用于医学图像信息的远程后处理的方法和系统的制作方法

专利名称：用于医学图像信息的远程后处理的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及医学图像后处理，并更具体地涉及在远程位置执行医学图像信息后处理。
背景技术：
病人诊断是治疗过程非常重要的部分。在医学成像中心执行的诊断过程包括CT扫描、MRI成像、PET扫描，核医疗学以及X射线成像。从这些过程接收的医学成像检查典型具有提供关于被扫描身体部分的信息的大量数据。医学成像检查是在执行成像操作的同时提取的未处理医学图像。通过施加后处理(例如图像处理)运算和步骤，例如可以提取关于身体部分或功能的特定细节，以用于解释说明。关于身体部分的这些特定细节可以提高诊断结果的说明。然而，后处理是一种计算密集过程并通常需要执行医学成像的装置或独立工作站的中央处理单元大量的处理时间。此外，后处理操作也典型地需要执行后处理的技术人员的专门看管。由于不能与扫描同步执行后处理，这减小了扫描装置的处理量，也减小了被扫描病人的数量。
为了解决这些处理问题，医学成像中心常常保存和传送医学成像检查至连接的工作站或专门后处理中心以对其进行后处理。然而，平均医学成像检查(例如多个医学图像)的尺寸通常约为几百兆字节，并且发送和接收这种大文件变得繁重和耗时的过程。
此外，用于后处理的已知系统不提供对医学图像的后处理操作的动态访问。在已经传送医学图像至系统之后，这些系统仅能够处理和显示结果。这导致非常耗时和低效的过程。
此外，由于增大了后处理操作中的复杂性，后处理已经变成愈加困难的任务。在许多后处理中心，由在后处理方面不具有特殊培训的成像操作者或技术人员来执行后处理操作。该后处理中增大的复杂性使这些个人很难精确地执行操作。此外，在该步骤处的误差可以导致引起不正确诊断的下游误差(比如图像说明)。

发明内容
在一个示范性实施例中，提供一种用于医学诊断图像处理的方法。该方法包括构造医学成像系统，以用于从多个位置远程访问医学图像信息，这些医学图像信息存储在医学成像系统中。该方法进一步包括对来自多个位置中至少一个位置的医学图像信息执行后处理操作，该后处理操作是由在多个位置处的个人执行的。
在另一个示范性实施例中，提供一种医学成像系统。该医学成像系统包括用于获取医学图像信息的医学成像装置以及医学成像装置和多个远程位置之间的通信链路，配置这些通信链路用于基于网络的通信。医学成像系统也包括在每一个远程位置处的用户接口，以利用多个通信链路来访问医学成像装置中的医学图像信息，并且用于后处理医学图像信息，由在远程位置处的个人利用医学成像装置来执行该后处理。


图1是依据本发明的示范性实施例能够远程后处理医学图像的系统的框图。
图2是示出了图1系统中的医学成像系统的框图。
图3是示出了依据本发明的示范性实施例可以用于与图1中的系统连接的工作站的框图。
图4是示出了依据本发明的示范性实施例的安全层的框图。
图5是示出了依据本发明的示范性实施例的后处理系统的框图。
图6是示出了依据本发明的示范性实施例的处理单元的框图。
图7是示出了依据本发明的示范性实施例的处理单元的操作系统的框图。
图8是示出了依据本发明的示范性实施例的Tip虚拟辅助(TVATM)平台的框图。
图9是示出了依据本发明的示范性实施例的TVATM平台上系统的框图。
图10A和图10B是示出了依据本发明的示范性实施例的远程后处理过程的流程。
具体实施例方式
提供本发明的各种实施例以用于医学图像信息的远程后处理。这样，后处理可以包括如已知的在获取医学图像之后的任何处理，其包括、但不限于对数字医学图像执行操纵、增强、分类和调整操作。此外，医学图像可以是例如计算机层析成像(CT)、核磁共振成像(MRI)、核医疗学、PET、超声和/或X射线图像。
