专利名称：一种医学像影数据集成方法
技术领域：
本发明属于计算机应用领域，特别涉及一种医学像影数据集成方法，该方法的本
质上是一种医学像影数据集成服务组件。
背景技术：
Internet对随着医院规模的扩建及医疗信息化建设的不断推进，医院信息系统 (HIS :Hospital Information System)的开发和应用已经掀起了高潮。新的医疗技术带 来方便的同时也带来了大量异构医疗信息系统的存在。由于商家利益的保护或是遗留 (Legacy)设备与软件系统，很多医疗信息系统未提供标准接口 、缺乏相关接口资料或者根 本未提供接口，至使不能在不同的应用系统、不同的医疗机构间进行有效的通信，给医疗信 息集成带来了极大的挑战。因此，如何获取这些医疗系统中的病人报告的关键数据对医院 信息化建设具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的所要解决的技术问题是提供一种医学像影数据集成方法，该方法的本质 上是一种计算机领域的医学像影数据集成服务组件，该方法采用简便的方法实现各种缺乏 通用数据结构的不同医疗设备的医学影像数据的采集，解决医院对医疗影像数据的集成问 题。 为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为
—种医学像影数据集成方法，其特征在于，包括以下步骤 步骤1 :拦截像元数据在医疗设备中的宿主系统中嵌入像元拦截驱动器，拦截该 医疗设备的软件在绘图时的像元^ ; 所述的宿主系统为医院的医疗设备中的软件系统；像元4采用二元数组描述4 =(N，D);其中N为像元名，D为像元描述信息，像元4与Win32子系统中的API函数f对 应；D由f的参数列表构成； 步骤2 :生成像元表按拦截的先后顺序记录所有的像元4以生成当前图像的像 元表； 步骤3 :重现医学图像基于f和像元4的一一对应关系，根据像元4表新建绘 图设备并重绘医学图像。 所述的像元拦截驱动器包括钩子服务器模块和钩子驱动器模块，钩子服务器模块 为EXE形式，钩子服务器模块向目标程序注入钩子驱动器模块，钩子驱动器模块为DLL形 式，运行在目标进程的地址空间，负责实际的像元拦截工作。 所述的步骤3中的医学图像通过通讯方式发送到外部集成系统的数据存储器，实 现数据的对外输出；具体采用两种数据的对外输出方式一种是基于TCP/IP协议的通信方 式，另外一种是Web服务动态绑定与调用的方式。 所述步骤3的过程为用函数W ( O把像元表中的所有的像元4依此还原为f ，
4并再次调用Win32下GDI32. dll中的f， 其中，函数WU)功能是将像元4转换为API函数f，即f = WU)，该函数 W U )的实现包括两个部分一是根据像元4的像元名N得到对应的API函数名f ， 二是 根据像元的描述信息D得到调用该API函数f所需要的参数；
具体步骤如下 1)初始化导入像元表、初始化绘图设备hDC，所述的绘图设备hDC为Win32系统 下GDI32.d11中的绘图设备句柄；将最后一个像元4的N置为空，即最后一个像元为4。；
2)读取像元表的中首像元4 ; 3)判断是否扫描到最后一个4 ，具体方法如下若像元4为4 。，则在绘图设备上 生成图像文件，结束流程；否则，进入到4)步骤；
4)用W ( 4 )还原GDI32. dll的API函数f ;
5)在绘图设备hDC上调用GDI32. dll中的f ;
