CN107945851A - 数据存储处理系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数据存储处理系统及其方法，该系统包括：能谱CT机，用于生成数据，数据是图像数据和视频数据中至少一种；数据存储管理单元，用于判断数据种类；当判断数据是单能量图像数据的情况下，将单能量图像数据传输到PACS系统中进行存储；当判断数据是带有基物质信息的图像数据或混合能量图像数据的情况下，将带有基物质信息的图像数据传输到独立存储系统中进行存储；后处理工作站，用于处理存储在独立存储系统中的数据；交换机设备，用于将能谱CT机、数据存储管理单元、PACS服务器软件和后处理工作站之间数据的交互；PACS服务器系统。本发明解决了由于信息量庞大造成的存储容量短缺、处理延迟和难以并发访问的技术问题。

Description

数据存储处理系统及其方法

技术领域

本发明涉及医疗技术领域，具体而言，涉及一种数据存储处理系统及其方法。

背景技术

目前，能谱CT在能谱成像模式下能够生成多种图像数据，信息量非常大，是常规CT图像数据的10倍以上，能谱成像扫描数据通过工作站的后处理功能，生成能谱曲线、各种基物质影像、有效原子序数等信息。由于信息量庞大，如何解决能谱成像扫描海量数据的存储和科学管理的问题给我们带来新的挑战，如果像现有技术中的方案那样将所有能谱成像数据全部传输到图像存储与传输系统(PACS)，PACS存储压力势必巨大，也会严重影响日常的医疗工作流程，进而发生存储容量短缺、处理延迟和难以并发访问等问题。现有技术中解决上述问题的方式是采用DVD光盘或移动硬盘存储海量数据，而该解决方案在数据的管理和调阅上也存在很大问题，费时费力、经常出现数据损坏丢失现象。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种数据存储处理系统及其方法，以至少解决由于信息量庞大造成的存储容量短缺、处理延迟和难以并发访问的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种数据存储处理系统，包括：能谱CT机，用于生成数据，所述数据是图像数据和视频数据中至少一种；数据存储管理单元，用于判断所述数据的种类；当判断结果为所述数据是单能量图像数据的情况下，将所述单能量图像数据传输到图像存储与传输系统中进行存储；当判断结果为所述数据是单能带有基物质信息的图像数据或混合能量图像数据的情况下，将带有基物质信息的图像数据传输到独立存储系统中进行存储；后处理工作站，用于处理存储在独立存储系统中的数据；交换机设备，用于将所述能谱CT机、数据存储管理单元、图像存储与传输系统和后处理工作站之间数据的交互；图像存储与传输系统，安装于所述交换机设备。

进一步地，所述数据存储管理单元还用于分别设置并存储所述后处理工作站、能谱CT机和图像存储与传输系统的标识，其中，所述标识包括设备名称、设备在网络中的地址、设备在网络中连接的网络端口号；根据所述标识对所述后处理工作站、所述能谱CT机和所述图像存储与传输系统中的数据进行交换。

进一步地，所述数据存储管理单元包括：存储服务器和磁盘阵列。

进一步地，所述数据存储管理单元还包括：查询显示模块，用于选择要显示的数据类别，其中，所述数据类别为所有检查数据、分项检查数据、序列检查数据和图像；根据查询结果按照所述数据类别进行显示。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种数据存储处理方法，包括：获取数据，其中，所述数据是图像数据和视频数据中至少一种；判断所述数据的种类；当判断结果为所述数据是单能量图像数据的情况下，将所述单能量图像数据传输到图像存储与传输系统中进行存储；当判断结果为所述数据是单能带有基物质信息的图像数据或混合能量图像数据的情况下，将带有基物质信息的图像数据传输到独立存储系统中进行存储；对所述数据进行处理。

进一步地，在判断获取所述数据的种类之前还包括：分别设置并存储所述后处理工作站、能谱CT机和图像存储与传输系统的标识，其中，所述标识包括设备名称、设备在网络中的地址、设备在网络中连接的网络端口号；根据所述标识对所述后处理工作站、所述能谱CT机和所述图像存储与传输系统中的数据进行交换。

