CN113018563A - 一种影像检查中高压注射器及其信息集成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种影像检查中高压注射器及其信息集成方法。本发明中的高压注射器包括能够与RIS/PACS系统进行信息交互及处理的模块。高压注射器从RIS/PACS系统接收到消息后，初始化注射器，并匹配、提取注射方案。完成检查后形成一份图形化的注射信息报告，用DICOM Storage的方式发送到RIS/PACS系统。本发明通过消息驱动和数据交互的方式，最大程度的在后台实现影像检查过程中高压注射器的自动协同工作，切实减轻检查技师的工作量，减少差错，提高工作效率。同时，实现对比剂注射记录存档，补上放射影像质控重要的一环，以规范影像检查过程，改善检查质量。

Description

一种影像检查中高压注射器及其信息集成方法
技术领域
本发明属于医院影像检查(CT、MR、DSA)技术领域，尤其涉及一种影像检查中高压注射器及其信息集成方法。
背景技术
随着医学影像技术的发展，各种医学成像设备的应用范围越来越广，应用医院越来越普及，同时医院医技科室(放射科)的工作量越来越大。在CT、MR以及DSA等检查过程中，很多时候需要通过向患者体内注射对比剂，以提高病变包括肿瘤的检出率和提高病变的定性诊断。
高压注射器作为一个可控制对比剂注射速率、注射剂量的设备已经在各级医院放射科普及应用。由于影像检查的对比剂注射均在检查过程中进行，因此高压注射器的触屏控制器一般放置于操作室内。在操作室中，检查技师需要同时操作成像设备和注射器2个分立的装置，才能完成检查中的增强扫描，这给检查技师带来很大负担。为此，文献[1]设计增加了计算机断层造影设备和注射器之间的数据接口，通过数据交互协调两个设备，由此将待检患者的负担保持得很小，提高了运行可靠性并简化了操作。文献[2]致力于一种从公共控制操纵台控制注射器和成像设备的系统和方法，便利操作员更有效地控制并管理注射器和成像设备及过程。
事实上，文献[1][2]所述技术至今未在实际检查中得到广泛应用，究其原因是存在诸多缺陷：文献[1]中计算机断层造影设备和注射器之间的数据接口耦合太紧密，在启动(准备)、检查中(扫描执行和注射执行)、单个设备故障(中断另一方)等子阶段，不仅涉及数据交换，且影响对方动作。由此导致的问题：(1)成像设备、注射器厂商需要定义详细数据交换私有协议，并进行大量改造开发(注：至今没有达成标准化接口，市场上仅有1家注射器厂商的某型号注射器与某设备厂家的CT开展了私有接口对接)；(2)成像设备与注射器高度捆绑，检查技师在普通扫描(平扫时)需要额外解除注射器捆绑，反而增加工作量。文献[2]试图把2个设备的“显示/控制”集成到多种不同形式的“公共控制操纵台”，设计了可用于操作注射器和成像设备的协议(操作参数组合)。由此导致的问题：(1)允许检查技师操控注射器，使操纵台变得更加复杂。如果是切换式界面(文献[2]附图15)，反而让检查技师频频切换，增加了操作复杂性；如果是集成式界面(文献[2]附图16)，功能的实现需要2个厂商密切配合、大量改造，检查技师须掌握更多动作指令；(2)操作参数组合，同样使成像设备和注射器耦合过紧密，技术实现难度陡增(注：至今没有出现这样的”公共控制操纵台”)。
上述既有技术均涉及成像设备和注射器两类厂商大量改造，导致实际工作中并未很好解决成像设备和注射器协同控制问题，与此同时，高压注射器在目前的影像检查中还存在诸多实际问题：
1、高压注射器的信息孤岛问题
