一种带有指纹识别器的超声诊断设备的联网架构及方法

专利名称：一种带有指纹识别器的超声诊断设备的联网架构及方法
技术领域：
本发明涉及一种带有指纹识别器的超声诊断设备的联网架构以及在此联网架构下系统的工作方法，属于医用超声诊断设备技术领域。
背景技术：
超声波回波成像技术目前已经被广泛应用于军事、医疗等领域，通过向目标区域发射超声波，然后使用接收装置接收反射回来的回波信号，并通过信号处理技术和图像处理技术，抑制回波信号中的无用部分，最终形成目标区域的图像。
在跟我们每个人的日常生活息息相关的医疗领域，超声波回波成像技术更
是获得了长足的发展，目前各种医用超声诊断设备如B超等已经广泛应用于各个医院的临床诊断中，除了传统的黑白超可以观察病人的内部组织和器官的解剖结构外，彩超通过使用多普勒效应可以对血管内的血流成像，大大提高了超声诊断设备的临床应用范围。
为了使超声诊断设备更好地为病人服务，有必要对每个病人提供定制的服务，因此对病人进行身份辨识是非常重要的。传统的超声诊断设备是依赖于医生手工输入的病人姓名、性别、出生日期(或年龄)等信息来辨识病人的身份的，容易出错。通过在超声诊断设备上加入指纹识别器，构成一种带有指纹识别器的超声诊断仪，可以很好地解决病人的身份辨识问题，从而为病人提供其过往检查记录、过往病史等专属此病人的诊断信息，辅助医生进行更好的诊断。
另外，为了更好地控制成像的质量，目前的超声诊断设备上都有很多参数可供用户(超声检査医生)调节，比如发射频率、发射功率、动态范围、增益、时间增益补偿、穿透深度等等。为了方便医生的使用，超声诊断设备上大都提供了预设值(Presets),根据检査部位的不同，设备在出厂时已经在预设值中配置好了所有的参数的取值，医生在使用的时候只需选择一个合适的预设值即可得到优化的图像质量。因为预设值都是设备厂商根据大量的有代表性的病人检查图像，从中选择参数使得大部分图像的质量比较优化而得到的，因此它只具有一部分的代表性。根据中国病人情况得到的预设值不一定能应用于美国病人，反之亦然。即使设备只在一个国家的一个区域内使用，因为病人个体的差异，比如肥胖程度、重量、身高等的不同，预设值也不一定能够适用于每个病人。将指纹识别器加入到超声诊断设备中，实现了用病人指纹信息来可靠地辨识病人身份；提供适当的预设值选择方法，为每个病人提供了一套专属于自己、最适合自己个体情况的预设值集合；通过使用医生的指纹信息来辨识医生的身份，可以为每个医生提供一套最适合其使用习惯的预设值集合。
但是，这些技术还不足以完全满足为病人提供个性化服务的需求。比如由于病人转院，或者病人的家庭从一个城市迁移到另外一个城市，或者病人出差到外地甚至国外，这些都会造成病人的检查数据、预设值集合和指纹信息分散在各个不同的超声诊断设备上，即使是在同一个医院作超声检査，前后两次同一个病人也往往会被分诊在不同的超声设备上。因此为了能够使得病人无论在哪个医院就诊，无论是国内还是国外，都能够得到自己以往所有的检查记录、病史以及最适合自己的预设值参数，那么每个病人必须拥有一个类似电子邮件
似的账户，在所有可以联网至Intemet的超声诊断设备上都可以访问到这些信息。另外，这种访问应该是对病人完全透明的，不应该对病人造成任何使用上的负担，也就是说病人可能完全意识不到他正在联网访问自己以前的病史记录等信息。最后，病人的信息应该只能由他本人才能访问，其他的任何人都无法访问。能够满足上述要求，实现以病人为中心定制服务的超声诊断设备，目前尚未见到报道。

发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，解决目前超声诊断设备在对病人进行异地诊断时，提供病人的过往检査数据、病史记录、预设值等定制服务所存在的问题，实现以病人为中心的诊断流程，从而提供一种带有指纹识别器的超声诊断设备的联网架构以及在此联网架构下系统的工作方法。
按照本发明提供的技术方案， 一种带有指纹识别器的超声诊断设备的联网架构，其采用连入Internet网络的全局服务器负责管理网络中各超声诊断设备中的指纹信息和文本格式的数据；所述带有指纹识别器的超声诊断设备直接连入Internet网络或通过医院局域网连入Internet网络；所述医院局域网中还连接有用于医院信息管理的HIS服务器，和用于医学影像归档与通信的PACS服务器；全局服务器和超声诊断设备之间采用C/S方式连接，只传输文本数据；各超声诊断设备之间采用P2P方式连接，只传输图像数据。
在所述医院局域网中还连接有本地服务器；本地服务器被配置成和Internet网络连接时，它作为全局服务器的一个镜像，每隔一段时间跟全局服务器的内容同步一次；本地服务器配置成和Internet网络断开时，只收集医院局域网内部超声诊断设备上所采集病人的信息。
所述全局服务器是一台服务器或分布式工作的多台服务器，全局服务器连接至Internet网络，对外提供一个统一的IP地址，向所有的超声诊断设备提供服务。
所述超声诊断设备在出厂时，在系统内部被写入了全局服务器的IP地址，所述全局服务器的IP地址可以被最终用户修改为本地服务器的IP地址；因此根据不同的配置，超声诊断设备可以直接跟全局服务器或本地服务器进行通信。
所述超声诊断设备在出厂时，在系统内部还被写入这台设备的描述信息，包括设备的全球唯一的序列号，设备的名字，设备的描述信息；其中设备序列号是固定的，最终用户不能修改，且此信息会同时在全局服务器中注册一份；设备的名字和设备的描述信息，最终用户可以通过软件界面进行修改；
