醫(yī)學(xué)數(shù)字影像傳輸系統(tǒng)間互聯(lián)及互操作性的初步實(shí)踐

1、醫(yī)學(xué)數(shù)字影像傳輸系統(tǒng)間互聯(lián)及互操作性的初步理論摘要：目的：研究不同來(lái)源的醫(yī)學(xué)影像存檔與通訊系統(tǒng)(piturearhivinganduniatinsystes,PAS)間醫(yī)學(xué)數(shù)字影像傳輸DI互聯(lián)和互操作性。方法：在Sieens和GE公司的DI影像顯示工作站(agiVie1000與Advantageinds2.0)間進(jìn)展DI程度的互聯(lián)和T、R和血管造影的DI影像的互相傳輸和處理操作的分析和測(cè)試，包括分析比擬DI遵從性陳述(DInfranestateent)的相關(guān)參數(shù)；觀測(cè)系統(tǒng)聯(lián)接和影像及其相關(guān)屬性的傳送以及DI影像的互相操作和處理。結(jié)果：在DInfranestateent中被互相支持的影像對(duì)象類型

2、(bjetlass)如T、R和S(sreenapture)的DI信息對(duì)象(DIinfratinbjet，包括影像數(shù)據(jù)及其相關(guān)屬性)被完好傳送，未被agiVie支持的影像對(duì)象類型XAX-rayangigraphy那么傳輸失敗；除三維功能外，所有后處理功能操作均可直接進(jìn)展，三維處理功能在進(jìn)展文件夾轉(zhuǎn)換后亦順利實(shí)現(xiàn)。結(jié)論：DI標(biāo)準(zhǔn)是實(shí)現(xiàn)不同來(lái)源的醫(yī)學(xué)數(shù)字影像設(shè)備或系統(tǒng)間互聯(lián)和互操作性最有效的途徑。DIdigitaliaginganduniatinsinediine,醫(yī)學(xué)數(shù)字影像傳輸標(biāo)準(zhǔn)為在標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)框架內(nèi)不同來(lái)源的醫(yī)學(xué)數(shù)字影像設(shè)備間互聯(lián)、影像互相交流和操作提供了技術(shù)實(shí)現(xiàn)的可能性。由于該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)詳細(xì)的實(shí)現(xiàn)

3、機(jī)制并未作強(qiáng)迫性規(guī)定，允許各醫(yī)學(xué)影像設(shè)備商靈敏地采用相應(yīng)亞標(biāo)準(zhǔn)完成對(duì)DI標(biāo)準(zhǔn)的支持，因此，對(duì)不同來(lái)源的DI影像設(shè)備間的互聯(lián)internnetivity)和互操作性interperability)及其程度需通過(guò)測(cè)試才能確定其實(shí)際兼容狀況。我院構(gòu)建的DI標(biāo)準(zhǔn)PASpiturearhivinganduniatinsystes，影像存檔及通訊系統(tǒng)包括了GE公司和Sieens公司2個(gè)不同的PAS亞系統(tǒng)，我們對(duì)兩者的互聯(lián)及互操作性作了實(shí)測(cè)，現(xiàn)報(bào)告如下。材料與方法一、設(shè)備1.Sieens亞系統(tǒng)包括螺旋T、數(shù)字胃腸機(jī)、膠片數(shù)字化儀、照相效勞器、2臺(tái)影像顯示工作站。agiVie1000以下簡(jiǎn)稱V，為Sieens

4、醫(yī)學(xué)影像后處理軟件平臺(tái)安裝在2臺(tái)顯示工作站DR104和DV01內(nèi)，采用Sieens內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)協(xié)議PASnet(支持AR/NEA2.0標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能，對(duì)DI3.0標(biāo)準(zhǔn)的支持那么通過(guò)加裝DI網(wǎng)關(guān)(DIgateay)軟件agiLink(版本VA10A而實(shí)現(xiàn)。該版本的agiLink支持DIstrageservielass的SUservielassuser和SPservielassprveder)，可接收作為prvider)和送出作為user)供存儲(chǔ)DI影像。2.GE亞系統(tǒng)包括數(shù)字血管造影機(jī)、心臟血管造影機(jī)和1臺(tái)影像顯示工作站，該工作站內(nèi)裝有醫(yī)學(xué)影像后處理軟件系統(tǒng)Advantageinds2.0(以下簡(jiǎn)