在临床影像高度信息化的今天，高压注射器基本上还是一个信息孤岛。目前国内在用的绝大部分高压注射器，不管是国产品牌或是进口品牌，与HIS/RIS/PACS之间均无信息交互功能，而检查设备如DR、CT、MR一般从RIS/PACS系统中检索Worklist，选择对应的工作任务完成病人信息和检查信息输入，完成检查后将影像传输至PACS系统永久保存。目前虽有个别进口高压注射器具备与RIS/PACS进行患者个人信息和检查信息的交互功能，但在检查开始前仍需要在高压注射器的触屏屏中输入姓名、年龄等患者个人信息和检查信息，或者通过该触屏显示器检索Worklist后选择对应患者。注射器的信息输入完成后，还需要在检查设备、高压注射器进行患者身份和检查项目的核对和一致性确认。这种看似合理的操作流程，在实际工作中却给检查技师带来了额外的患者信息检索、确认和核对的工作量。高压注射器触屏显示器本身输入的不方便性，和检查技师需要在检查设备、高压注射器之间的多线操作，使得上述情况雪上加霜，造成了检查技师更大的工作压力，稍有疏忽就有可能造成患者信息确认的重大差错。
2、对比剂注射方案问题
检查过程中，检查技师需要根据临床医师的不同检查要求，并根据患者个人体重等情况，操作高压注射器的控制显示器，调整高压注射器的注射压力、流速、对比剂注射量、生理盐水注射量等参数，以保证所检查内容的对比剂强化效果。由于这类参数的控制操作是和患者的检查部位、检查项目直接相关的,如果检查技师每次需要人工操作、调整注射方案，则极易出现差错，影响最终的成像质量。
3、对比剂注射记录的保存问题
国家对药物使用有严格的规范要求，药物的使用必须有记录，并在病历中长期存档。但是，对于影像检查中对比剂注射信息的记录和保存，并没有一种规范化的方式。目前仍然需要通过纸质笔记或者在RIS/PACS系统中手工输入方式进行记录，这些方法不够详尽、规范。如果高压注射器将对比剂注射这一医疗行为自动记录，并将该记录在RIS/PACS中长久保存，这将使得对比剂医嘱开具(检查申请)、使用、记录和保存形成一个完整的闭环流程，且记录数据不可更改，彻底消除这一信息孤岛。既可以符合国家对药物使用的要求，又可以形成一种规范的记录方式，
4、与对比剂注射相关的影像质控问题
影像质量控制是临床一项非常重要的工作，关系到患者最终的疾病诊断和预估。因为缺乏检查当时相关对比剂注射信息的详细记录，临床在事后评价图像质量，特别是涉及病人影像强化效果的图像质量时，无法确定或排除是否有对比剂注射的差异或注射过程中发生的异常情况对图像质量造成的影响。
参考文献：
[1]200580003051.9具有数据接口的计算机断层造影设备和注射器，公开号1909834A，公开日2007-02-07；
[2]200910139288.X用于操作医疗注射器和诊断成像装置的方法系统和设备，授权号CN 101579239 B，授权日2014.09.10。
发明内容
针对高压注射器使用中存在的上述缺陷和不足，本发明的目的在于，提供一种改进的高压注射器及其信息集成方法，把高压注射器、影像检查设备和RIS/PACS系统紧密集成，通过数据的交互驱动高压注射器协同工作，优化工作流程，减少检查技师输入和核对的工作量，提高工作效率，切实减少出错的可能性。
本发明的一方面提供了一种影像检查中支持DICOM的高压注射器，它包括能够与RIS/PACS系统进行信息交互及处理的模块；
所述的信息交互及处理的模块支持MPPS SCP、Worklist SCU和Storage SCU，用于满足消息驱动和数据交互的基本要求；
所述的RIS/PACS系统设有对比剂注射方案库，所述对比剂注射方案库与RIS/PACS系统的检查项目/检查部位建立映射关系，支持与高压注射器交互时自动匹配对比剂注射方案。
进一步说，所述的RIS/PACS系统提供Worklist，高压注射器从该Worklist获取详尽的检查资料，并根据需要执行的检查项目判定是否需要进行注射，匹配、提取对比剂注射方案，完成注射信息的初始化。
进一步说，该高压注射器还能输出带有图形化的注射信息报告，用DICOM Storage的方式发送到RIS/PACS系统。
进一步说，所述的图形化的注射信息报告采用图形和数据结合的方式，用于描述整个注射过程，包含压力时序图、流速时序图；同时在DICOM属性中记录注射量、注射时间。
进一步说，所述的对比剂注射方案与高压注射器参数、检查项目和检查部位相关。
进一步说，所述的对比剂注射方案中对比剂、生理盐水的注射总量和注射速率可调控。
本发明的另一方面提供了一种高压注射器的信息集成方法，包括如下步骤：