全局服务器维护所有超声诊断设备的在线/离线状态超声诊断设备开机后，自动地向全局服务器发送自己的描述信息，全局服务器收到超声诊断设备的描述信息后，会将此设备的状态设置为在线状态；超声诊断设备关机前，自动地向全局服务器发送自己的设备序列号去注销，全局服务器收到注销请求后，会 将此设备的状态设置为离线；全局服务器每隔固定的时间会向各超声诊断设备 发出握手信号，如果某超声诊断设备在发送一定次数握手信号后都没有回应， 则全周服务器将该超声诊断设备的状态设置为离线。
一种带有指纹识别器的超声诊断设备的联网架构下进行异地检査的方法， 包括如下步骤
步骤l:通过指纹识别器采集病人指纹；
步骤2:超声诊断设备根据自己的系统配置，将指纹信息发送至服务器； 步骤3:在所述服务器上进行指纹比对；
步骤4:服务器判断是否找到匹配的指纹，如果找到，则转入步骤5，否则 转入步骤10;
步骤5:超声诊断设备从服务器上下载文本数据，所述文本数据包括病人信 息、过往检查记录、病人预设值集合； 步骤6:显示病人过往检査历史；
步骤7:超声诊断设备判断局域网中是否配备有HIS服务器，如果有则转入 步骤8,否则转入步骤9;
步骤8:超声诊断设备根据下载的文本数据，从HIS服务器上査询病人的检 查部位，然后执行步骤13;
步骤9:医生在超声诊断设备上选择检査部位，然后执行步骤13;
步骤10:医生手工输入病人信息；
步骤ll:超声诊断设备加载设备出厂时的缺省预设值集合；
步骤12:超声诊断设备将指纹信息和病人信息上传至服务器，然后执行步
骤7;
步骤13:超声诊断设备根据检查部位，从病人预设值集合中自动选择最合 适的预设值；
步骤14:医生使用超声诊断设备对病人进行检査；
步骤15:将检査中所保存的图像数据保存到本地硬盘，如果局域网中配备 有PACS服务器，同时保存到PACS服务器作归档；在保存图像时，自动保存 当前预设值的参数值；
步骤16:将当前预设值上传到服务器，并在服务器上把同一病人的预设值 进行合并，然后结束；
上述服务器同时指本地服务器或同时指全局服务器。 一种带有指纹识别器的超声诊断设备的联网架构下超声诊断设备之间传输
图像数据的方法，包括如下步骤
步骤l:源设备向服务器发送下载请求；
步骤2:服务器将下载请求及源设备的IP地址发送给目标设备；
步骤3:目标设备在本地硬盘中检索源设备请求的图像数据；
步骤4:目标设备判断是否存在源设备请求的图像数据，如果存在则转入步步骤5:目标设备判断所在医院局域网是否配备有PACS服务器，如果有则
转入步骤6，否则转入步骤9;
步骤6:目标设备向PACS服务器发出检索请求；
步骤7: PACS服务器判断是否存在目标设备请求的图像数据，如果存在则
转入步骤8，否则转入步骤9;
步骤8:目标设备从PACS服务器获取请求的图像数据，然后执行步骤12;
步骤9:目标设备向服务器发送"图像不可用"信息；
步骤10:服务器向源设备发送"图像不可用"信息；
步骤ll:源设备向医生显示"图像不可用"信息，然后结束；
步骤12:目标设备将图像数据进行压縮；
步骤13:目标设备与源设备建立P2P连接；
步骤14:目标设备将压縮后的图像数据传输给源设备；
步骤15:源设备解压图像数据并显示给医生，然后结束；
所述源设备为请求图像数据的超声诊断设备，所述目标设备为拥有源设备 所请求图像数据的超声诊断设备。上述服务器同时指本地服务器或同时指全局 服务器。
一种带有指纹识别器的超声诊断设备的联网架构下医生异地登录并诊断的 方法，包括如下步骤-
步骤l:通过指纹识别器采集医生指纹；
步骤2:超声诊断设备根据自己的系统配置，将指纹信息发送至服务器； 步骤3:在服务器上进行指纹比对；
步骤4:服务器判断是否找到匹配指纹，如果找到，则转入步骤5，否则转 入步骤7;
步骤5:服务器加载匹配指纹所对应的医生的预设值集合；
步骤6:服务器将加载的预设值集合发送回超声诊断设备，然后执行步骤9;
步骤7:超声诊断设备加载设备出厂时的缺省预设值集合；
步骤8:超声诊断设备把新采集的指纹信息上传至服务器；
步骤9:将加载的预设值集合显示给医生，供其选择使用；
步骤10:医生使用超声诊断设备对病人进行检查；
步骤lh医生选择自己偏好的预设值进行保存；
步骤12:超声诊断设备将检查过程中保存的预设值收集并上传至服务器， 然后结束；
上述服务器同时指本地服务器或同时指全局服务器。
本发明与己有技术相比具有以下优点由于本发明使用带有指纹识别器的
超声诊断设备和Internet网络，可以实现病人异地作超声检查时，只需扫描一下 指纹信息，就可以安全、快速地得到自己以往所有的检查记录、病史以及最适 合自己的预设值参数等信息，供医生诊断使用，从而为病人提供个性化的定制 服务，使得医生能够获得更多的病人信息，从而进行更全面的诊断。另外，使 用指纹信息对于病人不会造成任何使用上的负担，病人无需学习任何Internet知
8识或者网络知识，也不用随身携带纸质的病史记录等报告。最重要的一点是， 通过使用指纹信息，病人的这些敏感信息只能由他本人在带有指纹识别器的超 声诊断设备上才能访问，得到这些信息的目的仅仅是为了辅助医生进行更全面 的诊断，其他的任何人、以及病人本人在没有超声诊断设备的地方，都无法访 问这些信息，因此确保了信息的安全性。本发明除了可以使超声诊断设备为病 人提供异地诊断的定制服务外，也可以为医生提供类似的定制服务，使得医生 能够不受地域的限制，获取自己偏好的预设值参数，从而减少医生在换设备或 者跨院诊断时的手工调节参数的工作量，使得诊断更有效率。


图1是带有指纹识别器的超声诊断设备的系统组成框图。
