医联多病种影像特征库系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了医联多病种影像特征库系统，其特征在于，包括基于区域医疗大数据的多病种影像特征库，实现样本素材资料的查询、编辑、展示和存档功能的样本资料录入模块、实现特征病例资料的查询、传输、展示、管理和数据统计功能的影像特征库功能模块和负责管理日常运维的系统管理模块。该系统具体包括：样本资料录入模块、影像特征库功能模块和系统管理模块。本发明所述的影像特征库系统可应用于辅助诊断。基于医联数据平台的影像样本能结合如患者体征、出院诊断、病理诊断等数据与影像描述内容进行大数据量挖掘分析，找出其中的规律，对于辅助医生对类似疾病的影像诊断有很大作用。
【专利说明】医联多病种影像特征库系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种大数据挖掘技术的应用，具体涉及建立一种多病种影像特征软件系统。
【背景技术】
[0002]目前我国三级医院大多建有PACS系统，实现了影像数据的院内的统一存储和调用，在北京、上海、江苏等地还建成了多个区域影像共享中心，实现了区域内的影像共享和远程诊断。影像信息学的研究也逐渐转向了大数据应用。无论是医疗影像设备的发展带来的原始影像数据量的暴涨，还是医院内或是区域医疗联合体的大量建成，造就了许多拥有海量影像大数据的平台。
[0003]上海申康医院发展中心管理的覆盖全市34家三级医院的所有诊疗数据的“医联工程”项目，目前已经完成27家(4家分院)三级医院PACS系统联网工作，形成了日均约150GB的区域影像数据中心。该影像数据平台收集了大量的病例，医联影像中心现存的影像检查数据目前已达到1900多万人次。
[0004]医联平台中存在的海量数据一直以来都被认为有很高的价值，这些数据中包括了各类的诊疗数据，其中的影像类数据无疑极为庞大。如何能透过数据的表象从这些海量的数据中找到隐藏在数据背后的如数据之间的关系、数据特征以及数据发展趋势预测等信息？又如何能从中整理出对疾病的诊断有价值乃至对病人生存有价值的信息，供给医疗教育、辅助决策和医学科研等方面使用，从而提高医疗质量和服务品质？这些需求迫使我们引入大数据分析手段及一些有效数据建模的工具，来解决这些区域医疗建设中存在的问题。
[0005]在数字化系统较为普及的美国和日、韩等国，数字化软读片训练已经成为医学生的必修课程，因此基于PACS系统的影像特征资料库，就成为稳定和大容量、高速的教学平台。通过实践证明，利用影像特征库可以节省75%的影像医学教学准备时间，提高临床学习效率40%左右。与传统型医院相比，采用影像特征库的医疗机构影像专业住院医师培训周期缩短3-6个月，临床学科住院医师影像医学考核分值高7-16%。影像特征资料库能为临床不同层次教学提供有力后盾，使得临床教学自主化的实现变成可能。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于对医联工程影像数据平台存储的海量数据进行分析后，从中挖掘出符合疾病临床诊断、有较强特征性的病例建立区域医疗多病种的影像特征库，对院内医生进行影像诊断和教学学习起到重要的参考和支持作用，为院内专家的科研工作提供数据参考。
[0007]本发明提供了一种医联影像特征库系统，其特征在于，包括基于区域医疗大数据的多病种影像特征库、实现样本素材资料的查询、编辑、展示和存档功能的样本资料录入模块、实现特征病例资料的查询、传输、展示、管理和数据统计功能的影像特征库功能模块和负责管理日常运维的系统管理模块。
