CN107403008A - 一种基于更新序列号眼科影像处理归档的方法 - Google Patents

一种基于更新序列号眼科影像处理归档的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种基于更新序列号眼科影像处理归档的方法，对计算机磁盘存储系统的文件分配表进行底层操作处理，通过操作系统接口直接访问磁盘文件系统中的更新序列号对实际环境中存在的已经存储的历史影像文件及实时产生的影像文件的影像文件进行统一归档。使用本发明可以不依托于任何第三方的医学影像归档及传输系统对磁盘系统中已经存储的历史影像文件及实时产生的影像文件进行归档，解决了多个不同品牌的医学影像归档及传输系统间影像文件数据无法统一归档的问题。

Description

一种基于更新序列号眼科影像处理归档的方法
技术领域
本发明涉及计算机信息技术及医学影像存储技术，特别涉及一种基于更新序列号眼科影像处理归档的方法。
背景技术
医学影像文件通常是以特定的文件目录位置及特定的文件后缀名存储在计算机磁盘上且文件的存储格式遵循DICOM标准，这些文件中通常还包含了病人的信息、检查的信息及检查图像的信息等，如果不通过数据库技术将这些文件进行归档那么日积月累的海量数据将给数据查询带来巨大的麻烦，通过使用医学影像归档及传输系统可以有效地对这些文件进行归档管理。
目前国内各类型医院基本都已配备医学影像归档及传输系统，但是由于生产和销售医学影像归档及传输系统的单位众多，每家单位都有自己的影像文件归档方法及标准，这些方法或标准通常都是封闭不开放且不统一的，因此很难将多个不同系统的数据进行统一的归档处理。如果要将多个不同品牌的医学影像归档及传输系统间存储的医学影像文件进行统一归档通常需要将多个品牌的系统全部更换为同一品牌的系统，这样做需要花费很大的人力、财力并且也造成很大的资源浪费。
因此如果能产生一种可以跨越多个不同系统限制且不依赖于任何第三方即可完成对影像文件统一归档的技术，可以大大降低多个医学影像归档及传输系统间数据统一共享的成本及执行难度并节约社会资源。
发明内容
发明目的：为了克服医院中现有多个医学影像归档及传输系统间医学影像文件无法统一归档的不足，本发明可以实现不依赖于第三方的支持对现有的一个或多个不同医学影像归档及传输系统间的医学影像文件进行统一归档。
技术方案：
本发明是基于Windows操作系统并依赖于数据库系统（数据库系统可以使用MicrosoftSQL Server或Oracle数据库等，本例中使用Oracle数据库系统，数据库版本为11g）支持并对计算机磁盘存储系统的文件分配表进行底层操作处理，通过操作系统接口直接访问磁盘文件系统中的更新序列号（USN）对实际环境中存在的两种（已经存储的历史影像文件及实时产生的影像文件）不同情况的影像文件进行统一归档（注：归档是指将磁盘上存储的影像文件信息以特定的数据格式存储到数据库系统中以便能快速地检索到这些文件），下面分别对两种不同情况进行说明。
一、已经存储的历史影像文件处理
a.根据医学影像归档及传输系统的工作方式，配置影像文件的存储目录位置及文件名后缀；
b.判断影像文件的存储目录的磁盘驱动器盘符，根据磁盘驱动器盘符获得驱动器的句柄；
c.通过驱动器句柄初始化更新序列号文件并获取更新序列号文件基本信息；
d.枚举更新序列号文件的数据信息，获取数据中指向目标文件的参数；
e.对比目标文件参数与第a步操作中的配置的信息是否匹配，如果匹配则继续执行下一步的操作，否则跳转至第j步操作；
f.读取目标文件中的病人信息（包括病人姓名、病人性别、病人年龄、病人出生日期）、检查信息（包括检查日期、检查时间、检查类型、检查标识号、检查唯一号）、序列信息（包括序列日期、序列时间、序列标识号、序列唯一号、序列描述信息）及图像信息（包括图像日期、图像时间、图像宽度、图像高度、图像位数、图像标识号、图像唯一号）；
g.将读取的病人信息写入数据库中病人信息表，将检查信息写入数据库中检查信息表，将序列信息写入数据库中序列信息表，将图像信息写入数据库中图像信息表并在图像信息表中记录文件的相对目录位置；
