自動(dòng)醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)維護(hù)診斷的制作方法

專利名稱：自動(dòng)醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)維護(hù)診斷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)診斷影像系統(tǒng)尤其涉及為了防止系統(tǒng)故障而被自動(dòng)維護(hù)的醫(yī)學(xué)診斷影像系統(tǒng)。
包括諸如MRI、CT、核影像和超聲等形式的醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)代表著醫(yī)院、診所和醫(yī)學(xué)研究機(jī)構(gòu)的重要投資。同樣，擁有這些系統(tǒng)的設(shè)施通常試圖充分地利用它們。系統(tǒng)故障和崩潰將打斷這些系統(tǒng)的工作流程并降低它們的利用。因此，多數(shù)制造商努力地提供了有效的周期維護(hù)例程和響應(yīng)式修復(fù)服務(wù)。這些系統(tǒng)的周期維護(hù)應(yīng)當(dāng)在潛在的故障發(fā)生前檢測到它們，并且在出現(xiàn)故障的情況下，修復(fù)服務(wù)應(yīng)當(dāng)快速地識別和解決問題。
用于影像系統(tǒng)的周期維護(hù)過程通常解決部件、模塊、軟件和系統(tǒng)本身的其他元件的可操作性和狀態(tài)。諸如電壓、溫度和性能速度等因素是系統(tǒng)部件的特征，在一個(gè)周期維護(hù)過程中可以測量和分析這些特征，并使用所得結(jié)果預(yù)測展開的問題。但是，系統(tǒng)用戶通常報(bào)告的關(guān)于系統(tǒng)的問題是周期維護(hù)不能預(yù)測的。經(jīng)常地，由工作人員替換部件或模塊，并將它們帶回到修復(fù)設(shè)施，卻沒有發(fā)現(xiàn)零件上的任何問題。在許多這樣的情況下，問題不是因?yàn)橄到y(tǒng)本身的故障，而是因?yàn)椴徽_地使用系統(tǒng)的結(jié)果或它所產(chǎn)生的結(jié)果。由此，期望有一種周期維護(hù)過程除了能識別系統(tǒng)部件的潛在故障外，還能識別與如何使用系統(tǒng)有關(guān)的問題。
根據(jù)本發(fā)明的原則，醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)診斷包包括分析操作員使用數(shù)據(jù)的能力，以檢測使用系統(tǒng)的方式的方面，該系統(tǒng)是操作問題的源。檢測由使用系統(tǒng)的方式導(dǎo)致的問題能夠減少“沒有發(fā)現(xiàn)麻煩”的修復(fù)的數(shù)目并且通?？捎谰玫赝ㄟ^在系統(tǒng)的使用中附加的操作員訓(xùn)練而得以解決。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)診斷包包括監(jiān)視和分析表征軟件老化(aging)的系統(tǒng)特性的能力。軟件老化可引起不是硬件的系統(tǒng)故障的系統(tǒng)問題，但是降低了系統(tǒng)性能，比如性能降低和運(yùn)行時(shí)間錯(cuò)誤消息以及崩潰。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，維護(hù)系統(tǒng)識別軟件老化問題并為用戶呈現(xiàn)解決軟件老化問題的過程。
附圖包括

圖1以方框圖的形式說明了一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的超聲診斷影像系統(tǒng)；圖2以方框圖的形式進(jìn)一步說明了圖1的系統(tǒng)的控制器和超聲診斷部分的細(xì)節(jié)。
圖3說明了根據(jù)本發(fā)明的原理指導(dǎo)的周期維護(hù)診斷的結(jié)果的一個(gè)實(shí)例；圖4以散點(diǎn)圖的形式說明了呈現(xiàn)的系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)；圖5以條形圖的形式說明了呈現(xiàn)的使用趨勢分析；圖6a-6b說明根據(jù)本發(fā)明的原理并引出定性系統(tǒng)信息的交互影像系統(tǒng)診斷；圖7說明了呈現(xiàn)交互影像系統(tǒng)診斷的結(jié)果的實(shí)例；圖8a-8b說明了分析通過人工智能處理交互得到的系統(tǒng)診斷信息的邏輯流程圖；圖9說明了用于登錄交互診斷系統(tǒng)的診斷詢問所使用的顯示屏幕；圖10說明了用于為應(yīng)用人工智能的影像系統(tǒng)診斷處理器輸入邏輯規(guī)則所使用的顯示屏幕；圖11說明了本發(fā)明的交互影像系統(tǒng)診斷包的另一個(gè)實(shí)施例。