6)读取下一个像元4 ，返回到3)步骤。 在所述的步骤1和步骤2之间还包括过滤步骤，过滤步骤的功能是把像元拦截驱 动器拦截到的每一个像元4按照约束条件进行检查、分析或改造，对符合约束条件的像元 4的坐标参数进行转换，最后输出新像元4'送入步骤3处理；在过滤步骤中过滤函数形 式如下 ;，二t(S丄A); S为像元坐标转换参数，计算方法为S =被拦截绘图设备的分辨率/新绘图设 备的分辨率八为像元；A为约束条件集合，包括坐标范围的检查、字符串过滤、宿主系统 名称的识别。 发明的有益效果 1.对宿主系统的原始图像数据不产生任何干扰和影响，可保证数据的正确性和有 效性。 2.对保证医院信息系统的数据完整，提供了很大的帮助。同时，降低数据集成的成 本；解决了医疗机构要求将现有医疗设备的数据信息集成统一管理且集成费用高和难度大 的难题。 3.具有很好的通用性，不仅适用老旧型号异构医疗信息集成，对于新型的提供标 准接口的设备同样适用，并且操作简单方便、价格便宜。
图1为本发明一种通用医学影像数据集成方法的原理图； 图2为本发明一种通用医学影像数据集成方法的系统结构图； 图3为本发明一种通用医学影像数据集成方法的像元存储结构图； 图4为本发明一种通用医学影像数据集成方法的图像重组处理过程流程图,
具体实施例方式
以下结合附图对本发明作进一步说明。
—种医学像影数据集成服务组件，其特征在于，包括以下步骤
1)像元用f表示Win32子系统中的API函数，医学影像系统软件的成像，是通过 执行Win32GDI32. dll系统中多个或多次f来完成，每调用一个f将会对图像中的某一区域 或某一点产生作用，我们把这一区域或点叫做像元，用4表示。 一幅图是由若干像元4组 成，且每一个像元4对应一个GDI32.d11的f。为了更好了解，本文用二元数组描述像元
4 " = (N， D)N为像元名，即为f名；D为像元描述信息，主要是由f的参数列表构成，并 且其排列顺序与该f执行时的参数顺序一一对应。若N为空，还原4后的f无法执行，则 不能产生任何的作用，我们把这种4称为空像元，用〖。表示，是特殊的像元4 。对任意的
4只要通过设置其N为空，都可以变成空像元4。。根据上面的定义，可以得到像元4和 执行态的f之间的关系除〖。外的任何一个像元^对应着一个正处在执行状态的f ，即f =W(O ;同时任何一个GDI32.dll中的f都可以生成一个像元4 ，即4 = x (f)。 f->
4是映射关系。 2)在医院的每套医疗设备的软件系统中注入驱动器，每一个驱动器通过拦截该软 件的绘图时的像元^ ，并按拦截的先后顺序记录好像元4 ，生成当前图像的像元4表。这 里把被嵌入驱动器的软件系统称为宿主系统。 3)步骤2)中为像元重组提供了像元数据，是把像元表的4按顺序还原为f并再 次调用Win32下GDI32. dll中的f过程，并得到新图像。 4)得到新图像是原图像的重现，保证了新图像与原图像的一致，且其实施过程对 宿主系统的图像数据结果不产生干扰。 本发明一种通用医学影像数据集成方法主要是根据宿主系统通过应用程序编程 接口 (API :A卯lication Programming Interface)调用系统功能的，且成像过程必需调用 Win32子系统GDI32. dll，那么通过截取Win32子系统GDI32. dll中的API名称及相应的参 数，得到宿主系统的图像的所有像元4的集合，再重构这些像元4得到新的图像数据，从 而提供相关的图像集成服务。 本发明一种通用医学影像数据集成方法，实质上为一种计算机软件中的组件，该 组件主要包括像元拦截驱动器、过滤器、图像重组处理器和输出接口等。拦截驱动器主要 是拦截宿主系统成像的像元，图像重组处理器负责将拦截到的像元进行重组并生成新的图 像，输出接口为对部系统输出图像提供接口规范，过滤器对生产的干拢像元进行过滤，保证 图像与原始图像的一致性。 其中，像元拦截驱动器主要由两部分组成钩子服务器模块，一般为EXE形式；钩 子驱动器模块， 一般为DLL形式。钩子服务器主要负责向目标进程注入钩子驱动器，使得钩 子驱动器运行在目标进程的地址空间，而钩子驱动器则负责实际的像元拦截工作，实现期 望的功能。 