专利名称：针对医院pacs的临床科室浏览工作站及其应用方法
技术领域：
本发明涉及一种针对医院PACS的临床科室浏览工作站及其应用方法。
背景技术：
数码相机的诞生，使胶片的冲洗变的多余，当影像存档与传输系统(简称PACS)的发展与成熟，它越来越广泛的应用于医学领域。PACS可以将医疗系统中具备了 DICOM 3.0 标准网络接入能力的医疗造影设备(如CT、MR、X-RAY、US、CR和匪等)所采集到的医学影像，以数字化的方式储存，并通过网络将影像传至处于同一个系统中的使用者通过影像工作站进行阅读。还可进一步协助医生进行诊断，教学与医学研究。一个完整的PACS包含影像的采集，储存，输出，传输，显示，以及与HIS (医院信息系统)，RIS (放射科信息管理系统) 相结合交换信息等功能。相对于基于胶片的医院影像传统的工作、管理方式暴露出诸多落后因素，例如效率低下、耗资巨大、污染高，保存困难，影响诊断质量等等，PACS具有明显优势医院应用 PACS将为患者节约大量时间，可方便诊断，减少误诊；影像均采用数字化存储减少了胶片使用量和管理，减少了制造和购买胶片及相应化学制品的费用，不仅降低了经营成本，还消除了传统胶片制造所产生的污染；可进行影像的再处理以便于对照和比较，提高工作效率， 提高医院的医疗水平；为医院提供资源积累，充分利用本院资源和其他医院资源，有助于计算机辅助教学，能够进一步提新教学质量。PACS系统可为医院彻底实现无胶片放射，允许医生在不使用胶片的情况下通过计算机网络快速、高质量地实施诊断。有效促成医院信息化、现代化发展，提高诊断水平，降低固有成本，加强质量管理与临床信息资源的构建。实现彻底的无胶片放射和数字化医院，已经成为医疗现代化不可阻挡的潮流，PACS系统(医学影像存档与传输系统)，全面应用于医院影像领域势在必行。PACS系统的组成包含放射科室影像工作站，临床科室浏览工作站，PACS影像服务器。各部分通过网络联接。放射科医生通过放射科室影像工作站采集医疗造影设备(如CT、MR、X_RAY、US、CR 和匪等)拍摄到影像数据，对影像进行优化处理与诊断判读并出具电子报告单，然后将医疗影像数据上传至PACS影像服务器集中存储和管理，临床医生通过临床科室浏览工作站调取PACS影像服务器中的影像数据，浏览医疗造影影像和报告。临床科室浏览工作站是PACS与临床医生的交互界面，也是医学影像诊断的基础。 临床医生通过浏览工作站操作界面，实施对影像的阅读诊断等多种操作，因为PACS系统的无胶片作业，影像数字化的特点，浏览工作站的显示效果以及良好的操作至关重要，它关系到PACS所显示的影像质量以及临床医生的读片与诊断效率，直接影响诊断的准确性与质量。目前PACS所采用的浏览工作站主要由电脑主机与显示设备组成，显示设备普遍采用17-22寸普通显示器，分辨率较低，而输入设备为鼠标与键盘。
因为放射科室影像工作站所采集到的部分类型的影像分辨率较大，如X线胸片或CR至少2048X2048而乳房照相至少4096X4096，而普通显示器显示屏幕小，分辨率较低，无法即时显示出影像的全部细节，特别是当多幅影像在同一显示器屏幕中进行同时显示时，造成影像显示偏小，临床医生观测不便。而进行放大观测时，放大结果只是显示了影像的一部分，信噪比降低，很难避免漏诊，出现降低诊断精度的风险。医生在通过浏览工作站进行读片时，常常需要反复比较影像，对影像进行放大观测，只就读片这一环节，当需反复比较新老图像时，观片灯上读胶片会比在显示器上读数字影像快。因为，观片灯操作简单。对于比较复杂的病例，读数字影像会比读传统胶片长3 5分钟，每读一张片要点击鼠标10多下。繁琐重复的操作便容易造成疲劳，影响效率。因此，如何简化影像的人机交互，改进浏览工作站的性能与配置，是目前PACS系统所面临的问题。
发明内容
