在數字記錄介質上記錄醫學圖像數據的系統和方法
2023-08-07 09:02:06
專利名稱：在數字記錄介質上記錄醫學圖像數據的系統和方法
相關申請的交叉引用本申請是基于于2004年11月27日申請的申請號為60/631,263的美國臨時申請的，並要求該臨時申請的權益，並且以引用的方式將該臨時申請併入本申請中。
背景技術：
本發明一般涉及一種在諸如CD或DVD的可攜式數字記錄介質上記錄醫學視頻圖像數據的系統和方法。特別是，本發明涉及一種用於接收醫學圖像和視頻數據、處理該醫學圖像和視頻數據，並且將該醫學圖像和視頻數據轉換為可存儲於可攜式數字記錄介質上的系統和方法。
X光膠片已經是用於採集、存儲和分發醫學圖像的主要的多功能介質。然而，膠片的存儲和分發經常需要相當多的成本和存儲空間。X光成像設備之後又出現了多種不同的用於形體組織成像的方法，諸如超聲波、核醫療、計算機X射線斷層造影術(CT)以及核磁共振成像(MRI)。X光設備被數字系統所取代，也就是計算機屏幕代替了膠片。數位化的圖像存檔和通信系統(PACS)取代了膠片庫並且幫助放射科醫師更有效地工作。
今天的現代化療養所利用計算機輔助的成像裝置，諸如超聲波、計算機X射線斷層造影術(CT)以及核磁共振成像(MRI)。這些設備可以在大約數秒鐘的時間內產生數百張圖片。許多療養所仍然需要將產生的圖像列印在膠片上以用於存儲和分發。為了列印完整的來自這些成像設備的醫療圖像集，需要花費大量的膠片材料、存儲空間和管理工作。
一些現代化療養所的放射科已經安裝了被稱為PACS(圖像存檔通信系統)的數字圖像存儲和管理系統。PACS能夠以數字形式存儲大量的醫學圖像數據。為了簡化數字數據的通信，ACR-NEMA(美國放射學院和美國電氣製造商協會)開發出了DICOM(醫學數字圖像及通信)標準，該標準用於在醫學成像設備和PACS之間的通信。PACS以DICOM格式存儲醫學圖像數據。除了檢查圖像之外，患者的統計以及諸如患者姓名、患者年齡、檢查編號、檢查形式、檢查機器名稱及檢查日期的檢查信息都可以按照DICOM兼容的數據格式被存儲和檢索。一個DICOM文件通常在文件頭部中存儲患者和檢查的信息，之後是檢查的圖像。
其他先有技術的方法是通過使用用於在VCR上回放的S-VHS錄像帶以及磁光(MO)盤介質來存儲醫學圖像和視頻的。然而，所有的這些使用先有技術來存檔視頻圖像和視頻的系統和方法需要專用的回放或查看硬體，並且存在和這些硬體有關的其它問題。
發明內容
本發明是一種在數字記錄介質上記錄醫學圖像數據的系統和方法。該系統和方法包含一個醫學數字記錄器(MDR)，該記錄器具有一個用於接收多個來自醫學成像裝置的視頻圖像的醫學成像裝置接口。一個視頻捕捉設備被連接至該醫學成像裝置，用於捕捉多個來自該醫學成像裝置的視頻圖像並將多個視頻圖像轉換為多個數字圖像。一個介質記錄器被連接至該視頻捕捉裝置，用於將多個數字圖像記錄在可移動的介質上。其中安裝了一個CPU的計算機被連接至前述醫學成像裝置接口、視頻捕捉設備及介質記錄器，用於控制該系統的運轉。一個用戶接口被連接至該計算機、醫學成像裝置接口、視頻捕捉設備及介質記錄器，使得用戶的輸入控制該系統和方法的運轉。
本發明提供了將數位化醫學圖像或視頻數據存儲在諸如CD或DVD的可攜式數字記錄介質上的能力。包含醫學圖像或視頻數據的前述CD或DVD能夠被分發至醫師、醫院、患者、保險公司等等。前述系統和方法也允許醫學圖像或視頻數據和一個查看程序一起被放置在CD或DVD上，這樣用戶可以使用任何具有CD或DVD讀取器的計算機來查看被記錄在前述CD或DVD上的醫學圖像或視頻數據。
本發明特別設計成用於記錄從診斷成像系統有效輸出的具有最高解析度的醫學視頻圖像數據。從成像系統輸出的模擬格式的視頻數據被MDR數位化並按照諸如DICOM(醫學數字圖像及通信)的醫學數字兼容格式寫入一個諸如CD或DVD介質的可記錄的介質中。可選擇的，前述視頻圖像數據可以按照可用於在任何DVD播放器上回放的MPEG格式被寫入盤。本發明結合了多個醫學成像特性，這些特性使得其與用於DVD記錄器的消費和/或工業視頻不同。