首先參考圖1，以方框圖的形式顯示了一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的原理構(gòu)造的超聲診斷影像系統(tǒng)。附圖的頂部是一個(gè)典型的超聲系統(tǒng)的信號路徑，包括具有陣列換能器12的探針10，其通過二維或三維影像場發(fā)射和接收超聲信號，波束生成器14，其處理來自陣列換能器的元件的信號，以形成相干回波信號，超聲信號處理器16，其例如通過過濾、檢測、多普勒處理或其他過程來處理回波信號，影像處理器18，其將信號處理成顯示格式，以及顯示器20，在該顯示器上顯示超聲圖像或數(shù)據(jù)。由系統(tǒng)控制器22協(xié)調(diào)這些部件的操作。與系統(tǒng)控制器耦合的用戶控制器62指示超聲系統(tǒng)的操作。系統(tǒng)控制器22可將圖像和診斷報(bào)告存儲在存儲設(shè)備24上。系統(tǒng)控制器還可以訪問超聲診斷28，以執(zhí)行診斷維護(hù)并修復(fù)超聲系統(tǒng)，這將在下面作更詳細(xì)地描述。
如圖2所示，超聲系統(tǒng)包括多個(gè)用于存儲和傳遞數(shù)據(jù)的設(shè)備，比如硬盤驅(qū)動(dòng)器40，并且可包括其他外圍設(shè)備，比如磁光盤、CD-R驅(qū)動(dòng)器和/或軟盤驅(qū)動(dòng)器。通過這些設(shè)備可提供用于圖像和報(bào)告存儲器24和用于存儲超聲診斷28的能力的一些或全部。超聲系統(tǒng)還可經(jīng)由服務(wù)器30發(fā)送和接收來自外部源的信息。服務(wù)器通過協(xié)議棧46進(jìn)行通信，這也說明了可以使用一些更通用的通信協(xié)議。棧46的上層是用于主機(jī)對話、文件傳輸、電子郵件、web應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的應(yīng)用程序協(xié)議。協(xié)議棧的下一級是Telnet、FTP、SMTP、HTTP和SNMP表示協(xié)議。第三層是TCP和UDP協(xié)議，并且下一層是IP協(xié)議。第五層是PPP和以太網(wǎng)協(xié)議，在協(xié)議棧的底層是連接到外部通信設(shè)備的物理層。在圖1的實(shí)施例中顯示了若干的通信設(shè)備，包括串行端口31、調(diào)制解調(diào)器32和網(wǎng)絡(luò)(以太網(wǎng))連接36。通信協(xié)議和設(shè)備的這個(gè)陣列使超聲系統(tǒng)能夠通過電話線經(jīng)由專有或公共點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)和/或經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)和萬維網(wǎng)而直接連接到其他設(shè)備。
在圖2中，更進(jìn)一步詳細(xì)說明圖1的超聲系統(tǒng)的部分。系統(tǒng)控制器22包括計(jì)算機(jī)母板50，其包括CPU 52和隨機(jī)訪問存儲器(RAM)54。CPU執(zhí)行存儲在盤驅(qū)動(dòng)器40的預(yù)防性維護(hù)(PM)和修復(fù)診斷應(yīng)用程序。CPU還執(zhí)行運(yùn)行在超聲系統(tǒng)上的其他應(yīng)用程序。在標(biāo)題超聲診斷之下的附圖中列出了存儲在盤驅(qū)動(dòng)器40的診斷應(yīng)用程序的程序和數(shù)據(jù)文件的一些，包括指導(dǎo)PM的專家維護(hù)應(yīng)用程序，該專家修復(fù)應(yīng)用程序運(yùn)行推理引擎并利用邏輯規(guī)則和事實(shí)，以及包括文件的系統(tǒng)日志，諸如錯(cuò)誤日志、用戶接口日志、監(jiān)控器日志、服務(wù)日志和溫度/電壓日志。下面將完整地討論這些程序和應(yīng)用程序。母板50還操作Web服務(wù)器30，在優(yōu)先實(shí)施例中，該Web服務(wù)器連接到視頻卡58和網(wǎng)卡56。視頻卡使Web服務(wù)器能夠?qū)eb頁面顯示在系統(tǒng)顯示器20上。在示意實(shí)施例中，視頻卡還可用于將由圖像處理器18產(chǎn)生的診斷圖像和信息顯示在顯示器20上。網(wǎng)卡使Web服務(wù)器能夠通過網(wǎng)絡(luò)115與能夠遠(yuǎn)程訪問如美國專利[申請序列號09/534,143]中描述的超聲系統(tǒng)的服務(wù)人員通信，如遠(yuǎn)程診斷設(shè)備110所指示的，或能夠與諸如超聲系統(tǒng)的制造商操作的服務(wù)中心120通信。通過將Web服務(wù)器連接到網(wǎng)卡和視頻卡，遠(yuǎn)程服務(wù)人員可查找相同的屏幕顯示，如影像系統(tǒng)操作員觀看的顯示器20。