本发明的技术解决问题是克服现有技术的不足，提供一种针对医院PACS的临床科室浏览工作站，还提供该临床科室浏览工作站的应用方法。本发明的技术解决方案是一种针对医院PACS的临床科室浏览工作站，包括多点触控输入设备检测同时发生在显示输出设备上不同位置的多个触摸，自动将这些触摸信息转换成坐标与触摸点ID信息传输至主控制器模块；其具有手势识别、影像识别、手指运动轨迹判定功能；主控制器模块接收多点触控输入设备发来的坐标与触摸点ID信息，根据不同的触摸点ID对相对应的触摸点坐标进行分组存贮，通过不同触摸点ID之间的坐标值的变化判定用户的操作指令，将结果输出至显示输出设备；所述主控制器模块调用PACS系统中影像服务器的相关影像资料，将DICOM文件格式的影像资料转换为目标文件格式后输出至显示输出设备进行显示；显示输出设备用于显示主控制器模块的输出结果；以及电源模块用于向主控制模块、显示输出设备和多点触控输入设备提供电源。进一步地，该临床科室浏览工作站还包括外壳，所述多点触控输入设备、主控制器模块、显示输出设备和电源模块集成于该外壳内。所述主控制器模块通过HDMI接口或DVI接口或VGA接口与所述显示输出设备连接。所述多点触控输入设备通过USB接口与所述主控制器模块连接。所述电源模块将外部220V电压转换成12V电压送至所述主控制模块，所述电源模块将外部220V电压转换成MV电压送至所述显示输出设备，所述电源模块将外部220V电压转换成5V电压送至所述多点触控输入设备。所述多点触控输入设备位于所述显示输出设备上方。所述主控制器模块将DICOM文件格式的影像资料转换为目标文件格式的方法为(1)调用DICOM文件格式前，自动定义一组用于存储图像数据的变量，并将变量初始化；
(2)调用DICOM文件格式时，读取DICOM文件的数据元，对DICOM文件的各相关数据元进行遍历，提取出有用的数据元的内容，分别存入已定义的变量中；(3)再根据目标文件格式的要求，将图像数据转换成符合目标文件格式的图像数据；所述目标文件格式包含JPG、BMP和PNG格式；(4)最后打开一个空白文件，按照目标格式的要求，将从DICOM文件里提取出来的数据写入该空白文件；(5)格式转换完成，生成一个同名的目标格式文件并进行显示。所述步骤(3)中根据目标文件格式的要求，将像素数据元里的12位或者16位的图像数据转换成8位灰度数据。所述临床科室浏览工作站的应用方法临床医生通过临床科室浏览工作站调用服务器组中的影像资料与电子报告单，通过各种手势操作浏览影像，并对影像进行各种操作进行诊断；所述各种操作包含以下动作的一种或多种点击、旋转、缩放、移动、左右上下翻转、镜像、测量、注解、手写输入进行文本注解。本发明与现有技术相比具有如下优点 针对临床科室日常繁忙的医疗工作，整洁有序的工作环境十分重要，而现有浏览工作站的各类设备相对独立分散，设备问连接线繁多混乱，不仅不利于日常维护，并容易出现连接线因碰触脱落或灰尘过多或造成浏览工作站故障，本发明将浏览工作站的四大硬件模块集成安装至一外壳中，制成智能触控显示一体式临床科室浏览工作站，将现有浏览工作站的主要设备与各类连接线集成至一体，可以有效解决上述问题。四大模块统一电源供电，输入设备与显示设备集成，主控制器与显示设备的显示驱动电路板、电源电路板以及电源模块集成，采用更为合理的五金结构，将集成后的电路以最低水平高度的方式安装至统一外壳中，使新型的浏览工作站的整体厚度可以控制在80-100MM，并安装全新的临床显示操控软件，使其成为新型的智能触控显示一体式临床科室浏览工作站，方便壁挂或立式摆放而无需更多空间。并且一体式临床科室浏览工作站拥有丰富的接口，可完美地通过网络与PACS系统、HIS系统、RIS系统联动，并可接入外置光盘刻录机、打印机、医院专用读写卡器等外部设备。本发明的临床科室浏览工作站运用高分辨率、大尺寸显示设备、多点触控设备以及一体化设计，可以改进现有浏览工作站的不足，大大提高读片与诊断效率，有效促成医院信息化、现代化发展，提高诊断水平。将多点触控输入设备做为浏览工作站的输入设备，临床医生只需通过在显示设备上使用各种手势操作，便可直观便捷地浏览影像，并对影像进行各种操作，大大简化了读片时的操作，提高读片效率。
