專利名稱：增加應用程序特定整合中dicom標簽管理靈活性的方法
技術領域：
本公開內容總體上涉及醫學成像領域，并且更具體來講，涉及醫學成像文件的管理。
背景技術：
醫學數字成像和通信(DICOM)標準描述了一種用于介質存儲和圖像分發的文件格式。所述標準由美國電氣制造協會(NEMA)創建以幫助分發和查看醫療圖像、諸如CT掃描、MRI和超聲波。DICOM格式包含報頭部分和圖像數據部分。
圖1舉例說明了一種由MRI掃描產生的假設的DICOM圖像文件100。參見圖1，報頭部分101包含關于圖像數據部分102的信息。只舉例說明了在DICOM格式中可用的DICOM報頭標簽的小子集。雖然所述報頭部分被示出為長度是794個字節，但報頭大小可以根據圖像類型(例如MRI，PET)和所存儲的信息的多少而改變。這里，所述報頭定義圖像，該圖像的尺寸為109×91×2體元，數據分辨率為每一個體元1個字節(因此總圖像大小將是19838個字節)。所述圖像數據緊跟著所述報頭信息并且都存儲在相同文件里。
圖2舉例說明了典型DICOM報頭的實例。所述DICOM報頭的最初128個字節被稱為前同步碼并且通常全部被設置為零。字符‘D’，‘I’，‘C’，和‘M’緊跟著所述前同步碼。在所述字符的后面是被組織成組的附加報頭信息。參見圖2，組0008hex是標識組，并且包含3個標簽，一個標簽定義組長度，一個標簽定義所使用的成像設備的模態，以及一個標簽定義所使用的成像設備的制造商。所述DICOM格式使用一系列預定標簽，并允許定義對于給定數據集來說可以存在或不可以存在的新標簽。這種靈活性是使DICOM格式對于醫學成像來說如此流行的特征之一。然而，這種流行已經導致標簽定義的倍增，因此有時難以知道哪些標簽被使用以及它們的意思是什么，從而使報頭信息的提取更加困難。新的醫學成像技術往往在理論背景中進行研發，每一種醫學成像技術都使用獨特的定制的硬件以及專有的圖像格式。可以存在或不可以存在的標簽的數目使用于醫學成像應用程序的整合的導入/導出工具越來越復雜。因此，所述導入/導出工具傾向于更加是應用程序專用的，由此限制用于其它應用程序以及平臺的可移值性。
存在對一種更有效的導入和導出DICOM圖像文件的方法的需要。
發明內容
本發明的示例性實施例提供一種導入來自圖像文件的圖像的方法。所述方法包括以下步驟從圖像文件中讀取圖像數據部分和報頭部分，從表格中檢索基本標簽名稱，以及在驗證了所述報頭部分包括所有基本標簽名稱時，從所述圖像數據部分中檢索所述圖像。
本發明的示例性實施例提供一種包括用于導入圖像文件的圖像的計算機代碼的計算機可讀介質。該計算機可讀介質包括用于從圖像文件中讀取圖像數據部分和報頭部分的計算機代碼、從表格中檢索基本標簽名稱的計算機代碼、以及用于在驗證了所述報頭部分包括所有基本標簽名稱之后從所述圖像數據部分中檢索所述圖像的計算機代碼。
本發明的示例性實施例提供一種用于將圖像合并到圖像卷(volume)中的方法。所述方法包括以下步驟從映射表中檢索一組卷標識符以及一組對應的卷標識符值，以及當確定所有卷標識符都存在第一圖像和第二圖像內時，從所述第一圖像中檢索第一組卷標識符值，并從所述第二圖像中檢索第二組卷標識符值，并在第一組卷標識符值中的每一個與第二組卷標識符值之一匹配的時候將所述第一圖像和所述第二圖像合并到圖像卷中。第一組卷標識符值和第二組卷標識符值各自對應于所述卷標識符。
結合附圖參考以下描述可以理解本發明，其中相同的參考數字標識相同的元件，并且其中圖1示出一種由MRI掃描產生的假設的DICOM圖像文件。
圖2示出典型DICOM報頭的實例。
圖3示出一種根據本發明的示例性實施例的、導入來自圖像文件的圖像的方法。
