iPad医学信息处理软件的设计

施冬梅

（镇江市高等专科学校电子信息系，江苏 镇江212003）

0 引 言

目前国内医院使用的医学图像处理软件主要运行在本医院局域网环境下，患者在不同医院的医学检查影像信息不能跨医院共享，而且不同厂家的软件兼容性较差。为了解决上述问题，开发了基于iPad的医学图像处理软件，可以在Internet环境中使用，解决了医学图像处理软件的通用性问题，并且可以连接任何厂家的PACS系统进行图像处理，方便医生对患者的病情及时诊断并决策。本设计采用CSS模式，弥补了基于C／S模式医疗领域软件产品的缺点，使智能终端在医疗领域得以应用，为医生和患者带来了更多的便利。

1 可行性分析

苹果公司为开发者提供了很好的第三方开发环境iPad SDK，它是iPad操作系统为应用程序开发提供的软件开发工具包。iPad SDK包括了基于Intel处理器MAC电脑上开发iPad应用程序所需要的所有接口、工具及资源[1]。本文采用集成的iPad开发模式，将后端的Web Services与前端的SDK开发相结合，采用这种方式，可以从网络服务器提取数据信息，并结合iPad自身的特性以很吸引人的方式实现移动客户端[2]。

2 功能模块

本系统的功能实现分为2个模块，第一个模块是DICOM （digital imaging communications of medi－cine）Viewer模块，即数字医学图像通信浏览，它主要是对患者检查的医学图像信息进行操作，属于功用类型，注重信息功能性操作；第二个模块是病人信息管理系统，主要通过配置节点、输入查询条件实现有用数据的查询，也可以下载病人的检查数据，属于层次类型，主要是以文本形式显示结果。

2.1 DICOM Viewer模块

DICOM Viewer模块是为使用者实现对医学影像信息的综合管理分析系统，以医院大量的患者医学图像数据信息为主体，采用视图的方式直观地展示给使用者。本模块还支持将标记过的病人图像信息以PDF格式通过E－mail发送给相关人员，或者录制语音发送给相关人员，帮助医生快速、实时地对医学图像进行浏览、分析以及诊断，方便医生随时随地处理工作。本模块主要包括以下4方面的功能：

（1）2D图像浏览：包括DICOM图像显示、缩放区域、四角信息显示区域、测量标尺区域、序列缩略图区域；

（2）录音：录音、暂停、播放、E－mail发送；

（3）功能栏：翻页、调窗、功能切换；

（4）工具：工具按钮、复位、预置窗宽窗位、显示布局、设置、标记 （直线、矩形、椭圆、文本、PDF、E－mail、撤销）。

2.2 患者信息管理模块

患者信息管理模块主要应用对象是医生，方便医生对某些患者或某段时间内的患者信息实现及时查询、分析以及诊断。主要包括3个功能：

（1）患者管理：显示已下载到本地或者导入到本地病人的检查信息、检查分类，每个检查可包含多个序列，对任意一个序列可以进行删除，并可进行图像浏览；

（2）患者查询：供医生输入查询信息，目前设置的可输入查询条件包括：患者号、患者姓名、检查部位、设备类型、检查开始时间以及检查结束时间，这些查询条件都是可选的，当至少输入一个查询条件时，将向配置的PACS Server中发送查询条件，在应用中的视图里可看到满足条件的患者检查信息，在显示的每条检查后面有 “下载”按钮，可下载到本地；

（3）Server配置：配置要连接的PACS Server节点，若已知PACS的AE节点名称、端口号、主机名，可以连接任意的PACS Server，且支持配置C－Get、C－Move两种方式进行查询。

图1 系统结构图

3 结构设计

3.1 系统结构

DICOM Viewer模块与患者信息管理模块都处于后台服务端，客户端与服务端之间数据传输的通信原理是一致的，这两个模块通信过程的总体结构设计也是一致的[3]，总体的系统结构设计如图1所示。

这个系统结构共分为两部分，左边是客户端iPad；右边是服务器端。客户端获得信息，实现解析、显示、处理操作；服务器获得请求，返回符合请求的信息。从配置的PACS服务器中获取数据信息，这些数据信息是前端要展现的实体，获得这些信息后，将Dicom图像信息解析、读取、显示，实现数据信息的显示及简单的操作[4]。