其中，钩子驱动器注入过程根据目标进程的ID，利用VirtualAllocEx函数在目 标进程内部分配内存，用来存放钩子驱动器DLL的路径名，调用WriteProcessMemory函数 将路径名字符串写入分配的内存中，调用VirtualQuery函数获取目标函数指针地址，调 用VirtualProtect函数修改其访问属性，即重定向目标函数的目的地到用户自定义的函 数，从而实现钩子驱云力器注入。VirtualAllocEx、 WriteProcessMemory、 VirtualQuery禾口 VirtualProtect均为API函数。 其中，过滤器主要是把主要功能是把像元拦截驱动器拦截到的每一个像元4按照一定的规则或是约束条件进行检查、分析或改造，最后输出新像元^ '。 其中，像元重组处理器是还原医学图像的核心，其主要工作把经过过滤的新像元
^按接收顺序存放到像元表中，当接收完像元后新建绘图设备并重绘医学图像。 其中，输出接口是一组管理与外部通信的操作。为了让数据实时、主动发送到外部
集成系统，本文主要采用有两种方式实现对外的数据输出方式一种是基于TCP/IP协议的
通信方式；另一种是Web服务动态绑定与调用的方式，该方式是由外部提供相关的Web服务
接口 ，通过调用这个Web服务接口实现数据的输出。其外部提供的Web服务接口要符合相
关的规范，例如外部的Web服务接口 IsaveR印ort，其功能是接受RPU的发送的医疗信息报
告，并进行相应的请求处理，实现医疗信息报告的存储，主要参数用户名，验证码，医学信
息报告。 函数W U )功能是将像元4转换为API函数f ，即f = W U )，该函数W U ) 的实现包括两个部分一是根据像元名N得到对应的API函数名f，二是根据像元的描述信 息D得到调用该API函数f所需要的参数。例如名为Text0ut的像元4 ，在进行转换f = W U )时，由像元N :TextOut得到DGI32. dll中的API函数TextOut，由N为TextOut的像 元描述信息D(hDC :hdc Int :xStart Int :yStart String :ECG R印ort)得到调用GDI32. dll中API函数TextOut所需的参数环境设备句柄，X坐标，Y坐标和文本内容。
过滤步骤过滤器主要功能是把像元拦截驱动器拦截到的每一个像元4按照一定 的规则或是约束条件进行检查、分析或改造，最后输出新像元^'。在过滤器中过滤函数形 式如下 4 ， = S丄A ) S —般为像元坐标转换参数，其值是根据实验所得，计算方法为S =被拦 截绘图设备的分辨率/新绘图设备的分辨率八像元；A为约束条件集合，主要包 括坐标范围的检查、字符串过滤、宿主系统名称的识别等，如A = {(1024，768)&( ("exe"))&( "IQMark")}表示同时满足这样三个条件1.坐标值在(1024， 768) ， 2.不包 含字符串"exe"，3.当前API由系统名包含字符串"IQMark"的宿主系统所调用；该函数的 输出结果为像元4 '。
t函数实现两个过程 过程一、判断当前像元是否满足约束条件，若满足，则对当前的4进行下一步处 理，否则，置4的N为空，4变为4。，并返回4。。 过程二、根S的值对坐标参数进行微型转换，这一步主要针对有坐标参数的像元
L若没有坐标参数则原样返回，否则，转换后返回；'。
