CN105335611B - 医疗pacs系统影像数据的同步方法及前置服务器 - Google Patents

Abstract

本发明适用于医疗互联网领域，提供一种医疗PACS系统影像数据的同步方法及一种前置服务器，所述方法包括：每隔一定时间间隔刷新一次视图，当发现PACS系统中有新增数据时，读取新增的患者编号、检查编号以及影像文件的存储路径；根据所述影像文件的存储路径读取影像文件，并存储到文件夹中；每隔预设时间扫描一次是否有新增的影像文件，即增量文件；若存在增量文件，通过利用sockets套接字结合完成端口将增量文件以及对应的患者编号、检查编号同步到云端服务器。本发明将所有医院PACS系统的影像数据实现共享，为患者转诊提供较为方便的方式，实现了患者对自我影像数据的存储和管理，为临床医生的诊断提供了患者完整的影像数据。

Description

医疗PACS系统影像数据的同步方法及前置服务器

技术领域

本发明属于医疗互联网技术领域，尤其涉及一种医疗PACS系统影像数据的同步方法及一种前置服务器。

背景技术

PACS(Picture Archiving and Communication Systems，影像归档和通信系统)是应用在医院影像科室的系统，主要的任务就是把日常产生的各种医学影像(包括核磁，CT，超声，各种X光机，各种红外仪、显微仪等设备产生的图像)通过各种接口以数字化的方式海量保存起来，当需要的时候在一定的授权下能够很快的调回使用，同时增加一些辅助诊断管理功能。它在各种影像设备间传输数据和组织存储数据具有重要作用。

患者在进入医院看病检查时，常常需要做一些影像检查，比如CT、X光等，检查后的影像文件都保存在PACS系统中，医生在完成检查后只会给患者一张比较有代表性的医用胶片，这种传统的医用胶片不仅携带不方便而且极易损坏，并且这不是患者完整的影像数据，当患者需要到其他医院就诊或转诊时，医院要求患者重新做影像检查，费时费钱。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种医疗PACS系统影像数据的同步方法及一种前置服务器，旨在解决现有PACS系统中的影像文件数据无法与患者共享的技术问题。

一方面，所述方法包括下述步骤：

每隔一定时间间隔刷新一次视图，当发现PACS系统中有新增数据时，读取新增的患者编号、检查编号以及影像文件的存储路径；

根据所述影像文件的存储路径读取影像文件，并存储到文件夹中；

每隔预设时间扫描一次是否有新增的影像文件，即增量文件；

若存在增量文件，则通过利用sockets套接字结合完成的端口将增量文件以及对应的患者编号、检查编号同步到云端服务器。

另一方面，所述前置服务器包括：

数据刷新单元，用于每隔一定时间间隔刷新一次视图，当发现PACS系统中有新增数据时，读取新增的患者编号、检查编号以及影像文件的存储路径；

文件存储单元，用于根据所述影像文件的存储路径读取影像文件，并存储到文件夹中；

扫描判断单元，用于每隔预设时间扫描一次是否有新增的影像文件，即增量文件；

数据同步单元，用于若存在增量文件时，通过利用sockets套接字结合完成的端口将增量文件以及对应的患者编号、检查编号同步到云端服务器。

本发明的有益效果是：本发明中，前置服务器设置在医院内，定时刷新视图并获取新增数据，并且PACS系统的影像文件数据能实时传输云端服务器，减少对医院PACS系统本身的负荷；这样患者通过通过访问前置服务器就可以直接获取到自己的影像文件，医院也无需给医用胶片给患者；其他医院通过授权也可以查找和访问患者的影像文件，节约了时间和费用开销。本发明利用互联网新技术，可以用较低的成本将所有医院PACS系统的影像数据实现共享，为患者转诊提供较为方便的方式，实现了患者对自我影像数据的存储和管理，为临床医生的诊断提供了患者完整的影像数据。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的医疗PACS系统影像数据的同步方法的流程图；

图2是本发明第二实施例提供的医疗PACS系统影像数据的同步方法的流程图；

图3是图2中步骤S203的一种具体流程图；

图4是影像文件的图像的排列示意图；

图5是影像文件的图像的拆分示意图；

图6是本发明第三实施提供的前置服务器的结构框图；

图7是本发明第四实施提供的前置服务器的结构框图；

图8是图像处理单元的一种具体结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

实施例一：

图1示出了本发明实施例提供的医疗PACS系统影像数据的同步方法的流程，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本实施例提供的医疗PACS系统影像数据的同步方法包括下述步骤：