图2是本发明所述联网架构图。 图3是进行病人异地检查的流程图。 图4是"病人过往检査历史"对话框的示意图。 图5是远程下载病人以往检查图像数据的流程图。 图6是医生异地登录并诊断的流程图。
具体实施例方式
下面结合附图详细说明本发明技术方案中所涉及的各个细节问题。应指出 的是，所描述的实施例仅旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。
如图1所示，带有指纹识别器的超声诊断设备的系统组成框图中，换能器 (也叫探头)是超声波的发射和接收装置， 一般由压电材料作成，可以将电能 转换为声能，也可以反过来转换；发射电路在控制器的协调之下，向换能器发 送电信号，由换能器转换为超声波发射出去；接收电路负责接收换能器传过来 的回声信号(已由换能器转换为电信号)，并进行放大、数模变换等处理；波 束合成对不同方向上的回声信号进行动态聚焦及动态孔径处理，将其合成在一 起；信号处理和图像形成对波束合成后的信号进行噪声抑制、包络检波、对数 压縮、数字扫描变换等处理，最后形成易于显示的图像；显示器可以为普通的 CRT显示器或者液晶显示器等，负责对图像进行显示以及一些用户界面的显示； 控制器负责对所有的其它部分进行控制和协调，它可以是一个电路，也可以是 一个嵌入式设备或者一台微机，目前大部分数字超声诊断设备的控制器都是带 有操作系统的嵌入式设备或者微机；键盘是控制器的前端，给用户一种便利的 手段来与控制器交互，目前大部分的超声诊断设备的键盘上都有轨迹球，用来 实现与鼠标等价的功能，方便用户的使用；指纹识别器可以使用目前市场上非 常成熟的产品，通过多种接口连接到控制器上。尽管图中没有明确标明，但是 这里提到的指纹识别器也可以直接嵌到键盘上，再通过键盘的接口与控制器交 互。指纹识别器的主要目的是对病人进行可靠的身份辨识，从而把病人的过往 检查数据和病史等信息可靠、正确地组织在一起，方便远程诊断时信息的正确、 安全获取。
为了实现在病人异地诊断时，能够根据病人的身份为病人提供个性化的服 务，带有指纹识别器的超声诊断设备应该通过网络互相连接起来。本发明利用带有指纹识别器的超声诊断设备和Internet网络，将所有的超声 诊断设备连接至一个全局的服务器，此全局服务器不断地收集并索引每个超声 诊断设备上所采集到的病人指纹信息，以及病人的过往检査记录、病史记录、 预设值集合等文本数据，当病人在任何一个联网的超声诊断设备上扫描指纹信 息后，指纹信息被送至全局的服务器进行指纹比对，匹配的指纹所对应的病人 的文本数据信息被直接传回超声诊断设备，而超声图像数据则通过P2P方式传 输。通过这些技术手段，超声诊断设备可以更好地为病人提供个性化的服务。 另外，在每个医生使用设备之前，必须用自己的指纹信息登录，全局服务器也 同样收集每个医生的指纹信息，以及医生存储的个人偏好的预设值集合等文本 数据。当同一个医生在本院其它的设备上或者异地医院的设备上登录时，其指 纹信息被送至全局的服务器进行指纹比对，匹配的指纹所对应的医生的预设值 集合等文本数据信息被传回给超声诊断设备，医生就可以在本台设备上应用自 己以前在其它设备上存储的预设值参数值，从而给医生提供了很大的方便。
图2给出了带有指纹识别器的超声诊断设备的网络架构，图中所有超声诊 断设备都是带有指纹识别器的超声诊断设备，下文叙述中，如果不作特殊说明， 都简称超声诊断设备。所有超声诊断设备都通过网络连接起来，有的是先连接 到医院的局域网中，然后再通过局域网连接到Internet网络(如超声诊断设备21 、 超声诊断设备22)，有的是直接连接到Internet网络(如超声诊断设备23)。图 中的全局服务器， 一般是由超声诊断设备的厂家提供，所述全局服务器可以是 一台服务器，也可以是多台服务器分布式地工作，对外提供一个统一的IP地址， 连接至Internet网络，向外提供服务。每个超声诊断设备在出厂时都被写入了全 局服务器的IP地址，因此可以直接跟全局服务器进行通信。全局服务器主要负 责收集并索引每个超声诊断设备上所采集到的病人指纹信息，以及病人信息、 病人的过往检查记录和病史记录、预设值集合等文本数据，这些文本数据的流 量不大，在目前的Internet网络条件下可以即时地在全局服务器和超声诊断设备 之间进行传输。全局服务器还负责收集每个超声诊断设备的描述信息及状态信 息，在每台超声诊断设备出厂时，设备中都会被写入这台设备的一些描述信息， 比如设备的全球唯一的序列号，设备的名字，设备的描述等信息。其中设备序 列号是固定的，最终用户不能修改，此信息会同时在全局服务器中注册一份。 设备的名字、设备的描述等信息，最终用户可以通过软件界面进行修改。当某 个超声诊断设备开机后，需要自动地向全局服务器发送自己的描述信息去注册， 包括设备序列号、设备名字、设备描述等，全局服务器收到这些信息后，会将 此设备的状态设置为在线状态；当此设备关机前，需要自动地向全局服务器发 送自己的设备序列号去注销，全局服务器收到注销请求后，会将此设备的状态 设置为离线；另外，为了防止设备意外关机或者系统错误等异常情况，全局服 务器每隔固定的时间会向设备发出握手信号，如果此设备在一定的次数内都没 有回应的话，全局服务器会将此设备的状态设置为离线。除了病人相关的信息 外，全局服务器还负责收集医生的指纹信息及医生偏爱的预设值集合。对于病 人的图像数据，考虑到它们的敏感性，以及庞大的数据量，全局服务器并不负责收集，而是分散在各个超声诊断设备上，在合适的时候通过P2P方式在各个 超声诊断设备之间传输，不通过全局服务器中转。因此整个网络架构是一种P2P 和C/S (客户机/服务器)混合的形式，全局服务器和各个超声诊断设备是采用 C/S形式连接，它们之间只传输指纹信息和文本数据，目的是为了实时的交换病 人的一些重要诊断信息，以及维护、协调各个设备的在线/离线状态；各个超声 诊断设备之间大部分情况下是通过全局服务器的中转和协调来通信的，但是在 传输图像数据的时候，在全局服务器的协调之下，可以在任何两个超声诊断设 备之间建立直接的连接，它们可以通过P2P的方式来传输图像数据，并且一个 超声诊断设备可以同时和多个超声诊断设备之间建立P2P的连接，同时接收同 一个病人的多次检查的图像数据。