圖4示出在圖3中所引用的標簽表格的示例性實施例。
圖5示出一種根據本發明的示例性實施例的、導入來自圖像文件的圖像的方法。
具體實施例方式
下面將描述本發明的說明性實施例。為了清楚起見，沒有在本說明書中描述實際實施的所有特征。當然應理解的是，在任何這種實際實施例的研發過程中，必須做出很多實施特定的決定來達到開發者的特定目標，諸如遵從與系統有關的以及與商業有關的約束，該目標將根據不同的實施而變化。此外，應理解的是，這種研制工作可能是復雜的并且耗時的，但對于受益于本公開內容的本領域中的普通技術人員而言將仍然是一種常規任務。
雖然本發明能容許各種修改以及替代形式，但是其特定的實施例已作為例子在所述附圖中被示出并且將在此被詳細描述。然而應該理解的是，于此對特定實施例的描述并不打算將本發明限制于所公開的特定形式，而相反地，本發明應覆蓋所有屬于如所附權利要求所限定的本發明的精神和范圍的修改、等效方案、和替代方案。
應該理解的是，此處所述的系統和方法可以以各種形式的硬件、軟件、固件、專用處理器或其組合來實現。具體而言，本發明的至少一部分優選地被實施為包括程序指令的應用程序，該程序指令被確實地包含在一個或多個程序存儲裝置(例如硬盤，磁性軟盤，RAM，ROM，CD ROM等等)上，并可由任何包括適當的結構的設備或機器、諸如具有處理器、存儲器和輸入/輸出接口的通用數字計算機來執行。應進一步理解的是，因為附圖中所描述的某些組成系統的部件和處理步驟優選地以軟件來實現，所以系統模塊(或方法步驟的邏輯流程)之間的連接可以根據本發明被編程的方式而不同。給定于此的教導，相關領域的普通技術人員將能夠設想出本發明的這些以及類似的實施方案。
由于需要一種更有效的導入和導出DICOM圖像文件的方法，我們提出一種新的靈活的方法，該方法允許用戶從標簽詞典中選擇/定義一組應用程序專用的標簽。因此，這種方法充分利用DICOM靈活性，并且允許用戶/開發者自定義專用于他/她的應用程序的初始化文件。該文件指定DICOM卷被區分、排序和標記的方式。用戶定義的初始化文件也支持增加私有標簽，該私有標簽沒有在DICOM標準或所提出的標簽詞典里被定義，因此給用戶提供附加的靈活性。
圖3示出一種根據本發明的示例性實施例的、導入來自圖像文件的圖像的方法。
參見圖3，所述方法包括以下步驟從圖像文件中讀取圖像數據部分和報頭部分301，從標簽表格中檢索基本標簽名稱302，以及在驗證了所述報頭部分包括所有基本標簽名稱時，從所述圖像數據部分中檢索所述圖像303。
圖3中所示出的圖像文件優選地具有DICOM格式。有效的DICOM文件的報頭部分具有128個字節的前同步碼，該前同步碼的后面是字母‘D’，‘I’，‘C’和‘M’。如果所述前同步碼和字母都不存在，那么所述文件將不被識別為DICOM文件，并且導入將失敗。當所述前同步碼和字母都存在時，可以進行導入。能夠正確地導入具有與從表格中檢索到的那些基本標簽名稱相匹配的基本標簽名稱的所有DICOM文件。
圖4示出在圖3中所引用的標簽表格的示例性實施例。
參見圖4，所述標簽表格400可以被存儲在被稱為標簽初始化文件的文件里。所述標簽表格400被組織成多個部分。每個部分包含多個標簽名稱和對應的標簽值。標簽名稱是用于特定圖像數據集的屬性的標記。標簽值表示具有所述標簽名稱的名稱的屬性的內容。