步骤S101、每隔一定时间间隔刷新一次视图，当发现PACS系统中有新增数据时，读取新增的患者编号、检查编号以及影像文件的存储路径。

医院在为患者做影像检查时，每做一次检查都会生成一个唯一的检查编号(ApllyID)，并且每个患者都具有一个患者编号(Patient ID)，比如可以包括姓名、性别、手机号、出生年月等信息，同时在PACS系统中，影像文件都会有一个存储路径。假设医院PACS系统中唯一的检查编号为7位，需要一个字节；姓名最长为4个汉字，需要8个字节，手机号为13位，需要2个字节，另外加上性别和出生年月日等其他信息，一条患者编号信息大概有16个字节，60个患者的患者编号信息大概为1K字节，网络中传输此患者编号信息所带来的时间延迟可忽略不计。

步骤S102、根据所述影像文件的存储路径读取影像文件，并存储到文件夹中。

前置服务器在读取完患者编号、检查编号后，根据存储路径，从PACS系统中读取图像文件，并存储到本地按存储路径名命名的文件夹中。

步骤S103、每隔预设时间扫描一次是否有新增的影像文件，即增量文件；

步骤S104、若存在增量文件，则通过利用sockets套接字结合完成的端口将增量文件以及对应的患者编号、检查编号同步到云端服务器。

为了降低前置服务器器的工作压力，前置服务器无需实时扫描本地文件，只需每隔预设时间扫描一次即可，比如1分钟。而在步骤S101中，由于患者编号、检查编号以及影像文件的存储路径的数据量较小，可以每1秒刷新一次视图，及时将影像文件读取出保存在本地。

每隔预设时间后，当发现有新增的影像文件，利用sockets套接字端口，将增量文件以及对应的患者编号、检查编号同步到云端服务器。

所述云服务器作为数据存储中心，可以接收各个医院前置服务器上传的数据。每个医院都设置一台前置服务器，这样各个前置服务器分别获取对应医院PACS系统中的影像数据，然后统一上传至云端服务器。当患者或者医院需要查看影像数据时，获得授权后，从各个前端服务器中查找并获取所需的影像数据。

本方法将医疗PACS系统中的影像文件数据以及对于的患者编号、检查编号同步至前端服务器，然后定时同步至云端服务器，实现PACS系统影像文件数据与患者和其他医疗单位共享，患者也更为知悉自己病情，当在其他医院看病时也无需重新进行影像检查。

实施例二：

图2示出了本发明实施例提供的医疗PACS系统影像数据的同步方法的流程，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本实施例提供的医疗PACS系统影像数据的同步方法包括下述步骤：

步骤S201、每隔一定时间间隔刷新一次视图，当发现PACS系统中有新增数据时，读取新增的患者编号、检查编号以及影像文件的存储路径。

步骤S202、根据所述影像文件的存储路径读取影像文件，并存储到文件夹中。

上述步骤S201和S202与实施例一中步骤S101和S102相同，这里不再赘述。

步骤S203、对存储的影像文件进行图像拆分组合处理，并生成密钥。

作为一种具体的处理方式，如图3所示，所述步骤S203具体包括：

S301、将影像文件中所有图像按照时间顺序进行排序。

医院做一次影像检查时，会得到大量的检查图像，以CT为例，一般会生上百幅图像。这里对各幅图像按照生成时间顺序进行排列，如图4所示，假设生成m幅图像。

S302、针对每一幅图像，在宽度方向随机生成w-1个点，在高度方向随机生成h-1个点，每幅图像拆分成w×h个网格像素块。

每幅图像中，拆分成的网格像素块大小随机，互不关联，每幅图像有w×h个像素块。

S303、按顺序从各幅图像中随机取出一个像素块进行第一轮选取，然后从各幅图像剩余的像素块中随机取出一个像素块进行第二轮选取，这样经过w×h轮选取后所有像素块被选完，得到一个存储块矩阵B＝其中m为图像数量，T_zX_ij为第i轮选取时，从第z幅图像随机选取的第X_ij个像素块，这里X_ij∈[1,w×h]。