步骤1、增设高压注射器的信息交互及处理模块，增加RIS/PACS围绕高压注射器的信息交互功能；
所述的高压注射器增加支持MPPS SCP、Worklist SCU和Storage SCU的功能。
步骤2、根据高压注射器参数，按检查项目、检查部位设计对比剂注射方案；
所述对比剂注射方案，与RIS/PACS系统的检查项目/检查部位建立映射关系，支持与高压注射器交互时自动匹配注射方案。
步骤3、设计信息交互流程，实现高压注射器协同工作：
步骤(1)影像检查设备从RIS/PACS系统检索Worklist选择工作任务，获得患者信息和检查信息；
步骤(2)检查技师进行患者核对后开始检查，影像检查设备自动发送MPPS N-CREATE消息至RIS/PACS系统；
步骤(3)RIS/PACS系统接收到影像检查设备发送的MPPS N-CREATE消息后转送至高压注射器；
步骤(4)高压注射器接收到MPPS N-CREATE消息后提取并显示内含的患者信息和检查信息，初始化注射器；
步骤(5)高压注射器使用提取的患者信息和检查信息从RIS/PACS系统精确检索Worklist，获取更详尽的检查资料，并根据需要执行的检查项目判定是否需要进行注射，匹配、提取对比剂注射方案，完成注射信息初始化；
步骤(6)检查技师经过必要的修改和核对后执行检查，在检查过程中实施注射，高压注射器同步记录与本次注射相关的信息；
步骤(7)完成检查后，影像检查设备自动发送MPPS N-SET消息至RIS/PACS系统，同时向RIS/PACS系统传输影像；
步骤(8)RIS/PACS系统接收到影像检查设备发送的MPPS N-SET消息后转送至高压注射器；
步骤(9)高压注射器接收到MPPS N-SET消息后结束本次注射流程，同时结合步骤(4)、(5)、(6)获取和记录的信息形成一份图形化的注射信息报告，用DICOM Storage的方式发送到RIS/PACS系统，完成后开始准备下一次检查；
步骤(10)RIS/PACS系统接收到注射报告后与本次检查的影像一起归档并长期化保存。
进一步说，与高压注射器相配的影像检查设备支持MPPS SCU，用于在检查过程输出检查进程的消息，RIS/PACS系统支持MPPS SCU/SCP，能够向高压注射器转发从影像检查设备接收到的消息，这类消息用于驱动高压注射器完成相应的操作。
进一步说，还可以根据患者体重和检查要求，优化调整对比剂和生理盐水的注射总量和注射速率。
进一步说，所述的RIS/PACS系统还建立有数据分析机制，用于对对比剂注射方案的选取与修改提供反馈，形成闭环质控。
本发明的有益效果在于：
1、本发明通过消息驱动和数据交互的方式，最大程度的在后台实现影像检查过程中高压注射器的自动协同工作，切实减轻检查技师的工作量，减少差错，提高工作效率。这种方式下，高压注射器不再是一个信息孤岛，而是与影像检查设备、RIS/PACS系统紧密集成在一起，并合理的融入影像检查的工作流程，与注射相关的工作量大大减少，多数情况下，可以不再配备专门的辅助护士，减轻人力资源压力。
2、高压注射器预设对比剂注射方案库，并建立注射方案和检查项目/检查部位之间的映射，通过数据交互过程中获取的信息自动匹配注射方案，减少检查技师的干预操作。注射方案库支持定制修改，并包含体重补偿方式、最佳扫描延迟时间等。
3、通过输出注射报告的方式在RIS/PACS系统中一体化长期保存，极大地简化了药物使用的记录和存档操作，既易于实施，又方便调阅。注射报告随同检查影像同步提供给诊断医生和临床医生作为参考，提高诊断的准确性。
4、在形成完善的对比剂注射记录和存档后，放射影像质控可以补上重要的一环，以规范影像检查过程，改善检查质量。
5、RIS/PACS系统接收到注射报告后，抽取其中的数据，并结合注射前后影像的对比，通过大样本的数据分析，对优化注射方案提供科学依据。
6、系统之间的数据交互完全符合DICOM标准和IHE集成规范，易于实现。