[0008]优选地，所述的样本资料录入模块包括查询界面提供多项条件过滤功能的样本素材查询子模块，可以对查询结果中某条记录或多条记录进行疾病类型和检索关键字指定、存储、编辑和删除的样本素材编辑/存档子模块，和将搜索到的用户查询结果中的样本数据展示于用户界面的样本素材展示子模块。
[0009]优选地，所述的影像特征库功能模块包括提供多项条件过滤功能的特征病例查询搜索子模块；提供合法用户和密码登录功能、可根据查询条件展示搜索到的特征病例资料的报告信息与报告所对应的影像信息、并可根据用户权限设置判断是否传输样本资料库信息的特征病例传输/展示子模块；提供影像特征库里所有报告和影像信息的查看和删除管理功能的特征库资料管理子模块；提供按疾病类型和时间段查询病例数据的统计，并可将统计结果以图表形式展现的数据统计子模块。
[0010]优选地，所述的系统管理模块包括负责提供合法用户名和密码的系统登录操作的系统登录子模块；负责新用户的添加、密码及用户角色的设置和现有用户登录密码的修改的用户管理子模块；负责新角色类型的添加、具体用户权限的分配、对已有角色类型的权限进行修改的角色管理子模块；负责通过用户选择的使用类型和时间段完成日志的查询操作，提供记录用户操作的日志内容给用户查看的日志管理子模块；负责统计系统当前最大连接数并提供当前在线的用户名给用户查看的连接数管理子模块；负责中心端调阅影像的IP地址设置、医院内调阅影像的IP地址设置和IPl调阅影像的IP地址设置的网络地址修改子模块。
[0011]与现有软件相比，本发明的有益效果是:
[0012]1、本发明所述的影像特征库系统界面基于Web形式展示，可在特征库系统界面上实现录入、查询展示等一系列功能。将特征病例展示给医联联网医院影像及相关科室医生，供其参考、学习、科研使用。
[0013]2、本发明所述的影像特征库系统可应用于辅助诊断。基于医联数据平台的影像样本能结合如患者体征、出院诊断、病理诊断等数据与影像描述内容进行大数据量挖掘分析，找出其中的规律，对于辅助医生对类似疾病的影像诊断有很大作用。
[0014]3、本发明所述的影像特征库系统可应用于教学。多病种影像特征库提供了一种更为高效的网络教学模式。通过具有典型代表意义的样本影像，供医联联网医院影像及相关科室医生进行影像诊断参考、学习使用，与卫生部医学影像专业住院医师培训基本要求结合，起到教学意义不同于一般基于医院内PACS的医学影像学教学软件，具有样本资料基数更为庞大，带教人群更为广泛等的优势。
[0015]4、本发明所述的影像特征库系统可应用于科研。通过选定多病种影像特征库这种具有典型代表作用的业务场景应用进行分析，在病种影像特征库的基础上实现医学影像数据的分析利用，也能助力科研工作。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明实施例的一种多病种样本影像特征资料库系统模块图。
[0017]图2为本发明实施例的一种影像特征库系统的业务流程图；
[0018]图3为本发明实施例的一种影像特征库的整体工作流程图。
[0019]图4为本发明实施例的一种多病种样本影像特征资料库数据抽取规则图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0021]实施例1
[0022]如图1所示，为本发明实施例的多病种样本影像特征资料库系统模块图，所述的医联影像特征库系统，包括基于区域医疗大数据的多病种影像特征库、实现样本素材资料的查询、编辑、展示和存档功能的样本资料录入模块、实现特征病例资料的查询、传输、展示、管理和数据统计功能的影像特征库功能模块和负责管理日常运维的系统管理模块。
[0023]如图3所示，所述的基于区域医疗大数据的多病种影像特征库的构建方法，其步骤为:
[0024]步骤1、问题确定步骤；