本发明的各种实施例提供了用于医学图像信息的远程后处理的方法和系统。依据本发明的各种实施例，通过例如具有后处理的专门技能的个人和/或实体来远程地执行后处理操作。在各种实施例中，个人和/或实体可以涉及或不涉及其中通过医学成像系统获取医学图像信息(医学图像)的医学成像中心。在各种实施例中，因此可以在医学成像中心的房屋之外执行后处理操作。在各种实施例中，实体可以与医学成像中心签订合同，并且例如一经请求就向医学成像中心提供后处理操作。实体可以按照合同雇用远程执行用于医学成像中心的后处理操作的技术人员。技术人员通过访问医学成像中心的安全网络来远程执行后处理操作，例如通过于此所述的公用电信网络。此外，执行后处理的个人可以在诸如3D后处理、心脏功能分析、高深脉管分析、虚拟结肠镜检查、交叉模态图像并合等的后处理的特定区域中具有专门技能。
图1示出了依据本发明的各种实施例能够远程后处理医学图像的系统100。系统100包括医学成像系统102、安全层104、通信链路106(例如公用电信网络)、和一个或多个后处理系统108。
医学成像系统102连接至后处理系统108，其可以是远程执行后处理的实体。医学成像系统102可以是执行包括例如CT扫描、X射线、PET扫描、MRI等操作的独立诊断单元。在本发明的各种实施例中，医学成像系统102可以是卫生保健单元中的部分。卫生保健单元可以执行上面提到操作的一个或多个，以用于诊断、外科手术和医学治疗。
在本发明的各种实施例中，安全层104连接医学成像系统102至例如公用电信网络。然而，基于通信链路106的类型或通信需要，可以去除安全层104。安全层104加密对医学成像信息的请求，并通过通信链路106提供将加密的信息发送至后处理系统108。通信链路106的一个例子是公用通信网，比如因特网。在一个实施例中，通过宽带因特网连接提供医学成像系统102和后处理系统108之间的连接。这样，通信链路106可以通过安全数据转移通道发送加密信息。通道通常是使用数据封装协议的链路，其以当通过比如路由器的通信链路装置接收数据时，该数据看上去就象通过通信链路传递的其它不安全数据的这种方式来封装加密数据。该通道可以利用通道协议(tunnelingprotocol)，比如，例如点至点通道协议(PPCT)、第二层通道协议(L2TP)等。在各种实施例中，在接收对后处理的请求之后，后处理系统108安全地访问医学成像系统102，并在医学成像系统102上远程执行后处理。
图2是医学成像系统102的框图。如图所示，医学成像系统102包括一个或多个医学成像装置202和一个或多个工作站204。医学成像装置202执行比如CT扫描、X射线、PET扫描、MRI等的扫描操作，并存储相应的医学图像信息，包括它的存储器(未示出)中的医学图像，例如本地驱动或在一个或多个工作站204。工作站204可以是至医学成像装置202的内部或外部单元。在本发明的各种实施例中，可以从医学成像装置202或从工作站204远程访问医学图像。此外，可以在医学成像装置202或工作站204上执行这些医学图像的后处理。
图3是工作站204的更详细的框图。如图3所示，工作站204的这些子部件可以用于方便后处理。如图所示，工作站204包括用户接口302、请求模块304、跟踪模块306、远程访问模块308以及支付和账单模块310。用户接口302支持医学成像文件的未处理和后处理格式。例如，用户接口302识别比如“.img”和“.hdr”的图像文件格式。用户接口302进一步提供共同浏览功能性。在本发明的各种实施例中，共同浏览功能性使得能够利用例如服务器，比如利用来自例如xOrfb服务器的开放源虚拟网络计算(VNC)服务器的基代码的服务器操作。VNC服务器方便远程浏览和阅读。在各种实施例中，该服务器可以利用工作站204上的X服务器以获得帧缓冲器内容，并分析屏幕以用于变化。在本发明的各种实施例中，通过跟踪用户接口302上的变化和更新远程系统观察器来管理交互作用(例如，用户程序和用户输入之间)。X服务器将帧缓冲器中的变化发送至远程观察器(在后处理系统108中)。在本发明的各种实施例中，利用远程帧缓冲(RFB)协议可以指定变化。此外，开放源VNC服务器可以包括“gemsvnc”服务器，其实现命令处理系统，该系统解释命令以保护或阻塞远程观察器上屏幕的某些区域。在它的各种实施例中，开放源VNC服务器也支持来自java激活浏览器的基于“http”的连接，并自动下载基于applet的观察器，以从后处理系统108连接至工作站204。
