基于web端的交互式肝脏MRI精准读片系统、方法和计算机可读存储介质

摘要

本发明提供一种基于web端的交互式肝脏MRI精准读片系统，其中DICOMweb接口获取肝脏MRI三维影像的DICOM数据；DICOM文件解析模块对DICOM数据进行解析；还提供图像交互工具以供用户和图像进行交互；还提供标注工具以供用户对图像进行测量和标注，并将测量和标注信息发送至DICOMweb接口；交互式标注模块根据用户手动定位的肝脏分段坐标点自动计算肝脏分段结果，然后将结果发送至DICOM数据可视化模块，然后渲染在图像上，还将结果发送至DICOMweb接口。还提供相关的读片方法和计算机可读存储介质。本发明功能丰富，操作简便，交互性强，便于用户可以随时随地查看和标注医学影像。

说明书

技术领域

本发明涉及医学影像可视化技术领域，特别涉及肝脏MRI读片系统技术领域，具体是指一种基于web端的交互式肝脏MRI精准读片系统、方法和计算机可读存储介质。

背景技术

目前医院大多数的PACS系统,采用比较成熟的C/S(Client/Server)软件体系结构,将多种医疗设备组合成医院级别网络应用,显著提高医院工作效率,方便共享医疗资源。但是,在互联网理念和技术快速发展、以及云存储和大数据技术不断革新的环境下,各医疗机构、科研人员和患者不再满足于只能在特定的工作站客户调阅、标注医疗影像数据。面对医疗影像加速走向互联网这一趋势下,PACS系统需要转向B/S(Browser/Server)软件体系,使用户能够随时随地在不同类型终端上调阅、标注医学影像数据。

DICOMweb是DICOM标准的一部分，DICOMweb标准基于RESTful进行设计，面向互联网提供DICOM影像查询、获取和存储等服务。DICOMweb标准促进了基于Web服务的PACS的实现，让医生可以在任意浏览器上阅片诊断,患者可以随时随地查阅检查报告,研究人员能够在不同设备上标注影像。

Web端DICOM读片系统的主要功能是,web浏览器通过DICOMweb接口下载PACS上指定DICOM数据到本地内存中,同时在可视化界面上实现图像显示、用户交互等功能。其中cornerstone作为前端优秀的医学图像显示和交互的JavaScript库,被广泛使用。

Cornerstone是一套开源的JavaScript底层组件，用于支持医学影像的显示与交互。OHIF Viewer(Open Health Imaging Foundation)就是基于Cornerstone开发的开源纯网页版医学影像浏览前端。如同它的名字一样，Cornerstone为医学影像Web前端开发提供基石；OHIF Viewer则是基于这套基石开发的Web前端应用。OHIF Viewer后台通过DICOMweb接口从第三方PACS服务器查询和获取影像,然后利用cornerstone渲染和显示对应的医学图像,同时OHIF Viewer提供了常规的读片功能,能满足医生日常阅片。正是这些优秀开源项目的出现,极大的推进了web端医学影像软件开发领域的发展。

但是，目前大多数的web端DICOM软件仅支持DICOM图像文件的解析和一些常规读片功能,而整个软件的可交互程度低。

因此，需要提供一种基于web端的交互式肝脏MRI精准读片系统，其功能丰富，操作简便，交互性强，便于用户可以随时随地查看和标注医学影像。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术中的缺点，提供功能丰富，操作简便，交互性强，便于用户可以随时随地查看和标注医学影像的基于web端的交互式肝脏MRI精准读片系统、方法和计算机可读存储介质。

为达到以上目的，在本发明的第一方面，提供一种基于web端的交互式肝脏MRI精准读片系统，其特点是，包括DICOMweb接口、DICOM文件解析模块、DICOM数据可视化模块和交互式标注模块，其中：

所述DICOMweb接口用于获取肝脏MRI三维影像的DICOM数据；

所述DICOM文件解析模块信号连接所述DICOMweb接口用于从所述DICOMweb接口获取所述的肝脏MRI三维影像的DICOM数据并对所述的肝脏MRI三维影像的DICOM数据进行图像数据解析、元数据解析和标注数据解析以分别获得图像数据信息、元数据信息和标注数据信息；