根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面的原理，超聲診斷包括預(yù)防性維護(hù)系統(tǒng)，在這里被稱為專家維護(hù)應(yīng)用程序。專家維護(hù)應(yīng)用程序優(yōu)選地駐留在超聲機(jī)器上，并在超聲機(jī)器進(jìn)入診斷模式的時(shí)候得以執(zhí)行。如圖2所示，專家維護(hù)應(yīng)用程序是自動(dòng)的，并且由超聲系統(tǒng)操作員、現(xiàn)場修復(fù)人員、能夠遠(yuǎn)程訪問的修復(fù)人員或能夠遠(yuǎn)程訪問的修復(fù)中心將其初始化。在工作時(shí)間以外的時(shí)間的自我維護(hù)期間，影像系統(tǒng)自己初始化專家維護(hù)應(yīng)用程序。專家維護(hù)應(yīng)用程序根據(jù)一組規(guī)則分析系統(tǒng)參數(shù)，所述規(guī)則的一些是用戶定義的，這將在下面討論。在示意實(shí)施例中，專家維護(hù)應(yīng)用程序分析超聲系統(tǒng)并報(bào)告非關(guān)鍵的問題的提示，或者警告該問題會引起系統(tǒng)故障。如圖3所示，將維護(hù)分析的報(bào)告呈現(xiàn)給用戶，以允許用戶選擇解決那些提示和警告。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面的原理，將預(yù)防性維護(hù)應(yīng)用于硬件和軟件部件。硬件維護(hù)被定義為通常由物理設(shè)備規(guī)則地執(zhí)行的用于防止出現(xiàn)的問題變成故障的那些活動(dòng)。該維護(hù)的例子包括替換過熱的部件、清理腐蝕的電子觸點(diǎn)、或使松動(dòng)的電子連接復(fù)位。用于得知這些問題的類型的技術(shù)是已知的，并且包括監(jiān)控溫度傳感器、電阻抗和施加的電壓，就不進(jìn)一步詳細(xì)敘述了。專家維護(hù)應(yīng)用程序記錄監(jiān)控的參數(shù)并以報(bào)告的形式呈現(xiàn)給用戶。將條件的嚴(yán)重性指示給用戶(提示、警告、告警)，并且用戶或機(jī)器就可以作出適當(dāng)?shù)膭?dòng)作。
另一方面，軟件維護(hù)被定義為在軟件上執(zhí)行的用于降低或消除軟件老化的影響的那些周期性活動(dòng)。這可以與諸如軟件崩潰和軟件不運(yùn)行或不適當(dāng)?shù)剡\(yùn)行的軟件故障作為對比，所述全部軟件故障是“硬”故障，并且所述軟件故障的許多要求服務(wù)人員注意修復(fù)或替換出錯(cuò)的軟件。軟件老化可導(dǎo)致軟件故障，并且軟件維護(hù)試圖阻止這樣的故障。通過識別軟件老化的影響可檢測軟件老化，軟件老化的影響的例子包括內(nèi)存泄漏、未釋放的文件鎖、數(shù)據(jù)緊湊、存儲空間存儲碎片和累積或舍入錯(cuò)誤，這可以引起低下的系統(tǒng)性能，或最終導(dǎo)致系統(tǒng)故障。響應(yīng)這些檢測條件的例子可以像重新啟動(dòng)超聲機(jī)器那么簡單，更多包含，例如整理系統(tǒng)磁盤驅(qū)動(dòng)碎片或像替換舊的軟件或增加系統(tǒng)資源那么復(fù)雜。如果對于軟件老化的影響置之不理，就會因?yàn)楦蟮耐C(jī)時(shí)間、降低的系統(tǒng)性能或減少的系統(tǒng)可靠性而使系統(tǒng)的診斷能力受到影響。
專家維護(hù)應(yīng)用程序可以分析多種實(shí)時(shí)檢索或在機(jī)器日志中觀察的軟件操作參數(shù)，并將分析的結(jié)果報(bào)告給用戶，用于推薦的動(dòng)作。在示意實(shí)施例中分析了所述參數(shù)的一些包括如下A.專家維護(hù)應(yīng)用程序分析在系統(tǒng)最后一次啟動(dòng)之前創(chuàng)建的臨時(shí)文件(*.tmp)的數(shù)目。該數(shù)目可以與由用戶設(shè)置的臨時(shí)文件的最大期望數(shù)目作比較。
B.專家維護(hù)應(yīng)用程序分析在系統(tǒng)最后一次啟動(dòng)之前創(chuàng)建的備份文件(*.bak)的數(shù)目。該數(shù)目可以與由用戶設(shè)置的備份文件的最大期望數(shù)目作比較。
C.專家維護(hù)應(yīng)用程序分析在前一個(gè)磁盤掃描操作期間創(chuàng)建的保存的丟失文件的數(shù)目。該數(shù)目可以與由用戶設(shè)置的丟失文件的最大期望數(shù)目作比較。
D.專家維護(hù)應(yīng)用程序分析Web瀏覽器總共的歷史文件的數(shù)目。該數(shù)目可以與由用戶設(shè)置的歷史文件的最大期望數(shù)目作比較。
E.專家維護(hù)應(yīng)用程序根據(jù)操作系統(tǒng)記錄硬盤驅(qū)動(dòng)器的空閑存儲器，并且如果諸如空閑空間低于給定的大小，比如總共磁盤大小的10％時(shí)，警告用戶。
F.專家維護(hù)應(yīng)用程序分析硬盤驅(qū)動(dòng)器的碎片，并且如果文件碎片超過預(yù)定數(shù)量，比如10％，警告用戶。
G.專家維護(hù)應(yīng)用程序分析關(guān)鍵字節(jié)(committed bytes)的數(shù)目，以確定該數(shù)目是否超過物理RAM的數(shù)量。
H.專家維護(hù)應(yīng)用程序分析每秒讀取的頁的數(shù)目，以確定系統(tǒng)加載到實(shí)際存儲器的程序是否多于能被有效處理的程序。
I.專家維護(hù)應(yīng)用程序分析在系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上每秒接收的總字節(jié)，以查看該數(shù)目是否超過穩(wěn)定狀態(tài)級別，該級別指示系統(tǒng)帶寬的過渡使用。