参照图5，从第一幅图像到第m幅图像，依次随机选取一个像素块，然后继续在各个图像剩余的像素块中继续随机选取，直至所有图像的像素块选择完毕。这里标记m幅图像分别为T₁、T₂、…、T_m，在第一轮选取中，图像T₁的第X₁₁个像素块被选中，图像T₂的第X₁₂个像素块被选中，图像T_m的第X_1m个像素块被选中，被选择的像素块分别标记为T₁X₁₁、T₂X₁₂、、T_mX_1m。依次类推，那么，在第i轮选取时，从第z幅图像随机选取的第X_ij个像素块，可以标记为T_zX_ij。所有图像的像素块被选择完后，得到一个存储块矩阵B＝该矩阵为图像拆分后重新组合得到的数据。

S304、为存储块矩阵中的每个像素块乘以一个亮度因子，得到变形矩阵其中其中函数表示像素块F的平均亮度值，D为基准亮度值，所述处理后的增量文件为所述变形矩阵C。当j＝m时，当j＝1时，

为了进一步对像素块中的数据进行加密，本步骤中对每个像素块乘以一个亮度因子，像素块T_zX_ij的亮度因子为α_ij，对于第i轮选取，图像T_z中随机选取的第X_ij个像素块的亮度因子与其他所有图像当前轮所选取的像素块相关，而且还有前后两副图像所选取的平均亮度相关，表达式中，D为基准亮度值，为默认已知定值。

S305、生成当前影像文件对应的密钥，所述密钥中包括w和h，还包括密钥矩阵

图像经过拆分组合处理后，在前置服务器端需要通过密钥才能实现解密还原。这里密钥包括图中拆分时所选择的w和h，当然还包括密钥矩阵这里密钥矩阵为每轮选择中，每幅图像具体选择的像素块的编号X_ij。当然为了方便快速计算，所述密钥还包括亮度因子矩阵

上述密钥矩阵E中，进一步可以对密钥矩阵进行变形，使得密钥矩阵更为安全。这里对所述括密钥矩阵从左上角开始进行2×2区域分割，每个区域有4个元素，对每个区域内的元素按照顺时针方向转动一个位置，若密钥矩阵的列数为奇数，则不处理最后一列元素，若密钥矩阵的行数为奇数，则不处理最后一行元素。

步骤S204、每隔预设时间扫描一次是否有新增的影像文件，即增量文件。

步骤S205、若存在增量文件，则通过利用sockets套接字结合完成的端口将处理后的增量文件和密钥以及对应的患者编号、检查编号同步到云端服务器。

本实施例与实施例一不同之处在于，本实施例中，前端服务器在保存影像文件后，需要对影像文件进行拆分组合处理，即加密处理，并得到密钥。然后再每隔预设时间扫描是否新增的影像文件，及增量文件，该增量文件未经过处理后的文件数据。若存在增量文件，利用sockets套接字端口，将增量文件以及对应的患者编号、检查编号同步到云端服务器。这样影像文件经过处理，在没有得到密钥的情况下，是无法还原患者的影像文件，保证了患者的隐私，特别是针对一些重要客户，对影像文件加密处理显得尤为重要。

另外，具体实现时，上述步骤S205具体包括：

首先，向云端服务器发送一个握手信号；

然后，当接收到反馈信号后，将患者编号和检测编号发送至云端服务器，并接收云端服务器返回的存储地址；

最后，获取患者编号的最后一字节，当为奇数时，将变形矩阵C中的奇数行像素块同步至云端服务器，然后将偶数行像素块同步至云端服务器，最后将密钥同步至云端服务器；当为偶数时，将变形矩阵C中的偶数行像素块同步至云端服务器，然后将奇数行像素块同步至云端服务器，最后将密钥同步至云端服务器。

实施例三:

图6示出了本发明实施例提供的前置服务器的结构，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本实施例提供的前置服务器包括：

数据刷新单元71，用于每隔一定时间间隔刷新一次视图，当发现PACS系统中有新增数据时，读取新增的患者编号、检查编号以及影像文件的存储路径；

文件存储单元72，用于根据所述影像文件的存储路径读取影像文件，并存储到文件夹中；

扫描判断单元73，用于每隔预设时间扫描一次是否有新增的影像文件，即增量文件；

数据同步单元74，用于若存在增量文件时，通过利用sockets套接字结合完成的端口将增量文件以及对应的患者编号、检查编号同步到云端服务器。

上述各个功能单元71-74对应实现了实施例一中的步骤S101-S104。具体所实现的功能这里不再赘述。

实施例四:

图7示出了本发明实施例提供的前置服务器的结构，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

本实施例提供的前置服务器包括：

数据刷新单元81，用于每隔一定时间间隔刷新一次视图，当发现PACS系统中有新增数据时，读取新增的患者编号、检查编号以及影像文件的存储路径；

文件存储单元82，用于根据所述影像文件的存储路径读取影像文件，并存储到文件夹中；

图像处理单元83，用于对存储的影像文件进行图像拆分组合处理，并生成密钥。

扫描判断单元84，用于每隔预设时间扫描一次是否有新增的影像文件，即增量文件；

数据同步单元85，用于若存在增量文件时，通过利用sockets套接字结合完成的端口将处理后的增量文件和密钥以及对应的患者编号、检查编号同步到云端服务器。

上述各个功能单元81-85对应实现了实施例二中的步骤S201-S205。具体所实现的功能这里不再赘述。

作为一种优选结构，如图8所示，上述图像处理单元83包括：

图像排序模块831，用于将影像文件中所有图像按照时间顺序进行排序；

图像拆分模块832，用于针对每一幅图像，在宽度方向随机生成w-1个点，在高度方向随机生成h-1个点，每幅图像拆分成w×h个网格像素块；

像素选取模块833，用于按顺序从各幅图像中随机取出一个像素块进行第一轮选取，然后从各幅图像剩余的像素块中随机取出一个像素块进行第二轮选取，这样经过w×h轮选取后所有像素块被选完，得到一个存储块矩阵B＝其中m为图像数量，T_zX_ij为第i轮选取时，从第z幅图像随机选取的第X_ij个像素块，这里X_ij∈[1,w×h]；

矩阵变形模块834，用于为存储块矩阵中的每个像素块乘以一个亮度因子，得到变形矩阵其中其中函数表示像素块F的平均亮度值，D为基准亮度值，所述处理后的增量文件为所述变形矩阵C；

密钥生成模块835，用于生成当前影像文件对应的密钥，所述密钥中包括w和h，还包括密钥矩阵

所述密钥生成模块835，还包括：

密钥处理单元，用于所述括密钥矩阵从左上角开始进行2×2区域分割，每个区域有4个元素，对每个区域内的元素按照顺时针方向转动一个位置，若密钥矩阵的列数为奇数，则不处理最后一列元素，若密钥矩阵的行数为奇数，则不处理最后一行元素。

进一步的，作为一种优选结构，所述数据同步单元85包括：

信号发送模块，用于向云端服务器发送一个握手信号；

数据发送模块，用于当接收到反馈信号后，将患者编号和检测编号发送至云端服务器，并接收云端服务器返回的存储地址；

影像同步模块，用于获取患者编号的最后一字节，当为奇数时，将变形矩阵C中的奇数行像素块同步至云端服务器，然后将偶数行像素块同步至云端服务器，最后将密钥同步至云端服务器；当为偶数时，将变形矩阵C中的偶数行像素块同步至云端服务器，然后将奇数行像素块同步至云端服务器，最后将密钥同步至云端服务器。

本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种医疗PACS系统影像数据的同步方法，其特征在于，所述方法包括：

每隔一定时间间隔刷新一次视图，当发现PACS系统中有新增数据时，读取新增的患者编号、检查编号以及影像文件的存储路径；

根据所述影像文件的存储路径读取影像文件，并存储到文件夹中；

每隔预设时间扫描一次是否有新增的影像文件，即增量文件；

若存在增量文件，则通过利用sockets套接字结合完成的端口将增量文件以及对应的患者编号、检查编号同步到云端服务器；

其中，在所述根据所述影像文件的存储路径读取影像文件，并存储到文件夹中的步骤之后，还包括：

对存储的影像文件进行图像拆分组合处理，并生成密钥；

并且在所述将增量文件以及对应的患者编号、检查编号同步到云端服务器步骤中，将处理后的增量文件和密钥以及对应的患者编号、检查编号同步到云端服务器；

其中，所述对存储的影像文件进行图像拆分组合处理，并生成密钥步骤，具体包括：

将影像文件中所有图像按照时间顺序进行排序；

针对每一幅图像，在宽度方向随机生成w-1个点，在高度方向随机生成h-1个点，每幅图像拆分成w×h个网格像素块；

按顺序从各幅图像中随机取出一个像素块进行第一轮选取，然后从各幅图像剩余的像素块中随机取出一个像素块进行第二轮选取，这样经过w×h轮选取后所有像素块被选完，得到一个存储块矩阵其中m为图像数量，T_zX_ij为第i轮选取时，从第z幅图像随机选取的第X_ij个像素块，这里X_ij∈[1,w×h]；

