CN206892868U - 一种高效的医疗影像采集分析系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高效的医疗影像采集分析系统，其包括：数据中心、数据采集子系统以及数据分析子系统，所述数据采集子系统通过数据传输总线与医疗影像设备连接，并通过网络与数据分析子系统数据连接，所述数据中心分别与数据采集子系统以及数据分析子系统数据连接。据此构成的医疗影像采集分析系统整体结构简单，易于实现且运行效率高。
Description
技术领域
本实用新型涉及影像数据处理技术，具体涉及医疗影像技术。
背景技术
在医学领域，随着信息化的不断深入，医学数据也日益丰富，其中医学影像数据是一个十分重要的组成部分，医学影像信息被数字化、数据化后形成了丰富多样的、存储量庞大的医学大数据。而且，临床医生对于影像信息作为主要的检查手段之一的认可度越来越高，依赖性也越来越强。与此同时，越来越多的患者开始意识到影像检查在患病早期筛查与干预的重要性，加之人口老龄化也让医学影像的检验需求越发强烈。因此，大量的影像数据的采集与分析成为了医学领域的一大难题。
根据影像信息化产品的主要用途，可将其分为医学影像信息系统(PACS)和远程影像诊疗系统，且PACS占据主要市场。医学影像信息化系统是基于图像与数据的产品，因此技术是其中极为关键的驱动因素，如数据采集与存储技术、影像数据处理技术及DICOM接口标准开发技术等。目前医疗影像诊疗行业中常用的数据采集系统主要是三大模块构成，数据采集模块、数据处理模块和数据显示模块(如图1所示)。其中，数据采集模块由硬件采集卡和传输总线接口软件共同完成数据的采集和控制；数据处理模块实现对数字信号频谱分析及处理工作；数据显示模块则由计算机控制，将接收到的数据进行存储、显示以及数据波形的分析处理操作。
然而现有常用的医疗影像数据采集系统在实际应用过程中普遍存在组成结构复杂，工作频率较低，接口少，系统实时性差，速度低，也不方便功能拓展，性能可靠性差等问题。
实用新型内容
针对现有医疗影像数据采集系统所存在的问题，需要一种新的医疗影像采集分析系统。
为此，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高效的医疗影像采集分析系统。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供的高效的医疗影像采集分析系统，包括：
数据中心、数据采集子系统以及数据分析子系统，所述数据采集子系统通过数据传输总线与医疗影像设备连接，并通过网络与数据分析子系统数据连接，所述数据中心分别与数据采集子系统以及数据分析子系统数据连接。在本系统中，所述数据采集子系统以树莓派作为载体，包括数据采集模块、数据同步模块和数据处理模块；所述数据采集模块实时采集医疗影像设备生成的医疗影像数据，通过数据同步模块上传到数据中心予以保存和管理，而数据处理模块对数据采集模块采集的数据加以处理，并通过网络及时将数据处理的结果传输到数据分析子系统。
在本系统中，所述数据采集模块在SPI总线驱动框架下直接驱动采集卡，以进行多通道数据的快速采集。
在本系统中，所述数据采集模块的数据采集与数据处理模块的数据处理同步进行。
在本系统中，所述数据采集模块实时将采集到的数据写入并更新数据缓冲区，与此同时数据处理模块实时的从数据缓冲区中读取数据进行处理和计算。
据此构成的医疗影像采集分析系统整体结构简单，易于实现，运行效率和可靠性高，能够有效解决现有技术所存在的问题。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。
图1为现有常用医疗影像数据采集系统示意图；
图2为本实用新型实例中的医疗影像采集分析系统的示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
参见图2，其所示为本实例中提供的影像数据采集分析系统的系统示意图。由图可知，该影像数据采集分析系统100主要由数据采集子系统110、数据分析子系统120以及数据中心130三部分组成。
其中，数据采集子系统110通过数据传输总线与影像设备200数据连接，实时采集影像设备实时运行生成的医疗影像信息；数据采集子系统110将采集到的医疗影像数据传输至数据中心130，同时对采集到的医疗影像数据进行处理(如对数据加以清洗，过滤噪声数据等)，并通过网络传输技术及时将数据处理的结果传输到数据分析子系统120。
数据中心130用于存储和管理整个分析系统中运行所需的数据。该数据中心130由相应的硬件数据服务器来实现，根据需要也可采用其它方案。