h.对写入的数据库数据进行唯一性约束（即同一文件的信息只允许在数据库中对应的表内出现一次）；
i.检查数据库中写入的信息是否完整有效，如果信息无效则回滚撤消数据库写入操作并将处理失败的文件记录到程序日志文件中；
j.判定当前处理的文件是否为更新序列号文件的最后一条数据，如果不是最后一条数据则跳转第d步操作，如果是最后一条数据则继续执行下一步操作；
k.关闭更新序列号文件，完成对历史影像文件的归档处理。
二、实时产生的影像文件处理
a.根据医学影像归档及传输系统的工作方式，配置影像文件的存储目录位置及文件名后缀；
b.判断影像文件的存储目录的磁盘驱动器盘符，根据磁盘驱动器盘符获得驱动器的句柄；
c.通过驱动器句柄初始化更新序列号文件并获取更新序列号文件基本信息；
d.等待操作系统产生磁盘操作事件；
e.当操作系统产生磁盘操作事件时，操作系统会触发更新序列号改变事件，捕捉更新序列号改变事件中的数据信息，获取数据中指向目标文件的参数；
f.对比目标文件参数与第a步操作中的配置的信息是否匹配，如果匹配则继续执行下一步的操作，否则跳转至第d步操作；
g.读取目标文件中的病人信息（包括病人姓名、病人性别、病人年龄、病人出生日期）、检查信息（包括检查日期、检查时间、检查类型、检查标识号、检查唯一号）、序列信息（包括序列日期、序列时间、序列标识号、序列唯一号、序列描述信息）及图像信息（包括图像日期、图像时间、图像宽度、图像高度、图像位数、图像标识号、图像唯一号）；
h.将读取的病人信息写入数据库中病人信息表，将检查信息写入数据库中检查信息表，将序列信息写入数据库中序列信息表，将图像信息写入数据库中图像信息表并在图像信息表中记录文件的相对目录位置；
i.对写入的数据库数据进行唯一性约束（即同一文件的信息只允许在数据库中对应的表内出现一次）；
j.检查数据库中写入的信息是否完整有效，如果信息无效则回滚撤消数据库写入操作并将处理失败的文件记录到程序日志文件中；
k. 跳转至第d步操作。
有益效果：使用本发明可以不依托于任何第三方的医学影像归档及传输系统对磁盘系统中已经存储的历史影像文件及实时产生的影像文件进行归档，解决了多个不同品牌的医学影像归档及传输系统间影像文件数据无法统一归档的问题。
附图说明
图1为本发明方法结构图。
图2为本发明对已经存储的历史影像文件处理的程序流程图。
图3为本发明对实时产生的影像文件处理的程序流程图。
具体实施方式
本发明是基于数据库系统运行，实施前需要安装Oracle数据库、创建好数据库表空间并创建好数据库用户（安装Oracle数据库、创建数据库表空间及创建数据库用户的具体操作本文档中不再叙述，请通过查阅Oracle官方网站教程或其它数据库培训机构的相关文档完成），这里我们假定已经创建好一个名称为“HMPACS”的数据库表空间并授予了“hmuser”用户对“HMPACS”表空间具有数据库管理员权限。
使用“hmuser”用户登录“HMPACS”数据库表空间，创建以下四个数据库表“T_PATIENT”、“T_STUDY”、“T_SERIES”、“T_IMAGE”分别用于存储病人信息、检查信息、序列信息及图像信息，各表的数据库字段情况如下：
1.T_PATIENT表
字段名称 字段类型 可否为空
F_PATIENTNAME VARchar(256) 是
F_PATIENTSEX VARchar(64) 是
F_PATIENTDOB VARchar(64) 是
F_PATIENTAGE VARchar(64) 是
F_PATIENTID VARchar(64) 否
2.T_STUDY表
字段名称 字段类型 可否为空
F_STUDYDATE VARchar(64) 是
F_STUDYTIME VARchar(64) 是
F_STUDYMODALITY VARchar(64) 是
F_STUDYDESC VARchar(64) 是
F_STUDYUID VARchar(64) 是
F_STUDYID VARchar(64) 否
F_ PATIENTID VARchar(64) 否
3.T_SERIES表
