医学影像设备的专用数字接口及网络技术研究

倪晓明

摘 要：随着医学影像设备在临床辅助诊断的作用越来越突出，它们产生的信息特别是图像信息成为医院信息中的重要部分。如何有效地管理好、保存好、利用好这些信息成为国内外相关医务工作者、影像设备生产商、系统集成工作者研究的热门课题。本论文主要为网络化、数字化管理存储医学影像信息提供一定的解决方案，在深入研究医学影像设备专用于网络通信的数字接口服从的DICOM3.0标准协议的基础上，用面向对象的编程方法实现了医学影像设备的D工COM通信接口，并探讨了医学影像存档与传输系统PCS的模块化设计思想，并对论文工作的前景及研究方向进行了展望。

关键词：医学；影像设备；数字接口；网络技术

1、医学影像设备的联网技术

目前，各大、中、小医院都已经认识到医院信息网络化管理的优势，都已经开始形成自己的信息网络。大多数医院信息系统都是图像信息，如何有效管理和有效利用这部分信息资源是各医院信息网络管理的重要组成部分。除了作为整个医院信息网络系统的关键环节之外，放射科视频网络系统还具有以下含义：

各种医学影像设备的联网将促进医学图像采集、存儲、通信和管理显示的整个过程的数字化，它将提供病人信息的集中管理，为医院提供最大便利，并提高成本效益比。

由于各种医疗影像设备在诊断病人方面具有各种优势，因此将他们联系起来可以使医生整合自己的优势，共享资源并提高工作效率。作为网络的结果，可以在同一个显示屏上查看包括CT、MIR、DS、彩色超声波、B超等在内的所有医学图像，使医生更容易进行比较并及时诊断，临床医生再以最快的速度给与治疗，提高了工作效率。

与医院信息管理系统连接，方便他们在一定权限范围内互访，实现患者信息资源的共享，促进医院综合数字网络工程的进展。

联网后，数字保存的信息可以保存在光盘上，方便学术交流：将从普通计算机获取的数字图像制作成多媒体教材，促进放射科的教学，它是远程放射学的重要组成部分，还可以使用放射学网络系统通过网桥（或路由器）与PSNT（公共交换电话网）、SND（综合业务数据网）和TM（异步传输模式）进行通信远程系统实现远程放射学咨询。鉴于上述各种含义，我们需要研究视频设备网络技术的可行性和相关的硬件和软件解决方案设计。

医学影像设备网络技术的必要性

由于计算机技术和信息数字化技术的发展，CT、MR、X线、SD、彩色多普勒等各种医学成像设备以更高的清晰度和可靠性获取并存储病人的图像信息，为医生提供诊断可靠的参考。但是，这些医学成像设备具有两个特征：首先，所有医学图像处理，传输和复制只能在原始专用成像设备内进行。因此，存在效率低，存储容量有限以及与其他通用数字设备不兼容的缺点。其次，所有图像数据都被传输并存储在胶片或相纸上，医院需要准备一个大的胶片存储空间，除了胶片存储空间之外，还有以下缺点：

借款需要时间。据统计，在入院前3-4天内，约有10次就诊。其余住院期间平均借4次，第1年住院3次。对于教学医院而言，胶片借阅更为频繁，不仅浪费了大量的时间和人力，而且很容易导致混乱和损失。据统计，无法找到的胶片约占胶片总数的10%。

一部胶片只能由一个人借用，不能同时被许多人共享。通常放射科医师负责放射科事物，总是希望胶片集中在放射科。临床医生希望将胶片分散到病房或急诊室，特别是在危重病房，整形外科医生希望胶片在他们的指尖，更好地了解骨折情况的地方。

不能进行动态观察，即不能像CT显示那样设置窗口宽度和窗口位置，以提高图像密度分辨率。

为了了解疾病的发展，不同时间比较由同一成像设备形成的正面和背面图像并不容易，为了获得更多信息，在同一患者中对不同设备制作的图像进行横向比较也不容易。因此，为了使医用图像信息有效地保存，传输和通信得更广泛，有必要在不对通用计算机（例如临床诊断工作站等）进行畸变的情况下获取复杂医用成像设备中的图像信息，报告工作站等。将成像部门中的各种设备联网以使其能够互操作或获得它们产生的图像信息在通用计算机上捕获，该通用计算机可以比较和分析同一患者在不同设备中生成的图像信息，各种成像设备的优越性提高了医生诊断患者的准确性。