图1为根据本发明实施例的浏览工作站硬件结构示意图；其中a为正面内部结构图，b为侧面图。图2为根据本发明实施例的应用方法示意图。图号说明1_主控制器模块，2-电源模块，3-显示输出设备，4-多点触控输入设备，5-外壳；11-临床医生，12-新型临床科室浏览工作站，13-临床显示操控软件，14-服务器组，15-医疗造影设备，16-放射科室影像工作站，17-放射科医生。
具体实施例方式以下将结合附图对本发明的实施方式及实施例进行说明。如图1所示，浏览工作站由硬件部分与软件部分构成。硬件部分
(1)显示输出设备集成显示驱动电路板与电源电路板大于或等于42寸LCD或 LED，分辨率1200X1600或1600X1200以上，扫描频率大于或等于60HZ，显示色彩达到 24bit真彩色。可同时清楚地显示一次检查的所有影像。(2)主控制器模块集成了主板、硬盘、中央处理器、内存的主控制器模块，负责进行各种数据处理，控制显示输出设备与多点触控输入设备。含有USB接口、IEEE1394接口、 RJ45接口、HDMI接口、DVI接口、VGA接口，可联接网络，并可拓展接入光盘刻录机，打印机， 医院专用读写卡器等外部设备。(3)多点触控输入设备具有手势识别、影像识别、手指运动轨迹判定等技术，利用主控制器模块检测同时在显示输出设备上面不同位置发生的多个触摸(如用手、笔或其它物)或者附近的触摸，可以完成多点触控操控具备多点触控技术的触摸装置。(4)电源模块把220V的电源变成12V、5V等电压，然后输出至显示输出设备，主控制器模块，多点触控输入设备等各个模块上，使它们可以正常工作。为浏览工作站提供稳定电源。(5)外壳以铁、铝、或塑料等材质制作而成的外壳，将浏览工作站的四大硬件模块整合并重新设计，集成安装至外壳中，使其成为新型的智能触控显示一体式临床科室浏览工作站。软件部分临床显示操控软件指临床科室浏览工作站上临床医生所操控的界面软件。结合 C#, VB, VC, JAVA, Delphi, ASP. Net, AS3. 0，等软件开发出的操控系统，与多点触控输入设备相结合，完成真正意义上的“多触点手指操控”。临床医生只需通过各种手势操作，便可直观便捷地浏览影像，并对影像进行各种操作，如点击，旋转、缩放，移动，左右上下翻转，镜像， 测量，注解，手写输入进行文本注解，并可通过音频输入装置，进行录音备注，并可以将录音资料上传至PACS服务器。临床显示操控软件通过网络联接PACS系统，调用所需的医疗影像，可以显示一次检查的所有影像，并支持许多种影像显示排列方式与影像显示排列方式可手动控制，并同医院信息系统(HIS)和放射科信息系统(RIS)的联动，同时调用放射诊断有关的信息，包括患者姓名、年龄、性别，患者的病例号、科室，检诊医师姓名、临床诊断信息，检查名、检查日期、阅读影像状态、上级医师签阅状态，存储在短期长期存储器内患者的所有以往检查影像、以往检查结果及放射医师姓名等。主控制器模块负责进行各种数据处理，控制显示输出设备3的影像输出与多点触控输入设备4输入判定，安装有操作系统，临床显示操控软件，多点触控输入软件等软件。如图1所示，主控制器模块1，电源模块2，显示输出设备3，多点触控输入设备4集成安装于外壳5内。外部220V电源通过电源线连接电源模块2，电源模块2将220V的电源变成12V、5V等电压后通过电源线传输给主控制模块1，显示输出设备3，多点触控输入设备4等模块，使其开始工作；主控制器模块1通过HDMI接口或DVI接口或VGA接口与显示输出设备3连接。