CN110853740A - 从dicom图像中提取影像扫描方案特征的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种从DICOM图像中提取影像扫描方案特征的系统，包括影像信息管理模块当患者扫描完影像检查时，将患者的DICOM图像传输给数据解析模块；数据解析模块对DICOM图像的DICOM文件头数据进行解析，从解析后的数据中提取患者的影像数据标签；数据处理模块对影像数据标签进行序列化，生成计算机可读数据，基于每个影像数据标签之间的层级关系，将可读数据生成关系图数据并进行本体标记；数据库模块存储关系图数据；扫描方案生成模块对关系图数据进行分析，生成该患者的影像扫描方案。本发明还公开了一种从DICOM图像中提取影像扫描方案特征的方法。本发明能提取影像检查的整体特征标签，可持续改进扫描知识库，提高医生的工作效率。

Description

从DICOM图像中提取影像扫描方案特征的系统及方法
技术领域
本发明涉及医疗信息领域，更具体地，涉及一种从DICOM图像中提取影像扫描方案特征的系统及方法。
背景技术
医学影像的每张图像都是一个独立的DICOM文件，每个DICOM文件都包含一个结构化的DICOM文件头数据段，每个DICOM的数据包括患者的人口学信息、医疗机构信息、影像设备的品牌型号、详细的扫描参数和患者的空间体位信息，以及本张图像的尺寸等信息，共计几百项。
影像扫描技术发展迅速，越来越多的个性化扫描方案也是发展的趋势。在线知识库系统是提升技师能力的合理解决方案。以CT/MR为例，每次扫描可以产生几百张图像，这些图像的全部DICOM文件头结构化信息单元数量将达到数万个之多，数据量非常庞大。如果使用这么庞大的数据信息与诊断医生对图像的评价去做闭环对应，是不可能通过统计分析发现规律的。因此，需要对每次影像检查的DICOM信息进行有临床含义的组合、抽象与简化，使得从每个影像学检查中提取出来整体特征标签，少量化、精准化，才能使得与扫描质量评价进行闭环关联分析。现有技术中，还没有从影像学检查中提取整体特征标签的实现方案。使医生工作量非常大，无法实现对影像扫描知识库的持续改进，还停留在从科研到论文、在汇集到专著，再由人工搬到信息系统中的阶段，更新成本极高，周期也特别长，造成这种局面的原因就是无法对影像检查的质量进行评价，缺乏一致性的特征标签，故从影像检查中提取整体特征标签是当前急需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种从DICOM图像中提取影像扫描方案特征的系统及方法，能够解决现有技术中存在的不能从影像学检查中提取整体特征标签而导致的无法持续改进扫描知识库、降低医生工作效率的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一方面，本发明提供了一种从DICOM图像中提取影像扫描方案特征的系统，包括影像信息管理模块、数据解析模块、数据处理模块、数据库模块和扫描方案生成模块，其中，影像信息管理模块，与数据解析模块相连，用于当患者扫描完影像检查时，通过DICOM协议将患者的DICOM图像传输给数据解析模块；数据解析模块，与影像信息管理模块和数据处理模块相连，用于对DICOM图像的DICOM文件头数据进行解析，从解析后的数据中提取患者的影像数据标签，并将影像数据标签发送给数据处理模块；其中，影像数据标签包括：基本信息标签、检查部位标签和DICOM图像序列的特征标签；数据处理模块，分别与数据解析模块和数据库模块相连，用于对影像数据标签进行序列化，生成计算机可读数据，基于每个影像数据标签之间的层级关系，对可读数据进行分析、处理，将可读数据生成关系图数据，并将关系图数据进行本体标记，将标记后的关系图数据发送给数据库模块；数据库模块，分别与数据处理模块、扫描方案生成模块相连，用于存储关系图数据；扫描方案生成模块，与数据库模块相连，用于提取关系图数据，对关系图数据进行分析，生成该患者的影像扫描方案，将影像扫描方案发送到影像扫描知识库，供医生使用。