前述MDR是一個模擬量捕捉設備和一個數位化視頻記錄器，其使用一種高級的格式捕捉醫學圖像視頻的全部光譜並且將它們寫入CD或DVD。前述MDR能夠記錄來自任何具備視頻輸出的成像裝置的圖像。本發明的特點包括MDR的用戶接口以及其視頻捕捉能力。
在本發明的一個方面中，MDR被設計用於為DICOM圖像管理提供可攜式的CD和DVD記錄工藝。該MDR接收來自任何的成像裝置或者一個圖像存檔通信系統(PACS)網絡的原始的DICOM圖像並將其寫入CD或DVD介質中的一個。本發明是一種特別設計為在靜態和移動成像應用中使用的醫學級的CD和DVD記錄器。
MDR最好記錄用於回放、治療計劃、治療安排、患者複製及存檔的DICOM圖像。MDR接收來自任何醫學成像裝置或者一個PACS網絡的準確的DICOM圖像並將其寫入CD或DVD介質中。MDR以它們最初的數位化格式記錄DICOM圖像，這樣無論被複製了多少次都沒有解析度的損失。前述MDR系統包括一個自動安裝在每一個盤上的DICOM查看應用程式，其簡化了圖像在任何個人計算機上的查看。
前述MDR提供了一個可以和可攜式成像裝置及固定成像裝置結合使用的緊密集成的系統。與其他的先有技術的選擇相比較，其大大節省了將圖像存儲於CD或DVD上的開銷。其也為圖像分發提供了通用性。
由於其緊密的尺寸，前述MDR適合輕易地安裝進便攜的超聲波和C型臂系統。MDR也允許用戶在操作過程期間或之後複製該圖像並立即將圖片用於在療養所的其他區域中的治療安排、患者記錄或查看。其在類似CT、MRI的固定裝置或者在希望較低的圖像捕捉解析度的心臟病學系統上是有用的。它具有很低的佔據很小空間的輪廓，並且使其易於連接至任一成像裝置和PACS網絡。
MDR系統被設計成實現以最小的交互操作有效地工作。其總是「捕捉-就緒」的並且同時提供操作的多路存檔和單患者模式。在操作的存檔模式中，MDR連續地記錄圖像直到盤被寫滿或者被操作者移走。未被記錄的圖像被存儲在MDR的硬碟上直到插入新的可移動介質。一個DICOM部件10兼容的目錄允許輕鬆地搜索並檢索包含在每個盤上的單獨的記錄。MDR也可以被用作一個推進HIPAA順應性的冗餘存檔系統，甚至是作為一個用於小型部門或成像中心的完整的數字圖像存檔。操作的單患者模式在每個盤上記錄一個患者，同時記錄一個可選的DICOM查看器應用程式。操作的單患者模式對於創建用於諮詢醫生或患者交流的文件來說是理想的，並且允許所有人在任何可用的個人計算機上查看單獨的檢查結果，循環依靠DICOM查看工作站。
如前所述，MDR系統包含一個可選的DICOM查看器應用程式，其能夠被刻錄進每個盤以用於回放。這是完全直觀的，所以用戶可以快速地檢索圖像以便立即顯示並處理完整的DICOM數據。具有DICOM查看器應用程式的一些特性包含文件導出、電子郵件和列印功能。
降低成本和增加存儲能力是MDR系統主要的優點。一個記錄在CD或DVD上的圖像檢查大約是包含同樣數據的平面膠片的複製成本的四分之一。一張DVD可以記錄多達5000張圖像或者兩分半鐘的未壓縮的視頻流，這與S-VHS(超級VHS)磁帶或MO(磁光)盤介質相比只需要很小的成本，並且不需要另外的專用的回放或查看硬體。
而且，與其他先有技術的歸檔選擇相比，DVD和CD可以被更為迅速而經濟地生產出來。CD和DVD介質的生產成本只達到膠片的四分之一、DAT(數字音頻磁帶)磁帶的十分之一以及S-VHS磁帶的十五分之一。此外，盤上可以記錄驚人數量的數據。每張CD可以存儲超過700張單獨的圖片，而每張DVD可以存儲超過5000張單獨的圖片或者相同數量的視頻流。
通過下列詳細的說明、權利要求以及附圖，對於本領域的熟練技術人員來說，本發明的各種其它特點、目的和優點將變得明顯。
圖1是一個示意圖，示出了依照本發明在兩種不同應用中使用的醫學數字記錄器；圖2是一個框圖，示出了本發明的醫學數字記錄器；圖3是一個示圖，示出了本發明的醫學數字記錄器的前面板的示例；圖4是一個示圖，示出了本發明的醫學數字記錄器的後面板的示例；圖5是一個示圖，示出了本發明的醫學數字記錄器的顯示器；圖6A-6C是本發明的醫學數字記錄器的顯示器圖示，示出了在一個存檔模式中的記錄過程；圖7A-7C是本發明的醫學數字記錄器的顯示器的圖示，示出了在一個單患者模式中的記錄過程；並且圖8是一個本發明的醫學數字記錄器在DICOM應用中的應用數據流程圖。