考虑到各个医院的网络建设情况不尽相同，本发明可以适用于各种不同类 型的医院，图2中给出了 3种比较有代表性的医院的情况。第1种是网络建设 比较完善的大医院，这种医院往往具有多个超声科室，有多台超声诊断设备， 另外还具有完善的医院信息系统(具有HIS服务器)，医学影像存储与归档系 统(具有PACS服务器)。HIS服务器可以提供病人信息、分诊信息(病人被分 诊到哪个设备上)、检查部位等信息，超声诊断设备可以通过国际标准HL7协 议直接跟HIS服务器通信，或者通过国际标准DICOM协议中的Worklist Query 向一台专用的Worklist服务器发出查询请求，这台专用的Worklist服务器再通 过HL7协议跟HIS服务器通信。PACS服务器主要提供医学影像的归档服务， 超声诊断设备所产生的图像，短期的可以保存在本地硬盘上，但是为了长期保 存，必须放在PACS服务器上，超声诊断设备和PACS服务器通过国际标准 DICOM来进行通信及图像传输。对于大医院来讲，还可以在自己医院的局域网 内建立一个本地服务器，这个本地服务器的功能跟全局服务器的功能是相同的， 不过因为在本地，所以访问速度更快。另外，图2中医院局域网与Internet之间 的连接用一条虚线来表示，其意义为根据医院的不同需求，本地服务器可以 被配置成全局服务器的一个镜像，每隔一段时间跟全局服务器同歩一次，这种 情况需要医院的局域网跟Internet网络连接；本地服务器也可以被配置成只在本 院内部使用，只收集本院内部超声诊断设备上所采集病人的信息，这些信息只 在本院内部共享，而不跟全局服务器共享，这种情况医院的局域网可以跟Internet 网络断开。第2种是具有一定网络设施的小医院，这些医院的超声科室比较少， 超声诊断设备也比较少，但是有完善的局域网，HIS服务器和PACS服务器可能 配备了，也可能没有配备，图2中的虚线即代表可有可无的意思，但是这些医 院没有条件配备本地服务器。第3种是小诊所， 一般只有一两台超声诊断设备， 也没有完善的局域网设施，没有配备HIS服务器、PACS服务器和本地服务器， 这些超声诊断设备可以通过ADSL、小型路由器等设备直接连接到Internet网络。
综上，本发明整个网络架构包括带有指纹识别器的超声诊断设备、本地 服务器、全局服务器、HIS服务器、PACS服务器、医院局域网和Internet网络。 整个网络采用C/S和P2P混合连接的方式，全局服务器(或本地服务器)和各 个超声诊断设备采用C/S形式连接，只传输文本数据，各个超声诊断设备之间采用P2P形式连接，只传输图像数据。所述文本数据，主要包括病人指纹信息、 病人信息、病人的过往检查记录和病史记录、预设值集合、设备描述信息、设 备在线/离线状态信息等小数据量信息，可以在目前的Internet网络条件下，实时 地在全局服务器和超声诊断设备之间进行传输。所述图像数据，不是存放在全 局服务器或者本地服务器上，而是分散在各个超声诊断设备上，通过P2P方式 在各个超声诊断设备之间传输，不需通过服务器中转。全局服务器负责协调各 个超声诊断设备之间的通信，并维护所有超声诊断设备的在线/离线状态，各个 超声诊断设备在全局服务器的协调下，通过P2P方式传输图像。
如图3所示，在上述网络架构下，实现病人异地检査的方法包括如下步骤。 需要说明的是，"异地检査"在这里是一个泛指，可以是在外国、外省市的医院作 检査，也可以是在本省市的不同医院作检查，还可以是在同一个医院的不同超 声诊断设备上作检査。
31:病人在医生的提示下，把自己的手指放在指纹采集器上采集指纹信息;
32:控制器得到采集的指纹信息，然后根据系统的配置，将指纹信息发送 至服务器；
33:服务器接收到指纹信息后，与数据库中存储的所有病人的指纹信息比
对；
34:服务器判断是否在数据库中找到和新接收到的指纹相匹配的指纹，如 果找到，则转入步骤35，否则转入步骤310;
35:超声诊断设备从服务器上下载匹配指纹所对应的病人的信息、病人的 所有的过往检查记录、病人的预设值集合；
36:超声诊断设备接收到这些信息之后，将病人信息、病人过往检查记录 等信息进行组织，并显示在"病人过往检査历史"对话框中；
37:控制器自动判断医院的网络环境中是否有HIS服务器，如果控制器判 断存在有效的HIS服务器，那么转入步骤38，否则转入步骤39;
38:控制器使用病人信息(如病人姓名、病人性别、病人出生日期)作为 查询条件，使用HL7国际标准作为通信协议，向HIS服务器查询病人此次检查 的部位；
39:因为医院没有配备HIS服务器，因此需要医生手工选择一个检査部位；
310:因为服务器没有找到匹配的指纹，这表明此病人是第一次进行超声检 查，因此医生需要手工输入病人信息；
311:控制器加载设备出厂时配置的缺省的预设值集合作为此病人的预设值集合.