字段名称 字段类型 可否为空
F_SERIESDATE VARchar(64) 是
F_SERIESTIME VARchar(64) 是
F_SERIESDESC VARchar(64) 是
F_SERIESUID VARchar(64) 是
F_SERIESID VARchar(64) 否
F_STUDYID VARchar(64) 否
F_PATIENTID VARchar(64) 否
4.T_IMAGE表
字段名称 字段类型 可否为空
F_IMAGEDATE VARchar(64) 是
F_IMAGETIME VARchar(64) 是
F_IMAGEWIDTH INTEGER 是
F_IMAGEHEIGHT INTEGER 是
F_IMAGEBIT INTEGER 是
F_IMAGEFILENAME VARchar(256) 是
F_IMAGEFILEPATH VARchar(256) 是
F_IMAGEUID VARchar(64) 是
F_IMAGEID VARchar(64) 否
F_SERIESID VARchar(64) 否
F_STUDYID VARchar(64) 否
F_PATIENTID VARchar(64) 否
数据库表准备完成后可以通过Oracle提供的数据库客户端驱动程序使用“hmuser”用户对其进行数据查询及写入操作。
本发明处理的更新序列号是基于Windows操作系统中NTFS格式分区的磁盘驱动器，本发明文档中的实施方式假定当前实施环境中存在一个NTFS格式的磁盘分区D（即：D盘），并且在磁盘分区D中存在文件目录IMGDATA（即：D:\IMGDATA）用于存放历史影像文件及实时产生的影像文件，IMGDATA目录中存放着A.dcm，B.dcm，C.dcm三个影像文件。
根据本发明的特点，下面分别对已经存储的历史影像文件及实时产生的影像文件这两种不同情况的医学影像文件归档方法进行实施说明。
实施例1 已经存储的历史影像文件归档
使用操作系统自带的文本编辑软件打开应用本方法实现的计算机程序配置文件，修改配置文件的监视目录为“D:\IMGDATA”，监视文件后缀名为“.dcm”并指定连接到“HMPACS”表空间的数据库连接参数。
启动应用本方法实现的计算机程序，如图2所示程序自动读取配置文件中监视目录、监视文件后缀名及数据库连接等参数；参数读取完成后程序检查磁盘驱动器D是否存在，如果磁盘驱动器正常则通过API函数获取磁盘驱动器的句柄。
成功获取磁盘驱动器句柄后调用API函数打开更新序列号文件，读取更新序列号文件的基本信息用于初始化文件数据遍历功能。
以上操作完成后程序将开始遍历更新序列号的数据信息，更新序列号每遍历出一个数据值程序会通过API函数查询这个数据值对应的文件信息，将获取的文件信息的文件目录位置与监视目录参数进行对比，对比后如果文件目录位置不为“D:\IMGDATA”则放弃此条数据，遍历下一条数据；如果文件目录位置相同则继续对比文件后缀名与监视文件后缀名，判断文件后缀名为“.dcm”则继续执行下一步操作，否则遍历下一条数据。
当判定遍历出的数据是需要归档的数据后通过解析DICOM文件信息，读取文件中病人姓名、病人性别、病人年龄、病人出生日期、检查日期、检查时间、检查类型、检查标识号、检查唯一号、序列日期、序列时间、序列标识号、序列描述信息、序列唯一号、图像日期、图像时间、图像宽度、图像高度、图像位数、图像标识号、图像唯一号信息。
通过数据库连接参数连接到数据库，分别将获取的病人姓名、病人性别、病人年龄、病人出生日期信息写入到T_PATIENT表的以下F_PATIENTNAME、F_PATIENTSEX、F_PATIENTDOB、F_PATIENTAGE字段并创建F_PATIENTID字段值。
将获取的检查日期、检查时间、检查类型、检查标识号、检查唯一号信息写入到T_STUDY表的以下F_STUDYDATE、F_STUDYTIME、F_STUDYMODALITY、F_STUDYDESC、F_STUDYUID字段并创建F_STUDYID字段值，将T_PATIENT表的F_PATIENTID字段值写入T_STUDY表的F_PATIENTID字段。