进一步地，对所述数据进行处理之后包括：根据预设查询条件或所述标识对所述数据进行查询；选择要显示的数据类别，其中，所述数据类别为所有检查数据、分项检查数据、序列检查数据和图像；根据查询结果按照所述数据类别进行显示。

在本发明实施例中，采用能谱CT机，用于生成数据，所述数据是图像数据和视频数据中至少一种；数据存储管理单元，用于判断所述数据的种类；当判断结果为所述数据是单能量图像数据的情况下，将所述单能量图像数据传输到PACS系统中进行存储；当判断结果为所述数据是单能带有基物质信息的图像数据或混合能量图像数据的情况下，将带有基物质信息的图像数据传输到独立存储系统中进行存储；后处理工作站，用于处理存储在独立存储系统中的数据；交换机设备，用于将所述能谱CT机、数据存储管理单元、图像存储与传输系统和后处理工作站之间数据的交互；图像存储与传输系统，安装于所述交换机设备，通过增加独立的数据存储管理单元的方式，将数据进行分类存储，达到了扩增存储容量和提高处理效率，避免延迟的技术效果，进而解决了由于信息量庞大造成的存储容量短缺、处理延迟和难以并发访问的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种数据存储处理系统的示意图；

图2是根据本实施例中的一种数据存储处理系统的操作界面示意图；

图3是根据本实施例中的一种数据存储处理系统与现有技术的图像数据存储流程对比图；

图4是根据本实施例中的一种数据存储处理系统与现有技术的图像数据调取流程对比图。

图5是根据本发明实施例的一种数据存储处理方法的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使

用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本发明实施例，提供了一种数据存储处理系统的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的数据存储处理系统，如图1所示，该系统包括如下装置：能谱CT机，用于生成数据，数据是图像数据和视频数据中至少一种；数据存储管理单元，用于判断获取数据的种类；当判断结果为数据是单能量图像数据的情况下，将单能量图像数据传输到图像存储与传输系统(Picture archiving and communication system,PACS)中进行存储；当判断结果为数据是带有基物质信息的图像数据或混合能量图像数据的情况下，将带有基物质信息的图像数据传输到独立存储系统中进行存储；后处理工作站，用于处理存储在独立存储系统中的数据；交换机设备，用于将能谱CT机、数据存储管理单元、图像存储与传输系统软件和后处理工作站之间数据的交互；图像存储与传输系统，安装于交换机设备。

上述系统中的数据存储管理单元将数据进行分类存储，数据共分为3种：混合能量图像(Quality Check，QC)，此种图像数据类似于常规CT图像数据、单能量图像数据(单keV)及单能带有基物质信息的图像数据(Monochromatic，MONO)，此种数据可以进行各种后处理能谱数据。MONO图像数据信息(2.3M/幅左右)大小是QC、单keV及常规扫描(0.22M/幅左右)图像大小的10倍左右；将单keV图像数据传输到PACS系统，可以用于日常医疗工作；将所有QC、单keV、MONO图像数据传输到数据存储管理单元进行存储，该数据存储管理单元是独立存储系统，用于科研、教学；独立存储系统，可以每天24小时开机运行，方便科研人员、医生等随时进行调阅、处理。

通过上述系统中的数据存储管理单元将数据进行分类存储，从而将经常需要调取并且占用存储空间较大的数据单独进行存储，现有技术只能将数据一起进行存储并且由于该存储方式占用大量存储容量，处理速度势必延迟，而且由于存储容量已经被大量占用当有多人同时访问时难以并发，不便于查询。上述系统解决了现有技术中存在的存储容量短缺、处理延迟和难以并发访问的问题，提高了存储容量和处理效率。

上述系统中的数据存储管理单元，在一个可选的实施方式中，还用于分别设置并存储后处理工作站、能谱CT机和图像存储与传输系统的标识，其中，标识包括设备名称、设备在网络中的地址、设备在网络中连接的网络端口号；根据标识对后处理工作站、能谱CT机和图像存储与传输系统中的数据进行交换。