多点触控输入设备4通过USB接口与主控制器模块1连接，多点触控输入设备4位于显示输出设备3上方，当多点触控输入设备感应到在显示输出设备3上方不同位置发生的多个触摸(如用手、笔或其它物)或者附近的触摸信号时，自动将这些触摸信号由模拟信号转换成数字信号触摸点坐标与触摸点ID，通过USB接口传输至主控制器模块1，主控制器模块1接收触摸点坐标与触摸点ID信息后，多点触控输入软件根据不同的触摸点ID 对相对应的触摸点坐标进行分组存贮，并将分组后的坐标与ID与临床显示操控软件结合， 临床显示操控软件通过不同触摸点ID之间的坐标值的变化，判定用户的操作指令，软件中的影像，文字，图片等元素通过用户的操作指令做出点击，双击，旋转、缩放，移动，左右上下翻转，镜像，测量，注解，手写输入等反应，并通过HDMI接口或DVI接口或VGA接口将处理结合后的结果输出至显示输出设备3进行显示。临床科室浏览工作站的应用方法为如图2所示，临床科室浏览工作站12，服务器组14，放射科室影像工作站16医疗造影设备15通过网络连接在一起；临床显示操控软件13指安装至新型临床科室浏览工作站12，临床医生11通过该软件对影像进行浏览与各种操作；新服务器组14包含PACS (医学影像存档与传输系统)影像服务器，RIS (放射科信息系统)服务器，HIS(医院信息系统) 服务器；医疗造影设备15具备了 DICOM 3.0标准网络接入能力；放射科医生17通过放射科室影像工作站16采集医疗造影设备15所拍摄到的影像，并对影像进行优化处理与诊断，然后出具电子报告单，最后将电子报告单与影像资料上传至服务器组14 ；临床医生11通过已安装至新型临床科室浏览工作站12中的临床显示操控软件13，调用服务器组14中的影像资料与电子报告单，通过各种手势操作浏览影像，并对影像进行各种操作(如点击，旋转、 缩放，移动，左右上下翻转，镜像，测量，注解，手写输入进行文本注解)进行诊断。临床显示操控软件具备DICOM格式转换功能，医学数字成像与通讯(digital imaging and communication in medicine，DICOM)标准的应用促进了医学影像设备之间的互操作性，提供了一种用于医学信息的开放性的数据交换标准，使得不同厂商生产的影像设备形成的图像统一存档与通讯成为可能，加快了 PACS的发展；但是大多数图像处理软件都不支持DICOM图像文件格式，所以要处理DICOM图像文件必然要对其进行格式转换，临床显示操控软件具备DICOM格式自动转换成可以广泛识别的图像文件格式的功能.临床显示操控软件进行转换的工作原理如下首先，临床显示操控软件在调用新的DICOM文件之前， 自动定义一组用于存储图像数据的变量，并将变量初始化；当临床显示操控软件通过网络调用服务器中的DICOM格式的文件时，会读取DICOM文件的数据元，对DICOM文件的各相关数据元进行遍历，提取出有用的数据元的内容，分别存入定义好的变量，再根据要转换的目标文件格式(如JPG，BMP, PNG等)的要求，将像素数据元里的12位或者16位的图像数据转换成8位灰度数据；最后打开一个空白的文件，按照目标格式(如JPG，BMP, PNG等)的要求，将从DICOM文件里提取出来的数据写入新文件，格式转换完成，将生成一个同名的目示格式(如JPG，BMP, PNG等)文件并显示在临床显示操控软件中。临床显示操控软件与多点触控输入设备相结合，多点触控输入设备通过USB端口将触控数据传输新型浏览工作站的主控制器，主控制器将数据转换成坐标与ID信息传输给临床显示操控软件，临床显示操控软件接合触控信息与影像做出反应并实时显示在显示设备上，完成真正意义上的 “多触点手指操控”。临床医生只需通过各种手势操作，便可直观便捷地浏览影像，并对影像进行各种操作，如点击，旋转、缩放，移动，左右上下翻转，镜像， 测量，注解，手写输入进行文本注解。 本发明不局限于权利要求和上述实施例所述及的内容，只要是根据本发明的构思所创作出来的任何发明，都应归属于本发明的保护范围之内。
权利要求
