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《浙江大学》 2002年
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基于DICOM RT的放疗信息系统研究开发

谢英杰  
【摘要】: 放射治疗作为治疗恶性肿瘤的重要手段之一,它比外科手术治疗、内科化疗等方法更依赖于医学影像及其它医学信息。各种高科技技术及计算机的应用,使得放射治疗设备不断更新,功能更加完善。以放射治疗计划为中心的现代放射治疗体系更是通过计算机及相关软件综合利用了各种高新技术来达到满意的治疗效果。该体系已经成为现代放射治疗中不可缺少的极其重要的环节。 但是在该体系中一个突出的问题就是,随着各种成像设备的应用,异源设备之间传递数据的标准性及可靠性成为一个限制其发展的因素。在放疗体系中,如何对不同成像、模拟、治疗设备的数据进行统一的管理和有效的使用成为一个新的课题。此外,由于放射治疗的特殊性,和普通的治疗相比,可以定量控制的过程比较多,定量控制带来的对治疗效果的影像也很大。世界卫生组织(World Health Organization,WHO)二十年的调查结果表明,制定标准、进行质控是放疗中不可缺少的部分。而目前放疗质控使用的还是传统的方法(如手工校对等),误差较大且效率低,不适应现代多治疗中心的远程实时交流需求。 数字化医学影像的发展,DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine)标准的制定为放射治疗的数字化以及进行有效管理和质量控制提供了先决条件。DICOM根据放射治疗领域的实际需求所度身定制的DICOMRT更是使建立一个规范、统一的放射治疗信息系统成为可能。在放射治疗信息系统的基础可以上对放射治疗中的各种数据进行有效管理,同时加强各放射治疗中心间的交流以进行质控、提高疗效。在该领域,国外已有研究机构及生产厂商进行研究、实现,并且已经商品化。但根据文献检索,目前国内仅有简单的针对放疗基本信息数据库进行管理的系统,还没有对DICOM RT(Radiation Therapy)进行研究和开发,更不要说完整的放疗信息管理系统了,这与医学信息化的需求极不相符。而且,随着我国医疗事业的进步,全国已有上千台放射治疗设备在投入运行,这是一个庞大的市场。因此,适合国情的放射治疗信息系统的开发具有重要的战略发展意义。 本课题首先对DICOM和RT扩展的内容、原理及最新进展进行了详尽分析。从面向对象方法的角度来理解标准的内涵,尤其是DICOM RT的对象定义、相互联系,为具体实现打下坚实的基础。在此基础上,着重研究了DICOM的两大服务类—Worklist和Q/R(Query and Retrieve)。这两大服务类在放射治疗信息系统的实现中起到了关键作用。 接下来的工作是针对具体的放射治疗应用来实现整体系统。在整个系统的设计中,一切以“管理”为核心。Worklist和Q/R都是基于放疗管理对象来实现。整个系统设计分为信息管理、Q/R实现、图像处理、治疗记录管理、DICOM打 圃 浙江大学硕士学位论文 摘要 印等模块。当然重点是在于Qo实现、治疗记录管理上。Qo主要是为了解决异 源设备之间的数据传递问题,而治疗记录管理、Worklist的实现目的在于加强放 射治疗的管理,以便实现质控网络。课题还介绍了数据库的设计方法及实现。 最后,课题尝试采用分布式结构体系建立一个通用的放疗计划评估管理平 台。分布式体系结构是软件应用、开发体系的一个趋势。在当今迅猛发展的网络 时代,以分布式来设计放疗质控网络具有一定的前瞻牲。通过应用Web服务等 ’最新技术,无论对传统还是现代的放疗计划系统、适形放射治疗等都能起到促进 作用。同时还可以加强管理(从数据流上执行治疗效果及质量的评价等),做到 资源共享,符合信息化社会的发展需求。 信息社会发展的趋势是不可阻挡的。PACS(PictUre Archiving and Communication Systems)的应用发展和数字化医院的建立势在必行。现代医疗体 系要体现“以病人为中心”的指导思想必须从加强管理、提高医疗质量着手。因 此,放疗信息管理系统日益会受到关注和重视。信息化技术在医疗卫生领域也将 发挥更大的作用。课题把握了DICOM及相关标准的发展方向,在一个能够充分 显示DICOM的应用价值的领域一放射治疗领域做了一些有益的尝试,获得了宝 贵的经验和第一手的实验材料。在本文的最后,对课题中的问题及解决方式做了 讨论,同时展望了DICOM及相关医学信息技术的发展,以期能够抛砖引玉,更 多地发挥这些技术的作用。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:R-39

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