所述DICOM数据可视化模块信号连接所述DICOM文件解析模块用于从所述DICOM文件解析模块获取所述图像数据信息、所述元数据信息和所述标注数据信息并将所述图像数据信息渲染成图像进行显示，将所述元数据信息以表格形式进行显示，将所述标注数据信息显示在所述图像上；所述DICOM数据可视化模块还提供图像交互工具以供用户和所述图像进行交互；所述DICOM数据可视化模块还提供标注工具以供所述用户对所述图像进行测量和标注，所述DICOM数据可视化模块还信号连接所述DICOMweb接口用于将测量信息和标注信息以DICOM格式发送至所述DICOMweb接口，所述DICOMweb接口还用于发送所述测量信息和所述标注信息；

所述交互式标注模块信号连接所述DICOM数据可视化模块用于从所述DICOM数据可视化模块获取所述用户在所述图像上手动定位的肝脏分段坐标点并根据所述肝脏分段坐标点自动计算肝脏分段结果，然后将所述肝脏分段结果发送至所述DICOM数据可视化模块，所述DICOM数据可视化模块还用于将所述肝脏分段结果渲染在所述图像上，所述交互式标注模块还信号连接所述DICOMweb接口用于将所述肝脏分段结果以所述DICOM格式发送至所述DICOMweb接口，所述DICOMweb接口还用于发送所述肝脏分段结果。

较佳地，所述的基于web端的交互式肝脏MRI精准读片系统还包括网站部署服务器，所述网站部署服务器存储有cornerstoneWADOImageLoader库，所述DICOM文件解析模块信号连接所述网站部署服务器用于调取所述cornerstoneWADOImageLoader库以进行所述图像数据解析。

较佳地，所述的基于web端的交互式肝脏MRI精准读片系统还包括网站部署服务器，所述网站部署服务器存储有dicomParser库，所述DICOM文件解析模块信号连接所述网站部署服务器用于调取所述dicomParser库的parserDicom函数以进行所述元数据解析。

较佳地，所述的基于web端的交互式肝脏MRI精准读片系统还包括网站部署服务器，所述网站部署服务器存储有cornerstone库，所述DICOM数据可视化模块信号连接所述网站部署服务器用于调取所述cornerstone库以进行图像显示。

较佳地，所述的基于web端的交互式肝脏MRI精准读片系统还包括网站部署服务器，所述网站部署服务器存储有pdf浏览器，所述DICOM数据可视化模块信号连接所述网站部署服务器用于调取所述pdf浏览器以进行pdf报告显示。

较佳地，所述的基于web端的交互式肝脏MRI精准读片系统还包括网站部署服务器，所述网站部署服务器存储有Cornerstone tools库，所述DICOM数据可视化模块信号连接所述网站部署服务器用于调取所述Cornerstone tools库以进行所述交互。

较佳地，所述交互式标注模块包括半自动肝脏分段子模块，所述半自动肝脏分段子模块用于基于肝右静脉、肝中静脉、肝左静脉、门静脉左支、门静脉右支、下腔静脉、尾状叶和所述肝脏分段坐标点实现肝脏分段，从而输出所述肝脏分段结果。

较佳地，所述的基于web端的交互式肝脏MRI精准读片系统还包括PACS服务器，所述DICOMweb接口信号连接所述PACS服务器用于从所述PACS服务器获取所述的肝脏MRI三维影像的DICOM数据并向所述PACS服务器发送所述测量信息、所述标注信息和所述肝脏分段结果。

在本发明的第二方面，提供一种基于web端的交互式肝脏MRI精准读片方法，其特点是，包括利用上述的基于web端的交互式肝脏MRI精准读片系统实现的步骤。

在本发明的第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特点是，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的基于web端的交互式肝脏MRI精准读片方法。

采用了本发明的基于web端的交互式肝脏MRI精准读片系统、方法和计算机可读存储介质，除了可以解析和显示DICOM图像文件外,也支持解析和显示内嵌PDF文档的DICOM文件,方便展示诊断报告；支持解析标注信息，并把标注信息显示在对应图像位置上,用户能够利用提供的工具对图像以及标注信息进行交互，针对肝脏MRI分段任务,提供了交互式的半自动分割模块，同时软件支持将新添加的标注信息DICOM化然后上传到PACS上，方便后续的查阅和研究。

