放疗计划系统中医学图像数据管理研究

论文摘要

放疗计划系统是连接临床和放疗设备的纽带,医学图像数据管理是一个性能优良的放疗计划系统所不可缺少的部分。放疗计划数据管理系统涉及到医学图像数据库、图像处理及医学相关领域的知识。放疗计划系统中数据类型多,数据关系复杂,如何高效的组织存储系统中的数据成为放疗计划系统研究的重点。本文研究的医学图像数据管理系统主要涉及医学图像的解析及系统数据的组织和存储,目标是解决图像数据和系统中各模块之间数据的存储和获取问题。首先,本文根据医学图像的特点,结合医学数字影像和通讯（Digital Imaging and Co-mmunications in Medicine, DICOM）标准,详细阐述了DICOM的数据编码方式及其文件结构,分析了DICOM信息模型及其复合图像信息对象定义的四个信息实体,在此基础上,通过研究放疗计划数据管理系统的数据组织策略,设计了通用的DICOM类,以完成DICOM图像文件头信息的提取,并实现了医学图像的无闪烁窗宽窗位调整显示。其次,在分析了系统中数据组织策略的基础上设计了系统中数据的存储策略。研究了图像数据与其他数据分开存储及图像数据分层存储的方法；通过对放疗计划系统中数据关系的分析,完成了各级数据库关系表的设计；在设计的DICOM类的基础上,完成了对DICOM数据的导入,即将医学图像头文件中的重要信息保存到数库中的相应表中。在此基础上,通过对放疗计划系统的数据处理分析,主要有医学图像浏览显示、二维处理数据保存、三维处理数据保存和报表打印输出四部分,完成了放疗计划数据管理系统。最后,通过对系统的测试表明：系统中各个模块能够很好的进行数据的更新和保存由于数据库关系表的良好组织和设计,可以完成诊断计划的保存和检索。另外,在系统的二维处理、三维处理及报表打印输出模块的合适位置都可以对当前操作进行保存,避免了医师由于操作失误而不断进行重复操作。本放疗计划数据管理系统能够完成放疗计划系统中数据的组织和管理,使放疗计划系统具有稳定性和可维护性,提高了医生的工作效率。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 国内外医学图像数据库的研究进展
• 1.2 医学图像数据库的关键技术
• 1.3 论文研究的主要内容
• 1.4 论文的安排
• 2 医学图像概述
• 2.1 医学图像
• 2.1.1 医学图像简介
• 2.1.2 CT图像
• 2.2 DICOM标准
• 2.2.1 DICOM发展的历史
• 2.2.2 DICOM的总体结构和主要内容
• 2.2.3 DICOM中类和对象的基本概念
• 2.2.4 DICOM数据编码方式与文件结构
• 2.3 PACS系统介绍
• 3 放疗计划系统医学图像数据组织技术
• 3.1 DICOM信息模型
• 3.1.1 现实世界的DICOM模型
• 3.1.2 DICOM的信息模型
• 3.1.3 IOD中的实体-关系模型
• 3.2 医学图像文件解析及显示
• 3.2.1 DICOM图像文件头信息提取
• 3.2.2 DICOM类的实现
• 3.2.3 改进的调窗显示技术
• 3.3 放疗计划数据管理系统分析与设计
• 3.3.1 系统需求分析
• 3.3.2 管理流程设计
• 3.3.3 系统总体流程设计
• 4 放疗计划系统医学图像数据存储技术
• 4.1 存储医学图像数据的方法
• 4.1.1 图像数据与文本信息的对应
• 4.1.2 图像存储系统分层存储结构
• 4.2 放疗计划系统数据存储结构设计
• 4.2.1 数据库的选择
• 4.2.2 数据存储结构设计
• 4.3 放疗计划系统医学图像存储详细设计
• 4.3.1 数据关系分析
• 4.3.2 数据库关系表的设计
• 4.3.3 DICOM数据导入
• 5 放疗计划系统医学图像数据管理系统的实现
• 5.1 开发平台
• 5.2 医学图像数据管理系统总体功能模块划分
• 5.3 放疗计划系统医学图像数据管理的实现
• 5.3.1 医学图像数据的读取与显示
• 5.3.2 二维处理
• 5.3.3 三维处理
• 5.3.4 报表打印输出模块
• 6 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果