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基于医学影像系统PACS医学图像处理终端软件的研究与实现

2018-11-07王梅

电脑知识与技术 2018年21期

王梅

摘要:随着半导体、网络、计算机等技术的快速发展,数字化信息时代已经来临。在医学领域中,医学影像系统PACS是一种先进的医学影像存档和通信系统,在实际应用中,其具有很多优势特点。PACS系统的应用,使医院朝着数字化、信息化方向发展的一个重要标志,对于医疗信息资源共享也是至关重要的。以医院为中心的医院信息系统管理模式,正逐步向以患者为中心的远程医疗系统、临床信息系统服务模式转变。View-Picture医学影像处理系统,是PACS系统中一个重要的医学影像处理软件终端,在临床上发挥了巨大的作用。基于此,该文主要对基于医学影像系统PACS医学图像处理终端软件的研究与实现进行了分析。

关键词:医学影像系统;PACS;医学图像处理;终端软件;研究与实现

中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2018)21-0215-02

PACS系统融合了网络技术、计算机技术、数字成像技术,在医学图像的管理、传送、存贮、显示、获取等方面都可发挥理想的作用,具有较强的综合性。PACS系统主要包括了5个板块,分别是传输影像的局部网或广域网、医学影像数据库管理、医学影像显示和处理、大容量数据贮存、医学影像获取等。利用DICOM的网络标准和协议,确保PACS系统成为全开放式系统。在医院的影像科室中,PACS系统应用广泛,通过各种接口接收影像设备中的图像,通过自动化的方式存储和管理。

1 PACS系统的基本概述

PACS系统是一个先进的影像学系统,其中融合了诸多不同领域的知识和技术,包括图形图像综合及后处理、软件工程、C/S体系结构多媒体DBMS、计算机与通信、数字图像技术、影像医学、放射医学等,系统具有很高的实践性和技术含量。在系统应用中,各种医疗影像设备采集图像,在DICOM服务器中存储,用于临床会诊等。在硬件方面,系统包括了web服务器、HIS/RIS网管、工作站、服务器、以及各种医疗影像设备。在软件方面,PACS系统软件功能主要有通讯、处理、管理、采集等。

2 View-Picture系统图像处理部分

在View-Picture系统的图像处理部分中,主要对单个符合DICOM标准的医学图像文件进行处理,这一部分中,可分为其他参数测量、图像增强、几何转换、格式转换等不同功能模块。在图像格式转换模块中,将医疗影像设备采集的医学图像,转换为计算机能够识别处理的图像格式,一般是DICOM与BMP格式的转换。图像几何转换模块能够让医生对多幅图像,或图像的局部信息,或图像的不同角度分别观察。该模块提供了图像的旋转、平移、缩放、放大镜等功能。通过图像旋转,从不同角度显示图像;通过图像平移,移动图像观察焦点;通过图像缩放,可细致观察整个图像;通过放大镜,能够仔细观察图像的局部信息。图像增强模块中,主要提供开窗显示、灰度变换、直方图均衡、边缘提取、伪彩色显示、空域平滑等功能。图像特征参数测量模块,主要测量图像的区域、长度等[1]。

3 View-Picture系统图像压缩功能设计

在View-Picture系统中,在尝试将图像压缩工作在图像处理终端上完成,采用了JPEG2017压缩标准的一些特点,包括同时支持有损及无所压缩方法的框架,感兴趣区域等。最新的DICOM2017标准,也能够对JPEG2017图像压缩标准进行支持。可采用能够有损、无损相结合的医学图像分区压缩方法,及UC压缩方法,其能够将JPEG2017标准中的UROI、ROI分离的方法,即Maxshift方法进行改进,进而利用JPEG-LS无损压缩编码,结合DCT有损压缩方法,压缩处理医学图像[2]。在小波分解,二维图像的空间位置对应关系较为良好,在各子带图像中,对与原图像感兴趣区域相关的系数加以确定。感兴趣区域编码任务,主要是对图像不同区域实现不同压缩比,或对图像不同区域,运用不同压缩编码策略。采用UC混合的方案,利用改进Maxshift算法,分离UROI区域和ROI区域,运用JPEG标准算法,对ROI数据无损压缩,并基于JPEG标准,对UROI数据进行DCT有损压缩。

4 View-Picture系统的软件实现

View-Picture系统软件以Windows开发环境为基础,运用VC++可视化编程语言。Windows对面向对象的程序设计方法支持,对消息驱动程序机制、多任务环境、多窗口处理等加以提供。Windows系统内存管理能力强大,再次平台下进行软件开发,对于软件开发本身可更为集中。Windows对资源共享加以支持,为软件开发提供良好的环境,因此选择Windows平台为开发环境。在开发工具上使用了VC++可视化编程语言,其能够使编码复杂性得到降低,在VC++中提供了资源编辑器等,能够对应用程序编码时间显著降低。例如使用资源编辑器,对头文件进行创建,包括分配define常量,应用程序可由App Wizard提供框架代码,消息处理程序可由Class Wizard提供原型及函数体。VC++工具能够提供方便的调试工具和友好的用户界面,降低软件开发实现的复杂性[3]。应用程序采用了MFC应用程序框架,能够提供标准的结构,应用程序较小,具有较快的运行速度,同时能够对丰富的特性加以提供。另外,在View-Picture图像处理程序、图像压缩算法中,均通过C语言描述实现,利用VC++表述界面、对话框、图像表示等。

5 小结

随着医学影像技术的不断发展,传统的X线荧光成像技术,已经逐渐转变为数字化医学影像系统。PACS系统专门用于医学图像的通讯传输、存储管理,其中医学图像处理终端软件是最为重要的核心部分。掌握其中的关键技术,合理运用与软件功能设计实现,从而使其发挥更大的作用。

参考文献:

[1] 陈兆学, 聂生东, 郑建立,等. 关于基于可扩展PACS的医学影像处理科研教学实验室建设的设想[J]. 中国医学物理学杂志, 2012, 29(2):3325-3328.

[2] 刘泗岩, 卢光明, 周长圣,等. 基于开源软件设计的网页化PACS与三维影像处理系统[J].生物医学工程研究, 2010, 29(3):172-176.

[3] 廖月静. 医学影像信息系统(PACS)軟件产品质量评价模型的建立[J].江苏科技信息,2016(26):27-29.

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