后將要部署的PACS系統(tǒng)無其它任何附加要求[5]。采用了這項(xiàng)技術(shù)后，醫(yī)院現(xiàn)有的PACS將具有廣域網(wǎng)訪問的特性，目前本系統(tǒng)通訊部分已經(jīng)申請(qǐng)國(guó)家專利，具體通訊步驟設(shè)計(jì)如圖2所示：

S1：用戶使用WEB工作站取圖，發(fā)送請(qǐng)求到WADO服務(wù)器的WADO服務(wù)模塊；

S2：WADO服務(wù)器收到請(qǐng)求消息，將標(biāo)準(zhǔn)的WADO取圖請(qǐng)求轉(zhuǎn)換為自定義的數(shù)據(jù)格式；

S3：WADO服務(wù)器將自定義格式消息發(fā)送給WADO網(wǎng)關(guān)模塊；

S4：WADO網(wǎng)關(guān)模塊將自定義的數(shù)據(jù)格式再轉(zhuǎn)換為DICOM的標(biāo)準(zhǔn)C－Move請(qǐng)求；

S5：WADO網(wǎng)關(guān)將C－Move請(qǐng)求發(fā)送給PACS歸檔服務(wù)器；

S6：PACS歸檔服務(wù)器收到取圖請(qǐng)求后，查詢PACS數(shù)據(jù)，得到圖像對(duì)象；

S7：PACS歸檔服務(wù)器將查詢得到的結(jié)果返回給WADO網(wǎng)關(guān)模塊；

S8：WADO網(wǎng)關(guān)模塊根據(jù) WADO請(qǐng)求中的其他參數(shù) （如圖像返回格式、窗寬窗位、是否匿名等）進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；

S9：WADO網(wǎng)關(guān)將轉(zhuǎn)換后的圖像對(duì)象返回給WADO服務(wù)模塊；

S10：WADO服務(wù)器將圖像對(duì)象返回給外部請(qǐng)求系統(tǒng)。

圖2 基于WADO的通訊圖

4 軟件模塊設(shè)計(jì)

客戶端模塊主要有2種不同的顯示模式，下面分別介紹這2種客戶端模式的設(shè)計(jì)。

4.1 DICOM Viewer設(shè)計(jì)

DICOM Viewer模塊主要顯示選中檢查的圖像，并對(duì)其進(jìn)行編輯，支持將編輯結(jié)果或錄音發(fā)送給需要的用戶[6]。

圖3 DICOM Viewer流程圖

根據(jù)圖3設(shè)計(jì)了DICOM Viewer模塊的框架，在這個(gè)框架中，可以進(jìn)行DICOM圖像的顯示、編輯、分析及診斷，并將結(jié)果共享給他人。應(yīng)用時(shí)，首先是應(yīng)用程序主界面，之后進(jìn)入患者管理界面，選中要對(duì)其進(jìn)行操作的檢查[7]，進(jìn)入Viewer界面。這個(gè)模塊中主要是一個(gè)主控制器，包含了Viewer控制器、預(yù)置窗寬窗位控制器、布局控制器、設(shè)置控制器、錄音視圖、功能欄視圖、工具欄視圖[8]。

4.2 患者信息管理設(shè)計(jì)

患者信息管理模塊不僅要顯示患者信息給用戶，還要與Server通信，查詢出期望的檢查列表，之后進(jìn)行下載，最終顯示給用戶，進(jìn)行影像的分析處理。

患者信息管理模塊的流程如圖4所示：

圖4 患者信息管理流程圖

首先，在服務(wù)器配置界面，配置需要通訊的服務(wù)器，包括終端AE名稱、終端端口號(hào)、請(qǐng)求服務(wù)器AE名稱、請(qǐng)求服務(wù)器端口號(hào)、請(qǐng)求服務(wù)器主機(jī)名，以及選擇請(qǐng)求的協(xié)議、C－Gethuozhe／C－Move。

其次，配置好請(qǐng)求的服務(wù)器參數(shù)后，回到查詢界面，輸入查詢條件，包括患者ID、患者姓名、設(shè)備類型、檢查部位、檢查開始時(shí)間、檢查結(jié)束時(shí)間。在這個(gè)過程中，首先與服務(wù)器進(jìn)行TCP／IP連接，其次進(jìn)行C－Echo請(qǐng)求，判斷是否支持DICOM服務(wù)，之后通過C－Find得到滿足查詢條件的檢查列表。

再次，在查詢出的檢查列表中，可通過C－Get或者C－Move下載感興趣的檢查。

最后，下載完成后，檢查信息會(huì)顯示在患者管理界面，選中之后可進(jìn)入DICOM Viewer界面，進(jìn)行下一步操作。

5 結(jié) 論

本文研究了基于iOS系統(tǒng)的智能終端iPad在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用，使得醫(yī)療系統(tǒng)軟件不僅僅局限于本醫(yī)院科室的客戶端，醫(yī)生可隨時(shí)隨地通過移動(dòng)設(shè)備終端實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)查詢醫(yī)學(xué)影像信息，根據(jù)圖文并茂的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、醫(yī)療診斷，輔助管理者、醫(yī)生進(jìn)行決策。

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[2]XMobileApp.Introduction and Practice of creative development for iPad[M].Beijing：Posts＆Telecom Press，2010：50－321.

[3]Trebitowski B，Allen C，Appelcline S.iPhone與iPad開發(fā)實(shí)戰(zhàn)[M].北京：人民郵電出版社，2010：45－48.

[4]喬納森.AppStore掘金——iPhone SDK應(yīng)用程序開發(fā)[M].北京：人民郵電出版社，2010：23－54.

[5]施冬梅.基于iPad的醫(yī)學(xué)圖像處理軟件終端的實(shí)現(xiàn)[J].河北北方學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2013，29（03）：47－49.

[6]尤超.DICOM 文件頭信息讀取及解析[J].微型電腦應(yīng)用，2012，（09）：39－41.

[7]楊博菲，呂衛(wèi)，褚晶輝，等.基于 Android平臺(tái)的醫(yī)學(xué)圖像顯示軟件設(shè)計(jì)[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志，2012，（03）：3375－3379.

[8]王志康，婁海芳，孫建忠.“DICOM 電子膠片”在醫(yī)院影像信息化中的應(yīng)用[J].中國(guó)醫(yī)療設(shè)備，2012，（02）：41－43.