具體實施例在醫學成像中，圖像存檔和通信系統(PACS)是專用於存儲、檢索、分發和顯示醫學圖像的計算機或網絡。整個PACS處理來自不同裝置的圖像，諸如螢光、超聲波、X光射線、核磁共振(MRI)、電子發射斷層掃描(PET)、計算機X射線斷層造影術(CT)等等。PACS取代了基於管理醫學圖像的手段的硬拷貝，諸如膠片存檔。通過提供離站查看及報告的能力，其擴展了傳統系統的可能性。通常一個PACS網絡包含一個中心伺服器，其存儲了一個包含圖像的資料庫。該伺服器通過LAN或WAN連接至一個或多個客戶端，其提供和/或使用前述圖像。客戶端工作站可以使用本地的外圍設備將圖像膠片掃描進該系統，列印來自系統的圖像膠片並且交互數字圖像的顯示。現代的放射線設備以數位化形式直接向PACS提供圖像。醫學圖像以獨立的格式存儲。最常用的圖像存儲格式是DICOM(醫學數字圖像及通信)。
DICOM是一個用於以醫學圖像處理、存儲和傳輸信息的全面的標準集。它包含一個文件格式定義以及一個網絡通信協議。DICOM開發用於將對來自於多個供應商的掃描儀、伺服器、工作站和網絡硬體的集成至一個圖片存檔和通信系統。DICOM文件包含一個標準化的而且自由形態欄位的文件頭以及圖像數據的文件體。一個單獨的DICOM文件可以包含一個或多個圖像，允許存儲大量的圖像和/或視頻動畫。也可以使用多個標準壓縮圖像數據。
圖1是一個依照本發明在兩種不同應用中使用的醫學數字記錄器(MDR)10的示意圖。前述MDR10為醫學圖像應用而特別設計，而不是商用或家用娛樂部件的分支。前述MDR10與諸如超聲波、計算機X射線斷層造影術(CT)、核磁共振(MRI)等現有的成像裝置便利地集成在一起，以便按照諸如DICOM(醫學數字圖像及通信)的醫學數字兼容的格式將醫學圖像和視頻存儲在諸如CD或DVD14的可記錄介質上。可選擇的，視頻圖像數據可以按照可用於在任何DVD播放器上回放的MPEG格式被寫入盤。
前述MDR10提供了一個可以和可攜式或移動式成像系統16及固定成像裝置12結合使用的緊密集成的系統。對於固定成像裝置12，MDR10最好連接至網絡18以便連接成像裝置12和工作站20，該工作站也連接至網絡18以用於將來自固定成像裝置12的醫學圖像或視頻記錄在CD或DVD14上。對於移動成像裝置16，MDR10最好連接至移動成像裝置16以用於將來自於移動成像裝置16的醫學圖像和視頻記錄在CD或DVD14上。之後前述CD或DVD14可以被安裝進任何的個人計算機22或任何的筆記本計算機24以便回放或查看。
與其他先有技術的選擇相比較，本發明的MDR大大節省了將醫學圖像和視頻存儲於CD或DVD上的開銷。其也為圖像分發提供了通用性。對於高質量的回放，圖像檢查可以使用DICOM格式記錄在DVD或CD上並且有效組織以便在使用DICOM查看器的任何個人計算機或個人計算設備上或者在一個PACS工作站上快速地檢索和回放。
前述MDR具有緊密的尺寸，使其可以輕易地安裝進可攜式成像裝置系統，諸如便攜的超聲波或C型臂系統。MDR也允許用戶在成像操作過程期間或之後複製該圖像並立即將圖片用於在療養所的其他區域中的治療安排、患者記錄或查看。其在類似CT、MRI的固定裝置或者在希望較低的圖像捕捉解析度的心臟病學系統上是有用的。它的低輪廓設計佔據最小空間，並且其易於連接性使其可以簡單的附加到PACS網絡上任何地方。
前述MDR希望與醫學成像裝置以及需要將影像循環存儲至可移動介質的工作站一起使用。寫入可移動介質的圖像可以在一個具有適合的CD或DVD播放器的個人計算機上查看。一個DICOM圖像查看器也可以被寫入CD或DVD以允許在沒有安裝DICOM查看器應用的個人計算機上查看圖像。
前述MDR設計用於為DICOM圖像管理提供可攜式的CD和DVD記錄工藝。該MDR從任何的成像裝置或者一個圖像存檔通信系統(PACS)網絡中接收原始的DICOM圖像並將其寫入CD或DVD介質中的一個。本發明是一種特別設計為在靜態和移動成像應用中使用的醫學級別的CD和DVD記錄器。該MDR提供以DICOM記錄格式的動態和靜態醫學圖像的高解析度視頻記錄。
