智能手機(jī)移動(dòng)醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)探討
時(shí)間:2022-03-10 10:15:55
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摘要:筆者以醫(yī)學(xué)數(shù)字成像和通信(DigitalImagingandCommunicationsinMedicine,DICOM)為標(biāo)準(zhǔn),構(gòu)建了基于智能手機(jī)安卓系統(tǒng)的移動(dòng)醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)。通過開發(fā)平臺(tái)的合理選擇,依次設(shè)計(jì)了用戶管理、患者信息管理、遠(yuǎn)程診斷、文本信息提取及圖像顯示等模塊。通過對(duì)移動(dòng)PACS軟件功能予以測(cè)試,結(jié)果證實(shí)其能夠提供醫(yī)學(xué)影像可視化數(shù)據(jù)和清晰圖像,便于在智能手機(jī)上交互顯示,具有較高的推廣價(jià)值。
關(guān)鍵詞:智能手機(jī);移動(dòng)醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng);患者信息管理;遠(yuǎn)程診斷;圖像顯示
隨著現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的進(jìn)步,醫(yī)學(xué)影像學(xué)領(lǐng)域也迎來了數(shù)字化革命。以DICOM為標(biāo)準(zhǔn)的醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)涵蓋醫(yī)學(xué)數(shù)字圖像采集及歸檔等,能夠?qū)崿F(xiàn)信息的交換。但相關(guān)數(shù)據(jù)均在文件中封裝,難以采用常規(guī)讀圖軟件進(jìn)行讀取、顯示,且僅在局域網(wǎng)條件下的計(jì)算機(jī)環(huán)境中顯示,脫離了醫(yī)院環(huán)境難以對(duì)所需信息進(jìn)行查詢[1]。針對(duì)這些問題,設(shè)計(jì)一款基于智能手機(jī)的移動(dòng)醫(yī)學(xué)影像信息系統(tǒng)尤為重要。在智能手機(jī)的支持下,可以打破時(shí)間、空間的限制,隨時(shí)隨地對(duì)所需的醫(yī)療影像信息進(jìn)行檢索與瀏覽,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷。
1系統(tǒng)總體架構(gòu)
隨著智能設(shè)備的普及和智能手機(jī)在移動(dòng)醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域的應(yīng)用,其打破了傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)影像信息系統(tǒng)(PictureArchivingandCommunicationSystems,PACS)物理線路的限制,能夠在智能終端對(duì)醫(yī)學(xué)影像進(jìn)行查詢、瀏覽,此外還能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程診斷。基于Android系統(tǒng)的智能手機(jī)在市場(chǎng)上有著較高的占有率,因此在移動(dòng)醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)多采用的是Android系統(tǒng),同時(shí)采用GPRS/CDMA對(duì)遠(yuǎn)程診斷服務(wù)器予以訪問,將醫(yī)學(xué)影像服務(wù)器與無線網(wǎng)絡(luò)連接,即便在遠(yuǎn)離PACS系統(tǒng)的區(qū)域也能夠正常瀏覽[2]。系統(tǒng)所用C/S架構(gòu)包括服務(wù)器端與智能設(shè)備客戶端兩部分。服務(wù)器端主要涉及到Web、數(shù)據(jù)庫(kù)及醫(yī)學(xué)圖像存儲(chǔ)服務(wù)器,主要功能為系統(tǒng)管理維護(hù)。智能設(shè)備客戶端作為遠(yuǎn)程診斷工作站,主要用于管理、瀏覽醫(yī)學(xué)圖像及遠(yuǎn)程診斷。研究所涉及的智能手機(jī)Android平臺(tái)軟件對(duì)PACS不會(huì)產(chǎn)生干擾,且能夠與PACS服務(wù)器進(jìn)行無線連接獲得影像圖像相關(guān)信息并予以顯示。系統(tǒng)功能如圖1所示。
2基于智能手機(jī)的移動(dòng)醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1用戶管理模塊
