[发明专利]一种交互式医学图像通信与显示方法

说明书

技术领域：

本发明涉及信息通讯、计算机图像处理技术，特别是指一种基于JPEG2000压缩数据包传输的交互式医学图像通信与显示方法。

背景技术：

随着各种医疗信息数字化的实现，以及互联网及相关技术的广泛使用，区域协同医疗和双向转诊在逐渐推行和实践。对病人基于数字医疗信息的医疗诊治活动已超出一个医院范围，需要在某个区域内(或医院集团内)多家医院间相互调用病人的各种医疗信息，从而向病人提供连续、一致的协同医疗服务，以提高医疗诊治水平、减少可能的医疗事故、减少重复检查，减轻病人就医负担、身体伤害和减少医院数字化的重复投入，提高医疗资源的利用效率。为建立广域网区域协同医疗系统，当前正在逐步开展不同医院PACS(PictureArchiving and Communication System)系统进行集成的研究，使病人的医疗信息(包括图像)可从不同医院的PACS系统进行调阅和提取。

实现病人的医疗图像数据在不同医院的PACS系统之间快速共享交换的主要瓶颈在于：医学图像具有高分辨率(≥2000x2000，如CR、DR、Mammography等)、大容积(≥60～400MB，如MR、CT、US Series等)的特点，而广域网络的数据传输速率有限，因此在保证医学诊断质量的前提下，对这些高分辨率医学图像进行高效快速实时地的传输、显示和处理很难完善地实现。目前已有一些系统的解决方案，如远程放射学临床咨询、会诊系统大都采用预先传送图像、约定会诊的方式进行，图像在会诊前需要花4～24小时进行预先传输，这种方式的局限性是不能在线、实时地访问远程PACS系统中的图像，诊断过程复杂、效率较低；《中国医疗器械杂志》(2006年30卷第4期，第299-301页)杂志发表的《基于JPIP协议的高分辨率DICOM医学图像的无线传输与显示》中提出了一种采用JPEG2000拼接块(Tiles)数据传输的方式来访问高分辨率医学图像，这种方式由于采用拼接块划分图像，并对每个拼接块独立压缩编码，在网络中需要传输客户端感兴趣区域所覆盖的所有拼接块数据，传输的数据量较大，对图像数据的访问不够灵活，效率不高，在客户端仅能显示局部的图像数据。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种基于JPEG2000压缩数据包传输的交互式医学图像通信与显示系统，解决在带宽受限的网络上对高分辨率医学图像进行高效、快速、实时地传输与显示的技术问题。

本发明充分利用JPEG2000压缩算法的优良特性，对医学图像采用基于分区(Precincts-based)的方式进行JPEG2000压缩，在客户/服务器环境下只传输客户端感兴趣的图像窗口所对应的部分数据包(Packets)，而不必传输整个图像数据，客户端可按需求交互式地提取与显示医学图像，与已有技术相比，本发明对图像的访问粒度更为精细和灵活，在网络中传输的数据量更少，在带宽受限的网络之间能更为高效和快速地传输与显示高分辨率医学图像，从而促进区域协同医疗系统的构建，提高远程会诊等临床活动的医疗诊治水平、质量与效率。

本发明的技术方案如下：

本发明采用基于分区的方式对医学图像进行JPEG2000压缩处理，对图像不进行拼接块分割的预处理，整个图像作为一个拼接块进行压缩，对每个图像分量的每个分辨率级的小波子带采用分区进行划分，每个分辨率级上的分区大小相同，一个分区包含三个编码块以利于获得高的空间访问精细度。所得图像压缩码流中包含码流主标头和一个拼接块数据部分，该拼接块数据部分包含一系列的数据包。服务器根据客户端对图像的感兴趣窗口(Window OfInterest，简称WOI，是指感兴趣的空间区域、分辨率级别、分量和质量层)向客户端传输目标图像压缩码流中相关的数据包，客户端交互式的访问图像的步骤包括：

(1)低分辨率图像预览：客户端根据所需图像的分辨率级别向服务器发送请求，服务器根据请求从目标压缩图像码流中提取与客户端请求的分辨率级别相关的数据包响应客户端。客户端接收数据，重组JPEG2000码流并解压显示低分辨率图像。

(2)感兴趣区域的高分辨率显示：有了图像的低分辨率版本后，客户端根据用户的感兴趣区域(如病灶区域)向服务器发送感兴趣区域的高分辨率请求。服务器从目标压缩图像码流中提取与请求相应的数据包，生成响应消息返回给客户端。客户端接收数据，重组JPEG2000码流并解压显示感兴趣区域的高分辨率图像。