5、稱A，其內(nèi)置有DI3.0接口系統(tǒng)ID/NetV3.0，亦支持DIstrageservielass作為SU和SP，可直接接收和送出DI影像。兩個(gè)亞系統(tǒng)的DI影像通過(guò)兼作DI網(wǎng)關(guān)的V和A實(shí)現(xiàn)互相交流。二、測(cè)試對(duì)象測(cè)試的影像包括螺旋T影像SieensSatnPlus4A，血管造影影像GEDLX/LA以及A工作站內(nèi)預(yù)裝的TGEHispeed和RIGESignall.5T范例影像。三、研究方法(1)比擬分析DInfranestateent(DI遵從性陳述以評(píng)估互聯(lián)和互操作性的可行性及程度；(2)通過(guò)系統(tǒng)的DI日志文件觀察應(yīng)用間網(wǎng)絡(luò)連接、DI影像傳送以及相關(guān)的系統(tǒng)消息以監(jiān)測(cè)V和A間DI互聯(lián)狀態(tài)，并利用系統(tǒng)

6、的“dup功能，比擬已傳輸?shù)挠跋裎募^iagefileheader)包含的根本特征信息確定DI信息對(duì)象(DIinfratinbjet)傳輸?shù)耐旰眯裕?3)DI影像互操作性研究，即以V和A的所有影像顯示、測(cè)量和后處理功能對(duì)所接收到的DI影像進(jìn)展操作和處理。結(jié)果一、DInfranestateent比擬(見(jiàn)表1)表1nfranestateent相關(guān)參數(shù)比擬DI參數(shù)agiLinkID/NET3.0功能描繪stragelassT,R,R,S,N,UST,R,XA,RF,S作為SU和SPnfranelevellevel2level2充分支持TP/IPPrt500824006DI影像I/DI對(duì)象類型(DIb

7、jetlass):包括T(putertgraphy)、R(agenatiresnane)、R(puterradigraphy)、XA(X-rayangigraphy)、S(sendaryapture)、RF(radilgyflurgraphy)、N(nulearediine)、US(ultrasund)等。另外，表中其余外文及縮寫均為醫(yī)學(xué)數(shù)字影像傳輸DI標(biāo)準(zhǔn)中的專用術(shù)語(yǔ)和參數(shù)，用中文表示反而不易理解，特此說(shuō)明從表1可見(jiàn)，agiLink和ID/NET3.0均支持T、R和Sstragelass，但XAstragelass不被agiLink支持。二、互聯(lián)及傳輸過(guò)程觀察傳送互相支持的影像對(duì)象類型如T、

8、R、S，互聯(lián)兩端的系統(tǒng)日志示應(yīng)用間的連接和協(xié)商過(guò)程均正常，并報(bào)告影像傳輸成功完成，被傳輸影像序列出如今接收方“rkList中。當(dāng)試圖從A傳送血管造影影像對(duì)象類型XA到V，網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)顯示失敗，A的DI系統(tǒng)日志顯示錯(cuò)誤提示：“retendedidntaeptanyusableSPlasses，但將其轉(zhuǎn)換為對(duì)象類型S后重新傳輸那么成功。三、dup結(jié)果比擬在V，選擇“Iage/NEADup選單可展示指定的DI影像文件頭的相關(guān)信息于屏幕；在A那么可在UNIX指令形式，調(diào)用可執(zhí)行程序dupiagedata完成此項(xiàng)任務(wù)。我們對(duì)選定的DI影像在傳輸前后分別進(jìn)展了dup操作并比擬，結(jié)果說(shuō)明所有類型的影像文件的DI