用戶可以在智能手機(jī)上下載Web客戶端,安裝后先進(jìn)行注冊(cè),然后按照提示輸入賬號(hào)、密碼進(jìn)行登錄。基于用戶身份的多樣性,為保障數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性,可以設(shè)計(jì)3種身份,分別為專家、社區(qū)醫(yī)生與患者。專家及社區(qū)醫(yī)生對(duì)系統(tǒng)中的影像圖像相關(guān)信息具有修改權(quán)限,完成修改后可提交,并在數(shù)據(jù)庫(kù)中保存。當(dāng)社區(qū)醫(yī)生有遠(yuǎn)程診斷需求時(shí),可先提出申請(qǐng),然后對(duì)應(yīng)的專家進(jìn)行登錄實(shí)施遠(yuǎn)程診斷。患者登錄系統(tǒng)后僅能夠?qū)€(gè)人的影像學(xué)圖像進(jìn)行瀏覽。
2.2患者信息管理模塊
患者信息管理模塊是患者疾病診斷及影像學(xué)結(jié)果分析的主要依據(jù),主要包括患者信息管理、配置IP、患者篩選3部分。對(duì)于已存在于PACS服務(wù)器中的患者信息,可直接進(jìn)行檢索、查詢或刪除等操作。當(dāng)需要了解患者具體信息包括身份、入院時(shí)間及檢查情況時(shí),需要輸入資源定位符并發(fā)送到PACS服務(wù)器,根據(jù)WADO標(biāo)準(zhǔn)文件查詢,進(jìn)而得到所需的目標(biāo)文件。服務(wù)器地址均有對(duì)應(yīng)的域名與端口號(hào),其能夠連接服務(wù)端與軟件,有利于查詢服務(wù)的實(shí)現(xiàn)[3]。對(duì)于難以查詢的信息,可以對(duì)端口ID及名稱等作出相應(yīng)的調(diào)整。進(jìn)入查詢界面后,輸入患者信息便能夠進(jìn)行檢索,獲得入院號(hào)、姓名、體檢位置等信息,然后根據(jù)需要下載相應(yīng)的內(nèi)容并保存于本地。數(shù)據(jù)寫入與智能手機(jī)無線訪問權(quán)限對(duì)應(yīng)的部分代碼如下:讀取數(shù)據(jù):f=open(“G:\\prediction\\BIOGRID-ORGANISM-Homo_sapiens-4.4.204.tab3.txt”,”r”,encoding='utf-8')#設(shè)置文件對(duì)象result=[]forlineinf.readlines():#readlines以列表輸出文件內(nèi)容line=line.strip().split("\t”創(chuàng)建與刪除文件:importMySQLdbdb=MySQLdb.connect(username=”foo”,passwd=”secret”,db=”mydb”)c=db.cursor()withopen(‘input.sql’)asf:forlineinf:proper_sql=some_magic_function(line)c.execute(proper_sql)db.commit()不同界面交互采用ViewPager控件實(shí)現(xiàn),其能夠完成數(shù)據(jù)的獲取、處理。ViewPager控件代碼如下:List<View>viewList;publicabstractclassPagerAdapter{//…publicstaticfinalintPOSITION_UNCHANGED=-1;publicstaticfinalintPOSITION_NONE=-2;//…}該控件能夠顯示患者清單文件相關(guān)數(shù)據(jù),所用適配器功耗低,設(shè)備運(yùn)行效率高。在手機(jī)App接口與PACS接口互聯(lián)方面,可以在智能手機(jī)App加載PACS服務(wù)器相關(guān)數(shù)據(jù),經(jīng)過封裝的URL能夠?qū)Ψ?wù)器予以訪問,獲得并下載相關(guān)數(shù)據(jù)文件。
2.3遠(yuǎn)程診斷模塊
遠(yuǎn)程診斷主要是社區(qū)醫(yī)生與專家的交互。當(dāng)社區(qū)醫(yī)生有遠(yuǎn)程會(huì)診需求時(shí),登錄平臺(tái)發(fā)出遠(yuǎn)程診斷申請(qǐng),然后對(duì)應(yīng)專家登錄系統(tǒng),在服務(wù)器端對(duì)患者影像圖像進(jìn)行下載,予以診斷,并作出明確的診斷說明。為保障患者報(bào)告的可靠性,可引入電子簽名技術(shù)[4]。由于智能手機(jī)屏幕分辨率有限、內(nèi)存有限,因此在圖像處理方面僅提供圖像放大、窗寬窗位調(diào)整及邊緣檢測(cè)等簡(jiǎn)單的功能。
2.4文本信息提取模塊