数据存储管理单元、服后处理工作站及能谱CT机通过网线与图像存储与传输系统的主交换机相连，并对上述设备分配和设置标识，标识为AE、IP和PORT number(AE是设备在网络中的命名、IP是设备在网络中的地址、PORTnumber是网络端口号)，然后在数据存储管理单元中设置每台后处理工作站、能谱CT机和图像存储与传输系统的标识，同时在每台后处理工作站、能谱CT机和图像存储与传输系统的网络连接中设置存储系统的AE、IP和PORTnumber，实现上述设备与存储系统之间的数据交换。

通过上述系统实现数据的交互，现有技术中使用光盘或移动硬盘存储的图像数据调阅，必须在CT主机上完成，并且必须在停止扫描(也就是空闲或业余时间)的情况下从主机将图像数据传输到后处理工作站，进行图像后处理工作。而采用上述系统，可以在后处理工作站上非常方便查询和调阅存储系统中影像数据；并且多台后处理工作站可以同时访问存储系统，获取图像数据；也可以在存储系统的操作界面进行查询，将影像数据直接推送到相应的后处理工作站；经后处理生成新的影像数据也可以推送到存储系统进行归档；存储系统还可以与PACS之间进行数据交换，极大方便了应用GSI数据进行医疗及科研工作。

在一个可选的实施方式中，上述数据存储管理单元包括：存储服务器和磁盘阵列。为了存储系统的数据安全，如图1所示，磁盘阵列可以采用了RAID5的架构，RAID5方式构建的磁盘阵列在1块硬盘损坏或磁盘阵列卡阵列信息丢失的情况下均可用专业数据恢复软件恢复数据，确保图像数据的安全。如果把所有能谱CT的图像数据都传到PACS，则造成PACS的压力很大，DVD或移动硬盘存储是目前能量CT用户广泛采用的方法，有时1张DVD的空间(4.7GB)不能存储1个病人的所有能谱图像数据，很不方便，容易丢失，更重要的是对图像的查询和调阅非常不方便，需要把数据重新导入主机(工作时间影响扫描不能进行)，导入过程时间长，影响主机内的影像信息。而且，光盘或移动硬盘一旦出现损坏，数据几乎不可能恢复。而采用本申请的上述系统，图像数据可以自动传到数据存储管理单元，不影响CT正常扫描工作，便于数据的转存和调取。

除此之外，现有技术中大量科研数据的保存及调阅耗费科研人员很多时间，同时还受到CT设备使用限制，需在CT停机的情况下导出图像数据，并且必须从CT主机上导出图像数据，非常不方便，浪费大量时间，而本系统中的数据存储管理单元，可以由能谱CT主机将扫描的能谱图像数据自动传输到该系统的磁盘阵列中，节省大量宝贵时间，并且不受时间和地域限制，只要与存储系统在同一局域网内，即可以随时查询、调阅影像数据，大大提高科研效率；同时，该系统可以针对存储量大的数据，从而显著提高科研数据的样本数。

在一个可选的实施方式中，数据存储管理单元还包括：查询显示模块，用于选择要显示的数据类别，其中，数据类别为所有检查数据、分项检查数据、序列检查数据和图像；根据查询结果按照数据类别进行显示。查询显示模块可以为数据库系统，该数据库系统有查询的功能。数据存储管理单元是独立存储系统，该独立存储系统的应用软件采用的是服务器级的存储软件，具有独立完善的数据库系统，图像数据存储的图像格式和存储方式与PACS完全一致(DICOM格式)。因此，在科研活动中，尽管有如此庞大的能谱数据量，也能够快速查找到相应影像数据，可以通过多种手段进行查询和列表，如：影像号、病人姓名、检查日期、设备检查号、检查部位等其中任何一个条件进行查询，缩短数据测量、统计时间。