J.專家維護(hù)應(yīng)用程序分析磁盤訪問時(shí)間，并且如果磁盤訪問時(shí)間超過某個(gè)百分比，警告用戶。
只存在一些用于檢測軟件老化的可能技術(shù)。這些情況不是立即的系統(tǒng)故障的癥狀，但是每個(gè)情況指示了引起問題或察覺到的問題的發(fā)展中的情況。一個(gè)由系統(tǒng)操作員察覺的問題是系統(tǒng)運(yùn)行得比以前緩慢。雖然是不是硬件故障，然而這個(gè)問題會產(chǎn)生一個(gè)服務(wù)呼叫，但通?？捎蓪＜揖S護(hù)應(yīng)用程序解決。圖3說明了可以引起或?qū)е虏煊X到的系統(tǒng)速度降低的情況的因素的檢測。圖3說明當(dāng)專家維護(hù)應(yīng)用程序的執(zhí)行結(jié)束時(shí)在顯示屏幕上顯示的典型報(bào)告。在屏幕左側(cè)的窗口顯示可以由專家維護(hù)應(yīng)用程序檢測的模塊，包括一系列系統(tǒng)模塊、超聲機(jī)器的前端控制器(FEC)以及多個(gè)超聲探針(C5-2、C8-4v等)。右上的窗口顯示周期維護(hù)的結(jié)果，在這個(gè)例子中，該結(jié)果被看作是軟件老化的征兆。在窗口的左側(cè)指示情況的嚴(yán)重性(告警、警告)，并且引起待解決的情況的按鍵出現(xiàn)在每個(gè)情況的右邊。例如，如果用戶點(diǎn)擊在窗口上面的臨時(shí)文件告警右邊的按鍵“修理它”，系統(tǒng)將自動(dòng)刪除在最近系統(tǒng)啟動(dòng)之前創(chuàng)建的臨時(shí)文件。在該窗口中所示的大部分解決方案將降低系統(tǒng)資源的消耗，所述系統(tǒng)資源的消耗可引起或?qū)е孪到y(tǒng)速度降低的情況，和避免了通過服務(wù)呼叫來解決該問題的需要。雖然在一些實(shí)例中，通過增加諸如RAM或更大的磁盤驅(qū)動(dòng)器的資源僅僅獲得一個(gè)永久的解決方案，但在很多實(shí)例中，情況是僅僅臨時(shí)的情況，在預(yù)防性維護(hù)過程的結(jié)束時(shí)由系統(tǒng)操作員處理。
如果用戶想要更多的關(guān)于結(jié)果的信息，如方框60所示，他加亮該結(jié)果。接著在窗口之下呈現(xiàn)更多的關(guān)于情況的特性的詳細(xì)信息，并且如果是不能解決的情況，將其作為可出現(xiàn)的問題忠告給用戶。還在該窗口中給出建議。
根據(jù)本發(fā)明的原理的另一個(gè)方面，超聲診斷分析系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)以解決問題。在預(yù)防性維護(hù)過程期間或在修復(fù)過程期間可使用數(shù)據(jù)分析。雖然硬件系統(tǒng)故障的檢測相對容易，并且諸如系統(tǒng)速度降低的問題的檢測相對困難，然而一些問題的根本不是由系統(tǒng)故障引起的，而是由系統(tǒng)使用的方式引起的。通過系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)的分析可識別和解決許多這樣的問題。該數(shù)據(jù)可以以多種形式，并且駐留在超聲系統(tǒng)上的不同位置中。在示意實(shí)施例中，使用數(shù)據(jù)駐留在存儲在磁盤驅(qū)動(dòng)器40上的系統(tǒng)日志和錯(cuò)誤日志中。圖4和5顯示了系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)作為時(shí)間的函數(shù)的兩個(gè)顯示。圖4和5的左邊窗口顯示多個(gè)通常在超聲系統(tǒng)上維護(hù)的系統(tǒng)日志。在圖4的右側(cè)的窗口顯示在兩個(gè)月周期中使用數(shù)據(jù)的散點(diǎn)圖，同時(shí)底部的窗口識別在散點(diǎn)圖中使用的使用數(shù)據(jù)。在本例中，在錯(cuò)誤日志中的錯(cuò)誤事件被畫作為兩個(gè)月周期內(nèi)它們發(fā)生的天數(shù)的函數(shù)。散點(diǎn)圖顯示了在實(shí)際每天早上7-8點(diǎn)之間記錄的錯(cuò)誤事件。這些是在每天早上啟動(dòng)超聲系統(tǒng)時(shí)可能記錄的情況。類似地，由于在每個(gè)晚上工作時(shí)間外的時(shí)間期間自動(dòng)執(zhí)行了周期維護(hù)，所以日常事件非常一致地發(fā)生在19:00和21:00之間。但是，還可以在散點(diǎn)圖內(nèi)看見非周期事件集群。例如，在4月13日星期期間(2002年4月13日)，存在發(fā)生在中午12點(diǎn)和14:24之間的事件集群。該集群將促使對超聲機(jī)器在這些時(shí)間和天數(shù)內(nèi)作了些什么的調(diào)查。那么將進(jìn)行什么樣類型的檢查呢？使用什么操作模式呢？在這些時(shí)候誰來操作系統(tǒng)？使用信息還可以以圖5所示的條形圖的形式顯示，其中可以觀察到趨勢。該曲線圖顯示了發(fā)生在兩個(gè)月內(nèi)的每一周的錯(cuò)誤事件的數(shù)目。這些結(jié)果可出提示諸如這樣的問題在2月9日的星期內(nèi)超聲系統(tǒng)在用作什么？什么時(shí)間發(fā)生的事件最多？在3月23日-3月12日超聲系統(tǒng)在用作什么？什么時(shí)間發(fā)生的事件最少？可以在視覺上觀察在機(jī)器數(shù)據(jù)中的趨勢和模式的識別，并且所述趨勢和模式可由人類通過機(jī)器的診斷報(bào)告識別，或者該知識可被編碼到機(jī)器的修復(fù)/維護(hù)系統(tǒng)中，在這里，可將趨勢和模式自動(dòng)識別得如由人類或在用戶可定義的類似因素內(nèi)識別的那樣精確。