口312:控制器将新采集的这个指纹信息和医生输入的病人信息上传至服务 器，服务器对其进行索引并记录至数据库；
313:控制器根据病人的检查部位，从病人的预设值集合中自动选择最合适 的预设值；
314:医生对病人进行常规的超声检查；
315:当医生选择保存一些检査图像时，控制器首先将这些图像数据保存至
12本地硬盘，然后再判断网络环境中是否有PACS服务器，如果有PACS服务器， 也同时将图像数据发送到PACS服务器进行归档；
316:当医生选择键盘上的"保存"或者"打印"按键，把病人的图像数据进行 保存或者打印时，控制器自动保存当前的预设值中所有的参数的取值；
317:控制器将检查过程中所有保存下来的预设值集中在一起，上传至服务 器，服务器将这些预设值跟数据库中已有的此病人的预设值集合进行合并。
在步骤31中，病人在医生的提示下，把自己的手指放在指纹采集器上采集 指纹信息。在步骤32中，控制器得到采集的指纹信息，然后根据系统的配置， 将指纹信息发送至服务器。这里所说的系统配置，是指的超声设备出厂时，都 会被配置好全局服务器的IP地址等信息，但是在最终用户的网络环境里面，可 能架设有本地服务器，因此这个IP地址也可以被最终用户修改，指向本地局域 网内的本地服务器。因此图中所述的服务器，是一个泛称，可以是全局服务器， 也可以是本地服务器，后面的叙述中出现的服务器，如果不做特殊说明，也指 的是同样的含义。在步骤33中，服务器接收到指纹信息后，与数据库中存储的 所有病人的指纹信息比对。在步骤34中，服务器判断是否在数据库中找到和新 接收到的指纹相匹配的指纹，如果找到，则转入步骤35，否则转入步骤310。 在步骤35中，服务器从数据库中加载匹配指纹所对应的病人的信息、病人的所 有的过往检査记录、病人的预设值集合，其中在加载病人的过往检査记录时， 因为每次检查可能在不同的地域、不同的医院、不同的设备上进行，因此还要 同时加载设备的描述信息(设备名字、设备描述)和设备的状态信息(当前是 否在线)，其中设备描述应该尽可能地给出这台设备所在的地域、医院、科室等 信息。服务器将所有的这些信息发送回请求指纹比对的那台超声诊断设备。在 步骤36中，超声诊断设备接收到这些信息之后，将病人信息、病人过往检查记 录等信息进行组织，并显示在"病人过往检查历史"对话框中。
如图4所示，所述"病人过往检査历史"对话框主要分为两部分， 一部分为"病 人信息"，用来显示从服务器上下载得到的病人信息，比如病人姓名、病人性别、 病人出生日期，图中所显示的信息主要是示意，病人的其它信息也可以显示在 这个部分。显示病人信息的目的主要是给医生和病人再一次验证病人身份的机 会，比如医生看到"病人信息，，部分显示的病人姓名为张三，那么他就可以随口问 一下病人"你是否叫张三"。尽管指纹识别技术目前已经非常成熟了，但是还是 可能会出现非常小概率的识别错误的情况，因此这最后一关的人工验证，确保 了对病人身份的正确的验证。另外，除了医生询问病人这种方式之外，"病人信 息"部分显示的内容也可以反馈给病人，比如在指纹识别器旁边加入一块小屏幕 的LED显示屏，将这些信息同时显示在LED显示屏上，或者把这些信息通过超 声诊断设备内置的扬声器播放出来，这样病人就可以直接对这些信息作出反应， 而不需要医生的参与。对话框的第二部分为"病人检査历史列表"，按照时间由近 到远的顺序，把这个病人以前所有的检查记录的信息都列出来，图中只是示意 性的给出了"检査ID"、"检査日期"、"检查部位"、"诊断报告"、"检査图像"、"设 备名字"、"设备描述"等信息，任何其它的检査记录信息或者设备的描述信息都可以放在这里显示。因为每一次检查所在的地域、医院、设备都可能不同，因 此"设备名字"和"设备描述"给医生提供了这些信息的描述。"设备名字"里面除了 显示超声诊断设备的名字之外，还在括号里面显示了它的在线和离线状态，对 于不在线的设备，此设备上的"检査图像"会显示为"不可用"，否则显示为一个"下 载"按钮，点击"下载"按钮之后，会远程下载病人的这个检查图像数据，并显示
给医生阅览。因为图像数据是通过P2P方式传输的，后面会结合附图5详细介 绍远程下载病人以往检査图像数据的方法。在"诊断报告"这一栏里面，每个检査 都有一个"打开"按钮，点击之后，会把这次检查所对应的诊断报告显示给医生作 为参考。尽管检査的诊断报告里面可能会嵌入一些图片，但是这些图片的个数 非常少，往往是只有一张，并且分辨率也不高，因此整个诊断报告的数据量非 常小，可以实时传输。所有的诊断报告都可以被服务器所收集并索引，因此也 不受设备的在线状态所影响，只要服务器能够正常工作，诊断报告就能够被正 常地访问。
在步骤37中，控制器自动判断医院的网络环境中是否有HIS服务器，这个
一般是通过系统配置来实现的，如果医院内部有ms服务器，那么可以在超声
诊断设备上来配置HIS服务器的IP地址。如果控制器判断存在有效的HIS服务 器，那么转入步骤38，否则转入步骤39。在步骤38中，控制器使用病人信息 (如病人姓名、病人性别、病人出生日期)作为查询条件，使用HL7国际标准 作为通信协议，向HIS服务器查询病人此次检査的部位。因为门诊大夫在要求 病人去超声科室作超声检查时，要把检查的要求包括待检查的部位等信息输入 HIS系统，因此HIS服务器可以为超声诊断设备提供检查部位的査询服务。在 步骤39中，因为医院没有配备HIS服务器，因此需要医生手工选择一个检查部 位。在步骤310中，因为服务器没有找到匹配的指纹，这表明此病人是第一次 进行超声检査，因此医生需要手工输入病人信息。这里需要说明的是，如果医 院配备有自己的本地服务器，而本地服务器又配置成和全局服务器不共享信息， 那么在本地服务器中没有找到匹配的指纹只能说明此病人是在这个医院进行的 第一次超声检査，他可能在其它医院之前进行过超声检査，但是这些信息在这 个医院的本地服务器中没有记录。本发明中之所以允许与全局服务器隔离的本 地服务器的存在，是为了满足医院的不同需求，有的医院可能不愿意把病人的 信息跟其它医院共享，但是又希望这些信息能够在本院内共享，因此就可以采 用这种网络连接方案。在步骤311中，控制器加载设备出厂时配置的缺省的预 设值集合作为此病人的预设值集合。在步骤312中，控制器将新采集的这个指 纹信息和医生输入的病人信息上传至服务器，服务器对其进行索引并记录至数 据库。在步骤313中，控制器根据病人的检查部位，从病人的预设值集合中自 动选择最合适的预设值。如果这是病人的第一次超声检查，那么病人的预设值 集合实际上就是系统缺省的预设值集合，因此直接从中选择跟检查部位对应的 那套预设值即可。如果病人之前已经有过一些检査记录，那么病人的预设值集 合中的每个检查部位，可能都己经包含了多套预设值，因此系统必须自动地选 择最合适的预设值的参数取值。这里使用一种基于统计的方法，计算预设值中每个参数的取值在整个预设值表中出现的次数，然后取出现次数最多的那个值，