请求模块304提供界面以用于接收顾客或用户定义用于后处理的请求。例如，通过下面参数的一个或多个可以定义通过请求模块304接收的请求1、被后处理的身体部分或器官后处理请求可以是不同的，例如用于动脉和骨髓。不同的后处理算法需要被施加至来自各自身体部分的提取特征或请求信息。
2、响应时间后处理的临界性可以确定例如响应时间。请求模块304接收可以变化的响应时间值，例如从三十分钟到几天。例如，可以基于医学图像的类型、合同义务以及尤其是要被执行的后处理过程，来预定这些响应时间。
3、后处理的类型请求模块304进一步接收输入以在处理的不同类型之间选择，比如3D后处理、心脏功能分析、高深脉管分析、虚拟结肠镜检查、交叉模态图像并合。
这些参数有效地方便呈现对后处理系统108处的后处理的请求。
跟踪模块306监控包括内部扫描过程和外部后处理操作在内的中央处理单元(CPU)的使用。跟踪模块306也监控用于通过后处理系统108在医学成像系统102上执行后处理操作的时间。例如，在白天过程中，用于扫描的同步高冲击(例如高扫描用途)和后处理操作可以导致医学图像中的错误和误差。这样，医学成像系统102在扫描过程中变得缓慢。在一示范性实施例中，跟踪模块306监控这种活动，并发送通知以远程访问模块308，其调节分配给远程后处理操作的CPU时间，以提供成像操作的不间断机能。
远程访问模块308控制对要被后处理的医学图像信息的访问。远程访问模块308可以手动或自动接收访问命令或信息。例如，医学成像装置202的操作者可以提供指令以拒绝在确定时间周期过程中对医学成像系统102的任何远程访问。远程访问模块308然后阻塞在该时间周期过程中的远程访问。远程访问模块308进一步接收来自跟踪模块306的CPU使用信息，以控制对后处理系统108的用于后处理的访问。例如，如果对医学成像系统102大量地加载有扫描操作，则跟踪模块306产生关于高CPU使用的信息，并基于该信息，远程访问模块308可以以低优先权设置对医学成像系统102的用于后处理的任何远程访问。这确保以较少的误差和较多的通过量在医学成像系统102处扫描。此外，当建立远程访问时，远程访问模块308可以提供通知。其后，医学成像系统102处的用户可以如期望或需要终止访问。
支付和账单模块310为医学成像系统102提供支付和账单信息。支付和账单模块310方便对后处理系统108的在线契约支付。
图4进一步示出了安全层104的部件。在本发明的各种实施例中，可以例如利用虚拟专用网络(VPN)来实现安全层104。安全层104包括数据加密模块402和防火墙404。数据加密模块404加密通过请求模块304产生的后处理信息。数据加密模块402利用例如同步或非同步数据加密技术可以执行加密。用于VNP的数据加密算法的例子包括Triple-DES、AES和IDEA。通过安全层104提供的防火墙404确保对医学成像系统102中的后处理信息的安全访问。例如，可以从下面的体系结构其中一个选择防火墙结构Stateful Inspection(状态检测)、Proxy based(基于代理)以及Packet Filtering(分组滤波)。需要指出，数据加密模块402和防火墙404的例子仅仅是示范性的，并且可以如期望和需要提供不同或附加的部件。
图5是后处理系统108的更详细的框图。后处理系统108包括数据解密模块502、技术人员504和处理单元506。数据解密模块502解密从通信链路106接收的加密的后处理信息。一个或多个技术人员504通过经通信链路106远程访问医学成像装置202或工作站204来远程执行后处理操作。技术人员504经处理单元506远程登录到医学成像系统102的安全层104，并接收对后处理的请求。对后处理的请求可以包括关于后处理的类型、要被后处理的身体部分等的说明。