在沒有恰當(dāng)使用超聲機(jī)器時(shí)，由使用數(shù)據(jù)的這些呈現(xiàn)提出的詢問的回答通常導(dǎo)致問題和錯(cuò)誤的發(fā)生。經(jīng)常地，它們針對不具有足夠的系統(tǒng)培訓(xùn)或很少系統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)的管理員的使用。因此，這樣的問題通常可通過提供增加的培訓(xùn)給超聲波檢查操作者操作超聲機(jī)器而得以解決，而不是進(jìn)行將僅產(chǎn)生關(guān)于機(jī)器的“沒有麻煩發(fā)生”的服務(wù)呼叫。
通過減少服務(wù)呼叫，該響應(yīng)不僅有益于機(jī)構(gòu)和制造商，它還能夠幫助機(jī)構(gòu)變得更加熟練和有競爭力。例如，診所可將其使用數(shù)據(jù)傳遞給一個(gè)制造商的服務(wù)中心，在這里可將其與其他系統(tǒng)擁有者的使用數(shù)據(jù)作比較。來自一個(gè)診所的使用數(shù)據(jù)可顯示出比在全鎮(zhèn)、全國或者全球其他地區(qū)的一個(gè)做類似檢查的類似診所的錯(cuò)誤事件的相當(dāng)較高級別。結(jié)果，服務(wù)中心可幫助該診所檢查它的工作流程，以及可幫助將系統(tǒng)的使用與其他機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)使用作比較。雖然增加了培訓(xùn)和/或改善處理，但是診所可改進(jìn)它的效率和系統(tǒng)的利用，并且所得結(jié)果是它提供了服務(wù)級別和保健的益處。
根據(jù)本發(fā)明的原理的另一個(gè)方面，診斷包包括一個(gè)交互修復(fù)系統(tǒng)，其詢問用戶并且提供能幫助用戶解決超聲系統(tǒng)問題而不需要服務(wù)人員介入的指導(dǎo)。當(dāng)然，服務(wù)人員也可以使用交互修復(fù)系統(tǒng)。交互修復(fù)系統(tǒng)還能獲得來自用戶的關(guān)于超聲系統(tǒng)的狀態(tài)的定性信息。還可以將該定性信息與它自動(dòng)獲得的定量信息合并，并且分析兩種類型的信息以獲得推薦的修復(fù)策略。在圖6a-6d顯示了交互修復(fù)系統(tǒng)的實(shí)施例的若干詢問屏幕。如圖6a所示，當(dāng)用戶進(jìn)入交互修復(fù)模式時(shí)，修復(fù)系統(tǒng)首先詢問問題的性質(zhì)。詢問用戶超聲系統(tǒng)的什么區(qū)域顯得有問題？出現(xiàn)用戶可以作出選擇的多個(gè)選項(xiàng)。在本例中，用戶點(diǎn)擊“超聲機(jī)器”選項(xiàng)，并接著點(diǎn)擊“提交”按鍵，以輸入他的選擇。如果用戶點(diǎn)擊了一個(gè)選擇又改變他的想法，那么他可點(diǎn)擊“重置”按鍵，以清除先前的選項(xiàng)，并且如果想回到先前的詢問，可點(diǎn)擊“重置”按鍵兩次如圖6b所示，在本例中，在用戶指示問題似乎與超聲系統(tǒng)有關(guān)之后，他受到詢問，以給出關(guān)于該問題的證據(jù)的進(jìn)一步的信息。例如，詢問用戶，問題是否不一致行為或降低的性能的其中之一，其特性可以是主觀的。在本例中，用戶已經(jīng)查看了錯(cuò)誤標(biāo)志，并且將其選擇為提交的回答。如圖6c所示，響應(yīng)這個(gè)回答，修復(fù)系統(tǒng)詢問用戶，他看見了哪個(gè)錯(cuò)誤標(biāo)志。在這里給用戶一個(gè)下拉式列表，以從其上作出選擇。用戶拉下列表并提交合適的標(biāo)志號。在本例中，當(dāng)修復(fù)系統(tǒng)接收了標(biāo)志標(biāo)識符，它接著在選擇的標(biāo)志和其他系統(tǒng)操作之間查詢一個(gè)已知相關(guān)關(guān)系，在該情況下是一個(gè)先前的非法關(guān)機(jī)。在圖6d中，用戶提出問題在錯(cuò)誤之前是否存在非法關(guān)機(jī)。用戶可作出“是”或“否”的選擇，或可點(diǎn)擊“檢查日志”，這能夠促使修復(fù)系統(tǒng)自動(dòng)搜索存儲在硬盤驅(qū)動(dòng)器40上的系統(tǒng)日志，以自動(dòng)地回答這個(gè)問題。
在詢問結(jié)束并且修復(fù)系統(tǒng)已經(jīng)獲得需要的相關(guān)信息之后，修復(fù)系統(tǒng)顯示其結(jié)論和推薦的動(dòng)作過程。有可能輸入的信息不是指向確定的修復(fù)過程，或是指向一個(gè)要求服務(wù)人員的修復(fù)，在這種情況下，給出的建議是進(jìn)行一個(gè)服務(wù)呼叫。在圖7所示的例子中，修復(fù)系統(tǒng)推斷出問題不是已知的數(shù)字視頻子系統(tǒng)(DVS)問題；是在錯(cuò)誤日志文件中檢測到非法關(guān)機(jī)；和是一個(gè)系統(tǒng)軟件問題。給用戶一個(gè)推薦的動(dòng)作過程，在本例中該過程是重新啟動(dòng)超聲系統(tǒng)。