前述MDR可以只配置CD，或只配置DVD，或者是一個CD/DVD組合驅動器。兼容的介質最好包括CD-R、CD-RW、DVD+R或者DVD+RW介質。本發明對來自一個DICOM網絡或直接來自成像裝置的圖像提供快速、有效的圖像捕捉。其可以在臨床環境中作為一個網絡設備被安裝。其可以使任何個人計算機監視器或膝上個人計算機的監視器變成一個圖像回放工作站。前述MDR總是處於接收狀態，這意味著其準備在任何時間捕捉圖像數據。其可以用於將單獨的(單患者模式)或多個(存檔模式)圖像檢查記錄於一個盤。
圖2是本發明的醫學數字記錄器10的框圖。前述MDR10包含一個用戶接口26、一個成像裝置接口28、一個網絡接口30，以及一個電源接口32。前述用戶接口26最好包括一個其上具有電路的鍵盤印刷電路板34以及一個其上具有電路的顯示印刷電路板36。還包含在用戶接口26中的是電源指示燈38和狀態指示燈40。
在圖4中可以清楚地看到前述成像裝置接口28、網絡接口30以及電源接口32，其示出了MDR10的後面板。成像裝置接口28用於接收來自醫學成像裝置的多個視頻信號。MDR10包含一個幀抓取器或者一個視頻捕捉裝置42，前述捕捉裝置連接至醫學成像裝置以用於捕捉來自醫學成像裝置的多個視頻圖像並且將多個視頻圖像轉換為多個數字圖像。MDR10進一步包含一個介質寫入器44，其連接視頻捕捉設備42以便將多個數字圖像記錄在可移動介質上。前述MDR10也包含一個其上安裝有一個CPU48的計算機46，其連接至成像裝置接口28、視頻捕捉設備42和介質寫入器44，以便控制系統的操作。用戶接口26最好被連接至該計算機46、成像裝置接口28、視頻捕捉設備42及介質寫入器44，以便使用戶的輸入控制該系統的運轉。前述MDR10進一步包括一個用於接收來自外部AC電源的電力的內部電源50，一個用於在其上存儲多個數字圖像的內部硬碟驅動器52，以及一個用於冷卻MDR10的內部結構的風扇54。
內部電源50被連接至計算機46、幀抓取器42、硬碟驅動器52、介質寫入器44和顯示器36，並向它們提供電力。前述顯示器36被連接至鍵盤34、電源指示燈38和狀態指示燈40、電源50以及計算機46。介質寫入器44被連接至電源50和計算機46。硬碟驅動器52被連接至電源50和計算機46。幀抓取器42被連接至電源50和計算機46。
圖3是一個控制本發明的MDR的操作的前面板用戶接口26的示意圖。前述MDR用戶接口26最好包含一個具有LED逆光的LCD顯示器56以及一個具有多個用於控制MDR操作的按鈕60的鍵盤58，一個電源指示燈38、一個狀態指示燈40，以及一個用於從介質寫入器44插入或移走可移動介質的開口62。前述LCD顯示器56指示該MDR的當前狀態。在向MDR供電之後，通過將AC電源插頭66插入一個具有電源線的AC電源，並且打開電源開關64，則電源指示燈38照亮並且MDR自動初始化。從醫學成像裝置到MDR的數據傳輸由操作者啟動。
圖4是一個前述MDR的後面板68的示意圖，該面板包括成像裝置接口28、網絡接口30和電源接口32。該後面板68最好也包括一個風扇54、一個電源開關64、一個AC電源連接器66、一個串行通信連接器68、一個滑鼠連接器70、一個鍵盤連接器72、一個VGA連接器74、一個用於將系統連接至網絡的LAN連接器30、一個USB連接器76，以及多個視頻及音頻連接器28。前述多個視頻連接器包括用於輸入來自一個成像裝置的RGBS視頻並輸出RGB視頻到顯示器的RGBS連接器78、用於輸入來自一個成像裝置的S-Video並輸出S-Video到顯示器的S-Video連接器80、用於輸入來自一個成像裝置的複合色度或單色視頻並且將複合色度或單色視頻輸出至顯示器的合成視頻連接器82、用於輸入來自一個成像裝置的音頻並且將音頻輸出至揚聲器的音頻連接器84、以及一個用於連接成像裝置或成像裝置的腳踏開關的遠程曝露的連接器86。