与既有技术相比，本发明方法充分利用了RIS/PACS和成像设备既有的基于DICOM国际标准的Worklist/MPPS消息交互、C-Store影像传送等通讯功能，降低了成像设备和高压注射器的耦合程度，仅注射器厂家需要进行适应性改造(无须成像设备厂商改造，特别是免除了对成像设备操控界面的修改，检查技师无需改变目前的操作习惯和流程)，使技术实现和应用落地更为可行。
附图说明
图1为本发明改进的高压注射器；
图2为改进的高压注射器的信息交互流程示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明技术方案做进一步的详细描述。
本发明为了把DICOM标准引入高压注射器，需要对现有的高压注射器1进行改进，使得改进后的高压注射器能够用MPPS驱动的方法优化工作流程，同时能够支持DICOM图像输出数据，记录存档。基于此，本发明在高压注射器上增设了信息交互及处理模块1-1，同时改造RIS/PACS，使得RIS/PACS具有与高压注射器的信息交互单元2-1以及对比剂注射方案库2-2，见图1。
优选地，采用行业国际标准进行信息交互，按照IHE SWF集成规范的要求，影响检查设备3支持MPPS SCU，用于在检查过程输出检查进程的消息，RIS/PACS系统2支持MPPSSCU/SCP，能够向需要的系统转发从影响检查设备接收到的消息，这类消息可以用于驱动高压注射器完成相应的操作，为了实现上述目的，高压注射器1增加支持MPPS SCP(接收MPPS消息)、Worklist SCU和Storage SCU(向外发送图像)。同时，高压注射器在触摸屏控制基础上，兼容支持来自信息交互接口的任务处理，包括命令参数和执行动作。
同时，本发明根据高压注射器参数，按检查项目、检查部位等设计了对比剂注射方案库。优选地，该注射方案库可根据患者体重和检查要求，优化调整对比剂和生理盐水的注射总量和注射速率，该注射方案库，与RIS/PACS系统的检查项目/检查部位建立映射关系，支持与高压注射器交互时自动匹配注射方案。
如图2所示，本发明还提供了一种高压注射器的信息集成方法，包括以下步骤：
步骤1增设高压注射器信息交互及处理模块，增加RIS/PACS围绕高压注射器的信息交互功能
高压注射器支持MPPS SCP(接收MPPS消息)、Worklist SCU和Storage SCU(向外发送图像)，满足消息驱动和数据交互的基本要求。高压注射器在触摸屏控制基础上，兼容支持来自信息交互接口的任务处理，包括命令参数和执行动作。增加RIS/PACS围绕高压注射器的信息交互功能，支持高压注射器按检查任务、设备操作进程要求完成注射对比剂子任务。
步骤2根据高压注射器参数，按检查项目、检查部位等设计注射方案
优选地，按检查项目、检查部位等设计注射方案，如表1所示。
表1常见检查项目对比剂注射方案
Figure BDA0002972911410000091
优选地，根据患者体重和检查要求，优化调整对比剂和生理盐水的注射总量和注射速率。
上述对比剂注射方案，与RIS/PACS系统的检查项目/检查部位建立映射关系，支持与高压注射器交互时自动匹配注射方案。
步骤3设计信息交互流程，实现高压注射器协同工作：
优选的信息交互流程如下：
步骤(1)影像检查设备从RIS/PACS系统检索Worklist选择工作任务，获得患者信息和检查信息。
步骤(2)检查技师进行患者核对后开始检查，影像检查设备自动发送MPPS N-CREATE(IN PROGRESS)消息至RIS/PACS系统；
这里，步骤(1)和(2)为影像检查设备和RIS/PACS系统之间的交互，属于IHE放射工作流SWF常规范畴，在此描述仅仅是为了清楚表述全景工作流程。
步骤(3)RIS/PACS系统接收到影像检查设备发送的MPPS N-CREATE(IN PROGRESS)消息后定点转送至高压注射器；此举免除了检查技师在高压注射器触摸屏上的操作；
这里，步骤(2)(3)和后面步骤(7)(8)需要通过RIS/PACS系统转送MPPS消息，是因为：①RIS/PACS系统需要接收MPPS消息完成检查流程，在这方面享有优先权；②部分影像检查设备只能向RIS/PACS系统发送MPPS消息；③IHE SWF集成规范里RIS/PACS系统本身肩负着向需要MPPS消息的系统转发的任务。