在系統(tǒng)磁盤驅(qū)動(dòng)器40上記錄和存儲這些修復(fù)動(dòng)作及其結(jié)果。如果在將來出現(xiàn)相同的問題或類似的問題，修復(fù)系統(tǒng)將有歷史信息，推薦的動(dòng)作過程將基于該歷史信息。例如，如果在一個(gè)短的時(shí)限內(nèi)性能降低的問題重復(fù)出現(xiàn)若干次，修復(fù)系統(tǒng)可推斷需要更多的系統(tǒng)資源來支持由用戶運(yùn)行的應(yīng)用程序?？赏扑]服務(wù)呼叫，使得修復(fù)人員可評估為超聲系統(tǒng)升級RAM或更大的磁盤驅(qū)動(dòng)器的需要，這將永久地解決該問題。
在圖8a-8c、9和10中顯示本發(fā)明的修復(fù)系統(tǒng)的操作和內(nèi)容細(xì)節(jié)。圖8a-8c說明了當(dāng)存在與數(shù)字視頻子系統(tǒng)(DVS)有關(guān)的問題時(shí)，由修復(fù)系統(tǒng)發(fā)起和接收的一個(gè)問題和回答序列的邏輯流程圖。在附圖中顯示的這些示意實(shí)施例中，虛線70左邊的第一問題序列引出直接導(dǎo)致下一問題的單獨(dú)的回答。例如，顯示錯(cuò)誤標(biāo)記的回答直接導(dǎo)致“顯示哪個(gè)錯(cuò)誤標(biāo)志？”的問題。在虛線70右邊，邏輯變得更加復(fù)雜，因?yàn)樵谙乱粋€(gè)詢問可以如邏輯門72-78所指示的那樣在闡明之前需要對多個(gè)問題的回答。例如，邏輯與門74如果接收到對門左邊的問題的“非”回答，并且如果響應(yīng)下面的其他兩個(gè)問題而輸入回答“非”，其將只產(chǎn)生一個(gè)輸出，如與門74的輸入耦合的邏輯或門76的輸出所指示的。
邏輯門74和78的輸出被耦合成在圖8b和8c中所示的過程的輸入。雖然根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，這些過程顯示了一系列問題和邏輯運(yùn)算并以這種方式加以構(gòu)建，通過推理或推論引擎來執(zhí)行這些過程。推理引擎利用反向鏈(目標(biāo)驅(qū)動(dòng)策略)來推理給定的問題，在這種情況下，是推理有關(guān)超聲系統(tǒng)的操作的問題。這個(gè)方法依賴于建立或者駁倒目標(biāo)存在的假設(shè)。利用回溯深度優(yōu)先搜索來增強(qiáng)該策略。按照先來先服務(wù)排序在一個(gè)規(guī)則集內(nèi)的所有規(guī)則，并且首先遇見的成功目標(biāo)是報(bào)告給用戶的目標(biāo)?？商鎿Q地，推理引擎可分析和考慮所有的結(jié)果，并且可報(bào)告一個(gè)用于解決該問題的優(yōu)先化的策略的列表。在示意實(shí)施例中，可使用Amzi！，Inc.of Lebanon，Ohio，USA可得到運(yùn)行時(shí)間推理引擎。該推理引擎利用邏輯規(guī)則和實(shí)事，所述邏輯規(guī)則和實(shí)事存儲在磁盤驅(qū)動(dòng)器40上或作為用戶回答由系統(tǒng)提出的問題的輸入。該推理引擎不是簡單地查看前一個(gè)問題的回答，而是分析提供給先前詢問的所有問題的回答，以及對系統(tǒng)已知的其他事實(shí)。該推理引擎因此將人工智能應(yīng)用于給定的信息，以獲得結(jié)論和推薦。這是通過判定下一個(gè)將提出哪個(gè)問題，并通過連續(xù)地分析所有給定的回答和可得的事實(shí)，直到所有可得的已知有效信息滿足一系列導(dǎo)致已知問題及其修復(fù)方案的規(guī)則。這種方法的益處包括容易實(shí)現(xiàn)；容易理解和自然交流規(guī)則和事實(shí)；可容易地解釋和導(dǎo)出結(jié)果；獨(dú)立于分析程序添加新的事實(shí)和規(guī)則；并且可將新的事實(shí)和規(guī)則與先前已知的規(guī)則和事實(shí)合并，以推斷新的知識。
圖8b和8c說明多個(gè)推理引擎可能向用戶提出的問題，和多個(gè)通過該人工智能過程獲得的結(jié)論。一些推薦的動(dòng)作過程可由用戶通過例如重新加載軟件單元而進(jìn)行，而其他例如拔去硬盤驅(qū)動(dòng)器、更換PCI卡和更換電源的動(dòng)作將通常要求技術(shù)人員或服務(wù)人員的專業(yè)技術(shù)。因此，可以清楚地看到，用戶或修復(fù)人員使用推理引擎來易于超聲系統(tǒng)分析和修復(fù)。
圖9說明了超聲系統(tǒng)制造商或服務(wù)技術(shù)人員可在上面輸入由交互修復(fù)系統(tǒng)詢問的問題的屏幕。優(yōu)選地，使用例如xm1或Prolog的基于文本的編程語言來程序設(shè)計(jì)問題，這可以使最不熟悉計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言的制造或修復(fù)人員能夠闡明和輸入問題。在本例中所示的問題中，已經(jīng)輸入了“DVS單元是藍(lán)屏并重新啟動(dòng)嗎？”，對該問題給出的回答是“是”或“否”。