图6是处理单元506的更详细的框图。处理单元506包括网络适配器602、比如微处理器604的处理单元、存储器606、操作系统608和显示单元610。网络适配器602与解密模块502通信，并接收解密的后处理信息。微处理器604处理发送至处理单元506的请求。微处理器604在处理请求的同时利用存储器606。操作系统608向技术人员504提供界面，以用于远程访问请求和从自远程位置执行对医学成像系统102的后处理操作。在显示单元610上显示信息(例如医学图像)，并可以提供用户输入(例如键盘)以控制处理单元506。
图7是操作系统608的框图。操作系统608包括远程系统观察器702和安全访问模块704。远程系统观察器702提供给用户如与此所述不同的功能性，比如，例如阅读和共同浏览。在各种实施例中，通过技术人员504(在图3中示出)，远程系统观察器702的共同浏览功能性使得能够访问工作站204的用户接口302。远程系统观察器702可以是例如访问用户接口302中的VNC服务器和自动下载VNC服务器的applet版本的独立VNC观察器应用或java激活的浏览器观察器。安全访问模块704使得能够安全访问，例如医学成像系统102的专用网络。此外，可以要求技术人员504输入特定信息，比如用户姓名和密码，以访问医学图像信息，通过远程访问模块308和验证服务器确认该信息，以允许访问。
例如，利用远程通信应用，比如从GE医学系统可获得的Tip虚拟辅助(TVATM)平台，可以实现本发明的各种实施例。在图8中示出了TVATM平台。如图所示，TVATM800平台通过虚拟专用网络806将医学服务中心802连接至例如用户804。VPN806包括在医学服务中心802一侧的防火墙808和在用户804一侧的防火墙810。TVATM800平台利用高速宽带连接来访问，例如存储于医学成像装置中和/或医学服务中心802处的医学图像信息或医学培训信息。为了方便例如在医学服务中心802处的系统和例如用户804之间的交互作用，TVATM800平台利用远程控制台观察和控制(RCOC)模块来提供共同浏览应用。RCOC模块利用VNC服务器，以方便用户804对用户接口的远程访问。TVATM800平台也可以包括将例如用户804直接链接至医学服务中心802的电话线连接。
图9示出了远程访问系统900，构造该系统以提供如于此更详细说明的后处理操作。例如利用TVATM800平台可以提供这种远程访问系统900。然而，需要注意，可以实现能够提供如于此说明的远程访问的任何系统。如图所示，由医学成像系统102使用远程访问系统900，以发送后处理请求至后处理系统108。通过防火墙810和防火墙808限定对医学成像系统102和后处理系统108的访问。远程访问系统900也能够例如通过远程控制台观察和控制(RCOC)模块实现共同浏览。
图10A和图10B是依据本发明的各种实施例远程执行后处理的流程图。在1002，获取医学图像信息，并且可以包括例如获取病人图像的医学成像装置202(在图2中示出)。图像可以是例如计算机层析成像(CT)、核磁共振成像(MRI)、超声或X射线图像。在1004，将获取的图像存储于医学成像系统102(在图2中示出)中。这可以包括，例如将获取的图像存储在医学成像装置202和/或工作站204(在图2中示出)中。在1006，医学成像系统102中的请求模块304(在图3中示出)产生对后处理的请求。由执行成像的成像操作者或由医学成像系统102处的医生可以手动产生对后处理的请求，或例如基于扫描的完成自动地产生对后处理的请求。如于此所述，对后处理的请求可以包括说明，比如后处理的类型、响应时间等。基于这些说明，如于此所述，在医学成像系统102处执行后处理。
在1008，通过加密模块402(在图4所示)加密对后处理的请求。加密后处理请求以确保通过通信链路106的安全传送。在1010，通过例如安全因特网通道，在通信链路106上发送对后处理的请求。在1012，在后处理系统108(在图1中示出)处接收加密的后处理信息(例如，后处理请求)，并通过后处理系统108(在图5中示出)的解密模块502(在图5中示出)对其解密。在1014，通过后处理系统108的处理单元506(在图5中示出)获取解密的信息。在1016，技术人员504(在图5中示出)通过安全访问模块704(在图7中示出)访问医学成像系统102。安全访问模块704使得能够安全访问医学成像系统102处的医学图像。通过安全访问模块704将对访问的请求发送到远程访问访问模块308(在图3中示出)。