优选地，数据处理模块还包括标记单元，用于基于关系图数据，将关系图数据中所有影像数据标签与国际标准知识库编码进行一一匹配，获取每个影像数据标签的编码，并自动对每个影像数据进行本体标记。
另一方面，本发明还提供了一种从DICOM图像中提取影像扫描方案特征的方法，包括：当患者扫描完影像检查时，影像信息管理模块通过DICOM协议将患者的DICOM图像传输给数据解析模块；数据解析模块对DICOM图像的DICOM文件头数据进行解析，从解析后的数据中提取患者的影像数据标签，并将影像数据标签发送给数据处理模块；其中，影像数据标签包括：基本信息标签、检查部位标签和DICOM图像序列的特征标签；数据处理模块对影像数据标签进行序列化，生成计算机可读数据，基于每个影像数据标签之间的层级关系，对可读数据进行分析、处理，将可读数据生成关系图数据，并将关系图数据进行本体标记，将标记后的关系图数据发送给数据库模块；数据库模块存储关系图数据；扫描方案生成模块提取关系图数据，对关系图数据进行分析，生成该患者的影像扫描方案，将影像扫描方案发送到影像扫描知识库，供医生使用。
优选地，该方法还包括：数据处理模块中的标记单元基于关系图数据，将关系图数据中所有影像数据标签与国际标准知识库编码进行一一匹配，获取每个影像数据标签的编码，并自动对每个影像数据进行本体标记。
本发明的技术效果：
由于本发明中设置了数据解析模块、数据处理模块、数据库模块和扫描方案生成模块，可以对DICOM图像的DICOM文件头数据进行解析，从解析后的数据中提取患者的影像数据标签，对影像数据标签进行序列化，生成计算机可读数据，基于每个影像数据标签之间的层级关系，对可读数据进行分析、处理，将可读数据生成关系图数据，并将关系图数据进行本体标记，扫描方案生成模块提取关系图数据，对关系图数据进行分析，生成该患者的影像扫描方案；能够从DICOM图像中提取少量化、精准一致化的整体特征标签，自动生成影像扫描方案，实现了对扫描知识库的持续迭代，提高了医生的工作效率，使得影像检查变得可评价；同时，标记单元可以将关系图数据中所有影像数据标签与国际标准知识库编码进行一一匹配，获取每个影像数据标签的编码，并自动对每个影像数据进行本体标记，替代了手工标记或机器学习标记，提高了本体标记效率。
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示出了根据本发明实施例一的从DICOM图像中提取影像扫描方案特征的系统结构示意图；
图2示出了根据本发明实施例一的从DICOM图像中提取影像扫描方案特征的系统中数据解析模块接收DICOM图像数据示意图；
图3示出了根据本发明实施例一的从DICOM图像中提取影像扫描方案特征的系统中解析后的DICOM文件头数据示意图；
图4示出了根据本发明实施例一的从DICOM图像中提取影像扫描方案特征的系统中数据处理模块对影像数据标签进行序列化，生成计算机可读数据示意图；
图5示出了根据本发明实施例一的从DICOM图像中提取影像扫描方案特征的系统中关系图数据示意图；
图6示出了根据本发明实施例二的从DICOM图像中提取影像扫描方案特征的系统结构示意图；
图7示出了根据本发明实施例三的从DICOM图像中提取影像扫描方案特征的方法流程图；
图8示出了根据本发明实施例三的从DICOM图像中提取影像扫描方案特征的方法中数据解析模块接收DICOM图像数据示意图；
图9示出了根据本发明实施例三的从DICOM图像中提取影像扫描方案特征的方法中解析后的DICOM文件头数据示意图；
图10示出了根据本发明实施例三的从DICOM图像中提取影像扫描方案特征的方法中数据处理模块对影像数据标签进行序列化，生成计算机可读数据示意图；
图11示出了根据本发明实施例三的从DICOM图像中提取影像扫描方案特征的方法中关系图数据示意图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
实施例一
图1示出了根据本发明实施例一的从DICOM图像中提取影像扫描方案特征的系统结构示意图；如图1所示，该系统包括：影像信息管理模块10、数据解析模块20、数据处理模块30、数据库模块40和扫描方案生成模块50，其中，