实施例1 : 如图1所示，主要是根据宿主系统通过应用程序编程接口 (API : ApplicationProgramming Interface)调用系统功能的，且成像过程必需调用Win32子系 统GDI32. dll，那么通过截取Win32子系统GDI32. dll中的API名称及相应的参数，得到宿 主系统的图像的所有像元4的集合，再重构这些像元4得到新的图像数据，从而提供相关 的图像集成服务。 如图2所示，该组件主要包括像元拦截驱动器、过滤器、图像重组处理器和输出 接口等。拦截驱动器主要是拦截宿主系统成像的像元，图像重组处理器负责将拦截到的像元进行重组并生成新的图像，输出接口为图像输出提供接口规范，过滤器对生产的干扰像 元进行过滤，保证图像与原始图像的一致性。 其中，像元拦截驱动器主要由两部分组成钩子服务器模块，一般为EXE形式；钩 子驱动器模块， 一般为DLL形式。钩子服务器主要负责向目标进程注入钩子驱动器，使得钩 子驱动器运行在目标进程的地址空间，而钩子驱动器则负责实际的像元拦截工作，实现期 望的功能。 其中，过滤器主要是把主要功能是把像元拦截驱动器拦截到的每一个像元4按 照一定的规则或是约束条件进行检查、分析或改造，最后输出新像元^'。在过滤器中过滤 函数形式如下
4 ， = S丄A ) S —般为像元坐标转换参数，其值是根据实验所得」像元；A为约束条件集合。 该函数的输出结果为像元^ '。
t函数实现两个过程 过程一、判断当前像元是否满足约束条件，若满足，则对当前的4进行下一步处 理，否则，置4的N为空，4变为4。，并返回4。。 过程二、根S的值对坐标参数进行微型转换，这一步主要针有坐标参数的像元 L若没有坐标参数则原样返回，否则，转换后返回；'。 其中，像元重组处理器是根据还原医学图像的核心，其主要工作把经过过滤的新 像元4按接收顺序存放到像元表中，当接收完像元后新建绘图设备并重绘医学图像。
其中，输出接口是一组管理与外部通信的操作。为了让数据实时、主动发送到外部 集成系统，本文主要采用有两种方式实现对外的数据输出方式一种是基于TCP/IP协议的 通信方式，另外一种是Web服务动态绑定与调用的方式。 图3是本发明的像元的存储结构图。如图3所示，像元4 = (N，D)的存储结 构图包括两大部分像元名称N和像元的描述信息D，其中像元的描述信息反应相关函数 的参数列表。如图3所示的第一个像元中，N为"textout"， D为"hDC :hdc Int :xStart Int :yStartString :ECG R印ort"，该像元对应的API函数是GDI32.dll中的文本输出函 TextOut，"hDC :hdc Int :xStart Int :yStart String :ECG R印ort，，为调用该函数时所需 要的参数，该API函数调用形式为TextOut(hdc，xStart，yStart，ECG R印ort)。像元的存 储遵循下面的几个原则 1)像元表中4存放顺序与对应的f的调用顺序要保持一致，方便在重组图像信息 能够还原和重组； 2)重组后的图像信息要保证与医学影像系统中输出的医学图像信息一致，不能因 为失真而导致误诊； 3)对像元存储结构表中的内容能够方便读取并能很好的重组还原成医学图像；
4)若4为空像元4。，则丢弃，若所有的4都已经保存，则在表尾添加空像元4。 作像元表的结尾标志。 图4是本发明的图像重组处理过程流程图。如图4所示，图像重组处理过程是还 原医学图像的核心，其主要工作把经过过滤的新像元^按接收顺序存放到像元表中，当接 收完像元后新建绘图设备并重绘医学图像。其过程为把像元表的4还原为f并再次调用Win32下GDI32.dll中的f，具体步骤如下: 1)初始化导入像元表、初始化hDC(其中hDC是Win32下GDI中的绘图设备句柄， 重绘的过程就在hDC上完成)； 2)读取像元表的中首像元4 = GetFirst^ (); 3)若；是否为4。，则在绘图设备上生成图像文件，并发送到数据库管理系统，结 束流程；否则，进入到4)歩骤； 4)用W ( O还原GDI32. dll的API函数f ;
5)用在绘图设备hDC上调用GDI32. dll中的f ;
6)读取下一个像元4 = GetNext 4 0 ，返回到3)。