圖10說明在分析一個(gè)問題中寫出的用來指引推理引擎的邏輯規(guī)則。并且，優(yōu)選地使用基于文本的編程語言，以便容易程序設(shè)計(jì)和理解。在本例中，程序員在左邊一欄輸入在給定條件下邏輯給出的條件，并且在右邊一欄輸入由推理引擎對于定義的條件得到的結(jié)論。推理引擎將一起使用例如這些關(guān)于超聲系統(tǒng)的存儲在硬盤驅(qū)動(dòng)器40上的邏輯規(guī)則和事實(shí)、在例如根據(jù)自動(dòng)測量得出的那些規(guī)則和事實(shí)時(shí)在超聲系統(tǒng)上可得的其他規(guī)則和實(shí)事、以及由用戶輸入的用以分析特定問題和在邏輯上得到結(jié)論的定性回答，并且如果可能，還有推薦的動(dòng)作過程。
在人工智能輔助修復(fù)過程的結(jié)束時(shí)，修復(fù)的結(jié)果可存儲在本地知識數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫駐留在系統(tǒng)或可訪問該系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)上。這些結(jié)果接著組成對于修復(fù)系統(tǒng)是已知的信息和事實(shí)，用于指導(dǎo)將來的修復(fù)分析。修復(fù)的結(jié)果還可傳遞回給修復(fù)中心20或者由修復(fù)中心或者修理人員周期性地下載并被發(fā)送到修復(fù)中心。在修復(fù)中心，其他的修復(fù)人員和/或超聲系統(tǒng)制造商可使用這些由一個(gè)超聲系統(tǒng)在其他位置修復(fù)其他類似的超聲系統(tǒng)所產(chǎn)生的結(jié)果。當(dāng)分析在自己的系統(tǒng)上的問題時(shí)，還可將該信息傳遞給這些其他系統(tǒng)，作為它們的推理引擎考慮的事實(shí)。還可將信息輸入到制造商的數(shù)據(jù)庫，并且在今后設(shè)計(jì)和生產(chǎn)超聲系統(tǒng)中使用。
由圖11的顯示屏幕說明本發(fā)明的修復(fù)系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例。該屏幕包括在右上方呈現(xiàn)的修復(fù)診斷的結(jié)果和推薦的修復(fù)策略的方框圖。在屏幕左側(cè)的方框中是一個(gè)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)樹，自動(dòng)修復(fù)系統(tǒng)可以診斷和修復(fù)該系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)樹。在屏幕右下方的方框呈現(xiàn)了一個(gè)由系統(tǒng)提出的問題和由用戶輸入的回答的概括，修復(fù)推薦是基于所述的概括。所述概括方框使用戶能夠檢查他給出的用于驗(yàn)證是否輸入了適當(dāng)答案的回答。如果用戶看見一個(gè)他想要改變的回答，那么他就這樣去做，并且自動(dòng)修復(fù)系統(tǒng)可接著邏輯地分析通過這不同的輸入而擴(kuò)充的數(shù)據(jù)，以便再次得到結(jié)論和推薦。
權(quán)利要求
1.一種醫(yī)療診斷影像系統(tǒng)，包括由軟件操作的硬件部件，用來指導(dǎo)一個(gè)診斷影像過程，和一個(gè)影像系統(tǒng)維護(hù)系統(tǒng)，其包括維護(hù)程序，響應(yīng)操作員的初始化并耦合到影像系統(tǒng)的硬件部件，該維護(hù)程序從與軟件交互的部件接收輸入，用于檢測軟件老化的情況；和顯示器(20)，響應(yīng)維護(hù)程序，所述顯示器呈現(xiàn)由維護(hù)程序提出的問題。
2.權(quán)利要求1的醫(yī)療診斷影像系統(tǒng)，其中軟件老化的情況包括多個(gè)臨時(shí)文件的數(shù)目、備份文件的數(shù)目、保存的丟失文件的數(shù)目、瀏覽器歷史文件的數(shù)目、硬件驅(qū)動(dòng)器自由存儲器的數(shù)量、硬件驅(qū)動(dòng)器存儲碎片、關(guān)鍵字節(jié)的數(shù)目、每秒讀取的頁的數(shù)目、每秒接收的字節(jié)的總數(shù)、或磁盤訪問時(shí)間的一個(gè)或多個(gè)。
3.權(quán)利要求1的醫(yī)療診斷影像系統(tǒng)，其中顯示器(20)響應(yīng)維護(hù)程序，以推薦一個(gè)動(dòng)作過程，從而解決軟件老化問題。
4.權(quán)利要求3的醫(yī)療診斷影像系統(tǒng)，其中顯示器(20)響應(yīng)維護(hù)程序，以推薦添加系統(tǒng)資源。
5.權(quán)利要求3的醫(yī)療診斷影像系統(tǒng)，其中顯示器(20)響應(yīng)維護(hù)程序，以推薦從新啟動(dòng)系統(tǒng)，從而處理軟件老化情況。