附图说明

图1是本发明的基于web端的交互式肝脏MRI精准读片系统的一具体实施例的结构示意图。

图2是图1所示的具体实施例的界面显示示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明。

术语解释：

DICOM是Digital Imaging and Communications in Medicine的英文缩写，即医学数字成像和通信标准。是美国放射学会和国家电子制造商协会为主制定的用于数字化医学影像传送、显示与存储的标准。在DICOM标准中详细定义了影像及其相关信息的组成格式和交换方法，利用这个标准，人们可以在影像设备上建立一个接口来完成影像数据的输入/输出工作。

MRI:(Magnetic Resonance image)磁共振成像。

PACS:(Picture Archiving and Communication Systems)即医学图像存档与传输系统。

web端：可以通过浏览器打开的网页应用,也就是网站。

请参见图1～图2所示，在本发明的一具体实施例中，本发明的基于web端的交互式肝脏MRI精准读片系统包括DICOMweb接口、DICOM文件解析模块、DICOM数据可视化模块和交互式标注模块，其中：

所述DICOMweb接口用于获取肝脏MRI三维影像的DICOM数据；

所述DICOM文件解析模块信号连接所述DICOMweb接口用于从所述DICOMweb接口获取所述的肝脏MRI三维影像的DICOM数据并对所述的肝脏MRI三维影像的DICOM数据进行图像数据解析、元数据解析和标注数据解析以分别获得图像数据信息、元数据信息和标注数据信息；

所述DICOM数据可视化模块信号连接所述DICOM文件解析模块用于从所述DICOM文件解析模块获取所述图像数据信息、所述元数据信息和所述标注数据信息并将所述图像数据信息渲染成图像进行显示，将所述元数据信息以表格形式进行显示，将所述标注数据信息显示在所述图像上；所述DICOM数据可视化模块还提供图像交互工具以供用户和所述图像进行交互；所述DICOM数据可视化模块还提供标注工具以供所述用户对所述图像进行测量和标注，所述DICOM数据可视化模块还信号连接所述DICOMweb接口用于将测量信息和标注信息以DICOM格式发送至所述DICOMweb接口，所述DICOMweb接口还用于发送所述测量信息和所述标注信息；

所述交互式标注模块信号连接所述DICOM数据可视化模块用于从所述DICOM数据可视化模块获取所述用户在所述图像上手动定位的肝脏分段坐标点并根据所述肝脏分段坐标点自动计算肝脏分段结果，然后将所述肝脏分段结果发送至所述DICOM数据可视化模块，所述DICOM数据可视化模块还用于将所述肝脏分段结果渲染在所述图像上，所述交互式标注模块还信号连接所述DICOMweb接口用于将所述肝脏分段结果以所述DICOM格式发送至所述DICOMweb接口，所述DICOMweb接口还用于发送所述肝脏分段结果。

所述的基于web端的交互式肝脏MRI精准读片系统还可以包括其它任何合适的构成，请参见图1所示，在本发明的一具体实施例中，所述的基于web端的交互式肝脏MRI精准读片系统还包括网站部署服务器，所述网站部署服务器存储有cornerstoneWADOImageLoader库，所述DICOM文件解析模块信号连接所述网站部署服务器用于调取所述cornerstoneWADOImageLoader库以进行所述图像数据解析。

所述的基于web端的交互式肝脏MRI精准读片系统还可以包括其它任何合适的构成，请参见图1所示，在本发明的一具体实施例中，所述的基于web端的交互式肝脏MRI精准读片系统还包括网站部署服务器，所述网站部署服务器存储有dicomParser库，所述DICOM文件解析模块信号连接所述网站部署服务器用于调取所述dicomParser库的parserDicom函数以进行所述元数据解析。

所述的基于web端的交互式肝脏MRI精准读片系统还可以包括其它任何合适的构成，请参见图1所示，在本发明的一具体实施例中，所述的基于web端的交互式肝脏MRI精准读片系统还包括网站部署服务器，所述网站部署服务器存储有cornerstone库，所述DICOM数据可视化模块信号连接所述网站部署服务器用于调取所述cornerstone库以进行图像显示。