[0025]分析目标应用病种，所述的目标应用病种包括结直肠癌、胃癌、急性心肌梗塞、主动脉夹层、脑卒中(含脑梗塞、脑出血)、骨肿瘤、肺癌、乳腺癌和冠心病。定义目标数据，所述的目标数据包括影像以及与之对应的影像学报告。
[0026]步骤2:数据收集步骤:
[0027]步骤2.1:数据选取步骤:
[0028]参照大数据技术架构，根据由问题确定阶段中得到的用户需求和专家的建议，从医联平台中将影像原始数据库“DIC0MDB”中的影像数据、非影像数据库中与影像匹配的报告表和电子病历中其他诊断结果收集形成初步数据集；所述的影像数据包括X光、CT、MR1、DSA、ECT、PET、SPECT、PET-CT、超声和内窥镜影像数据。
[0029]步骤2.2:数据预处理步骤:
[0030]消除初步数据集中的缺失数据和重复记录；通过数据分析方法，如SQL语句:处理初步数据集没有影像的校验语句、处理电子病历接口数据中的空项数据语句，从初步数据集中找出真正有用的属性以减少数据挖掘时要考虑的属性或变量个数。
[0031]步骤3:数据抽取(筛选)步骤:
[0032]步骤3.1:制定规则步骤:根据目标病种的影像及影像学报告中对应的表现描述关键字，参考目标应用病种的病理诊断的名称，形成抽取数据的具体规则，如图4所示；
[0033]步骤3.2:数据筛选过滤步骤:使用了以上制定的抽取数据的具体规则对经过预处理的初步数据集中的数据进行过滤,形成样本数据库；
[0034]步骤4:将样本数据库中的数据进行评估规则反馈步骤，所述的评估规则反馈步骤包括:从样本数据库中的数据中收集评估数据,通过从样本数据库中每病种随机导出约100条数据形成临时数据表，对该表数据进行逐条检查，检查方法为针对临时表中的Yxzd、YxbX、Jcbw字段是否符合抽取数据的具体规则，将符合抽取数据的具体规则的录入特征库，在特征库系统上使用搜索模块对目标病种进行查询，验证查询结果是否有与搜索的病种不相符的数据，将通过验证的数据录入基于区域医疗大数据的多病种影像特征库，将没有通过验证的数据抽出并查看具体的数据字段如Yxzd、Yxbx, Jcbw包含的字段，将这些字段汇总并与步骤3.1中确定的抽取数据的具体规则进行比对，并用于校正步骤3.1中的抽取数据的具体规则，完善步骤3.1中Yxzd、Yxbx、Jcbw字段抽取规则使其能过滤掉这些数据。抽取出的数据中可能存在冗余或与问题无关的模式，需要对结果进行解释和评估，及时反馈数据至步骤3.1。
[0035]所述的样本资料录入模块包括查询界面提供多项条件过滤功能如时间、检查类型、医院、性别、影像描述关键字、影像诊断关键字等等的样本素材查询子模块，可以对查询结果中某条记录或多条记录进行疾病类型和检索关键字指定、存储、编辑和删除的样本素材编辑/存档子模块，和将搜索到的用户查询结果中的样本数据(影像信息、对应诊断报告信息等)展示于用户界面的样本素材展示子模块。
[0036]所述的影像特征库功能模块包括提供多项条件过滤功能，包含时间、检查类型、医院、性别、影像描述关键字、影像诊断关键字等查询接口的特征病例查询搜索子模块；提供合法用户和密码登录功能、可根据查询条件展示搜索到的特征病例资料的详细报告信息与报告所对应的影像信息、并可根据用户权限设置判断是否传输样本资料库信息的特征病例传输/展示子模块；提供影像特征库里所有报告和影像信息的查看和删除管理功能的特征库资料管理子模块；提供按疾病类型和时间段查询病例数据的统计，并可将统计结果以图表形式展现的数据统计子模块。
[0037]所述的系统管理模块包括负责提供合法用户名和密码的系统登录操作的系统登录子模块；负责新用户的添加、密码及用户角色的设置和现有用户登录密码的修改的用户管理子模块；负责新角色类型的添加、具体用户权限的分配、对已有角色类型的权限进行修改的角色管理子模块；负责通过用户选择的使用类型和时间段完成日志的查询操作，提供记录用户操作的日志内容给用户查看的日志管理子模块；负责统计系统当前最大连接数并提供当前在线的用户名给用户查看的连接数管理子模块；负责中心端调阅影像的IP地址设置、医院内调阅影像的IP地址设置和IPI调阅影像的IP地址设置的网络地址修改子模块。
