超声影像管理系统的研究与应用

　　B超诊断无创、无痛、无辐射,可重复使用,价格相对低廉.在很多领域都得到了广泛的应用,成为一种不可替代的影像学方法.但是,现在国内销售及使用的中低档B超诊断仪的功能已不能满足用户要求,而国外进口的高档B超诊断仪功能虽然较全面完善但价格也相对较高,得不到广泛的推广使用.另外实现超声图像计算机获取、存储、显示、传输及管理,并与患者的诊断结论和文字记录信息相结合从而构成一个综合系统,是医学影像和通信系统(Picture Archiving andCommunication System,PACS)相结合的具体应用,能极大地方便医生对病人信息的诊断和管理[1].

　　本课题即在保证低价位的前提下补充完善中低档B超诊断仪的功能,使其具有高档B超诊断仪的功能[2].同时参考文献中PACS结构的功能模块法,将一个完整的PACS系统分为医学图像获取、大容量数据存储、图像显示和处理、数据库管理,用于传播影像的局域和广域网络等几个单元[3-4].课题组于2003年10月开始进行上述系统的研究,现已完成系统中几个单元的工作,投入测试后,效果比较满意.

　　1　系统构成

　　目前在国内计算机领域,主要有2种办法解决上述提出的问题: 1)从硬件方面入手,以微机为主机,加上接口卡及自行设计的电路板,设计成基于PCI总线的微机B超诊断仪; 2)从软件方面入手,将B超诊断仪作为微机的外设,加上图像采集卡及采集卡驱动程序,自行设计软件部分,对图像进行采集及处理[5].本课题正是从软件入手,对国内常用的B超诊断仪与计算机结合进行改造,以期设计出与高档B超系统相当的具有数据处理能力并提供B超图像专业档案管理能力的系统.

　　系统的硬件构成主要包括3部分:B超诊断仪,图像采集卡以及必要外设(包括打印机、大容量硬盘和网络接口)PC系统.系统的硬件是整个系统构建的支撑和基础.其中B超诊断仪通过前端的高性能探头实现信号的获取,并进行必要的处理.它提供对外的图像接口,可通过图像采集卡将模拟信号转换为数字信号,使利用PC机进行处理成为可能.高性能的PC机通过自行设计的软件对采集到的图像进行运算实现高档B超机需要专门的硬件实现的功能.同时由于软件的灵活性,使得整个系统的维护升级变得很容易,并且可以根据市场的需要在最短的时间内扩展需要的功能.在本系统中选用的B超诊断仪是重庆施普医用设备有限公司的SIP-600型B型电子线阵超声诊断仪.图像采集卡选用的是中科院自动化所图像部研制开发的基于PCI总线的RGB图像采集卡M20H.系统的硬件结构见图1.

　　决定系统功能的软件设计是整个系统设计的核心.设计时遵守了以下几个原则: 1)稳定.作为医疗仪器的首要前提就是安全,能提供给诊断者强有力的保障. 2)高性能.在最短的时间内完成指定项目的分析和处理,对采集和分析的对象进行快速的反应. 3)低成本.充分利用和扩展硬件的功能,并且在编程时使用面向对象的设计方法,使得系统的维护和升级方便.