超声诊断网络系统的软件开发及其图像压缩传输算法研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:z306075045
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超声技术可以精确、无痛、无辐射检查病变组织,是目前使用频次较高的常规临床手段。但是部分偏远乡镇与基层医院的超声从业人员缺乏培训,医疗服务水平较低,疑难病症患者需要花费大量的时间金钱长途就医。为了改善医疗资源分配不平衡的现状,让医疗条件落后地区的患者也能享受到专家诊断,远程医疗的概念被提出并迅速发展。但目前远程超声会诊过程复杂、形式沉重,专家难以随时随地提供帮助。此外,超声仪朝便携化、移动化方向发展,超声检查服务从医院向家庭、户外甚至野外场景延伸,但目前实时反馈采集到的超声影像的浏览终端体积较大难以携带。因此结合实验室已有的便携式B超仪,提出一种包含多个诊断节点和一个诊断中心的超声诊断网络,综合考虑便携化与远程实时诊断需求,实现患者与医生在任意时间通过移动设备多点接入会诊功能。首先,研究了可以运行于移动设备的诊断节点与超声中心软件。Android是目前占据市场份额最大的移动设备操作系统,Google提供了诸多应用程序编程接口与UI控件辅助开发者快速实现业务功能。所以软件使用Android Studio借助Open GL ES API实现图像显示功能,并使用基础UI控件与自定义GLSurface View控件搭建用户交互界面,在此基础上使用线性布局容器实现多路超声图像动态显示,优化了超声中心软件性能。接着,研究了诊断节点软件与超声中心软件间图像数据实时稳定的传输方式。两款软件间使用TCP/IP网络协议,它是负责向两个移动设备中进程间提供通信服务的传输层协议,通过三次握手与四次挥手保证数据的完整安全。碍于移动设备的性能,诊断网络使用客户端-循环服务器端模型保证多诊断节点与超声中心有序配合,稳定准确的显示图像数据。此外还规定了节点与中心间传输数据帧的格式,保证中心软件能正确解析接收到的数据。最后,研究了超声图像压缩算法,进一步保障诊断节点软件与超声中心软件间图像数据的实时传输。首先基于矢量量化原理有损压缩超声图像数据,接着针对算法压缩超声C模式数据后恢复图像质量低的缺点,提出结合矢量量化与霍夫曼编码分块压缩超声C模式得到更好压缩效果的解决方案。
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