所述的基于web端的交互式肝脏MRI精准读片系统还可以包括其它任何合适的构成，请参见图1所示，在本发明的一具体实施例中，所述的基于web端的交互式肝脏MRI精准读片系统还包括网站部署服务器，所述网站部署服务器存储有pdf浏览器，所述DICOM数据可视化模块信号连接所述网站部署服务器用于调取所述pdf浏览器以进行pdf报告显示。

所述的基于web端的交互式肝脏MRI精准读片系统还可以包括其它任何合适的构成，请参见图1所示，在本发明的一具体实施例中，所述的基于web端的交互式肝脏MRI精准读片系统还包括网站部署服务器，所述网站部署服务器存储有Cornerstone tools库，所述DICOM数据可视化模块信号连接所述网站部署服务器用于调取所述Cornerstone tools库以进行所述交互。

所述交互式标注模块可以包括任何合适的构成，请参见图1所示，在本发明的一具体实施例中，所述交互式标注模块包括半自动肝脏分段子模块，所述半自动肝脏分段子模块用于基于肝右静脉、肝中静脉、肝左静脉、门静脉左支、门静脉右支、下腔静脉、尾状叶和所述肝脏分段坐标点实现肝脏分段，从而输出所述肝脏分段结果。

所述的基于web端的交互式肝脏MRI精准读片系统还可以包括其它任何合适的构成，请参见图1所示，在本发明的一具体实施例中，所述的基于web端的交互式肝脏MRI精准读片系统还包括PACS服务器，所述DICOMweb接口信号连接所述PACS服务器用于从所述PACS服务器获取所述的肝脏MRI三维影像的DICOM数据并向所述PACS服务器发送所述测量信息、所述标注信息和所述肝脏分段结果。

所述的基于web端的交互式肝脏MRI精准读片系统还可以包括其它任何合适的构成，在本发明的一具体实施例中，所述DICOM格式是SR格式或SEG格式。

因此，本发明是一个纯粹的前端阅片系统,本身不存储和管理任何影像数据.而是通过配置文件,与第三方PACS服务器对接,利用统一的DICOMweb接口来查询、获取和存储数据。这使得本发明不局限于后端数据库的形式,只要支持DICOMweb接口,便可以通过简单配置完成整个系统的部署。在通过DICOMweb接口获取到特定DICOM数据后,由DICOM文件解析模块对DICOM数据进行解读,DICOM文件解析模块会根据DICOM文件类型的不同进行不同的处理,但大体上可以分为三部分：元数据的解析、图像数据读取和标注数据提取。1)图像数据的解析主要通过cornerstoneWADOImageLoader库将图像数据和相关显示参数提取出来,由DICOM数据可视化模块渲染成图像显示在界面(请参见图2所示)的主窗口中；2)元数据的解析是通过调用dicomParser库的parserDicom函数实现,可以以表格的形式显示在界面上；3)对于标注数据相关的DICOM文件,如SR(Structure Report),SEG(Segmentation)类型的,DICOM文件解析模块会把相关标注信息提取出来,交给DICOM数据可视化模块,最终显示在对应的图像(请参见图2所示)上。

DICOM数据可视化模块是用来显示影像数据,并提供交互式的阅片功能。DICOM数据可视化模块图像显示采用cornerstone库来实现,可以高效的对医学DICOM图像进行即时渲染、绘制变换等操作。对于非图像数据,例如pdf报告会调用浏览器原生的pdf浏览器来查看报告。图像交互工具使用Cornerstone tools库实现,包括序列图像浏览Cine,页面内图像布局,伪彩显示,窗宽窗位、反色、缩放、平移、翻转、旋转,此外还可以通过点选工具栏上的不同标注工具,对图像进行标注和测量,比如探针、角度、长度测量,椭圆、矩形、自由区域测量,箭头、文字标注,画刷、橡皮等,基本覆盖了医疗影像前端软件的基础和常用功能。

为了配合肝脏分段标注工作,本发明的交互式标注模块提供了半自动肝脏分段子模块,能够交互式半自动肝脏分段。肝脏分段主要基于肝右静脉、肝中静脉、肝左静脉、门静脉左支、门静脉右支、下腔静脉、尾状叶来实现肝脏分段方法的设计。实现肝脏分段方法(共1-8段)的具体方案如下：