权利要求
一种医学像影数据集成方法，其特征在于，包括以下步骤步骤1拦截像元数据在医疗设备中的宿主系统中嵌入像元拦截驱动器，拦截该医疗设备的软件在绘图时的像元ζ；所述的宿主系统为医院的医疗设备中的软件系统；像元ζ采用二元数组描述ζ＝(N，D)；其中N为像元名，D为像元描述信息，像元ζ与Win32子系统中的API函数f对应；D由f的参数列表构成；步骤2生成像元表按拦截的先后顺序记录所有的像元ζ以生成当前图像的像元ζ表；步骤3重现医学图像基于f和像元ζ的一一对应关系，根据像元ζ表新建绘图设备并重绘医学图像。
2. 根据权利要求1所述的医学像影数据集成方法，其特征在于，所述的像元拦截驱动 器包括钩子服务器模块和钩子驱动器模块，钩子服务器模块为EXE形式，钩子服务器模块 向目标程序注入钩子驱动器模块，钩子驱动器模块为DLL形式，运行在目标进程的地址空 间，负责实际的像元拦截工作。
3. 根据权利要求1所述的医学像影数据集成方法，其特征在于，所述的步骤3中的医学 图像通过通讯方式发送到外部集成系统的数据存储器，实现数据的对外输出；具体采用两 种数据的对外输出方式一种是基于TCP/IP协议的通信方式，另外一种是Web服务动态绑 定与调用的方式。
4. 根据权利要求1 3任一项所述的医学像影数据集成方法，其特征在于，所述步骤3 的过程为用函数WU)把像元表中的所有的像元4依此还原为f，并再次调用Win32下 GDI32. dll中的f，其中，函数W U )功能是将像元4转换为API函数f，即f = W ( 4 )，该函数W U ) 的实现包括两个部分一是根据像元4的像元名N得到对应的API函数名f，二是根据像 元的描述信息D得到调用该API函数f所需要的参数；具体步骤如下1) 初始化导入像元表、初始化绘图设备hDC，所述的绘图设备hDC为Win32系统下 GDI32.dll中的绘图设备句柄；将最后一个像元4的N置为空，即最后一个像元为4。；2) 读取像元表的中首像元4 ;3) 判断是否扫描到最后一个4 ，具体方法如下若像元4为4 。，则在绘图设备上生成图像文件，结束流程；否则，进入到4)步骤；4) 用W U )还原GDI32. dll的API函数f ;5) 在绘图设备hDC上调用GDI32. dll中的f ;6) 读取下一个像元4 ，返回到3)步骤。
5. 根据权利要求1 3任一项所述的医学像影数据集成方法，其特征在于，在所述的步 骤1和步骤2之间还包括过滤步骤，过滤步骤的功能是把像元拦截驱动器拦截到的每一个 像元4按照约束条件进行检查、分析或改造，对符合约束条件的像元4的坐标参数进行转 换，最后输出新像元^ '送入步骤3处理；在过滤步骤中过滤函数形式如下S为像元坐标转换参数，计算方法为S =被拦截绘图设备的分辨率/新绘图设备的分辨率八为像元；A为约束条件集合，包括坐标范围的检查、字符串过滤、宿主系统名称 的识别。
全文摘要
本发明公开了一种医学像影数据集成方法，其特征在于，包括以下步骤步骤1拦截像元数据在医疗设备中的宿主系统中嵌入像元拦截驱动器，拦截该医疗设备的软件在绘图时的像元ζ；所述的宿主系统为医院的医疗设备中的软件系统；像元ζ采用二元数组描述ζ＝(N，D)；步骤2生成像元表按拦截的先后顺序记录所有的像元ζ以生成当前图像的像元ζ表；步骤3重现医学图像基于f和像元ζ的一一对应关系，根据像元ζ表新建绘图设备并重绘医学图像。该方法采用简便的方法实现各种缺乏通用数据结构的不同医疗设备的医学影像数据的采集，解决医院对医疗数据的集成问题。
文档编号G06T11/00GK101763648SQ20091022672
公开日2010年6月30日 申请日期2009年12月25日 优先权日2009年12月25日
发明者刘建勋, 汤宇辉, 王俊年, 覃事刚 申请人:湖南电气职业技术学院