影像信息管理模块10，与数据解析模块20相连，用于当患者扫描完影像检查时，通过DICOM协议将患者的DICOM图像传输给数据解析模块20；
影像信息管理模块就是RIS(Radiology Information System)系统或者PACS系统，影像检查可以为CT\MR\DR等。
数据解析模块20，与影像信息管理模块10和数据处理模块30相连，用于对DICOM图像的DICOM文件头数据进行解析，从解析后的数据中提取患者的影像数据标签，并将影像数据标签发送给数据处理模块30；
其中，影像数据标签包括：基本信息标签、检查部位标签和DICOM图像序列的特征标签；
其中，基本信息标签可以为人口学信息、医疗机构的信息、影像设备的品牌型号等；检查部位标签为患者的检查部位，例如肺部、前列腺、乳腺等等；DICOM图像序列的特征标签为序列主体特征(例如T1W/T2W/PDW/DWI)、层厚、期相、特殊参数(比如压脂、亮血、多B值、特殊化合物的化学位移等)。
图2示出了根据本发明实施例一的从DICOM图像中提取影像扫描方案特征的系统中数据解析模块接收DICOM图像数据示意图；如图2所示，是患者的CT图像数据。
图3示出了根据本发明实施例一的从DICOM图像中提取影像扫描方案特征的系统中解析后的DICOM文件头数据示意图；如图3所示，数据解析模块将图2的DICOM图像数据解析，变成解析后的数据。
数据处理模块30，分别与数据解析模块20和数据库模块40相连，用于对影像数据标签进行序列化，生成计算机可读数据，基于每个影像数据标签之间的层级关系，对可读数据进行分析、处理，将可读数据生成关系图数据，并将关系图数据进行本体标记，将标记后的关系图数据发送给数据库模块40；
图4示出了根据本发明实施例一的从DICOM图像中提取影像扫描方案特征的系统中数据处理模块对影像数据标签进行序列化，生成计算机可读数据示意图；如图4所示，序列化后的文件格式可以为XML格式、GSON格式，在此不做任何限定。
图5示出了根据本发明实施例一的从DICOM图像中提取影像扫描方案特征的系统中关系图数据示意图；如图5所示，例如，解析模块提取的影像数据标签为：姓名、性别、检查设备、检查设备型号、检查部位、序列主体特征、期相、层厚、压脂，经过数据处理模块的处理后，形成图5的关系图数据。
数据库模块40，分别与数据处理模块30、扫描方案生成模块50相连，用于存储关系图数据；
数据库模块40也可以称为知识图谱数据库。
扫描方案生成模块50，与数据库模块40相连，用于提取关系图数据，对关系图数据进行分析，生成该患者的影像扫描方案，将影像扫描方案发送到影像扫描知识库，供医生使用。
医生可以根据每个患者的影像扫描方案，进行方案的筛选，对现有影像扫描知识库中的扫描方案进行替代，以便对影像扫描知识库进行持续迭代，为后续的影像检查提供了精准扫描方案和提高了工作效率。
本发明的实施例设置了数据解析模块、数据处理模块、数据库模块和扫描方案生成模块，可以对DICOM图像的DICOM文件头数据进行解析，从解析后的数据中提取患者的影像数据标签，对影像数据标签进行序列化，生成计算机可读数据，基于每个影像数据标签之间的层级关系，对可读数据进行分析、处理，将可读数据生成关系图数据，并将关系图数据进行本体标记，扫描方案生成模块提取关系图数据，对关系图数据进行分析，生成该患者的影像扫描方案；能够从DICOM图像中提取少量化、精准一致化的整体特征标签，自动生成影像扫描方案，实现了对扫描知识库的持续迭代，提高了医生的工作效率，使得影像检查变得可评价。
实施例二
图6示出了根据本发明实施例二的从DICOM图像中提取影像扫描方案特征的系统结构示意图；如图6所示，数据处理模块30还包括标记单元302，用于基于关系图数据，将关系图数据中所有影像数据标签与国际标准知识库编码进行一一匹配，获取每个影像数据标签的编码，并自动对每个影像数据进行本体标记。
其中，国际标准知识库编码可以为RADLEX、SNOMED编码等，在此不做任何限定。
本发明的实施例设置了标记单元，可以将关系图数据中所有影像数据标签与国际标准知识库编码进行一一匹配，获取每个影像数据标签的编码，并自动对每个影像数据进行本体标记，替代了手工标记或机器学习标记，提高了本体标记效率。