为存储块矩阵中的每个像素块乘以一个亮度因子，得到变形矩阵

其中其中函数表示像素块F的平均亮度值，D为基准亮度值，所述处理后的增量文件为所述变形矩阵C；

生成当前影像文件对应的密钥，所述密钥中包括w和h，还包括密钥矩阵

2.如权利要求1所述方法，其特征在于，对所述括密钥矩阵从左上角开始进行2×2区域分割，每个区域有4个元素，对每个区域内的元素按照顺时针方向转动一个位置，若密钥矩阵的列数为奇数，则不处理最后一列元素，若密钥矩阵的行数为奇数，则不处理最后一行元素。

3.如权利要求2所述方法，其特征在于，所述将处理后的增量文件和密钥以及对应的患者编号、检查编号同步到云端服务器步骤，具体包括：

向云端服务器发送一个握手信号；

当接收到反馈信号后，将患者编号和检测编号发送至云端服务器，并接收云端服务器返回的存储地址；

获取患者编号的最后一字节，当为奇数时，将变形矩阵C中的奇数行像素块同步至云端服务器，然后将偶数行像素块同步至云端服务器，最后将密钥同步至云端服务器；当为偶数时，将变形矩阵C中的偶数行像素块同步至云端服务器，然后将奇数行像素块同步至云端服务器，最后将密钥同步至云端服务器。

4.一种前置服务器，其特征在于，所述前置服务器包括：

数据刷新单元，用于每隔一定时间间隔刷新一次视图，当发现PACS系统中有新增数据时，读取新增的患者编号、检查编号以及影像文件的存储路径；

文件存储单元，用于根据所述影像文件的存储路径读取影像文件，并存储到文件夹中；

扫描判断单元，用于每隔预设时间扫描一次是否有新增的影像文件，即增量文件；

数据同步单元，用于若存在增量文件时，通过利用sockets套接字结合完成的端口将增量文件以及对应的患者编号、检查编号同步到云端服务器；

其中，所述前置服务器还包括：

图像处理单元，用于对存储的影像文件进行图像拆分组合处理，并生成密钥；

其中，所述图像处理单元包括：

图像排序模块，用于将影像文件中所有图像按照时间顺序进行排序；

图像拆分模块，用于针对每一幅图像，在宽度方向随机生成w-1个点，在高度方向随机生成h-1个点，每幅图像拆分成w×h个网格像素块；

像素选取模块，用于按顺序从各幅图像中随机取出一个像素块进行第一轮选取，然后从各幅图像剩余的像素块中随机取出一个像素块进行第二轮选取，这样经过w×h轮选取后所有像素块被选完，得到一个存储块矩阵B＝其中m为图像数量，T_zX_ij为第i轮选取时，从第z幅图像随机选取的第X_ij个像素块，这里X_ij∈[1,w×h]；

矩阵变形模块，用于为存储块矩阵中的每个像素块乘以一个亮度因子，得到变形矩阵其中其中函数表示像素块F的平均亮度值，D为基准亮度值，所述处理后的增量文件为所述变形矩阵C；

密钥生成模块，用于生成当前影像文件对应的密钥，所述密钥中包括w和h，还包括密钥矩阵

5.如权利要求4所述前置服务器，其特征在于，所述密钥生成模块还包括：

密钥处理单元，用于所述括密钥矩阵从左上角开始进行2×2区域分割，每个区域有4个元素，对每个区域内的元素按照顺时针方向转动一个位置，若密钥矩阵的列数为奇数，则不处理最后一列元素，若密钥矩阵的行数为奇数，则不处理最后一行元素。

6.如权利要求5所述前置服务器，其特征在于，所述数据同步单元包括：

信号发送模块，用于向云端服务器发送一个握手信号；

数据发送模块，用于当接收到反馈信号后，将患者编号和检测编号发送至云端服务器，并接收云端服务器返回的存储地址；

影像同步模块，用于获取患者编号的最后一字节，当为奇数时，将变形矩阵C中的奇数行像素块同步至云端服务器，然后将偶数行像素块同步至云端服务器，最后将密钥同步至云端服务器；当为偶数时，将变形矩阵C中的偶数行像素块同步至云端服务器，然后将奇数行像素块同步至云端服务器，最后将密钥同步至云端服务器。