在浏览器上绘制医学影像定位线的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及医学影像处理技术，尤其是涉及一种在浏览器上绘制医学影像定位线 的方法
【背景技术】
[0002] 比如，CT、MR序列中的切片数量很多，医生对病灶位的确诊需要对多组不同视点角 度，通过分析一个序列的人体组织器官二维切片图像，医生能够得到病灶的大小及形状，方 便诊断。但CT切片图像的定位，MR不同切片间的相互定位是一个难题，针对某一幅图像， 医生并不知道该切片图像在组织器官上对应的精确位置。
[0003] 现有技术是基于PC客户端在医学影像上绘制定位线，由于PC端的移动性能较差， 无法适应于现在远程医疗中医生精确定位病人病灶的需求。
【发明内容】
[0004] 为克服现有技术的缺陷，本发明提出一种在浏览器上绘制医学影像定位线的方 法，采取高效准确的服务端定位线算法和显示算法，在不安装任何插件的浏览器上完成医 学影像的定位线绘制。
[0005] 本发明采用如下技术方案实现：一种在浏览器上绘制医学影像定位线的方法，其 包括步骤：
[0006] 浏览器将医学影像中定位图像和切片图像的唯一标识UID基于WADO协议构成请 求URL，并向Web医学影像服务器发送请求URL ;
[0007] Web医学影像服务器通过解析请求URL读取需要的DICOM文件信息，通过定位图像 计算出绘制定位线所需二维坐标值，然后将二维坐标值返回浏览器；
[0008] 浏览器根据返回的二维坐标值，使用HTML5中canvas属性在医学影像的切片图像 上画出定位线。
[0009] 其中，浏览器使用JavaScript中的Ajax技术与Web医学影像服务器进行异步通 ?目。
[0010] 其中，通过定位图像计算出绘制定位线所需二维坐标值的步骤具体包括：
[0011] 对DICOM文件信息中所包含医学影像区分定位图片与切片图片；
[0012] 利用获取的DICOM文件中TAG标记建立统一的坐标系；
[0013] 确定定位图像所在平面，计算切片图像的左上角、右上角、右下角和左下角这 四个端点与定位图像之间的矢量位移，通过矢量位移判断和计算出切片图形与定位图 像之间的两个交点坐标值，将两个交点坐标值转换为二维坐标值CrossPointl (X，y)和 CrossPoint2(X，y)〇
[0014] 其中，确定定位图像所在平面的步骤包括：
[0015] 左上角端点在统一坐标系的三维坐标，假设为O1U1, yi，Z1)，以及该定位图像的第 一行的方向矢量$ = ，\ )和第一列的方向矢量A = ('，Λ,，戈）；
[0016] 将定位图像的第一行的方向矢量5 =(·ν-?)和第一列的方向矢量 ^ Hv-1V \)进行叉乘运算，得到定位图像平面的法向量珥=(Κ ^);
[0017] 依据定位图像的法向量A =(?，《'_-)得到定位图像的平面，以平面方程表示为 (X-X1) dx+(y-y^ dy+(Z-Z1) dz = 0〇
[0018] 其中，计算切片图像的四个端点与定位图像之间的矢量位移的步骤包括：
[0019] 依次从切片图像中取出Tag (0020, 0032)值来确定切片图像的左上角端点在所述 统一坐标系中的三维坐标值O2 (x2, y2, Z2)、取出Tag(0020, 0037)值确定切片图像的单位行 向量弓=('2，JVzr2)和单位列向量& =(Λ2，Λ2，\)、取出Tag(0028,0030)值确定切片图像 中每个像素代表的物理高度Spacingx, Spacingy、取出Tag(0028, 0010)值确定切片图像的 高度SrcHeight、取出Tag(0028, 0011)值确定切片图像的宽度SrcWight ;
[0020] 确定切片图像的左上角、右上角、右下角和左下角这四个端点的坐标，分别记为 P1 (X，y，z)、P2 (X，y，z)、P3 (X，y，z)和 P4 (X，y，z);
[0021 ]分别计算 P1 (x, y, z)、P2 (x, y, z)、P3 (x, y, z)和 P4 (x, y, z)与以（X-X1) dx+ (y-yj (^+(Z-Z1) dz = 0表示的定位图像之间的矢量位移dvp dv2、dv3和dv4。
[0022] 其中，通过下列公式分别确定切片图像的左上角端点的坐标P1O^y, z)、右上角端 点的坐标P2 (X，y，Z)、右下角端点的坐标P3(x, y, z)和左下角端点的坐标P4(x, y, z):
[0023] P1(Xj1Z)即为 02(x2, y2, z2)， P2 = i^+ * (Spacingx*SrcW\^\\t), P3 =P2+c2 *(Spacingy*SrcI lcight),尸4 = f+? *(Spacingy *SrcHcight)。
[0024] 其中，计算切片图像在内适应浏览器上的显示框时的缩放系数，将切片图像的宽 度与高度均按照该缩放系数进行缩放处理后，使切片图像显示在浏览器的显示框中。
[0025] 其中，浏览器根据返回的二维坐标值及缩放系数进行转换处理后，得到起点坐标 值 TransStartPoint (X，y)和终点坐标值 TransEndPoint (X，y)，使用 HTML5 中 canvas 属 性在医学影像的切片图像上用虚线连接起点坐标值TransStartPoint (X，y)和终点坐标值 TransEndPoint (x，y)即画出定位线。