圖像與文本數(shù)據(jù)是DICOM中的核心內(nèi)容,移動(dòng)PACA軟件在提取文本信息時(shí),需要采集DICOM圖像數(shù)據(jù)并成像,對(duì)其文本數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)提取、編輯及保存等操作功能。文本信息提取程序需要采用C++語言編寫[5]。從整體上看,上述過程屬于對(duì)文件及圖像的讀取,對(duì)其進(jìn)行細(xì)分又包括顯式讀取與隱式讀取。采用圖像采樣器數(shù)值來確定數(shù)據(jù)表示方法,從中獲取數(shù)據(jù)大小及長(zhǎng)度,完成文本信息的提取后需要做好相應(yīng)的標(biāo)記,結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行轉(zhuǎn)換。若為隱式數(shù)據(jù),需要先確認(rèn),然后進(jìn)行讀取。當(dāng)數(shù)據(jù)為顯性時(shí),能夠直接在醫(yī)學(xué)影像閱片軟件中讀取數(shù)據(jù)長(zhǎng)度及對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)類型[6]。DICOM系統(tǒng)中的患者信息數(shù)據(jù)具有唯一標(biāo)識(shí),其中存儲(chǔ)了患者相關(guān)序列文本信息,結(jié)構(gòu)定義如下:Content:AcctABC[AccountName]Abt20,000MTDeadweight[SizeofShipNeeded]DeliverytomakeSantos[DeliveryPoint/Range,OwnerswilldelivertheshiptoCharterershere]Laycan20-30/Mar[Laycan(thetimespreadinwhichdeliverycanbeaccepted]1timecharterwithgrains[WhatkindofEmpolyment/Trade,Cargo]Durationabout35days[Duration]Brokername/email/phone...針對(duì)InfoData結(jié)構(gòu)體對(duì)象傳遞相關(guān)文本信息,最后返回結(jié)構(gòu)體對(duì)象。
2.5圖像顯示模塊
PACS數(shù)據(jù)的顯示通過圖像像素及長(zhǎng)寬進(jìn)行表現(xiàn),由于采用的醫(yī)學(xué)影像設(shè)備不同時(shí),數(shù)據(jù)模型也呈現(xiàn)出明顯的差異性,因此需要對(duì)原始圖像進(jìn)行統(tǒng)一轉(zhuǎn)換。圖像像素采用字符1或0表示[7]。由于智能手機(jī)顯示器與PACS分辨率不同,因此需要調(diào)整圖像窗口,從而設(shè)計(jì)出能夠在智能手機(jī)上進(jìn)行窗口調(diào)節(jié)的醫(yī)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)影像圖像顯示模塊。
3移動(dòng)PACS軟件功能測(cè)試
在對(duì)文件夾遍歷進(jìn)行測(cè)試時(shí),先在ListView中添加dcm格式文件,點(diǎn)擊dcm格式文件能夠顯示對(duì)應(yīng)的內(nèi)容。文件包括2種不同格式,即dcm、csv。遍歷狀態(tài)下,軟件會(huì)在ListView列表中加載dcm格式文件,不會(huì)對(duì)其他格式造成影響或加載,與設(shè)計(jì)要求相符。對(duì)加載情況進(jìn)行測(cè)試,在圖片瀏覽界面載入,可以發(fā)現(xiàn)其能夠?qū)崿F(xiàn)正常加載。文件打開初始階段窗位顯示的是中間值,窗寬顯示的是最大值,能夠滿足設(shè)計(jì)需求[8]。頁面左側(cè)最上方為申請(qǐng)科室,下欄對(duì)應(yīng)人員的基本信息和檢查信息。其中基本信息包括申請(qǐng)?zhí)枴⑿彰⑿詣e以及身份信息,檢查信息包括檢查項(xiàng)目與收費(fèi)金額。頁面中間為患者信息查詢,輸入查詢范圍能夠顯示出符合條件的患者信息。頁面右側(cè)為影像學(xué)檢查項(xiàng)目及狀態(tài)等,可直接進(jìn)行查看。智能手機(jī)的移動(dòng)醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)整體界面如圖2所示。
4結(jié)語
綜上所述,研究在DICOM標(biāo)準(zhǔn)條件下開發(fā)的智能手機(jī)支持的Android移動(dòng)手機(jī)醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)軟件,能夠?qū)ACS應(yīng)用環(huán)境予以拓寬。在無線傳輸技術(shù)支持下,實(shí)現(xiàn)智能手機(jī)的無線連接,獲得醫(yī)院服務(wù)器醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)資料,在保障影像資料查詢、瀏覽及處理功能實(shí)現(xiàn)的同時(shí),促進(jìn)遠(yuǎn)程診斷的實(shí)現(xiàn),提升了診療工作的效率,擁有廣闊的發(fā)展前景。
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作者:夏魯朋 姬姝妍 單位:煙臺(tái)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院