作为最有代表性的参数取值。在步骤314中，医生对病人进行常规的超声检査。 步骤315和步骤316为权利要求7中第15步的分解。在步骤315中，当医生选 择保存一些检査图像时，控制器首先将这些图像数据保存至本地硬盘，然后再 判断网络环境中是否有PACS服务器，如果有PACS服务器的话，也同时将图像 数据发送到PACS服务器进行归档。因为超声诊断设备自身所带的硬盘的容量是 有限的，因此当图像数据越来越多时，本地的存储容量可能满足不了要求。考 虑到这个问题， 一般的超声诊断设备只是用来短期存储图像，长期归档的图像 往往是在PACS服务器上进行存储，这将会对图像数据在超声诊断设备间进行 P2P的传输造成一定的影响，这个问题将在后面结合附图5给出详细说明。在步 骤316中，当医生选择键盘上的"保存"或者"打印"按键，把病人的图像数据进行 保存或者打印时，控制器自动保存当前的预设值中所有的参数的取值。这么做 的原因是当医生选择保存或者打印一副图像的时候，往往说明他/她对这幅图像 的质量己经比较满意，因此当前的预设值能够比较好地代表当前检査病人的个 体特征，需要保存起来供以后使用。在步骤317中，控制器将检查过程中所有 保存下来的预设值集中在一起，上传至服务器，服务器将这些预设值跟数据库 中已有的此病人的预设值集合进行合并；最后，整个过程结束。
如图5所示，两台超声诊断设备之间通过P2P方式传输检査图像数据，其 中请求图像数据的超声诊断设备叫做源设备，拥有源设备所请求图像数据的超 声诊断设备叫做目标设备，要进行图像数据传输，源设备和目标设备都必须同 时处于在线状态。在源设备上，当医生在"病人过往检査历史"对话框中的"病人 检查历史列表"里面选择了某次检查记录，并且点击了"检査图像"栏里面的"下 载"按钮，这个时候源设备的控制器开始执行步骤51。所述源设备可以同时向多 个目标设备发送下载图像请求，允许医生同时看到待检査病人在多个远程设备 上以前的检查图像。超声检査设备可以同时扮演源设备和目标设备的角色，也 就是一方面可以从其它设备上面下载图像展现给医生阅览，同时还可以在后台 为其它设备提供图像数据。所述P2P连接可以同时建立多个，每个连接一次传 输一个图像文件，源设备在接收到一个图像文件之后就可以立即显示，无需等 到所有的检查图像数据都传输完毕才显示。
超声诊断设备之间通过P2P方式传输检査图像数据的方法步骤如下
51:源设备向服务器发送下载请求；
52:服务器将下载请求及源设备的IP地址发送给目标设备； 53:目标设备在本地硬盘中检索源设备请求的图像数据；
54:目标设备判断是否存在源设备请求的图像数据，如果存在则转入步骤 512，否则转入步骤55;
55:目标设备判断所在医院局域网是否配备有PACS服务器，如果有则转 入步骤56，否则转入步骤59;
56:目标设备向PACS服务器发出检索请求；57: PACS服务器判断是否存在目标设备请求的图像数据，如果存在则转入 步骤58，否则转入步骤59;
58:目标设备从PACS服务器获取请求的图像数据，然后执行步骤512;
59:目标设备向服务器发送"图像不可用"信息；
510:服务器向源设备发送"图像不可用"信息；
511:源设备向医生显示"图像不可用"信息，然后结束；
512:目标设备将图像数据进行压縮；
513:目标设备与源设备建立P2P连接；
514:目标设备将压縮后的图像数据传输给源设备；
515:源设备解压图像数据并显示给医生，然后结束；
在步骤51中，源设备首先向服务器发送下载请求，下载请求包括了从哪个 设备下载图像，下载哪一个图像等。在步骤52中，服务器将下载请求以及源设 备的IP地址发送给目标设备。在步骤53中，目标设备的控制器根据接收到的下 载请求，先在本地硬盘中检索请求的图像数据。在步骤54中，如果在本地硬盘 存在请求的图像数据，则转入步骤512，否则转入步骤55。在步骤55中，本地 硬盘不包含请求的图像，这可能是因为图像采集的日期比较长了，已经从本地 硬盘删除掉了，但是还可能在PACS服务器中归档有备份。因此控制器判断目 标设备所在的医院网络中是否配备有PACS服务器，如果有则转入步骤56，否 则转入步骤59。在步骤56中，目标设备使用DICOM国际标准中的C-FIND协 议，向PACS服务器发送图像检索请求。在步骤57中，目标设备的控制器根据 PACS服务器返回来的信息，判断PACS服务器上是否存在请求的图像数据，如 果存在则转入步骤58，否则转入步骤59。在步骤58中，目标设备使用DICOM 国际标准中的C-GET和C-STORE协议，从PACS服务器获取请求的图像数据， 然后执行步骤512;步骤59中，目标设备的控制器可以断定源设备请求的图像 数据在本设备上不存在，因此直接向服务器发送"图像不可用"信息。在步骤510 中，服务器收到"图像不可用"信息之后，将其转发给源设备。在步骤5U中，源 设备接收到"图像不可用"信息，将此信息显示给医生，然后整个过程结束。在步 骤512中，目标设备将图像数据进行压縮，所用压縮算法可以是任何合适的图 像压缩算法，比如JPEG、 JPEG2000,对于多帧的图像数据，还可以使用视频压 縮算法，比如MPEG2、 MPEG4、 H.264等，压缩后的数据便于在Internet网络 上进行快速传输。在步骤513中，目标设备与源设备之间建立P2P的连接。在 步骤514中，目标设备通过P2P的连接将压縮后的图像数据传送给源设备。在 步骤515中，源设备接收到压縮后的图像数据后，首先进行解压，然后显示给 医生。最后，整个过程结束。