步骤(4)高压注射器接收到MPPS N-CREATE(IN PROGRESS)消息后提取并显示内含的患者信息和检查信息，初始化注射器。
步骤(5)高压注射器使用提取的患者信息和检查信息从RIS/PACS系统精确检索Worklist，获取更详尽的检查资料，并根据需要执行的检查项目判定是否需要进行注射，匹配、提取注射方案，完成注射信息初始化；此举免除了检查技师手工计算、录入注射参数，且自动获取的注射方案是经过检验的优选方案。
为了提取更详尽的信息，以初始化高压注射器，MPPS消息已经提供了大部分需要的信息，包括但不限于患者姓名(Patient’s Name)、患者编号(Patient ID)、出生日期(Patient's Birth Date)、性别(Patient's Sex)、检查号(Accession Number)、StudyInstance UID等等，使用这些信息可以初步完成高压注射器的初始化。但是通过MPPS消息交互的内容受到检查设备本身的限制，无法提供一些对高压注射器有用的信息，比如：中文姓名、用于匹配和补偿注射方案的检查项目、检查部位、体重等等，步骤(5)可以解决这些问题，尽可能优化高压注射器的初始化内容，减少检查技师的操作。
步骤(6)检查技师经过必要的修改和核对后执行检查，在检查过程中实施注射，高压注射器同步记录与本次注射相关的信息；此举免除了检查技师的纸质笔记或RIS/PACS录入。
步骤(7)完成检查后，影像检查设备自动发送MPPS N-SET(COMPLETED)消息至RIS/PACS系统，同时向RIS/PACS系统传输影像。
步骤(8)RIS/PACS系统接收到影像检查设备发送的MPPS N-SET(COMPLETED)消息后定点转送至高压注射器；此举免除了检查技师手工确认注射结束事项；
这里，步骤(7)(8)在正常情况下传输的是MPPS N-SET(COMPLETED)消息，在特殊情况下，检查技师需要中断当前检查，此时传输的是MPPS N-SET(DISCONTINUED)表示中断，此时步骤(9)需要高压注射器做出相应响应，中断当前检查，发送注射报告。
步骤(9)高压注射器接收到MPPS N-SET(COMPLETED)消息后结束本次注射流程，同时结合步骤(4)、(5)、(6)获取和记录的信息形成一份图形化的注射信息报告，用DICOMStorage的方式发送到RIS/PACS系统，完成后开始准备下一次检查；
形成的注射报告采用图形和数据结合的方式，能详尽的描述整个注射过程，包含压力时序图、流速时序图等等，同时在DICOM属性中记录注射量、注射时间等内容，以便统计分析。高压注射器把注射记录形成图形和数据结合的DICOM影像文档发送到RIS/PACS系统。
步骤(10)RIS/PACS系统接收到注射报告后与本次检查的影像一起归档并长期化保存，以便可回溯。RIS/PACS系统建立数据分析机制，可以对注射方案的选取与修改提供反馈，形成闭环质控。
在应用本发明中，高压注射器和RIS/PACS、影像检查设备紧密集成，通过数据的交互驱动高压注射器协同工作，优化工作流程，多个环节减少检查技师输入和核对工作，既减少出错，又提高工作效率，取得良好应用效果。

Claims (10)

1.一种影像检查中支持DICOM的高压注射器，其特征在于，包括能够与RIS/PACS系统进行信息交互及处理的模块；
所述的信息交互及处理的模块支持MPPS SCP、Worklist SCU和Storage SCU，用于满足消息驱动和数据交互的基本要求；
所述的RIS/PACS系统设有对比剂注射方案库，所述对比剂注射方案库与RIS/PACS系统的检查项目/检查部位建立映射关系，支持与高压注射器交互时自动匹配对比剂注射方案。
2.根据权利要求1所述的一种影像检查中支持DICOM的高压注射器，其特征在于，所述的RIS/PACS系统提供Worklist，高压注射器从该Worklist获取详尽的检查资料，并根据需要执行的检查项目判定是否需要进行注射，匹配、提取对比剂注射方案，完成注射信息的初始化。