将获取的序列日期、序列时间、序列标识号、序列描述信息、序列唯一号写入T_SERIES表的以下F_SERIESDATE、F_SERIESTIME、F_SERIESDESC、F_SERIESUID字段并创建F_SERIESID字段值，将T_STUDY表的F_STUDYID字段值写入T_SERIES表的F_STUDYID字段，将T_PATIENT表的F_PATIENTID字段值写入T_SERIES表的F_ PATIENTID字段。
将获取的图像日期、图像时间、图像宽度、图像高度、图像位数、图像唯一号信息写入到T_IMAGE表的以下F_IMAGEDATE、F_IMAGETIME、F_IMAGEWIDTH、F_IMAGEHEIGHT、F_IMAGEBIT、F_IMAGEUID 字段，将影像文件的文件名写入F_IMAGEFILENAME字段，将影像文件的路径写入F_IMAGEFILEPATH字段并创建F_IMAGEID字段值，将T_SERIES表的F_SERIESID字段值写入T_IMAGE表的F_ SERIESID字段，将T_STUDY表的F_ STUDYID字段值写入T_IMAGE表的F_ STUDYID字段，将T_PATIENT表的F_PATIENTID字段值写入T_IMAGE表的F_ PATIENTID字段。
检查数据库表“T_PATIENT”、“T_STUDY”、“T_SERIES”、“T_IMAGE”中数据信息是否都已经写入完整，如果数据写入不完整则删除已经写入的数据库数据并将当前处理的文件写入到数据处理失败日志文件中。
重复更新序列号遍历操作，直至遍历到更新序列号文件的最后一条数据，完成所有遍历操作后数据库表“T_PATIENT”、“T_STUDY”、“T_SERIES”、“T_IMAGE”中会出现对应IMGDATA目录中存放的A.dcm，B.dcm，C.dcm三个文件的数据信息。
通过循环遍历更新序列号数据、判断更新序列号改变事件、判断文件信息、写入数据库信息这种处理方式可以实现对已经存储的历史影像文件归档。
如果需要查询已经归档的影像文件数据，可以通过使用“hmuser”用户连接连接到“HMPACS”数据库表空间，使用病人姓名、检查时间、图像时间等查询条件，根据条件参数查询到符合条件的数据记录，在数据库表“T_IMAGE”中的F_IMAGEFILENAME及F_IMAGEFILEPATH字段存储着影像文件的文件名及存储目录位置信息，用户可以根据这两个信息快速定位到需要的影像文件。
实施例2 实时产生的影像文件归档
使用操作系统自带的文本编辑软件打开应用本方法实现的计算机程序配置文件，修改配置文件的监视目录为“D:\IMGDATA”，监视文件后缀名为“.dcm”并指定连接到“HMPACS”表空间的数据库连接参数。
启动应用本方法实现的计算机程序，如图3所示程序自动读取配置文件中监视目录、监视文件后缀名及数据库连接等参数；参数读取完成后程序检查磁盘驱动器D是否存在，如果磁盘驱动器正常则通过API函数获取磁盘驱动器的句柄。
成功获取磁盘驱动器句柄后调用API函数打开更新序列号文件，读取更新序列号文件的基本信息并等待操作系统的磁盘操作触发更新序列号改变事件。
当操作系统发生磁盘操作时程序会触发更新序列号改变事件，在更新序列号改变事件中获取此次事件的数据值再通过API函数查询这个数据值对应的文件信息，将获取的文件信息的文件目录位置与监视目录参数进行对比，对比后如果文件目录位置不为“D:\IMGDATA”则放弃此条数据，等待下一次磁盘操作；如果文件目录位置相同则继续对比文件后缀名与监视文件后缀名，判断文件后缀名为“.dcm”则继续执行下一步操作，否则等待下一次磁盘操作。
当判定此次事件的数据是需要归档的数据后通过解析DICOM文件信息，读取文件中病人姓名、病人性别、病人年龄、病人出生日期、检查日期、检查时间、检查类型、检查标识号、检查唯一号、序列日期、序列时间、序列标识号、序列描述信息、序列唯一号、图像日期、图像时间、图像宽度、图像高度、图像位数、图像标识号、图像唯一号信息。