6.權(quán)利要求3的醫(yī)療診斷影像系統(tǒng)，其中推薦動(dòng)作過程的實(shí)現(xiàn)改善了系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間。
7.權(quán)利要求3的醫(yī)療診斷影像系統(tǒng)，其中顯示器(20)進(jìn)一步響應(yīng)維護(hù)程序，以呈現(xiàn)一個(gè)操作員選項(xiàng)，在選擇該選項(xiàng)時(shí)，至少部分地補(bǔ)救軟件老化問題。
8.一種醫(yī)療診斷影像系統(tǒng)，包括由軟件操作的硬件部件，用來指導(dǎo)一個(gè)診斷影像過程，和一個(gè)影像系統(tǒng)維護(hù)或修復(fù)系統(tǒng)，其包括維護(hù)/修復(fù)程序，響應(yīng)操作員的初始化并耦合到與影像系統(tǒng)使用有關(guān)的信息源，該維護(hù)/修復(fù)程序開展在一個(gè)時(shí)間周期上對影像系統(tǒng)使用的分析；和顯示器(20)，以一種便于識別可能是影像系統(tǒng)問題源的使用特性的方式來呈現(xiàn)由維護(hù)程序獲得的結(jié)果。
9.權(quán)利要求8的醫(yī)療診斷影像系統(tǒng)，其中信息源包括系統(tǒng)日志。
10.權(quán)利要求9的醫(yī)療診斷影像系統(tǒng)，其中系統(tǒng)日志包括錯(cuò)誤日志。
11.權(quán)利要求8的醫(yī)療診斷影像系統(tǒng)，其中使用特性指示醫(yī)療診斷影像系統(tǒng)的低效操作。
12.權(quán)利要求8的醫(yī)療診斷影像系統(tǒng)，其中顯示器(20)以散點(diǎn)圖的形式呈現(xiàn)由維護(hù)程序獲得的結(jié)果。
13.權(quán)利要求8的醫(yī)療診斷影像系統(tǒng)，其中顯示器(20)以條形圖的形式呈現(xiàn)由維護(hù)程序獲得的結(jié)果。
14.一種提高醫(yī)療影像系統(tǒng)的利用的方法，包括獲得第一醫(yī)療影像系統(tǒng)的使用數(shù)據(jù)；將該使用數(shù)據(jù)與第二醫(yī)療影像系統(tǒng)的使用數(shù)據(jù)相比較；和推薦一個(gè)使用第一醫(yī)療影像系統(tǒng)的變化。
15.權(quán)利要求14的方法，進(jìn)一步包括將第一醫(yī)療影像系統(tǒng)的使用數(shù)據(jù)發(fā)送給影像系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)的知識庫，該知識庫包括第二醫(yī)療影像系統(tǒng)的使用數(shù)據(jù)。
16.權(quán)利要求15的方法，其中的發(fā)送進(jìn)一步包括將第一醫(yī)療影像系統(tǒng)的使用數(shù)據(jù)發(fā)送給影像系統(tǒng)使用數(shù)據(jù)的中心知識庫，該知識庫包括第二醫(yī)療影像系統(tǒng)的使用數(shù)據(jù)和第三醫(yī)療影像系統(tǒng)的使用數(shù)據(jù)，其中的比較進(jìn)一步包括將第一醫(yī)療影像系統(tǒng)的使用數(shù)據(jù)與第二和第三醫(yī)療影像系統(tǒng)的使用數(shù)據(jù)相比較。
17.一種改進(jìn)醫(yī)療影像系統(tǒng)的修復(fù)的方法，包括確定用于解決與醫(yī)療影像系統(tǒng)有關(guān)的問題的策略；將該策略傳遞給修復(fù)信息的知識庫；和將該策略傳遞給至少另一個(gè)醫(yī)療影像系統(tǒng)。
18.權(quán)利要求17的方法，其中的確定包括通過邏輯分析程序確定用于解決與醫(yī)療影像系統(tǒng)有關(guān)的問題的策略，所述邏輯分析程序考慮了先前定義的用于解決問題的策略；和其中第二次提到的傳遞進(jìn)一步包括將策略傳遞給至少另一個(gè)通過邏輯分析程序來解決問題的醫(yī)療影像系統(tǒng)，所述邏輯分析程序考慮了先前定義的用于解決問題的策略。
全文摘要
一種醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)診斷包，包括分析操作員使用數(shù)據(jù)的能力，以檢測使用系統(tǒng)的方式的方面，該系統(tǒng)是操作問題的源。檢測由使用系統(tǒng)的方式引起的問題能夠減少“沒有發(fā)現(xiàn)麻煩”的修復(fù)呼叫的數(shù)目并且通?？捎谰玫赝ㄟ^在系統(tǒng)的使用中附加的操作員訓(xùn)練而得以解決。該診斷包包括通過分析醫(yī)療系統(tǒng)的部件的狀態(tài)來評估軟件老化效果的能力，由軟件來使用這些部件，諸如寄存器、存儲器和磁盤驅(qū)動(dòng)器。分析的結(jié)果可用于改進(jìn)低下的但沒有完全崩潰的軟件性能，比如系統(tǒng)緩慢和響應(yīng)時(shí)間長。
文檔編號G06F19/00GK1711546SQ200380103033
公開日2005年12月21日 申請日期2003年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月12日
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