(1)首先加载肝脏数据即所述的肝脏MRI三维影像的DICOM数据；

(2)根据门静脉左支、门静脉右支和下腔静脉坐标定位点来构建平面法向量，并通过肝脏坐标与法向量的乘积正负号来判断其属于上平面(2、4a、7、8段)或者下平面(3、4b、5、6段)；这里的肝脏坐标指肝脏中每个体素在肝脏三维矩阵中的坐标，可以理解为将加载的肝脏三维矩阵转换成对应的空间坐标；

(3)根据下腔静脉的两个坐标定位点、肝右静脉坐标定位点来构建平面法向量，并通过上下平面中的肝脏坐标与法向量的乘积正负号来判断其属于上平面(7段)或者下平面(6段)；

(4)根据下腔静脉的两个坐标定位点、肝中静脉坐标定位点来构建平面法向量，并通过上下平面中的肝脏坐标与法向量的乘积正负号来判断其属于上平面(8段)或者下平面(5段)；

(5)根据下腔静脉的两个坐标定位点、肝左静脉坐标定位点来构建平面法向量，并通过上下平面中的肝脏坐标与法向量的乘积正负号来判断其属于上平面(2、4a段)或者下平面(3、4b段)；

(6)最后需要尾状叶和下腔静脉来确定1段，尾状叶和下腔静脉都近似为圆柱，通过定位相关坐标点(上下两个定位点确定圆柱的高度、圆心定位点和半径定位点)来计算，即下腔静脉构成的外圆柱部分去掉尾状叶构成的内圆柱部分构成1段；

标注人员根据提示手动定位相关坐标点,待所有坐标点定位结束,半自动肝脏分段子模块会根据输入定位点的坐标自动计算肝脏分段结果,并且把肝脏分段结果渲染在图像上。

为了能够保存用户在图像上的测量信息和标注信息,本发明使用JavaScript程序将测量信息和标注信息以DICOM标准中定义的SR或者SEG的格式通过DICOMweb接口上传到PACS服务器中。这样下次在加载同一个检查的时候，SR或者SEG序列会被解析并且在主窗口中显示在对应图像上。

上述基于web端的交互式肝脏MRI精准读片系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在本发明的一具体实施例中，本发明还提供一种基于web端的交互式肝脏MRI精准读片方法，包括利用上述的基于web端的交互式肝脏MRI精准读片系统实现的步骤。

在本发明的一具体实施例中，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的基于web端的交互式肝脏MRI精准读片方法。

由于目前大多数的web端DICOM软件仅支持DICOM图像文件的解析和一些常规读片功能,而对标注、注释、报告类型的DICOM文件支持不完整,同时也不支持把在前端做的标注信息以DICOM的格式存储到PACS上。整体上软件和用户的交互度低。

因此，本发明旨在提供一种基于web端的交互式肝脏MRI精准读片系统,便于用户随时随地可以查看和标注医学影像。目的是让web端DICOM软件功能更丰富,最大化的满足用户随时随地查阅、标注医学图像的需求。相对于现有技术，本发明具有以下优点：1、提供丰富图像操作工具,例如缩放、平移、对比度调节以及测量和分割工具等提高用户和图像的交互性；2、针对肝脏分段任务,提供交互式画点的半自动分割模块,减少标注工作量；3、能解析和上传标注类型的DICOM文件,增加客户端和PACS的交互性。

由此，采用了本发明的基于web端的交互式肝脏MRI精准读片系统、方法和计算机可读存储介质，除了可以解析和显示DICOM图像文件外,也支持解析和显示内嵌PDF文档的DICOM文件,方便展示诊断报告；支持解析标注信息，并把标注信息显示在对应图像位置上,用户能够利用提供的工具对图像以及标注信息进行交互，针对肝脏MRI分段任务,提供了交互式的半自动分割模块，同时软件支持将新添加的标注信息DICOM化然后上传到PACS上，方便后续的查阅和研究。

由此可见，本发明的目的已经完整并有效的予以实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中予以展示和说明，在不背离所述原理下，实施方式可作任意修改。所以，本发明包括了基于权利要求精神及权利要求范围的所有变形实施方式。