由于一次超声检査的图像数据往往是由很多张静止图像和一些多帧图像组 成的，因此在建立P2P连接时可以根据网络带宽情况， 一次建立多个连接，每 个连接一次传输一个图像文件，源设备在接收到一个图像文件之后就可以立即 显示，而不用等到所有的检查图像数据都传输完毕才显示。通过这种方式可以 大大提高网络带宽的利用率，并且因为一个图像文件压缩之后的数据量比较小，
16可以很快地传输完毕，因此能够给医生提供更及时的信息反馈和更好的使用体
验。另外，因为采取P2P的图像传输方式， 一个源设备可以同时向多个目标设
备发送下载图像请求，这样就能够让医生同时看到待检査病人在多个远程设备 上以前的检査图像。最后， 一个超声检查设备可以同时扮演源设备和目标设备 的角色，也就是一方面可以从其它设备上面下载图像展现给医生阅览，同时还 可以在后台为其它设备提供图像数据。所有的这些优点都是因为超声诊断设备
之间在传输图像时采用了 P2P的连接方式，所以才能完全地发挥网络的潜力， 有效地利用网络的带宽，为病人提供更好更优质的服务。
另外，本发明也可以为医生的异地诊断提供个性化服务，这里所说的"异地 诊断"是一个泛指，从大的方面讲，医生因为工作调动、跨院会诊等原因，有可 能需要去外国、外省市的医院，或者本省市的其它医院对病人进行超声诊断。 从小的方面讲，即使医生是在同一个医院工作，但是也可能使用医院内的不同 的超声诊断设备。因此如何使得医生在不同的超声诊断设备上所设置的个人偏 好的预设值能够不受地域限制，随时为医生服务，并且确保信息的安全，这些 都是非常重要的问题。
如图6所示，医生在本发明所述网络架构下异地登录并诊断的方法步骤如
下
61:医生首先在超声诊断设备上采集自己的指纹信息；
62:控制器得到采集的指纹信息，根据系统的配置，将指纹信息发送至服 务器；
63:服务器接收到指纹信息后，与数据库中存储的所有医生的指纹信息比
对；
64:服务器判断是否在数据库中找到和新接收到的指纹相匹配的指纹，如 果找到，则转入步骤65，否则转入步骤67;
65:服务器从数据库中加载匹配指纹所对应的医生的所有的预设值集合， 包括这个医生之前在其它的超声诊断设备上所存储的预设值；
66:服务器将加载的预设值集合发送回超声诊断设备；
67:服务器没有找到匹配的指纹，这表明此医生是第一次使用超声诊断设 备，之前没有保存过的预设值集合，因此超声诊断设备直接加载出厂时设置好 的缺省预设值集合；
68:超声诊断设备将新采集的医生指纹信息上传至服务器，在服务器上注
册；
69:控制器把加载好的预设值集合以适当的方式显示给医生，供医生选择 自己的偏好值并使用；
610:医生对病人进行超声检査；
611:医生在检査过程中选择自己喜好的预设值进行保存； 612:本次检查结束之前，控制器自动收集检査过程中医生保存的预设值， 并上传至服务器保存。
在步骤61中，医生首先在超声诊断设备上采集自己的指纹信息；在步骤62中，超声诊断设备的控制器得到采集的指纹信息，根据系统的配置，将指纹信 息发送至服务器。这里所述的服务器，是一个泛称，可以是全局服务器，也可
以是本地服务器；在步骤63中，服务器接收到指纹信息后，与数据库中存储的 所有医生的指纹信息比对。考虑到超声检査医生的数目肯定远远小于病人的数 目，为了加快指纹比对的速度，服务器中将病人的指纹信息和医生的指纹信息 分在两个数据库里面存放；在步骤64中，服务器判断是否在数据库中找到和新 接收到的指纹相匹配的指纹，如果找到，则转入步骤65，否则转入步骤67;在 步骤65中，服务器从数据库中加载匹配指纹所对应的医生的所有的预设值集合， 包括这个医生之前在其它的超声诊断设备上所存储的预设值；在步骤66中，服 务器将加载的预设值集合发送回超声诊断设备；在步骤67中，服务器没有找到 匹配的指纹，这表明此医生是第一次使用超声诊断设备，之前没有保存过的预 设值集合，因此超声诊断设备直接加载出厂时设置好的缺省预设值集合。这里 需要说明的是，因为在服务器中医生信息和病人信息是存放在两个数据库里面， 因此这两个部分的信息的访问策略可以是不同的。如果医院配备有自己的本地 服务器，对于病人信息部分，医院考虑到自己的需求，可以设置本地服务器和 全局服务器不共享信息。但是对于医生信息部分，因为仅仅是预设值信息，敏 感度不高，为了更大限度地为医生提供方便，本地服务器是始终和全局服务器 共享信息的；在步骤68中，超声诊断设备将新采集的医生指纹信息上传至服务 器，在服务器上注册；在步骤69中，超声诊断设备的控制器把加载好的预设值 集合以适当的方式显示给医生，供医生选择自己的偏好值并使用；在步骤610 中，医生对病人进行超声检查；在步骤611中，医生可以在检查过程中选择自 己喜好的预设值进行保存；在步骤612中，本次检查结束之前，超声诊断设备 的控制器自动收集检査过程中医生保存的预设值，并上传至服务器保存。最后， 整个过程结束。
本发明除了可以应用于超声诊断设备外，稍作修改也可以应用于CT、核磁 共振等类似的可以联网的医疗设备。
以上所述，仅为本发明中的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限 于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可理解想到的变换 或替换，都应涵盖在本发明的包含范围之内，因此，本发明的保护范围应该以 权利要求书的保护范围为准。
权利要求
1、一种带有指纹识别器的超声诊断设备的联网架构，其特征是采用连入Internet网络的全局服务器负责管理网络中各超声诊断设备中的指纹信息和文本格式的数据；所述带有指纹识别器的超声诊断设备直接连入Internet网络或通过医院局域网连入Internet网络；所述医院局域网中还连接有用于医院信息管理的HIS服务器，和用于医学影像归档与通信的PACS服务器；全局服务器和超声诊断设备之间采用C/S方式连接，只传输文本数据；各超声诊断设备之间采用P2P方式连接，只传输图像数据。
2、 根据权利要求l所述的带有指纹识别器的超声诊断设备的联网架构，其特征在于，在所述医院局域网中还连接有本地服务器；本地服务器被配置成和Internet网络连接时，它作为全局服务器的一个镜像，每隔一段时间跟全局服务器的内容同步一次；本地服务器配置成和Internet网络断开时，只收集医院局域网内部超声诊断设备上所采集病人的信息。
3、 根据权利要求1所述的带有指纹识别器的超声诊断设备的联网架构，其特征在于，所述全局服务器是一台服务器或分布式工作的多台服务器，全局服务器连接至Internet网络，对外提供一个统一的IP地址，向所有的超声诊断设备提供服务。