实施例三
图7示出了根据本发明实施例三的从DICOM图像中提取影像扫描方案特征的方法流程图；如图7所示，该方法包括以下步骤：
步骤S301，当患者扫描完影像检查时，影像信息管理模块通过DICOM协议将患者的DICOM图像传输给数据解析模块；
影像信息管理模块就是RIS(Radiology Information System)系统或者PACS系统，影像检查可以为CT\MR\DR等。
步骤S302，数据解析模块对DICOM图像的DICOM文件头数据进行解析，从解析后的数据中提取患者的影像数据标签，并将影像数据标签发送给数据处理模块；
其中，影像数据标签包括：基本信息标签、检查部位标签和DICOM图像序列的特征标签；
其中，基本信息标签可以为人口学信息、医疗机构的信息、影像设备的品牌型号等；检查部位标签为患者的检查部位，例如肺部、前列腺、乳腺等等；DICOM图像序列的特征标签为序列主体特征(例如T1W/T2W/PDW/DWI)、层厚、期相、特殊参数(比如压脂、亮血、多B值、特殊化合物的化学位移等)。
图8示出了根据本发明实施例三的从DICOM图像中提取影像扫描方案特征的方法中数据解析模块接收DICOM图像数据示意图；如图8所示，是患者的CT图像数据。
图9示出了根据本发明实施例三的从DICOM图像中提取影像扫描方案特征的方法中解析后的DICOM文件头数据示意图；如图9所示，数据解析模块将图8的DICOM图像数据解析，变成解析后的数据。
步骤S303，数据处理模块对影像数据标签进行序列化，生成计算机可读数据，基于每个影像数据标签之间的层级关系，对可读数据进行分析、处理，将可读数据生成关系图数据，并将关系图数据进行本体标记，将标记后的关系图数据发送给数据库模块；
图10示出了根据本发明实施例三的从DICOM图像中提取影像扫描方案特征的方法中数据处理模块对影像数据标签进行序列化，生成计算机可读数据示意图；如图10所示，序列化后的文件格式可以为XML格式、GSON格式，在此不做任何限定。
图11示出了根据本发明实施例三的从DICOM图像中提取影像扫描方案特征的方法中关系图数据示意图；如图11所示，例如，解析模块提取的影像数据标签为：姓名、性别、检查设备、检查设备型号、检查部位、序列主体特征、期相、层厚、压脂，经过数据处理模块的处理后，形成图11的关系图数据。
步骤S304，数据库模块存储关系图数据；
数据库模块40也可以称为知识图谱数据库。
步骤S305，扫描方案生成模块提取关系图数据，对关系图数据进行分析，生成该患者的影像扫描方案，将影像扫描方案发送到影像扫描知识库，供医生使用；
医生可以根据每个患者的影像扫描方案，进行方案的筛选，对现有影像扫描知识库中的扫描方案进行替代，以便对影像扫描知识库进行持续迭代，为后续的影像检查提供了精准扫描方案和提高了工作效率。
其中，该方法还包括：数据处理模块中的标记单元基于关系图数据，将关系图数据中所有影像数据标签与国际标准知识库编码进行一一匹配，获取每个影像数据标签的编码，并自动对每个影像数据进行本体标记。
其中，国际标准知识库编码可以为RADLEX、SNOMED编码等，在此不做任何限定。
本发明实施例中的数据解析模块、数据处理模块、数据库模块和扫描方案生成模块，可以对DICOM图像的DICOM文件头数据进行解析，从解析后的数据中提取患者的影像数据标签，对影像数据标签进行序列化，生成计算机可读数据，基于每个影像数据标签之间的层级关系，对可读数据进行分析、处理，将可读数据生成关系图数据，并将关系图数据进行本体标记，扫描方案生成模块提取关系图数据，对关系图数据进行分析，生成该患者的影像扫描方案；能够从DICOM图像中提取少量化、精准一致化的整体特征标签，自动生成影像扫描方案，实现了对扫描知识库的持续迭代，提高了医生的工作效率，使得影像检查变得可评价；同时，标记单元可以将关系图数据中所有影像数据标签与国际标准知识库编码进行一一匹配，获取每个影像数据标签的编码，并自动对每个影像数据进行本体标记，替代了手工标记或机器学习标记，提高了本体标记效率。