9、影像相關(guān)信息的傳輸是完好的。四、DI影像互相操作測(cè)試在V對(duì)來(lái)自A的T、RI和血管造影對(duì)象類型S的DI影像作后處理評(píng)價(jià)功能測(cè)試，A亦相應(yīng)地對(duì)來(lái)自V的DIT影像進(jìn)展處理和評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表2。除V的三維影像處理外A無(wú)三維影像處理功能，所有評(píng)價(jià)和處理功能均順利實(shí)現(xiàn)。三維影像處理初測(cè)操作失敗，屏幕提示錯(cuò)誤：“iputflderntvalid，在重新建立一新的AFatualfdler文件夾，將影像拷貝至該文件夾后，再重調(diào)用各三維處理功能，那么最大信號(hào)強(qiáng)度投影IP、多平面重建PR和三維外表重建處理均順利通過(guò)測(cè)試。表2DI影像在VagiVie1000和A(Advantageinds2.0)上互相處理的結(jié)果應(yīng)用功能

10、VA應(yīng)用功能VA影像處理影像評(píng)價(jià)加/減影處理+N角度測(cè)量+(add/sub)邊緣強(qiáng)化+N影像注釋(anntatin)+旋轉(zhuǎn)和鏡像+間隔 測(cè)量(distane)+影像聯(lián)接(link)+N剖面T值分布(prfile)+N放大(zin/ut)+興趣區(qū)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析+放大鏡(agnifyglass)+像素透鏡(pixellen)+N卷動(dòng)影像(srlling)+三維(3D)影像處理窗寬/窗位+最大信號(hào)強(qiáng)度投影(IP)N多平面重建(PR)N3D外表重建(SSD)N注：+測(cè)試成功；經(jīng)轉(zhuǎn)換后測(cè)試成功；N無(wú)此功能討論一、實(shí)現(xiàn)不同來(lái)源的醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的互聯(lián)和影像的互操作性，是開展DI標(biāo)準(zhǔn)最根本的目的1-3影像設(shè)備的多源

11、性是醫(yī)學(xué)影像學(xué)科普遍具有的特點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)影像學(xué)環(huán)境網(wǎng)絡(luò)化所面臨的最大挑戰(zhàn)3，亦是長(zhǎng)期制約PAS成為開放系統(tǒng)的關(guān)鍵因素。DI3.0標(biāo)準(zhǔn)的根本目的即實(shí)現(xiàn)不同醫(yī)學(xué)影像學(xué)系統(tǒng)和設(shè)備間的完全互聯(lián)和影像的互操作性，為醫(yī)學(xué)影像網(wǎng)絡(luò)化開展開拓了廣闊的前景。所謂DI互聯(lián)絡(luò)指應(yīng)用實(shí)體(appilatinentity，如V和A)間建立聯(lián)接，并以遵從DI協(xié)議的方式交換DI信息(DIessag)。DI影像互操作性指應(yīng)用實(shí)體間互相處理和操縱DI影像的才能(包括簡(jiǎn)單的窗寬/窗位調(diào)節(jié)到復(fù)雜的三維重建)，通常稱為功能互操作性(funtinalinterperability)。由于DI3.0標(biāo)準(zhǔn)并未明確規(guī)定DI信息形式(DIi

12、nfratinde)中的信息對(duì)象的調(diào)用方式，使不同的醫(yī)學(xué)影像產(chǎn)品商提供的醫(yī)學(xué)影像應(yīng)用軟件在實(shí)現(xiàn)對(duì)DI影像的處理和功能操作的方式上可能存在差異4，因此，需進(jìn)展實(shí)測(cè)研究才能確定不同來(lái)源的影像設(shè)備間DI影像互操作性及程度。二、研究DInfranestateent是確定互聯(lián)性和互操作性的首要步驟任何被聲稱支持DI標(biāo)準(zhǔn)的醫(yī)學(xué)影像設(shè)備，必須提供其相應(yīng)的DInfranestateent文件1，通過(guò)比擬研究此文件，用戶即可初步確定兩個(gè)DI設(shè)備間的互聯(lián)性和某些簡(jiǎn)單的應(yīng)用功能的互操作性。研究的要點(diǎn)著重于兩方面：(1)SP(serviebjetpair)lass支持范圍。V與A之間可以直接實(shí)現(xiàn)互聯(lián)和T、RDI影像的