4、 根据权利要求1、 2和3所述的带有指纹识别器的超声诊断设备的联网架构，其特征在于，所述超声诊断设备在出厂时，在系统内部被写入了全局服务器的IP地址，所述全局服务器的IP地址可以被最终用户修改为本地服务器的IP地址；因此根据不同的配置，超声诊断设备可以直接跟全局服务器或本地服务器进行通信。
5、 根据^利要求1所述的带有指纹识别器的超声诊断设备的联网架构，其特征在于，所述超声诊断设备在出厂时，在系统内部还被写入这台设备的描述信息，包括设备的全球唯一的序列号，设备的名字，设备的描述信息；其中设备序列号是固定的，最终用户不能修改，且此信息会同时在全局服务器中注册一份；设备的名字和设备的描述信息，最终用户可以通过软件界面进行修改；
6、 根据权利要求1和5所述的带有指纹识别器的超声诊断设备的联网架构，其特征在于，全局服务器维护所有超声诊断设备的在线/离线状态超声诊断设备开机后，自动地向全局服务器发送自己的描述信息，全局服务器收到超声诊断设备的描述信息后，会将此设备的状态设置为在线状态；超声诊断设备关机前，自动地向全局服务器发送自己的设备序列号去注销，全局服务器收到注销请求后，会将此设备的状态设置为离线；全局服务器每隔固定的时间会向各超声诊断设备发出握手信号，如果某超声诊断设备在发送一定次数握手信号后都没有回应，则全局服务器将该超声诊断设备的状态设置为离线。
7、 一种带有指纹识别器的超声诊断设备的联网架构下进行异地检查的方法，其特征是，所述方法包括如下步骤步骤l:通过指纹识别器采集病人指纹；步骤2:超声诊断设备根据自己的系统配置，将指纹信息发送至服务器；步骤3:在所述服务器上进行指纹比对；步骤4:服务器判断是否找到匹配的指纹，如果找到，则转入步骤5，否则转入步骤10;步骤5:超声诊断设备从服务器上下载文本数据，所述文本数据包括病人信息、过往检査记录、病人预设值集合；步骤6:显示病人过往检査历史；步骤7:超声诊断设备判断局域网中是否配备有HIS服务器，如果有则转入步骤8，否则转入步骤9;步骤8:超声诊断设备根据下载的文本数据，从HIS服务器上查询病人的检査部位，然后执行步骤13;步骤9:医生在超声诊断设备上选择检査部位，然后执行步骤13;步骤10:医生手工输入病人信息；步骤lh超声诊断设备加载设备出厂时的缺省预设值集合；步骤12:超声诊断设备将指纹信息和病人信息上传至服务器，然后执行步骤7''步骤13:超声诊断设备根据检査部位，从病人预设值集合中自动选择最合适的预设值；步骤14:医生使用超声诊断设备对病人进行检査；步骤15:将检查中所保存的图像数据保存到本地硬盘，如果局域网中配备有PACS服务器，同时保存到PACS服务器作归档；在保存图像时，自动保存当前预设值的参数值；步骤16:将当前预设值上传到服务器，并在服务器上把同一病人的预设值进行合并，然后结束.上述服s器同时i旨本地服务器或同时指全局服务器。
8、 一种带有指纹识别器的超声诊断设备的联网架构下超声诊断设备之间传输图像数据的方法，其特征是，所述方法包括如下步骤步骤l:源设备向服务器发送下载请求；步骤2:服务器将下载请求及源设备的IP地址发送给目标设备；步骤3:目标设备在本地硬盘中检索源设备请求的图像数据；步骤4:目标设备判断是否存在源设备请求的图像数据，如果存在则转入步骤12，否则转入步骤5;步骤5:目标设备判断所在医院局域网是否配备有PACS服务器，如果有则转入步骤6，否则转入步骤9;步骤6:目标设备向PACS服务器发出检索请求；步骤7: PACS服务器判断是否存在目标设备请求的图像数据，如果存在则转入步骤8，否则转入步骤9;步骤8:目标设备从PACS服务器获取请求的图像数据，然后执行步骤12;步骤9:目标设备向服务器发送"图像不可用"信息；步骤10:服务器向源设备发送"图像不可用"信息；步骤ll:源设备向医生显示"图像不可用"信息，然后结束；步骤12:目标设备将图像数据进行压縮；步骤13:目标设备与源设备建立P2P连接；步骤14:目标设备将压縮后的图像数据传输给源设备；步骤15:源设备解压图像数据并显示给医生，然后结束；所述源设备为请求图像数据的超声诊断设备，所述目标设备为拥有源设备所请求图像数据的超声诊断设备。上述服务器同时指本地服务器或同时指全局服务器。
9、 一种带有指纹识别器的超声诊断设备的联网架构下医生异地登录并诊断的方法，其特征是，所述方法包括如下步骤步骤l:通过指纹识别器采集医生指纹；步骤2:超声诊断设备根据自己的系统配置，将指纹信息发送至服务器；步骤3:在服务器上进行指纹比对；步骤4:服务器判断是否找到匹配指纹，如果找到，则转入步骤5，否则转入步骤7;步骤5:服务器加载匹配指纹所对应的医生的预设值集合；步骤6:服务器将加载的预设值集合发送回超声诊断设备，然后执行步骤9;步骤7:超声诊断设备加载设备出厂时的缺省预设值集合；步骤8:超声诊断设备把新釆集的指纹信息上传至服务器；步骤9:将加载的预设值集合显示给医生，供其选择使用；步骤10:医生使用超声诊断设备对病人进行检查；步骤lh医生选择自己偏好的预设值进行保存；步骤12:超声诊断设备将检査过程中保存的预设值收集并上传至服务器，然后结束.'、、上述k务器同时指本地服务器或同时指全局服务器。
全文摘要
本发明公开了一种带有指纹识别器的超声诊断设备的联网架构及方法，所述联网架构采用连入Internet网络的全局服务器负责管理网络中各超声诊断设备中的指纹信息和文本格式的数据；所述带有指纹识别器的超声诊断设备直接连入Internet网络或通过医院局域网连入Internet网络；全局服务器和超声诊断设备之间采用C/S方式连接，只传输文本数据；各超声诊断设备之间采用P2P方式连接，只传输图像数据。所述方法包括在此架构下进行异地检查的方法、超声诊断设备之间传输图像数据的方法和医生异地登录并诊断的方法。本发明可以实现病人异地作超声检查时，用指纹识别身份、调集信息；还可以为医生提供异地进行超声诊断的定制服务，使得医生能够不受地域的限制，获取自己偏好的预设值参数。
文档编号A61B8/14GK101527666SQ200910029778
公开日2009年9月9日 申请日期2009年4月8日 优先权日2009年4月8日
发明者莫若理, 赵明昌 申请人:无锡祥生科技有限公司