从以上描述中，可以看出，本发明的上述实施例实现了如下技术效果：由于本发明设置了数据解析模块、数据处理模块、数据库模块和扫描方案生成模块，可以对DICOM图像的DICOM文件头数据进行解析，从解析后的数据中提取患者的影像数据标签，对影像数据标签进行序列化，生成计算机可读数据，基于每个影像数据标签之间的层级关系，对可读数据进行分析、处理，将可读数据生成关系图数据，并将关系图数据进行本体标记，扫描方案生成模块提取关系图数据，对关系图数据进行分析，生成该患者的影像扫描方案；能够从DICOM图像中提取少量化、精准一致化的整体特征标签，自动生成影像扫描方案，实现了对扫描知识库的持续迭代，提高了医生的工作效率，使得影像检查变得可评价；同时，标记单元可以将关系图数据中所有影像数据标签与国际标准知识库编码进行一一匹配，获取每个影像数据标签的编码，并自动对每个影像数据进行本体标记，替代了手工标记或机器学习标记，提高了本体标记效率。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种从DICOM图像中提取影像扫描方案特征的系统，其特征在于，包括影像信息管理模块、数据解析模块、数据处理模块、数据库模块和扫描方案生成模块，其中，
所述影像信息管理模块，与所述数据解析模块相连，用于当患者扫描完影像检查时，通过DICOM协议将患者的DICOM图像传输给所述数据解析模块；
所述数据解析模块，与所述影像信息管理模块和所述数据处理模块相连，用于对所述DICOM图像的DICOM文件头数据进行解析，从解析后的数据中提取患者的影像数据标签，并将所述影像数据标签发送给所述数据处理模块；其中，所述影像数据标签包括：基本信息标签、检查部位标签和所述DICOM图像序列的特征标签；
所述数据处理模块，分别与所述数据解析模块和所述数据库模块相连，用于对所述影像数据标签进行序列化，生成计算机可读数据，基于每个所述影像数据标签之间的层级关系，对所述可读数据进行分析、处理，将所述可读数据生成关系图数据，并将所述关系图数据进行本体标记，将标记后的所述关系图数据发送给所述数据库模块；
所述数据库模块，分别与所述数据处理模块、所述扫描方案生成模块相连，用于存储所述关系图数据；
所述扫描方案生成模块，与所述数据库模块相连，用于提取所述关系图数据，对所述关系图数据进行分析，生成该患者的影像扫描方案，将所述影像扫描方案发送到影像扫描知识库，供医生使用。
2.根据权利要求1所述的从DICOM图像中提取影像扫描方案特征的系统，其特征在于，所述数据处理模块还包括标记单元，用于基于所述关系图数据，将所述关系图数据中所有所述影像数据标签与国际标准知识库编码进行一一匹配，获取每个所述影像数据标签的编码，并自动对每个所述影像数据进行本体标记。
3.一种从DICOM图像中提取影像扫描方案特征的方法，其特征在于，包括：
当患者扫描完影像检查时，影像信息管理模块通过DICOM协议将患者的DICOM图像传输给数据解析模块；
所述数据解析模块对所述DICOM图像的DICOM文件头数据进行解析，从解析后的数据中提取患者的影像数据标签，并将所述影像数据标签发送给数据处理模块；其中，所述影像数据标签包括：基本信息标签、检查部位标签和所述DICOM图像序列的特征标签；
所述数据处理模块对所述影像数据标签进行序列化，生成计算机可读数据，基于每个所述影像数据标签之间的层级关系，对所述可读数据进行分析、处理，将所述可读数据生成关系图数据，并将所述关系图数据进行本体标记，将标记后的所述关系图数据发送给数据库模块；
所述数据库模块存储所述关系图数据；
扫描方案生成模块提取所述关系图数据，对所述关系图数据进行分析，生成该患者的影像扫描方案，将所述影像扫描方案发送到影像扫描知识库，供医生使用。
4.根据权利要求3所述的从DICOM图像中提取影像扫描方案特征的方法，其特征在于，该方法还包括：所述数据处理模块中的标记单元基于所述关系图数据，将所述关系图数据中所有所述影像数据标签与国际标准知识库编码进行一一匹配，获取每个所述影像数据标签的编码，并自动对每个所述影像数据进行本体标记。
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