数据分析子系统120通过网络传输技术获取经数据采集子系统处理后的医疗影像数据，并据此进行辅助诊断分析和结果可视化处理。该数据分析子系统120由现有技术中具有数据分析功能的上位机来实现，根据需要也可采用其它方案。
在具体实现时，本分析系统中的数据采集子系统110具体实现数据采集、数据同步、数据处理及数据保存显示等功能。其采用卡片式电脑树莓派作为载体，并据此构成数据采集模块111、数据同步模块112以及数据处理模块113。
数据采集模块111用于实时采集影像设备实时运行生成的医疗影像数据。该数据采集模块111通过在SPI总线驱动框架下直接驱动采集卡，实现多通道数据的快速采集。该数据采集模块111由相应的硬件芯片来实现，根据需要也可采用其它方案。
数据同步模块112，用于将数据采集模块111采集的医疗影像数据同步上传到数据中心予以保存和管理。该数据同步模块112由相应的硬件芯片来实现，根据需要也可采用其它方案。
数据处理模块113基于树莓派较强的浮点计算功能，对数据采集模块111采集的医疗影像数据使用快速傅里叶变换算法进行数据处理，实现对采集数据的频谱信号的分析与处理过程，并将经过数据处理后通过网络传输技术传递给数据分析子系统120。该数据处理模块113由相应的硬件芯片来实现，根据需要也可采用其它方案。
在此基础上，本数据采集子系统110基于树莓派构建而成，其在数据的采集、处理和存储过程中还进一步具有如下功能特点：
1、数据采集与处理同步
本数据采集子系统110中在数据采集模块111和数据处理模块113之间设置一数据缓冲区，通过该数据缓冲区来实现数据采集与数据处理计算的同步。
其中，数据采集模块111实时的将采集到的数据写入并更新数据缓冲区，而数据处理模块113则实时的从数据缓冲区中读取数据进行处理和计算。
由此实现数据采集与数据处理计算的同步，相比于传统的数据采集系统直接将采集的数据传递到了上位机软件或者是DSP设备，能够大大优化整个系统的结构，并进一步提高数据处理的效率。
2、高效率的数据处理
本数据采集子系统110中的数据处理模块113从数据缓冲区读取过来的数据并不是可直接被使用的，这些数据都是时域上的数据且往往会掺杂着高频或者低频噪音数据。为此数据处理模块113基于树莓派浮点计算功能，首先将从数据缓冲区读取过来的数据进行快速傅里叶变换，将时域上的数据转化为频域数据；接着，根据系统的需求对转换后的频域数据进行频谱分析；最后再将数据进行快速傅里叶变换转化为时域数据，以进行传输、存储。这一过程的转化通过在树莓派上进行大量的浮点运算来实现。
本方案基于树莓派构建的数据处理机制，相对于传统的数据处理过程是在DSP上进行的，其数据处理速度将更快更准确。
3、数据保存
本数据采集子系统110中经过数据处理模块113处理的数据能够以规范的数据文件的形式保存起来，生成规范命名的数据文件，经过网络传输技术及时的将数据上传至数据分析子系统120及数据中心130，以便上位机软件能实时处理影像信息，提高医疗影像处理速率；而数据中心保存的影像数据可用于后期在医疗大数据分析中进行数据回放或者统计分析。
该本影像数据采集分析系统方案基于微型电脑树莓派，不仅能集存储、传输及管理等功能为一体，还可能向外围拓展，发展诊断治疗分析功能，节省医生时间，降低误诊率，达到人力资源、物质资源和智力资源的高度统一和共享。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种高效的医疗影像采集分析系统，包括：数据中心、数据采集子系统以及数据分析子系统，其特征在于，所述数据采集子系统通过数据传输总线与医疗影像设备连接，并通过网络与数据分析子系统数据连接，所述数据中心分别与数据采集子系统以及数据分析子系统数据连接。
2.根据权利要求1所述的一种高效的医疗影像采集分析系统，其特征在于，所述数据采集子系统以树莓派作为载体，包括数据采集模块、数据同步模块和数据处理模块；所述数据采集模块实时采集医疗影像设备生成的医疗影像数据，通过数据同步模块上传到数据中心予以保存和管理，而数据处理模块对数据采集模块采集的数据加以处理，并通过网络及时将数据处理的结果传输到数据分析子系统。
3.根据权利要求2所述的一种高效的医疗影像采集分析系统，其特征在于，所述数据采集模块在SPI总线驱动框架下直接驱动采集卡，以进行多通道数据的快速采集。
4.根据权利要求2所述的一种高效的医疗影像采集分析系统，其特征在于，所述数据采集模块的数据采集与数据处理模块的数据处理同步进行。
5.根据权利要求4所述的一种高效的医疗影像采集分析系统，其特征在于，所述数据采集模块实时将采集到的数据写入并更新数据缓冲区，与此同时数据处理模块实时的从数据缓冲区中读取数据进行处理和计算。
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