医学成像与通信标准协议实现策略研究

DICOM标准及其架构是一个庞大复杂的系统，它的内部概念是新的和定义的。为了便于扩展，每个部分采用更独立但相互关联的模式，这些功能使DICOM通讯成为一个复杂的项目，为了准确有效地完成实现DIOCM通信的复杂工程，有必要形成一套完整规范的实施方法和流程。本章从理论上研究了DICOM标准实现的策略，主要包括DICOM实现的特点和实现DICOM通信的方法。在深入研究国内外很多DIOCM实施（如GE的PCS系统和SworkEMENS的PCS工作站）之后，我们认为一个好的D工作者COM实现应该具有以下特点：

1.易于扩展OICOM标准是一个开放且不断发展的标准。从1993年到现在，它已经从9个部分演变为重合部分和几个附属部分，并且这些部分不断被纠正和扩展。特别是，信息对象定义工作者OD越来越多，D工作者COM标准不仅适用于放射学领域，而且还扩展到其他医学信息领域。因此，有必要认识到，D研讨会的COM可以完全扩展，并且适合D研讨会COM的开发。其中，支持根据用户需求增加的不断增加的工作者ID和私人信息对象属性以及支持如此形成的新的SOP类别是重要的，DICOM实现的可伸缩性通常需要使用面向对象的方法和分层方法的抽象。

2.面向对象由于整个DICOM标准是使用面向对象的技术来定义的，因此它通常体现在工作对象和DICOM服务类的定义中。OID使用面向对象的方法来提供结构化的框架方法来表达图像通信和图像管理的需求。DIOCM服务类是一个在worker0D上运行的操作。它们的组合形成了DICOM通信实体内容-服务对象到SOP。类。由于面向对象技术在DICOM标准中的广泛应用，使用面向对象编程语言来实现DICOM标准已经成为当然的事情，使用C++和Jv等面向对象的语言来实现DICOM标准将有助于工作的顺利实施。

3.可选的DworkCOM标准的内容是充分考虑DICOM应用程序的需求，它支持执行各种SOP类功能，如CT图像存储服务、彩色图像搜索/搜索服务等。但是，在实际应用中，通常只需要部分功能，这要求DIC伽玛实现具有全面的选择性，允许用户在使用时选择所需的功能。

4.代码平台独立性工作人员COM标准主要应用于各种医疗成像设备之间的医学图像及相关信息的交换，并且经常应用于各种操作平台。因此，实现一个通用的lDc0M标准需要代码平台的独立性。常用的医疗工作站和医疗成像设备操作平台包括NUXI工作站、WindowsNT工作站、Meintosh，05/2等。要实现DICOM标准，必须首先解决代码平台的独立性问题，并且必须根据每个平台的要求对包进行打包。至少，如上所述，编写的DICOM通信实现应能够连接或监视各种操作平台上的DCOMCOM服务。

4、结语

综上所述，在医学信息领域里，信息数字化和共享技术非常重要。随着计算机技术和网络技术的日益成熟，人们进行了大量实践来研究如何实现数字化、网络化的医疗服务。本论文研究了在医院信息领域中占绝大部分的影像信息的网络化技术，具体从硬件方面研究了影像设备连网技术的可行性及连网方案设计，从软件方面研究了影像设备用于连网的专用数字接口的通信标准DICOM的实现，并在此基础上，研究了医学图像存档与通信系统的设计。

参考文献

[1]曹琰.高职高专医学影像技术专业SPOC的开发与建设[J].课程教育研究，2017（25）：239-240.

[2]周晚，李家祺.项目教学法在医学影像设备学中的实践应用[J].现代职业教育，2016（33）：127.

[3]刘静.医学影像技术学专业教育的问题与思考[J].好家长，2015（47）：23.

[4]王林，肖擎纲，申文耀.利用空间教学开展医学影像物理学仿真实验课程的分析探讨[J].教师，2013（32）：107.

[5]刘颖辉.数字化医学影像设备的管理与维修策略[J].考试周刊，2013（01）：173.

（作者单位：宝应县人民医院）