[0038]所述的影像特征库系统的业务流程如下(详见说明书附图2):
[0039]步骤200，样本素材查询:根据检查类型、检查医院、患者性别以及诊断内容查询相应的病人资料；
[0040]步骤201，样本素材展示:可供用户查看病人资料的详细报告信息，调阅查看报告所对应的影像信息。
[0041]步骤202，样本素材编辑:对样本资料进行疾病类别指定、检索关键字指定，并可同时选择多条记录进行疾病类型指定，关键字指定；
[0042]步骤203，样本素材存档:可选择单条记录或多条记录进行存储到上述构建方法建立的基于区域医疗大数据的多病种影像特征库中；
[0043]步骤204，特征病例查询:根据疾病类别、检查类型查询展示的病例资料；
[0044]步骤205，特征病例展示:可供用户查看查询资料的详细报告信息，查看报告所对应的影像信息；用户可选择一条或多条样本资料查看；
[0045]步骤206，统计数据查询:用户可通过选择疾病类型、时间段，来查询相对应的病例统计数据结果；
[0046] 步骤207，数据统计结果展示:查询出的数据统计结果以图表形式展现。
【权利要求】
1.一种医联影像特征库系统，其特征在于，包括基于区域医疗大数据的多病种影像特征库、实现样本素材资料的查询、编辑、展示和存档功能的样本资料录入模块、实现特征病例资料的查询、传输、展示、管理和数据统计功能的影像特征库功能模块和负责管理日常运维的系统管理模块。
2.如权利要求1所述的医联影像特征库系统，其特征在于，所述的样本资料录入模块包括查询界面提供多项条件过滤功能的样本素材查询子模块，可以对查询结果中某条记录或多条记录进行疾病类型和检索关键字指定、存储、编辑和删除的样本素材编辑/存档子模块，和将搜索到的用户查询结果中的样本数据展示于用户界面的样本素材展示子模块。
3.如权利要求1所述的医联影像特征库系统，其特征在于，所述的影像特征库功能模块包括提供多项条件过滤功能的特征病例查询搜索子模块；提供合法用户和密码登录功能、可根据查询条件展示搜索到的特征病例资料的报告信息与报告所对应的影像信息、并可根据用户权限设置判断是否传输样本资料库信息的特征病例传输/展示子模块；提供影像特征库里所有报告和影像信息的查看和删除管理功能的特征库资料管理子模块；提供按疾病类型和时间段查询病例数据的统计，并可将统计结果以图表形式展现的数据统计子模块。
4.如权利要求1所述的医联影像特征库系统，其特征在于，所述的系统管理模块包括负责提供合法用户名和密码的系统登录操作的系统登录子模块；负责新用户的添加、密码及用户角色的设置和现有用户登录密码的修改的用户管理子模块；负责新角色类型的添力口、具体用户权限的分配、对已有角色类型的权限进行修改的角色管理子模块；负责通过用户选择的使用类型和时间段完成日志的查询操作，提供记录用户操作的日志内容给用户查看的日志管理子模块；负责统计系统当前最大连接数并提供当前在线的用户名给用户查看的连接数管理子模块；负责中心端调阅影像的IP地址设置、医院内调阅影像的IP地址设置和IPl调阅影像的IP地址设置的网络地址修改子模块。
【文档编号】G06F17/30GK104331469SQ201410606839
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月31日 优先权日:2014年10月31日
【发明者】何萍, 张美峰, 李莹 申请人:上海申康医院发展中心, 上海岱嘉医学信息系统有限公司