前述MDR最好接收多個模擬視頻輸入和至少兩個音頻通道輸入。許多先有技術的視頻記錄器只限於諸如640×480線的S-Video廣播視頻格式，或是彩色合成源。前述MDR能夠記錄高達1600×1200線的所有範圍的醫學視頻源，一個120MHz的象素時鐘頻率用於單色視頻源並且一個50MHz的象素時鐘頻率用於RGB彩色源。該MDR也可以記錄隔行掃描和非隔行掃描的視頻源，就像達到1280×1024解析度的VGA信號。該MDR也能夠記錄廣播標準的格式，諸如S-Video和彩色合成源。前述MDR的寬輸入範圍的結果是圖像的回放與最初的源保持一致並且沒有掃描轉換的缺陷或者降低的圖像解析度。
前述MDR能夠在不出現圖像質量丟失的情況下將視頻記錄在DVD並且輸出質量等於最初成像檢查數據的質量。每次在可移動介質(DVD或CD)上的記錄最好是根據一個高解析度的視頻源按照DICOM格式來記錄。該MDR不限於根據低解析度的S-Video或者複合視頻源來記錄。相反，來自成像裝置的成像數據是採用最高的帶寬接收並記錄的，以便每一個檢查的複製都精確地類似於最初的數據。被MDR記錄的圖像要優於錄像帶記錄的，例如S-Video和MPEG圖像。良好的圖像質量對於在心臟病學、血管成形術、血管及整形外科中的應用，以及任何的可攜式成像裝置是非常有益的。
圖5是本發明的醫學數字記錄器10的顯示器56的圖示。該顯示器56標識MDR當前的狀態。例如，顯示器56可以包括盤狀態指示88(沒有盤、盤已插入或所插入盤的類型)、MDR活動指示90(沒有活動、檢查介質、彈出盤、影像長度、幀率)、用於完成當前活動的估算時間指示92、可用的盤空間指示94、以及在MDR的視頻輸入上是否出現了視頻信號的指示96。
前述MDR最好具有至少兩種操作模式，即一個存檔模式和一個單患者模式。在存檔模式中，圖像被捕捉並自動寫入可移動介質。在單患者模式中，只有來自選定患者的圖像被寫入可移動介質。
圖6A-6C是本發明的醫學數字記錄器10的顯示器56的圖示，示出了在一個存檔模式中的記錄過程。在存檔模式中，一張盤通過如下操作被插入該MDR按下一個位於MDR的前面板上的彈出按鈕、放置盤並且再次按下盤彈出按鈕。如果盤沒有被格式化，則MDR自動格式化該盤。一旦該盤已經被格式化，則MDR顯示如圖6A所示的信息。按下「新患者」軟鍵盤100以開始新的檢查。患者數據的輸入依賴於MDR的設置。一旦患者信息被確認，則MDR準備從所連接的主機捕捉圖像。按下「取消」軟鍵盤102以退出該檢查。按下向下的箭頭鍵104以訪問影像設置屏幕。按下「記錄」軟鍵盤106以開始為新的檢查捕捉圖像。按下「停止」軟鍵盤108以暫停圖像的記錄。如果「停止」軟鍵盤108沒有被按下，則會在達到影像長度值時停止圖像捕捉。按下「結束檢查」軟鍵盤110以結束此次檢查。
圖7A-7C是本發明的醫學數字記錄器10的顯示器56的圖示，示出了在一個單患者模式中的記錄過程。如果該MDR被設置用於單患者模式，來自一個單獨患者的圖像文件被寫入可移動介質。按下「檢查Mgr」軟鍵盤112以查看患者檢查的清單。檢查是按照它們被接收的順序羅列的。使用「檢查Mgr」軟鍵盤112來查看盤上的患者清單。使用向上114或向下116的箭頭鍵來搜索將被寫入可移動盤的患者檢查。一旦患者檢查被高亮選定，則按下「記錄至盤」軟鍵盤118以初始化到可移動盤的傳輸。為了查看特定患者的檢查明細，高亮選定患者姓名和ID並按下進入按鈕120。
一個MDR實用菜單項可以被用來結束對一個盤的操作。該實用菜單也包括多個信息屏幕，其可以被用於查看當前MDR設置、序列號、CPU溫度以及軟體版本。為了訪問該實用菜單，當MDR顯示器出現「寫盤處理」屏幕時按下向下的箭頭鍵。
為了訪問MDR的影像參數屏幕，首先進入MDR實用菜單，然後使用箭頭鍵去高亮選擇「影像」選擇，之後按下進入按鈕。當前的影像長度以及幀率被顯示在影像參數屏幕上。使用向上和向下的箭頭鍵來選擇需要被改變的參數。然後按下「進入」按鈕來編輯該參數。使用向上和向下的箭頭鍵來改變該影像長度，使用「進入」按鈕來改變幀率。