基于例如从成像操作者、医生接收的输入，远程访问模块308可以允许安全访问，或可以利用由跟踪模块306(在图3中示出)产生的信息。基于在医学成像系统102当地的条件，成像操作者或医生可以拒绝远程访问医学成像系统102。例如，在修理医学成像装置202或工作站204(在图2中示出)的情况下，可以禁止远程访问。基于从跟踪模块306接收的信息，也可以禁止对医学成像系统102的访问。由跟踪模块306产生的信息可以包括例如CPU利用信息。如果例如CPU利用信息指示使用超过阀值，则远程访问模块308可以自动拒绝访问。例如，当在医学成像系统102中正在执行大量成像操作时可以拒绝访问。
在1016，如果拒绝访问，则在1018，通知技术人员504(例如在显示单元610(在图6中示出)上提供的通知)已经拒绝访问。其后，例如在预定时间周期之后，在预先定义的时间处，或在确定访问是可用的之后，提供随后的通知，并提供访问。基于通过远程访问单元308对安全访问模块704提供的信息可以变化预定的时间周期。例如，如果医学成像系统102发送正在接收用于成像的高容量的通信量的信息，则当在医学成像系统102处完成成像操作时，预先定义的时间可以是晚间的合适时间。在1016，如果准予访问，则在步骤1020，处理单元506远程访问医学成像系统102处的医学图像，并可以执行医学成像装置202和/或工作站204上的后处理。在1022，然后在医学成像装置202和/或工作站204上保存后处理信息。例如，通过医学成像系统102处的成像操作者或医生随后利用后处理图像以用于诊断。
利用存储于医学成像系统上的医学图像信息，本发明的各种实施例允许在后处理系统处远程执行后处理。远程执行后处理减小了医学成像中心后处理的负载。通过远程执行后处理，从医学成像系统处理系统减小了用于后处理的时间，这在繁重的成像通信时间期间增大了成像通过量，并进一步确保了医学成像装置的合适操作。
此外，本发明的各种实施例提供了具有高质量后处理结果的医学成像中心。利用例如在后处理方面具有专门技能的实体，增加后处理操作的质量。可以提供一伙或一组后处理专家。也可以减小医学图像的后处理中的人为误差。
此外，本发明的各种实施例在医学成像系统处执行后处理。平均医学图像检查典型地具有几百兆字节的范围中的尺寸，并且例如通过公用电信网发送该尺寸的检查可能导致以日计的后处理周期。构造本发明的各种实施例以传送对后处理的请求至在后处理系统处的技术人员，而不需发送例如任何医学图像。通过不传送数据地远程访问医学图像中心和执行后处理操作，改进了后处理过程。
此外，利用不同的远程访问平台，比如，例如TVATM平台，本发明的各种实施例允许实时后处理。通过RCOC提供的共同浏览功能性以及在系统之间提供的直接电信链路提供了在执行后处理的技术人员和医学成像中心之间改进的访问和交互。
此外，通过远程咨询处理单元处的专家，本发明的各种实施例提供了后处理图像的远程解释。这样，医学成像中心也能够获得对于某些医生不能处理的某些危急情况的专家指导。此外，通过基于例如要被执行的处理的类型来选择后处理服务，医学成像中心能够最优化工作流程。
本发明各种实施例的技术效用是为了提供更有效的后处理操作。在各种实施例中，通过在特定类型的后处理方面具有专门技术的技术人员远程执行后处理。本发明各种实施例的另一技术效用是在运行时间的基础上跟踪后处理操作。本发明各种实施例的又一技术效用是使得能够利用医学成像中心处的信息来远程执行后处理。在各种实施例中，不传送链接至医学成像检查的大量数据，并且通过远程访问该数据来执行后处理。
可以以计算机系统的形式实施或具体化本发明的各种实施例。计算机系统的例子包括通用计算机、可编程微处理器、微-控制器、外围集成电路元件以及能够实施本发明各种实施例的其它装置或装置的配置方案。