所述標簽表格具有多個部分，包括被標記為“Essential_TAGS”的基本標簽部分401和被標記為“Optional_TAGS”的可選標簽部分402。所述基本標簽部分被組織成多個相關的基本標簽部分，即“SLICE_RELATED_TAGS”、“PATIENT_RELATED_TAGS”和“DICOM_OBJECT_RELATED_TAGS”。盡管在圖4中示出了三個基本標簽部分，但這僅僅是所述標簽表格400的示例性實施例，并且可以使用多個部分。所述“SLICE_RELATED_TAGS”基本標簽部分包含涉及圖像切片的基本標簽。因為3D圖像可以被分解為可以被存儲在單獨的文件中的一系列2D切片，因此重要的是存儲關于切片排序的信息，以便可以重建所述3D圖像。所述“PATIENT_RELATED_TAGS”基本標簽部分包含涉及執行了成像掃描的患者的基本標簽。所述“DICOM_OBJECT_RELATED_TAGS”包含關于被包含在所述DICOM文件內的圖像數據的基本標簽。舉例來說，它包括基本標簽“行”和“列”，其是存儲在所述DICOM文件的圖像數據部分內的數據的行和列的數目。
每個基本標簽包括標簽名稱和對應的標簽值。所述標簽值可以是編碼的數值或地址，該編碼的數值或地址隨后可以通過利用數據字典或查找表被轉換為它們的文本表示。舉例來說，在圖4中，基本標簽“PATIENTS_NAME”具有x00100010的標簽值。如果將這個值輸入到適當的查找表中，則可以返回“JohnDoe”的文本表示。
特定閱讀應用程序需要基本標簽以便正確地讀入DICOM文件。典型閱讀取應用程序包含這些基本標簽的硬編碼的列表。當通過典型閱讀應用程序加載沒有匹配的基本標簽的DICOM文件時，所述加載通常將失敗。然而，通過將用于來自閱讀應用程序的特定數據集的基本標簽分離到外部標簽表格中，來自不同數據集的DTCOM文件可以由相同的閱讀應用程序讀取。閱讀應用程序只需要加載適當的標簽表格，然后讀入該數據集的所有DICOM文件。對于另一數據集的DICOM文件來說，所述閱讀應用程序將僅僅加載下一個適當的標簽表格。
可選標簽部分402包括包含關于圖像的附加信息的可選標簽，所述可選標簽對于由閱讀應用程序加載圖像而言不被認為是基本的。盡管圖4中舉例說明的可選標簽部分402包含具有與基本標簽部分401相同的報頭的部分，但本發明并不局限于此，因為可以使用各種其它部分報頭。可選標簽的實例包括ACQUISITION_TIME、PATIENTS_SEX和MANUFACTURER。所述可選標簽還可包括用戶可自定義的標簽，如圖4中所舉例說明的″CUSTOM_TAG″。用戶可自定義的標簽被用來存儲當前不被DICOM格式支持的信息。
圖5示出一種根據本發明的示例性實施例的、導入來自圖像文件的圖像的方法。
參見圖5，所述方法在用戶導航到DICOM文件夾時開始501。所述文件夾包括DICOM格式的圖像文件，并可以包括預先被自定義為專用于感興趣的DICOM數據集的標簽初始化文件。然后分析DICOM文件夾中的文件502。然后確定標簽初始化文件是否存在503于DICOM文件夾中。如果所述標簽初始化文件不存在，則使用一組預定義的應用程序專用的標簽作為默認基本標簽506。這組默認標簽可以是用戶自定義的。如果所述標簽初始化文件存在，則通過對標簽初始化文件作基本標簽方面的分析來檢索基本標簽504，以及通過對所述標簽初始化文件作可選標簽方面的分析來檢索可選標簽505。
然后從DICOM目錄中讀取圖像文件508。然后分析該圖像文件的報頭部分以確定所述文件是否是DICOM格式509。如果所述圖像文件具有后面是字母‘D’、‘I’、‘C’和‘M’的DICOM前同步碼，那么確定所述圖像文件是DICOM格式。如果確定所述圖像文件不是DICOM格式，則從DICOM目錄中讀取下一個圖像文件508。
如果所述圖像文件是DICOM格式，那么在510分解所述圖像文件的報頭部分來確定存在哪個所述標簽初始化文件的基本標簽。然后在511確定是否所有標簽初始化文件的基本標簽都存在于所述圖像文件的報頭部分里。如果不是所有的基本標簽都存在于DICOM文件的報頭部分里，那么在508從DICOM目錄中讀取下一個圖像文件。