為了訪問MDR盤實用功能，進入MDR實用菜單，然後使用向上和向下的箭頭鍵去高亮選擇「盤」選擇。一個「完成」屏幕提示該操作者「繼續完成？」。選擇「OK」來繼續或者「取消」來退出。該完成處理將把一個諸如DICOM查看器程序的查看器應用程式寫入盤中並且使該盤兼容於其他的CD或DVD驅動器。該查看器應用程式允許已經被寫入該盤的DICOM圖像在一個沒有安裝DICOM查看器的個人計算機上被查看。一個日誌實用功能在MDR上也是可用的，其用於將日誌文件複製到CD或DVD上。
通過系統沒置菜單將前述MDR設置為滿足操作者喜好及視頻捕捉。訪問系統設置菜單是通過按下向下的箭頭鍵並且按下「進入」按鈕實現的。當按鈕被按下時，MDR肯定會顯示「寫盤處理」屏幕。向左和向右的箭頭鍵被用於導航該設置菜單。「進入」按鈕用於選定高亮選擇的菜單項。向上和向下的箭頭鍵用於改變選定的項值。使用「OK」軟鍵盤來保存改變或者使用「取消」軟鍵盤在不保存改變的情況下退出該設置菜單。
本發明的MDR簡化了視頻記錄處理，以允許用戶通過觸摸按鈕或者使用腳踏開關來輕易地記錄靜止圖像、loop和影像。所提出的回顧及預期記錄模式支持一種圖像數據的捕捉，即早於或晚於某個預期事件的用戶指定秒數或分鐘數的圖像數據。該MDR也允許持續線性地記錄一個長動態遊程或者「一鍵」捕捉一個直接來自流視頻數據的單獨幀。當一個用戶專心於觀察並診斷時，前述MDR變換該圖像記錄處理以使其自動而有效地工作。
前述MDR記錄的盤消除了用於到達重要數據的那幾秒鐘所需的冗長及耗時的回放及倒帶處理。使用MDR包含的不同記錄模式來減少存儲在CD或DVD上的不重要的圖像數據的數量，可以允許用戶集中在最重要的臨床數據上。同樣由於MDR記錄在DVD或CD介質上，任何個人計算機都可以被用作回放工作站。
圖8是一個本發明的醫學數字記錄器10在DICOM應用中的應用數據流程圖122。前述MDR和不同的DICOM服務對象組(SOP)實例124一起記錄在CD或DVD介質上。前述MDR能夠處理不同的信息對象定義(IOD)。SOP實例作為來自於一個DICOM應用實體(AE)的請求通過網絡被接收，其充當一個服務類用戶(SCU)，以請求多個存儲服務類中的一個。存儲應用126充當用於不同存儲SOP類的服務類提供者(SCP)。前述MDR包含一個使用內部硬碟驅動器的本地存儲，其可以包含多個由存儲應用126通過網絡獲取的SOP實例。媒體記錄器應用128可以通過充當用於在如下的任何一個存儲介質130上創建新的DICOM文件組的FSC來初始化介質CD-R、CD-RW、DVD+R以及DVD+RW。前述MDR是模塊化設計的並且可以只配置CD，或只配置DVD，或者是一個CD/DVD組合驅動器。前述MDR初始化DICOM文件組並且將指定的SOP實例寫在介質上面。被寫入的SOP實例限於匹配被支持和使用的應用簡檔的標準的實例。前述MDR具有兩個應用實體一個介質記錄器應用128和一個存儲應用126。介質記錄器應用128初始化一塊CD/DVD介質，並且將新的DICOM文件組寫在介質上。介質記錄器應用128也顯示在一塊CD/DVD介質上的文件組的目錄列表。存儲應用126充當用於不同的DICOM存儲服務類的服務類提供者，以便使MDR通過網絡接收SOP實例。
MDR在單張DVD上提供4.35GB的存儲容量，並且最高可以在其的內部硬碟驅動器上提供40GB的存儲容量。圖像可以在沒有磁帶記錄中的非自然信號的風險的情況下被存儲和檢索，並且可以在任何工作站上被查看。MDR也記錄在CD以及DVD介質上。
MDR主要設計用於轉換來自源的模擬視頻並以DICOM格式寫入DVD介質。該MDR記錄的介質兼容於DICOM部件10，並允許醫學存檔和工作站直接訪問該圖像數據。該MDR也在每個盤上安裝了一個DICOM查看器以用於在任何個人計算機上的回放。
前述MDR包含不同的記錄模式，其被設計為符合動態醫學成像的流程。該MDR可以被一個操作者或者用戶設置為在如下模式中記錄圖像回顧、預期、連續及快照。所有其他的先有技術的視頻記錄器被設計為連續記錄所有的依照它們出現的一個緊接著另一個的時間順序捕捉的圖像。與之相比，MDR可以被設置為在指定的時間及幀率記錄，並且當「記錄」按鈕被按下時，將圖像作為回顧的圖像(已經過去的圖像)或者預期的圖像(在將來出現的圖像)存儲在可移動記錄介質上。此外，動態圖像可以作為單獨的幀、高解析度的快照來查看，其可以在沒有第一暫停或突然停止源的情況下被捕捉為靜止圖像。按照常規，前述MDR也可以通過按下「記錄」、「暫停」及「停止」按鈕來使用以便連續的捕捉並記錄圖像。