计算机系统可以包括计算机、输入装置、显示单元以及界面，例如用于访问因特网。计算机可以包括微处理器。微处理器可以连接至通信总线。计算机也可以包括存储器。存储器可以包括随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。计算机系统进一步可以包括存储装置，其可以是硬盘驱动器或可移动存储驱动器，比如软盘驱动器、光盘驱动器等。存储装置也可以是用于装载计算机程序或其它指令进入计算机系统的其它类似装置。
计算机系统执行存储进一个或多个存储元件中的一组指令，以便处理输入数据。存储元件也可以保持如期望或需要的数据或其它信息。存储元件可以是处理机中信息源或物理存储元件的形式。
该组指令可以包括指示处理机执行特定操作，比如本发明的各种实施例的过程的各种命令。该组指令可以是软件程序的形式。软件可以是各种形式，比如系统软件或应用软件。此外，软件可以是单独程序、较大程序中的程序模块或程序模块的一部分的集合形式。软件也可以包括面向对象编程形式的模块化程序设计。处理机对输入数据的处理可以响应用户命令、或响应先前处理的结果、或响应由另一处理机器作出的请求。
虽然根据各种特定实施例已经说明了本发明，但是本领域的技术人员将认识到可以以权利要求的精神和范围中的修改实践本发明。部件列表

权利要求
1.一种用于医学诊断图像处理的方法，所述方法包括配置医学成像系统(102)，以用于从多个位置(108)远程访问医学图像信息，该医学图像信息存储在医学成像系统(102)中；以及从多个位置(108)中的至少一个对医学图像信息执行后处理操作，该后处理操作是由在多个位置处的个人(504)执行的。
2.依据权利要求1的方法，其中个人(504)包括在医学成像的不同领域中具有专门技术的人。
3.依据权利要求1的方法，其中远程访问包括通过公用电信基础设施(106)的访问。
4.依据权利要求1的方法，其中远程访问包括通过至少一个虚拟专用网络(806)的访问。
5.依据权利要求1的方法，其中医学成像系统(102)位于一个物理位置处，而多个个人(504)位于不同的物理位置处。
6.依据权利要求1的方法，进一步包括从医学成像系统(102)直接访问医学图像信息。
7.一种用于处理医学图像信息的方法，所述方法包括利用医学成像系统(102)获取医学图像信息；在医学成像系统(102)内存储医学图像信息；从多个远程位置中的一个访问存储在医学成像系统(102)中的医学图像信息；从多个远程位置中的一个对医学图像信息进行后处理，该医学图像信息是利用医学成像系统(102)进行后处理的；以及在医学成像系统(102)内存储经过后处理的医学图像信息。
8.一种用于远程后处理医学图像的系统，所述系统包括配置医学成像系统(102)，以执行医学成像操作；配置后处理系统(108)，以允许远程执行后处理操作；以及在医学成像系统和后处理系统之间的通信链路(106)，用于将至少一个对后处理的请求从医学成像系统发送到后处理系统通信，并配置该通信链路以提供由后处理系统对医学成像系统的远程访问。
9.依据权利要求8的系统，其中医学成像系统包括至少一个工作站，该工作站包括用户接口(302)，配置该用户接口以提供共同浏览操作；支付和账单部件(310)，配置该支付和账单部件以提供在线支付操作；远程访问部件(308)，配置该远程访问部件以控制对医学成像系统的远程访问；跟踪部件(306)，配置该跟踪部件以跟踪医学成像系统的使用；以及请求部件(304)，配置该请求部件以产生后处理请求。
10.依据权利要求8的系统，其中后处理系统(108)包括远程系统观察器(702)，配置该远程系统观察器以提供共同浏览操作；以及访问部件(704)，配置该访问部件以提供对医学成像系统的远程访问。
全文摘要
提供用于执行医学诊断图像处理的方法和系统。该方法包括配置医学成像系统(102)，以从多个位置(108)远程访问医学图像信息，该医学图像信息存储在医学成像系统(102)中。该方法进一步包括从多个位置(108)中的至少一个对医学图像信息执行后处理操作。
文档编号G06F19/00GK1689522SQ20051006527
公开日2005年11月2日 申请日期2005年4月15日 优先权日2004年4月15日
发明者C·J·德利斯 申请人:通用电气公司