[0026] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
[0027] 本发明结合DIC0M3. 0标准中WADO协议和DIOCM文件的数据信息，采取高效准确 的服务端定位线算法和WEB客户端的显示算法，基于HTML5的画布属性最终实现了 CT/MR 图像序列定位线在浏览器上的显示。本发明可以在不安装任何插件的浏览器上完成医学影 像的定位线绘制，可以使医生利用任何移动设备随时随地登陆浏览器，通过网址访问医学 影像服务器并在浏览器上完成医学影像的定位线绘制，借助定位线对病人病灶的位置进行 准确判断，从而提高诊断的效率和精度，并为远程会诊的精确诊断提供了重要辅助工具。
【附图说明】
[0028] 图1是本发明的系统结构示意图。
[0029] 图2是浏览器与WEB医学影像服务器之间的工作流程示意图。
【具体实施方式】
[0030] 本发明结合 DIC0M3. 0 (Digital Imaging and Communications in Medicine)标 准中 WADO (Web Access to DICOM Persistent Object)协议和 DIOCM 文件的数据信息， 采取高效准确的服务端定位线算法和客户端的显示算法，基于HTML5 (Hypertext Markup Language)的画布属性最终实现了 CT/MR图像序列定位线在浏览器上的显示。因此，本发明 可以在不安装任何插件的浏览器上完成医学影像的定位线绘制，可以使医生利用任何移动 设备随时随地登陆浏览器，通过网址访问医学影像服务器并在浏览器上完成医学影像的定 位线绘制，借助定位线对病人病灶的位置进行准确判断，从而提高诊断的效率和精度，并为 远程会诊的精确诊断提供了重要辅助工具。
[0031] 为了便于理解，在描述本申请具体实现方法之前，先对本申请中使用到的几个关 键技术进行说明：
[0032] 1、有关DICOM文件中的数据信息。
[0033] 标准的DICOM文件由文件头和数据信息构成。DICOM文件头（DICOM File Meta Information)包含了标识数据集合的相关信息。数据信息是DICOM数据元素 Tag的组号 从0x0008开始的数据元素构成的数据集。数据信息按内容可分为图像文件数据信息和非 图像文件数据信息。图像文件数据信息是多个信息对象的复合体，包括病人（Patient)、检 查（Study)、系列（Series)和图像（Image)数据等数据元素；非图像文件数据信息由目录 管理、病人管理、检查管理、就诊管理、结果管理等管理信息和其它信息构成。
[0034] 本申请在服务端算法就用到了 DICOM文件的数据信息中的Patient Position(0018,5100)、ImageType (0008,00008)、ImagePositionPatient(0020,0032)、 IamgeOrientationPatient (0020, 0037) > PixelSpacing (0028, 0030) > Rows (0028, 0010) > Columns (0028、0011)和 Frame of Reference UID (0x20, 0x52)等属性。
[0035] 其中图像的TAG(0018, 5100)的值就确定了统一坐标系的方向，即所有图像序列 的各个参数都是在参考该统一坐标系计算给出的(根据DIC0M3. 0的标准)。
[0036] 图像的TAG(0020,0032)的值就确定了该张影像首个像素（"左上方"）的坐标 X，Y，Z值。它和TAG(0020,0037)的值可以确定整幅图像的所有点的空间坐标。
[0037] 图像的TAG(0020, 0037)的值可以确定图像的单位行向量和单位列向量，而两者 的外积(叉积）就是单位法向量，因此从TAG (0020, 0037)可以获取3个单位向量。
[0038] 图像的TAG(0028, 0030)的值可以确定图像的每个像素代表的实际物理宽度和代 表的实际物理高度。
[0039] 图像的TAG(0028, 0010)的值可以确定图像的高度。
[0040] 图像的TAG(0028, 0011)的值可以确定图像的宽度。
[0041] 2、有关浏览器与Web医学影像服务器之间的异步请求。
[0042] 本发明浏览器使用JavaScript中的Ajax技术对Web医学影像服务器进行异步请 求，它使浏览器绘制定位线时能够更加自然流畅。在Ajax技术之前，Web站点强制用户进 入提交/等待/重新显示范例，用户的动作总是与服务器的"思考时间"同步。Ajax提供与 服务器异步通信的能力，从而使用户从请求/响应的循环中解脱出来。借助于Ajax，可以在 用户单击按钮时，使用JavaScript和HTML5立即更新UI，并向服务器发出异步请求，以执行 更新或计算。当请求返回时，就可以使用JavaScript和CSS来相应地更新UI，而不是刷新 整个页面。最重要的是，用户甚至不知道浏览器正在与服务器通信：Web站点看起来是即时 响应的。采用Ajax后，对于需要连续绘制定位线，与服务器不断交互的情况，可以缩短Web 站点的响应时间，提高服务的处理速度。
[0043] 3、有关浏览器使用HTML5中canvas属性画出定位线。
[0044] HTML (Hypertext Markup Language),是用于描述网页文档的一种标记语言。而 HTML5是用于取代1999年所制定的HTML4. 01和XHTML1. 0标准的HTML