3.根据权利要求1所述的一种影像检查中支持DICOM的高压注射器，其特征在于，还能输出带有图形化的注射信息报告，用DICOM Storage的方式发送到RIS/PACS系统。
4.根据权利要求1所述的一种影像检查中支持DICOM的高压注射器，其特征在于，所述的图形化的注射信息报告采用图形和数据结合的方式，用于描述整个注射过程，包含压力时序图、流速时序图；同时在DICOM属性中记录注射量、注射时间。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的一种影像检查中支持DICOM的高压注射器，其特征在于，所述的对比剂注射方案与高压注射器参数、检查项目和检查部位相关。
6.根据权利要求5中任一项所述的一种影像检查中支持DICOM的高压注射器，其特征在于，所述的对比剂注射方案中对比剂、生理盐水的注射总量和注射速率可调控。
7.一种影像检查中高压注射器的信息集成方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
步骤1、增设高压注射器的信息交互及处理模块，增加RIS/PACS围绕高压注射器的信息交互功能；
所述的高压注射器增加支持MPPS SCP、Worklist SCU和Storage SCU的功能；
步骤2、根据高压注射器参数，按检查项目、检查部位设计对比剂注射方案；
所述对比剂注射方案，与RIS/PACS系统的检查项目/检查部位建立映射关系，支持与高压注射器交互时自动匹配注射方案；
步骤3、设计信息交互流程，实现高压注射器协同工作：
步骤（1）影像检查设备从RIS/PACS系统检索Worklist选择工作任务，获得患者信息和检查信息；
步骤（2）检查技师进行患者核对后开始检查，影像检查设备自动发送MPPS N-CREATE消息至RIS/PACS系统；
步骤（3）RIS/PACS系统接收到影像检查设备发送的MPPS N-CREATE消息后转送至高压注射器；
步骤（4）高压注射器接收到MPPS N-CREATE消息后提取并显示内含的患者信息和检查信息，初始化注射器；
步骤（5）高压注射器使用提取的患者信息和检查信息从RIS/PACS系统精确检索Worklist，获取更详尽的检查资料，并根据需要执行的检查项目判定是否需要进行注射，匹配、提取对比剂注射方案，完成注射信息初始化；
步骤（6）检查技师经过必要的修改和核对后执行检查，在检查过程中实施注射，高压注射器同步记录与本次注射相关的信息；
步骤（7）完成检查后，影像检查设备自动发送MPPS N-SET消息至RIS/PACS系统，同时向RIS/PACS系统传输影像；
步骤（8）RIS/PACS系统接收到影像检查设备发送的MPPS N-SET消息后转送至高压注射器；
步骤（9）高压注射器接收到MPPS N-SET消息后结束本次注射流程，同时结合步骤（4）、（5）、（6）获取和记录的信息形成一份图形化的注射信息报告，用DICOM Storage的方式发送到RIS/PACS系统，完成后开始准备下一次检查；
步骤（10）RIS/PACS系统接收到注射报告后与本次检查的影像一起归档并长期化保存。
8.根据权利要求7所述的一种影像检查中高压注射器的信息集成方法，其特征在于：与高压注射器相配的影像检查设备支持MPPS SCU，用于在检查过程输出检查进程的消息，RIS/PACS系统支持MPPS SCU/SCP，能够向高压注射器转发从影像检查设备接收到的消息，这类消息用于驱动高压注射器完成相应的操作。
9.根据权利要求7所述的一种影像检查中高压注射器的信息集成方法，其特征在于：根据患者体重和检查要求，优化调整对比剂和生理盐水的注射总量和注射速率。
10.根据权利要求7所述的一种影像检查中高压注射器的信息集成方法，其特征在于：所述的RIS/PACS系统还建立有数据分析机制，用于对对比剂注射方案的选取与修改提供反馈，形成闭环质控。
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