如果每個基本標簽都存在于DICOM文件的報頭部分里，那么確定DICOM文件所屬的卷512。通過檢查所述基本標簽來確定卷。卷可以通過其基本標簽的內容而相互區別開。當兩個DICOM文件具有相同的基本標簽名稱時，它們是相同DICOM數據集的一部分。這樣，即使多個DICOM文件可能各自屬于不同的DICOM卷，也可使用單個標簽初始化文件來讀入這多個DICOM文件。當兩個DICOM文件具有相同的基本標簽名稱和相同的對應的基本標簽值時，它們是相同DICOM卷的一部分。舉例來說，假定第一和第二DICOM文件都具有包括標簽名稱PATIENTS_NAME的相同的基本標簽名稱。然而，如果所述第一DICOM文件的PATIENTS_NAME被設置為值John，而所述第二DICOM文件的PATIENTS_NAME被設置為值Jane，那么所述第一和第二DICOM文件是兩個不同DICOM卷的一部分。
一旦確定DICOM文件屬于哪個卷，就確定是否存在現有的DICOM卷513。如果所述現有的DICOM卷已經預先被生成，那么將所述DICOM文件的圖像添加到所述現有的DICOM卷514中。如果所述現有的DICOM卷沒有被生成，則創建新的DICOM卷并將所述圖像添加到所述新的DICOM卷中515。重復所述方法，直到確定DICOM文件夾里的所有文件已經被讀取507。當所有文件已經被讀取時，然后可以將所有卷導出到一種格式中516，該格式對于將顯示所述卷的應用程序的平臺而言是本地的。
還可以在生成或導出一個或多個DICOM文件時使用標簽初始化文件。典型的成像設備執行掃描并以設備本地的格式生成圖像文件。通常使用單獨的寫入應用程序來將所述圖像文件從其本地格式轉換為一個或多個DICOM格式化文件。寫入應用程序可以被修改以便附加地寫出對應于所述DICOM格式化文件的標簽初始化文件。然后可以使用圖5中所舉例說明的方法來導入所述DICOM格式化文件。在替代方案中，用戶可以生成標簽初始化文件以由寫入應用程序使用。用戶將所述標簽初始化文件編輯為包含基本標簽、可選標簽和用戶定義的標簽。然后寫入應用程序將被修改為使用所述標簽初始化文件的標簽來寫出包含那些標簽的DICOM格式化文件。然后，可以通過圖5中所舉例說明的方法導入這些新近被格式化的DICOM文件。
本發明的示例性實施例足夠靈活以用于各種環境、諸如成像模態(例如灌注或血管造影術)、應用程序特定的數據(例如，用于圖像分割的輪廓序列)、以及新的成像模態(例如分子或光學成像)。在本發明的示例性實施例的實際使用中的相關實例是在官方的NTROI(用于光學成像中的轉換研究的網絡)成像軟件平臺內。作為所述NTROI的成員，西門子公司研究中心(SCR)正在開發用于研究、評估和診斷的光學和多模成像平臺(OMNIRAD)。這個平臺的主要目標是在乳癌成像中允許擴散光層析(DOT)以及其它已知成像模態(MRI、X射線)的多模整合和可視化。實現所述OMNIRAD平臺的問題之一是如何表示和存儲所述DOT圖像格式連同用于圖像獲取和3D構造的大量參數。現在，被稱為時間分辨的光吸收和散射層析成像(TOAST)的流行格式被廣泛用于DOT圖像重構。所述OMNIRAD平臺將TOAST用于DOT數據的導入。由本發明的示例性實施例所公開的導入和導出方法允許通過用戶定義的標簽將DOT卷導出到DICOM格式，從而為所述DOT圖像格式帶來初始“標準”。然后能通過任何其它支持DICOM的平臺導入所導出的DOT數據。