在回顧的捕捉模式的過程，其是在事件已經發生之後記錄信息的動作。一個用戶可以設置一個例如10分鐘的捕捉時間，以便在MDR上建立一個10分鐘的緩衝。這樣，例如當用戶在患者的肝臟上執行一個超聲波檢查時，該用戶可能會花費25分鐘來尋找某物，但是一旦用戶找到了他所尋找的，他就可以停止並只記錄檢查的最近10分鐘，而不是全部的25分鐘。
前述MDR也包含一個自動字符識別(ACR)，它是一種光學字符識別的形式。該ACR允許從視頻源提取患者姓名、ID號碼以及目錄編號並實時地將它們轉換為數字文本欄位。該文本欄位被適當地放置進位於可移動盤上的文件頭部數據中，以便簡化在回放過程中的查閱、資料庫管理和數據檢索。換句話說，該ACR識別來自視頻信息的患者姓名、ID號碼以及目錄編號並將它們和圖像數據一起輸入一個DICOM文件。這意味著操作者不需要手動的將這些信息輸入到系統中。數據是使用一個內置於MDR系統的軟體算法從視頻信號中讀出來的。
前述MDR是遵照HIPAA(健康保險攜帶和責任法案)的精神設計的，提供了多個用於控制對患者圖像及信息的訪問的工具。先有技術的視頻記錄器具有全部的功能但忽略了HIPAA的要求。本發明的MDR包括特有的HIPAA適應性特性，即要求操作者登錄，提供密碼保護以及在可移動記錄介質上的HIPAA確認屏幕。該MDR很好地與任何HIPAA實施相結合，一個保健提供者可以在適當的位置具有它。
雖然已經參考較佳的實施例對本發明進行了描述，但是本領域技術人員將認識到可以在不脫離本發明的精神的情況下，對這些實施例進行某些替換、變更和刪除。因此，前述的說明僅意味著是示範性的，而不應該是對本發明的範圍的限制，本發明的範圍在附加的權利要求中陳述。
權利要求
1.一種用於將醫學圖像數據記錄在數字記錄介質上的系統，該系統包括醫學成像裝置接口，用於接收多個來自醫學成像裝置的視頻信號；視頻捕捉設備，它耦合至所述醫學成像裝置，用於捕捉多個來自所述醫學成像裝置的視頻圖像並將多個視頻圖像轉換為多個數字圖像；介質寫入器，它耦合至所述視頻捕捉裝置，用於將多個數字圖像記錄在可移動的介質上；其中安裝了CPU的計算機，它耦合至所述醫學成像裝置接口、視頻捕捉設備及介質寫入器，用於控制該系統的運轉；以及用戶接口，它耦合至計算機、醫學成像裝置接口、視頻捕捉設備及介質寫入器，使得用戶輸入能控制該系統的運轉。
2.如權利要求1所述的系統，進一步包括用於將系統連接至網絡的網絡接口。
3.如權利要求1所述的系統，進一步包括用於在其上存儲多個數字圖像的硬碟驅動器。
4.如權利要求1所述的系統，進一步包括用於將系統連接至電源的電源接口。
5.如權利要求4所述的系統，進一步包括用於接收來自電源的輸入並將電力提供給系統的電源。
6.如權利要求1所述的系統，其中醫學成像裝置接口包括多個視頻輸入和視頻輸出。
7.如權利要求1所述的系統，其中醫學成像裝置接口包括至少一個音頻輸入和音頻輸出。
8.如權利要求1所述的系統，其中醫學成像裝置是固定的或靜態醫學成像裝置。
9.如權利要求1所述的系統，其中醫學成像裝置是移動的醫學成像裝置。
10.如權利要求1所述的系統，其中多個視頻信號包括隔行掃描的和非隔行掃描的視頻信號。
11.如權利要求1所述的系統，其中多個視頻信號包括RGB視頻信號。
12.如權利要求1所述的系統，其中多個視頻信號包括S-Video視頻信號。
13.如權利要求1所述的系統，其中多個視頻信號包括複合色或單色視頻信號。
14.如權利要求1所述的系統，其中多個視頻信號包括VGA視頻信號。
15.如權利要求1所述的系統，其中介質寫入器是CD寫入器。
16.如權利要求1所述的系統，其中介質寫入器是DVD寫入器。
17.如權利要求1所述的系統，其中可移動介質是CD。
18.如權利要求1所述的系統，其中可移動介質是DVD。
19.如權利要求1所述的系統，其中計算機包括安裝在其上的用於控制系統操作的軟體。