3.2 基于WADO的通用通讯模块设计

传统的局域网PACS系统只能在局域网内部使用，另外基于WADO模型提供的PACS广域网访问接口，也只能对各自厂家自身的PACS产品内部使用。本系统设计的WADO转换通信模块，可以无缝接入任何厂家的PACS，只要对方遵从DICOM标准接口即可，对医院现有的PACS系统和以后将要部署的PACS系统无其它任何附加要求[5]。采用了这项技术后，医院现有的PACS将具有广域网访问的特性，目前本系统通讯部分已经申请国家专利，具体通讯步骤设计如图2所示：

S1：用户使用WEB工作站取图，发送请求到WADO服务器的WADO服务模块；

S2：WADO服务器收到请求消息，将标准的WADO取图请求转换为自定义的数据格式；

S3：WADO服务器将自定义格式消息发送给WADO网关模块；

S4：WADO网关模块将自定义的数据格式再转换为DICOM的标准C－Move请求；

S5：WADO网关将C－Move请求发送给PACS归档服务器；

S6：PACS归档服务器收到取图请求后，查询PACS数据，得到图像对象；

S7：PACS归档服务器将查询得到的结果返回给WADO网关模块；

S8：WADO网关模块根据 WADO请求中的其他参数 （如图像返回格式、窗宽窗位、是否匿名等）进行数据转换；

S9：WADO网关将转换后的图像对象返回给WADO服务模块；

S10：WADO服务器将图像对象返回给外部请求系统。

图2 基于WADO的通讯图

4 软件模块设计

客户端模块主要有2种不同的显示模式，下面分别介绍这2种客户端模式的设计。

4.1 DICOM Viewer设计

DICOM Viewer模块主要显示选中检查的图像，并对其进行编辑，支持将编辑结果或录音发送给需要的用户[6]。

图3 DICOM Viewer流程图

根据图3设计了DICOM Viewer模块的框架，在这个框架中，可以进行DICOM图像的显示、编辑、分析及诊断，并将结果共享给他人。应用时，首先是应用程序主界面，之后进入患者管理界面，选中要对其进行操作的检查[7]，进入Viewer界面。这个模块中主要是一个主控制器，包含了Viewer控制器、预置窗宽窗位控制器、布局控制器、设置控制器、录音视图、功能栏视图、工具栏视图[8]。

4.2 患者信息管理设计

患者信息管理模块不仅要显示患者信息给用户，还要与Server通信，查询出期望的检查列表，之后进行下载，最终显示给用户，进行影像的分析处理。

患者信息管理模块的流程如图4所示：

图4 患者信息管理流程图

首先，在服务器配置界面，配置需要通讯的服务器，包括终端AE名称、终端端口号、请求服务器AE名称、请求服务器端口号、请求服务器主机名，以及选择请求的协议、C－Gethuozhe／C－Move。

其次，配置好请求的服务器参数后，回到查询界面，输入查询条件，包括患者ID、患者姓名、设备类型、检查部位、检查开始时间、检查结束时间。在这个过程中，首先与服务器进行TCP／IP连接，其次进行C－Echo请求，判断是否支持DICOM服务，之后通过C－Find得到满足查询条件的检查列表。

再次，在查询出的检查列表中，可通过C－Get或者C－Move下载感兴趣的检查。

最后，下载完成后，检查信息会显示在患者管理界面，选中之后可进入DICOM Viewer界面，进行下一步操作。

5 结 论

本文研究了基于iOS系统的智能终端iPad在医疗领域的应用，使得医疗系统软件不仅仅局限于本医院科室的客户端，医生可随时随地通过移动设备终端实现联网查询医学影像信息，根据图文并茂的形式进行数据分析、医疗诊断，辅助管理者、医生进行决策。

[1]Dalrymple M，Knaster S.Learn Objective－C on the Mac[M].America：Apress，2009：312－313.

[2]XMobileApp.Introduction and Practice of creative development for iPad[M].Beijing：Posts＆Telecom Press，2010：50－321.

[3]Trebitowski B，Allen C，Appelcline S.iPhone与iPad开发实战[M].北京：人民邮电出版社，2010：45－48.

[4]乔纳森.AppStore掘金——iPhone SDK应用程序开发[M].北京：人民邮电出版社，2010：23－54.

[5]施冬梅.基于iPad的医学图像处理软件终端的实现[J].河北北方学院学报：自然科学版，2013，29（03）：47－49.

[6]尤超.DICOM 文件头信息读取及解析[J].微型电脑应用，2012，（09）：39－41.

[7]杨博菲，吕卫，褚晶辉，等.基于 Android平台的医学图像显示软件设计[J].中国医学物理学杂志，2012，（03）：3375－3379.

[8]王志康，娄海芳，孙建忠.“DICOM 电子胶片”在医院影像信息化中的应用[J].中国医疗设备，2012，（02）：41－43.