如图2所示，图2是操作界面示意图，数据存储管理单元提供方便直观的操作界面可以通过影像号、病人姓名等进行查询；选取与存储系统相连的终端或系统进行数据交换；显示所查询的病人的所有检查、分项检查、序列检查及图像；可以从PACS或其他终端获取影像数据、删除系统中不用数据、将系统中的数据推送到相应终端；显示所查询病人的各个检查序列的缩略图。除此之外，还可以在操作界面任意选择要获取的图像和想要删除的图像。

通过上述系统，便于随时根据需要调阅数据，还可以在系统中很方便地添加存储和调阅终端，实现了多台图像后处理工作站可同时查询和调阅独立存储系统的图像数据，同时存储服务器也可以向任何一个终端及PACS推送图像数据，其海量存储使得科研的样本数得到充分保证，图3是根据本实施例中的一种数据存储处理系统与现有技术的图像数据存储流程对比图；图4是根据本实施例中的一种数据存储处理系统与现有技术的图像数据调取流程对比图。如图3和图4所示上述系统与现有技术中的光盘存储对比，极大提高临床科研工作效率。

下面通过一个可选的实施方式对上述系统进行说明：

上述系统由以下组成：硬件采用DELL T5500服务器一台，可扩容磁盘DELLPowervault MD1200阵列柜(可以为3个阵列柜，容量为150TB)。系统软件为windows XP，应用软件采用岱嘉公司图像存储与传输系统软件(Picture archiving and communicationsystem,PACS)。入网设备可以采用2台能谱CT机(GE discovery HD750和Revolution CT)、7台能谱CT图像后处理工作站(AW4.6是工作站的型号，美国GE公司产品)、PACS系统及交换机设备、存储服务器及磁盘阵列。

本系统中的能量CT的检查数量约240部位/每天(含增强约100个部位)，常规扫描约160部位/天，GSI扫描约80部位/天(增强约60部位)。GSI扫描采用5mm层厚，重建出5mmQC图像、5mm70keV图像、5mmMONO图像、1.25mm70keV图像、1.25mmMONO图像，GSI扫描基本是增强的病例，每个病例的数据信息量平均为4GB左右，约120GB/天。而放射科所有的影像信息平均为30GB/天，如果将GSI扫描的所有数据传到PACS，会给PACS系统带来巨大压力，影响放射科的日常工作，图像存储、调阅速度将受到很大影响。独立的数据存储处理系统的使GSI图像的自动网络化独立存档，传输速度达6.0～7.0M/s；存储容量可以不断扩容，从最初的8TB可以经4次扩容，已达150TB容量，存储GSI扫描病例6万余例。

该数据存储处理系统用于医学影像能谱CT图像数据存储传输管理，具有自动获取影像数据、改变传统科研数据的存储模式、快速查询检索、安全高效、无限扩容特点、降低PACS压力的作用，该系统改变传统科研大数据的存储模式。完全采用图像自动传输模式，不影响临床工作，完全取代光盘、移动硬盘等。该数据存储处理系统与能谱CT主机相连，自动完成预设存储于该系统能谱CT图像数据的存储和传输。

科研数据的使用需要安全高效的管理，科研数据属于非开放影像信息，不能存储于全院PACS网，能谱CT数据量非常大，一幅图像相当于常规CT图像的10倍，要求存储和调阅速度快。该数据存储处理系统还可以快速查询检索，管理系统与7台(可增加)专用CT图像后处理工作站及能谱CT主机组成局域网，可在任何一台工作站上通过影像号、检查号、姓名、检查日期进行快速查询检索。

除此之外，传统的PACS服务全院医学影像的存储和调阅慢，当大量科研数据进入PACS，PACS的压力非常大，甚至引起网络瘫痪。该系统解决现有技术中大数据对PACS的压力问题，减少了网络瘫痪和延迟。

本发明实施例还提供了一种数据存储处理方法，该方法可以用于执行本发明实施例所提供的一种数据存储处理系统，本发明实施例的一种数据存储处理方法也可以通过本发明实施例所提供的一种数据存储处理系统来执行。如图5所示，图5是根据本发明实施例的一种数据存储处理方法流程图。一种数据存储处理方法包括：