13、互傳，皆因agiLink和ID/NET3.0都支持T、Rstragelass的SP；而對(duì)于血管造影影像，那么因agiLink不支持XAstragelass，不能直接由A傳至V，DI互聯(lián)過(guò)程被中斷，只有當(dāng)轉(zhuǎn)換為Slass，滿足了agiLink所支持的SPlass后才能被成功地傳送。一個(gè)醫(yī)學(xué)影像應(yīng)用實(shí)體能提供至少一個(gè)SP(譬如Tstragelass)，即可聲稱為“fullDI。由此可見(jiàn)，聲稱fullDI的影像設(shè)備間，并非一定能實(shí)現(xiàn)DI程度的互聯(lián)。因此，SPlass支持范圍是決定互聯(lián)性的關(guān)鍵。(2)確定遵從性程度(nfranelevel)。DI標(biāo)準(zhǔn)第3局部將遵從性規(guī)定為3個(gè)程度層次，即level0、

14、1、2：level0僅支持局部用戶定義的影像屬性；level1支持DIIDinfratinbjetdefinitin的Type1和Type2屬性；level2那么充分支持所有ID和Type1、Type2、Type3屬性4。agiLinkVA10A和ID/Net3.0均提供了完全的level2支持，這是兩者間互操作性的理論保證，因此遵從性程度是確定DI影像互操作性的基矗三、DI信息對(duì)象完好傳送是實(shí)現(xiàn)互操作性的關(guān)鍵5在充分支nfranelevel2的兩個(gè)應(yīng)用實(shí)體間成功地完成DI信息對(duì)象的傳送，應(yīng)能滿足實(shí)現(xiàn)常規(guī)的影像顯示、測(cè)量和評(píng)價(jià)等功能互操作性要求。但是，對(duì)于復(fù)雜的功能操作，如三維重建，由于其可能

15、要求某些影像采集設(shè)備特定的和比擬準(zhǔn)確的幾何參數(shù)定義如空間坐標(biāo)系統(tǒng)和參照系統(tǒng)等，因此，其互操作性需測(cè)試后才能確定。在我們的測(cè)試中，在初始文件夾(flder)中調(diào)用三維處理功能失敗，拷貝至應(yīng)用軟件環(huán)境中重建的文件夾后那么處理成功，說(shuō)明V的三維影像處理功能所要求的相關(guān)屬性和參數(shù)均已被完好地傳輸和轉(zhuǎn)換，初次調(diào)用途理失敗，可能是應(yīng)用軟件系統(tǒng)對(duì)影像文件管理方式實(shí)現(xiàn)的差異或缺乏所致。我們對(duì)agiVie1000和Advantageinds2.0間DI互聯(lián)和DI影像互操作性測(cè)試的理論說(shuō)明，DI標(biāo)準(zhǔn)是完成不同來(lái)源的醫(yī)學(xué)數(shù)字化影像系統(tǒng)間互聯(lián)和影像互操作性最直接、最有效的手段。可實(shí)現(xiàn)很好的互相兼容性。參考文獻(xiàn)1BidgdD,HriiS,PrirF，etal.UnderstandingandusingDI,thedatainterhangestandardfrbiedialiaging.JAedInfratAssiat,1997,4:199-122.2attheusR.Eurpeanstandardizatineffrts:aniprtantfraerkfredialiaging.EurJRadil,1993,17:28-37.3HriiS,BidgdD.Net