雖然為了例示的目的，已經參考所述附圖詳細描述了本發明的示例性實施例，但應該理解的是，本發明的方法和系統并不應被解釋為局限于此。對于本領域中的普通技術人員來說將容易顯而易見的是，在不脫離如所附權利要求所限定的本發明的范圍內，可以對前述示例性實施例進行各種修改，其中權利要求的等價物也應被包括在本發明的范圍內。
權利要求
1.一種導入來自圖像文件的圖像的方法，包括以下步驟從所述圖像文件中讀取圖像數據部分和報頭部分；從表格中檢索基本標簽名稱；以及在驗證了所述報頭部分包括所有基本標簽名稱時，從所述圖像數據部分中檢索所述圖像。
2.如權利要求1所述的方法，其中，所述圖像文件是DICOM格式的。
3.如權利要求2所述的方法，其中，所述圖像的檢索只在DICOM前同步碼和DICM前綴都存在于所述報頭部分內時發生。
4.如權利要求1所述的方法，其中，所述表格被存儲在標簽初始化文件內。
5.如權利要求1所述的方法，其中，所述表格包括可選標簽名稱和對應的可選標簽值。
6.如權利要求1所述的方法，進一步包括以下步驟從所述報頭部分中檢索各自對應于所述基本標簽名稱的圖像標簽值；在確定所有基本標簽名稱都存在于圖像卷內時，從所述圖像卷中檢索對應于所述基本標簽名稱的卷標簽值；以及當所述圖像標簽值中的每一個與所述卷標簽值之一匹配時，將所述圖像添加到所述圖像卷中。
7.如權利要求1所述的方法，其中，所述圖像卷是DICOM格式的。
8.如權利要求6所述的方法，進一步包括將所述圖像卷導出到對成像設備來說本地的格式。
9.一種具有程序指令的計算機可讀介質，當在數字處理設備中被執行時所述程序指令用于實施如權利要求1所述的方法。
10.一種包括用于導入圖像文件的圖像的計算機代碼的計算機可讀介質，所述計算機可讀介質包括用于從所述圖像文件中讀取圖像數據部分和報頭部分的計算機代碼；用于從表格中檢索基本標簽名稱的計算機代碼；和在驗證了所述報頭部分包括所有所述基本標簽名稱之后從所述圖像數據部分中檢索所述圖像的計算機代碼。
11.如權利要求12所述的計算機可讀介質，其中，所述圖像文件是DICOM格式的。
12.如權利要求11所述的計算機可讀介質，其中，所述表格被存儲在標簽初始化文件內。
13.如權利要求11所述的計算機可讀介質，進一步包括用于從所述報頭部分中檢索各自對應于所述基本標簽名稱的圖像標簽值的計算機代碼；在確定所有基本標簽名稱都存在于圖像卷內時從所述圖像卷中檢索對應于所述基本標簽名稱的卷標簽值的計算機代碼；和用于當所述圖像標簽值中的每一個與所述卷標簽值之一匹配時將所述圖像添加到所述圖像卷中的計算機代碼。
14.一種用于將圖像合并到圖像卷中的方法，包括以下步驟根據映射表檢索一組卷標識符和一組對應的卷標識符值；當確定該組卷標識符存在于第一圖像和第二圖像之內時，從所述第一圖像中檢索第一組卷標識符值，以及從所述第二圖像中檢索第二組卷標識符值，其中第一組卷標識符值和第二組卷標識符值各自對應于所述卷標識符；以及當第一組卷標識符值中的每一個與第二組卷標識符值之一匹配時，將所述第一圖像和所述第二圖像合并到所述圖像卷中。
15.如權利要求14所述的方法，其中，所述第一圖像文件和所述第二圖像文件都是DICOM格式的。
16.如權利要求14所述的方法，其中，所述映射表被存儲在初始化文件內。
全文摘要
一種導入圖像文件的圖像的方法，包括從圖像文件中讀取圖像數據部分和報頭部分的步驟301、從表格中檢索基本標簽名稱的步驟302、和在驗證了報頭部分包括所有所述基本標簽名稱時從所述圖像數據部分中檢索圖像的步驟303。
文檔編號G06F17/30GK1916924SQ200610121399
公開日2007年2月21日 申請日期2006年7月21日 優先權日2005年7月22日
發明者C·弗洛林, M·埃爾巴沃布, F·S·阿扎, R·莫羅－戈巴爾 申請人:美國西門子醫療解決公司