S502.获取数据，其中，数据是图像数据和视频数据中至少一种；

S504.判断获取数据的种类；

S506.当判断结果为数据是单能量图像数据的情况下，将单能量图像数据传输到图像存储与传输系统中进行存储；

S508.当判断结果为数据是单能带有基物质信息的图像数据或混合能量图像数据的情况下，将带有基物质信息的图像数据传输到独立存储系统中进行存储；

S5010.对数据进行处理。

通过上述方法将数据进行分类存储，将经常需要调取并且占用存储空间较大的数据单独进行存储，现有技术只能将数据一起进行存储并且由于该存储方式占用大量存储容量，处理速度势必延迟，而且由于存储容量已经被大量占用当有多人同时访问时难以并发，不便于查询。上述系统解决了现有技术中存在的存储容量短缺、处理延迟和难以并发访问的问题，提高了存储容量和处理效率。

在判断获取数据的种类之前，需要设定标识使得各个装置之间相互交互，在一个可选的实施方式中，即分别设置并存储后处理工作站、能谱CT机和图像存储与传输系统的标识，其中，标识包括设备名称、设备在网络中的地址、设备在网络中连接的网络端口号；根据标识对后处理工作站、能谱CT机和图像存储与传输系统中的数据进行交换。

对数据进行处理可以是根据需要对数据进行查询，在一个可选的实施方式中，首先根据预设查询条件或标识对数据进行查询；选择要显示的数据类别，其，中，数据类别为所有检查数据、分项检查数据、序列检查数据和图像；其次，根据查询结果按照数据类别进行显示。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种数据存储处理系统，其特征在于，包括：

能谱CT机，用于生成数据，所述数据是图像数据和视频数据中至少一种；

数据存储管理单元，用于判断所述数据的种类；当判断结果为所述数据是单能量图像数据的情况下，将所述单能量图像数据传输到图像存储与传输系统中进行存储；当判断结果为所述数据是单能带有基物质信息的图像数据或混合能量图像数据的情况下，将带有基物质信息的图像数据传输到独立存储系统中进行存储；

后处理工作站，用于处理存储在独立存储系统中的数据；

交换机设备，用于将所述能谱CT机、数据存储管理单元、图像存储与传输系统和后处理工作站之间数据的交互；

图像存储与传输系统，安装于所述交换机设备。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据存储管理单元还用于分别设置并存储所述后处理工作站、能谱CT机和图像存储与传输系统的标识，其中，所述标识包括设备名称、设备在网络中的地址、设备在网络中连接的网络端口号；根据所述标识对所述后处理工作站、所述能谱CT机和所述图像存储与传输系统中的数据进行交换。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述数据存储管理单元包括：存储服务器和磁盘阵列。

4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述数据存储管理单元还包括：

查询显示模块，用于选择要显示的数据类别，其中，所述数据类别为所有检查数据、分项检查数据、序列检查数据和图像；根据查询结果按照所述数据类别进行显示。

5.一种数据存储处理方法，其特征在于，包括：

获取数据，其中，所述数据是图像数据和视频数据中至少一种；

判断所述数据的种类；

当判断结果为所述数据是单能量图像数据的情况下，将所述单能量图像数据传输到图像存储与传输系统中进行存储；

当判断结果为所述数据是单能带有基物质信息的图像数据或混合能量图像数据的情况下，将带有基物质信息的图像数据传输到独立存储系统中进行存储；

对所述数据进行处理。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在判断获取所述数据的种类之前还包括：

分别设置并存储所述后处理工作站、能谱CT机和图像存储与传输系统的标识，其中，所述标识包括设备名称、设备在网络中的地址、设备在网络中连接的网络端口号；

根据所述标识对所述后处理工作站、所述能谱CT机和所述图像存储与传输系统中的数据进行交换。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，对所述数据进行处理之后包括：

根据预设查询条件或所述标识对所述数据进行查询；

选择要显示的数据类别，其中，所述数据类别为所有检查数据、分项检查数据、序列检查数据和图像；

根据查询结果按照所述数据类别进行显示。