通过数据库连接参数连接到数据库，分别将获取的病人姓名、病人性别、病人年龄、病人出生日期信息写入到T_PATIENT表的以下F_PATIENTNAME、F_PATIENTSEX、F_PATIENTDOB、F_PATIENTAGE字段并创建F_PATIENTID字段值。
将获取的检查日期、检查时间、检查类型、检查标识号、检查唯一号信息写入到T_STUDY表的以下F_STUDYDATE、F_STUDYTIME、F_STUDYMODALITY、F_STUDYDESC、F_STUDYUID字段并创建F_STUDYID字段值，将T_PATIENT表的F_PATIENTID字段值写入T_STUDY表的F_PATIENTID字段。
将获取的序列日期、序列时间、序列标识号、序列描述信息、序列唯一号写入T_SERIES表的以下F_SERIESDATE、F_SERIESTIME、F_SERIESDESC、F_SERIESUID字段并创建F_SERIESID字段值，将T_STUDY表的F_STUDYID字段值写入T_SERIES表的F_STUDYID字段，将T_PATIENT表的F_PATIENTID字段值写入T_SERIES表的F_ PATIENTID字段。
将获取的图像日期、图像时间、图像宽度、图像高度、图像位数、图像唯一号信息写入到T_IMAGE表的以下F_IMAGEDATE、F_IMAGETIME、F_IMAGEWIDTH、F_IMAGEHEIGHT、F_IMAGEBIT、F_IMAGEUID 字段，将影像文件的文件名写入F_IMAGEFILENAME字段，将影像文件的路径写入F_IMAGEFILEPATH字段并创建F_IMAGEID字段值，将T_SERIES表的F_SERIESID字段值写入T_IMAGE表的F_ SERIESID字段，将T_STUDY表的F_ STUDYID字段值写入T_IMAGE表的F_ STUDYID字段，将T_PATIENT表的F_PATIENTID字段值写入T_IMAGE表的F_ PATIENTID字段。
检查数据库表“T_PATIENT”、“T_STUDY”、“T_SERIES”、“T_IMAGE”中数据信息是否都已经写入完整，如果数据写入不完整则删除已经写入的数据库数据并将当前处理的文件写入到数据处理失败日志文件中。
通过监视磁盘操作、判断更新序列号改变事件、判断文件信息、写入数据库信息这种循环处理方式可以实现对实时产生的影像文件归档。
如果需要查询已经归档的影像文件数据，可以通过使用“hmuser”用户连接连接到“HMPACS”数据库表空间，使用病人姓名、检查时间、图像时间等查询条件，根据条件参数查询到符合条件的数据记录，在数据库表“T_IMAGE”中的F_IMAGEFILENAME及F_IMAGEFILEPATH字段存储着影像文件的文件名及存储目录位置信息，用户可以根据这两个信息快速定位到需要的影像文件。
本发明的术语含义如下：
API（Application Programming Interface），应用程序编程接口；
DICOM（Digital Imaging and Communications in Medicine），医学数字成像和通信；
Microsoft，美国微软公司；
NTFS（New Technology File System），美国微软公司推出的一种文件系统；
Oracle，美国甲骨文股份有限公司；
SQL Server，美国微软公司推出的关系型数据库管理系统；
USN（Update Service Number Journal或Change Journal），本发明中使用更新序列号代替；
Windows，美国微软公司研发的操作系统。

Claims (6)

1.一种基于更新序列号眼科影像处理归档的方法，其特征在于：
对计算机磁盘存储系统的文件分配表进行底层操作处理，通过操作系统接口直接访问磁盘文件系统中的更新序列号对实际环境中存在的已经存储的历史影像文件及实时产生的影像文件的影像文件进行统一归档。