20.如權利要求19所述的系統，其中軟體在可移動介質上安裝了DICOM查看器應用程式以用於回放。
21.如權利要求20所述的系統，其中DICOM查看器應用程式包含至少一個文件導出功能，至少一個電子郵件功能和至少一個列印功能。
22.如權利要求1所述的系統，其中用戶接口包含顯示屏。
23.如權利要求1所述的系統，其中用戶接口包含具有按鍵的鍵盤。
24.一種用於將醫學圖像數據記錄在數字記錄介質上的方法，該方法包括如下步驟接收多個來自醫學成像裝置的視頻圖像；捕捉多個來自所述醫學成像裝置的視頻圖像；將所述多個視頻圖像轉換為多個數字圖像；以及將所述多個數字圖像記錄在可移動介質上。
25.如權利要求24所述的方法，其中多個視頻圖像被數位化並以醫學數字兼容格式寫入DVD。
26.如權利要求24所述的方法，其中醫學數字兼容格式是DICOM格式。
27.如權利要求24所述的方法，其中多個數字圖像被連續地記錄。
28.如權利要求24所述的方法，其中多個數字圖像被預期地記錄。
29.如權利要求24所述的方法，其中多個數字圖像被回顧地記錄。
30.如權利要求24所述的方法，其中多個數字圖像以快照模式被記錄為靜止圖像。
31.如權利要求24所述的方法，其中多個數字圖像在指定時間和特定幀率被記錄。
32.如權利要求24所述的方法，其中多個視頻圖像包括隔行掃描和非隔行掃描的視頻圖像。
33.如權利要求24所述的方法，其中多個視頻圖像包括RGB視頻圖像。
34.如權利要求24所述的方法，其中多個視頻圖像包括S-Video視頻圖像。
35.如權利要求24所述的方法，其中多個視頻圖像包括複合色或單色視頻圖像。
36.如權利要求24所述的方法，其中多個視頻圖像包括VGA視頻圖像。
37.如權利要求24所述的方法，進一步包括將DICOM查看器應用程式自動安裝在可移動介質上。
38.如權利要求37所述的方法，進一步包括將自動字符識別應用於多個已記錄數字圖像，它允許從多個視頻圖像中提取患者姓名、ID號碼以及登記編號並實時地將它們轉換為數字文本欄位。
39.如權利要求38所述的方法，其中數字文本欄位被置入位於可移動介質上的文件頭中，以便簡化在回放期間的引用、資料庫管理和數據檢索。
40.如權利要求24所述的方法，進一步包括將HIPAA適應性特性添加進多個記已錄數字圖像中，該特性包括操作者登錄、密碼保護以及在可移動記錄介質上的HIPAA確認屏幕。
41.如權利要求24所述的方法，進一步包括通過多檔案文件模式將多個數字圖像記錄在可移動介質上，該模式持續地記錄多個數字圖像直到可移動介質已滿或者被操作者移除。
42.如權利要求41所述的方法，其中任何未記錄的數字圖像被存儲在硬碟驅動器上以便記錄到新的可移動介質上。
43.如權利要求24所述的方法，進一步包括通過單患者模式將多個數字圖像記錄在可移動介質上，該模式和DICOM查看器應用程式一起將一位患者的記錄存儲在每個可移動介質上。
44.如權利要求24所述的方法，進一步包括接收至少一個來自所述醫學成像裝置的音頻輸入。
45.如權利要求24所述的方法，進一步包括接收一個來自所述醫學成像裝置或腳踏開關的遠程曝光。
全文摘要
一種用於將醫學圖像數據記錄在數字記錄介質上的系統和方法。該系統和方法包含一個用於接收多個來自醫學成像裝置的視頻圖像的醫學成像裝置接口。一個視頻捕捉設備被連接至該醫學成像裝置，用於捕捉多個來自醫學成像裝置的視頻圖像並將多個視頻圖像轉換為多個數字圖像。一個介質寫入器被連接至該視頻捕捉裝置，用於將多個數字圖像記錄在可移動的介質上。一個其中安裝了一個CPU的計算機被連接至前述醫學成像裝置接口、視頻捕捉設備及介質寫入器，用於控制該系統的運轉。並且一個用戶接口被連接至該計算機、醫學成像裝置接口、視頻捕捉設備及介質寫入器，使得用戶的輸入控制該系統和方法的運轉。
文檔編號G06F19/00GK1822182SQ20051013738
公開日2006年8月23日 申請日期2005年11月28日 優先權日2004年11月27日
發明者L·R·朗霍弗, A·普雷斯頓 申請人:麥克多諾醫學產品股份有限公司