1.针对医院PACS的临床科室浏览工作站，其特征在于包括多点触控输入设备检测同时发生在显示输出设备上不同位置的多个触摸，自动将这些触摸信息转换成坐标与触摸点ID信息传输至主控制器模块；其具有手势识别、影像识另O、手指运动轨迹判定功能；主控制器模块接收多点触控输入设备发来的坐标与触摸点ID信息，根据不同的触摸点ID对相对应的触摸点坐标进行分组存贮，通过不同触摸点ID之间的坐标值的变化判定用户的操作指令，将结果输出至显示输出设备；所述主控制器模块调用PACS系统中影像服务器的相关影像资料，将DICOM文件格式的影像资料转换为目标文件格式后输出至显示输出设备进行显示；显示输出设备用于显示主控制器模块的输出结果；以及电源模块用于向主控制模块、显示输出设备和多点触控输入设备提供电源。
2.根据权利要求1所述的针对医院PACS的临床科室浏览工作站，其特征在于还包括外壳，所述多点触控输入设备、主控制器模块、显示输出设备和电源模块集成于该外壳内。
3.根据权利要求1所述的针对医院PACS的临床科室浏览工作站，其特征在于所述主控制器模块通过HDMI接口或DVI接口或VGA接口与所述显示输出设备连接。
4.根据权利要求1所述的针对医院PACS的临床科室浏览工作站，其特征在于所述多点触控输入设备通过USB接口与所述主控制器模块连接。
5.根据权利要求1所述的针对医院PACS的临床科室浏览工作站，其特征在于所述电源模块将外部220V电压转换成12V电压送至所述主控制模块，所述电源模块将外部220V 电压转换成24V电压送至所述显示输出设备，所述电源模块将外部220V电压转换成5V电压送至所述多点触控输入设备。
6.根据权利要求1所述的针对医院PACS的临床科室浏览工作站，其特征在于所述多点触控输入设备位于所述显示输出设备上方。
7.根据权利要求1所述的针对医院PACS的临床科室浏览工作站，其特征在于所述主控制器模块将DICOM文件格式的影像资料转换为目标文件格式的方法为(1)调用DICOM文件格式前，自动定义一组用于存储图像数据的变量，并将变量初始化；(2)调用DICOM文件格式时，读取DICOM文件的数据元，对DICOM文件的各相关数据元进行遍历，提取出有用的数据元的内容，分别存入已定义的变量中；(3)再根据目标文件格式的要求，将图像数据转换成符合目标文件格式的图像数据； 所述目标文件格式包含JPG、BMP和PNG格式；(4)最后打开一个空白文件，按照目标格式的要求，将从DICOM文件里提取出来的数据写入该空白文件；(5)格式转换完成，生成一个同名的目标格式文件并进行显示。
8.根据权利要求7所述的针对医院PACS的临床科室浏览工作站，其特征在于所述步骤(3)中根据目标文件格式的要求，将像素数据元里的12位或者16位的图像数据转换成 8位灰度数据。
9.权利要求1-8所述临床科室浏览工作站的应用方法，其特征在于临床医生通过临床科室浏览工作站调用服务器组中的影像资料与电子报告单，通过各种手势操作浏览影像，并对影像进行各种操作进行诊断；所述各种操作包含以下动作的一种或多种点击、旋转、缩放、移动、左右上下翻转、镜像、测量、注解、手写输入进行文本注解。
全文摘要
针对医院PACS的临床科室浏览工作站，包括(1)多点触控输入设备检测同时发生在显示输出设备上不同位置的多个触摸，自动将这些触摸信息转换成坐标与触摸点ID信息传输至主控制器模块；(2)主控制器模块接收多点触控输入设备发来的坐标与触摸点ID信息，根据不同的触摸点ID对相对应的触摸点坐标进行分组存贮，通过不同触摸点ID之间的坐标值的变化判定用户的操作指令，将结果输出至显示输出设备；所述主控制器模块调用PACS系统中影像服务器的相关影像资料，将DICOM文件格式的影像资料转换为目标文件格式后输出至显示输出设备进行显示；(3)显示输出设备；(4)电源模块。本发明克服了现有PACS影像工作站人机交互的不足，改进了浏览工作站的性能与配置。
文档编号G06F19/00GK102231176SQ20111020796
公开日2011年11月2日 申请日期2011年7月22日 优先权日2011年7月22日
发明者张剑锋, 翁荣森, 陈伟奎 申请人:张剑锋, 翁荣森, 陈伟奎