2.根据权利要求 1 所述的基于更新序列号眼科影像处理归档的方法，其特征在于，通过操作系统接口直接访问磁盘文件系统中的更新序列号归档处理已经存储在磁盘介质上的历史影像文件包括以下步骤：
a.根据医学影像归档及传输系统的工作方式，配置影像文件的存储目录位置及文件名后缀；
b.判断影像文件的存储目录的磁盘驱动器盘符，根据磁盘驱动器盘符获得驱动器的句柄；
c.通过驱动器句柄初始化更新序列号文件并获取更新序列号文件基本信息；
d.枚举更新序列号文件的数据信息，获取数据中指向目标文件的参数；
e.对比目标文件参数与第a步操作中的配置的信息是否匹配，如果匹配则继续执行下一步的操作，否则跳转至第j步操作；
f.读取目标文件中的病人信息（包括病人姓名、病人性别、病人年龄、病人出生日期）、检查信息（包括检查日期、检查时间、检查类型、检查标识号、检查唯一号）、序列信息（包括序列日期、序列时间、序列标识号、序列唯一号、序列描述信息）及图像信息（包括图像日期、图像时间、图像宽度、图像高度、图像位数、图像标识号、图像唯一号）；
g.将读取的病人信息写入数据库中病人信息表，将检查信息写入数据库中检查信息表，将序列信息写入数据库中序列信息表，将图像信息写入数据库中图像信息表并在图像信息表中记录文件的相对目录位置；
h.对写入的数据库数据进行唯一性约束（即同一文件的信息只允许在数据库中对应的表内出现一次）；
i.检查数据库中写入的信息是否完整有效，如果信息无效则回滚撤消数据库写入操作并将处理失败的文件记录到程序日志文件中；
j.判定当前处理的文件是否为更新序列号文件的最后一条数据，如果不是最后一条数据则跳转第d步操作，如果是最后一条数据则继续执行下一步操作；
k.关闭更新序列号文件，完成对历史影像文件的归档处理。
3.根据权利要求 1-2所述的基于更新序列号眼科影像处理归档的方法，其特征在于，通过操作系统接口直接访问磁盘文件系统中的更新序列号事件消息实时归档处理产生的影像文件包括以下步骤：
a.根据医学影像归档及传输系统的工作方式，配置影像文件的存储目录位置及文件名后缀；
b.判断影像文件的存储目录的磁盘驱动器盘符，根据磁盘驱动器盘符获得驱动器的句柄；
c.通过驱动器句柄初始化更新序列号文件并获取更新序列号文件基本信息；
d.等待操作系统产生磁盘操作事件；
e.当操作系统产生磁盘操作事件时，操作系统会触发更新序列号改变事件，捕捉更新序列号改变事件中的数据信息，获取数据中指向目标文件的参数；
f.对比目标文件参数与第a步操作中的配置的信息是否匹配，如果匹配则继续执行下一步的操作，否则跳转至第d步操作；
g.读取目标文件中的病人信息（包括病人姓名、病人性别、病人年龄、病人出生日期）、检查信息（包括检查日期、检查时间、检查类型、检查标识号、检查唯一号）、序列信息（包括序列日期、序列时间、序列标识号、序列唯一号、序列描述信息）及图像信息（包括图像日期、图像时间、图像宽度、图像高度、图像位数、图像标识号、图像唯一号）；
h.将读取的病人信息写入数据库中病人信息表，将检查信息写入数据库中检查信息表，将序列信息写入数据库中序列信息表，将图像信息写入数据库中图像信息表并在图像信息表中记录文件的相对目录位置；
i.对写入的数据库数据进行唯一性约束（即同一文件的信息只允许在数据库中对应的表内出现一次）；
j.检查数据库中写入的信息是否完整有效，如果信息无效则回滚撤消数据库写入操作并将处理失败的文件记录到程序日志文件中；
k. 跳转至第d步操作。
4.根据权利要求 1-2 所述的基于更新序列号眼科影像处理归档的方法，其特征在于，通过驱动器句柄初始化更新序列号文件并获取更新序列号文件基本信息。
5.根据权利要求 1-2 所述的基于更新序列号眼科影像处理归档的方法，其特征在于，枚举更新序列号文件的数据信息，获取数据中指向目标文件的参数。
6.根据权利要求 1-3 所述的基于更新序列号眼科影像处理归档的方法，其特征在于，当操作系统产生磁盘操作事件时，操作系统会触发更新序列号改变事件，捕捉更新序列号改变事件中的数据信息，获取数据中指向目标文件的参数。
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