CN101604334A - 一种基于缓存技术的医疗影像数据库检索方法及检索系统 - Google Patents

Abstract

本发明针对现有技术中，在存有大量数据的PACS系统中检索影像数据时，特别是在多台影像工作站同时进行检索时，数据库服务器的工作负荷急剧上升，系统速度下降，总体成本增加的问题，提供一种基于缓存技术的医疗影像数据库检索方法：接收初始检索请求后，首先在本地的缓存表中检索，若未检索到，则向数据库服务器发送最终检索请求，若数据库服务器检索到，将其发回给本地影像工作站，若数据库服务器中也未检索到，则将检索结果报告给本地影像工作站。采用本方法可以加快影像数据检索速度、减轻数据库服务器的工作负荷、提高PACS系统工作效率。本发明还提供一种基于缓存技术的医疗影像数据库检索系统，用以保证上述方法在实际系统中的实现及应用。

Description

一种基于缓存技术的医疗影像数据库检索方法及检索系统

技术领域

本发明属于数据库检索领域，特别涉及一种医疗影像数据库检索方法及检索系统。

背景技术

目前的医院等卫生事业单位在疾病的诊断和治疗过程中，已经大量借助于计算机等数字设备和网络传输及在线存储等新兴技术。随着这些设备的广泛使用，产生了大量的数字化医疗影像资料，如病人的透视光片、体内结构的检测视频、手术过程的录像等。所有这些影像资料，都是医疗单位的重要无形资产，可以用于病例检索、教学回放、经验交流等。为了便于医疗单位管理、维护和使用这些影像数据，通常情况下，这些影像数据被以数据库的形式管理和组织起来，供医务人员调取和查阅。影像数据库和数据库检索方法的设计和实施是医学影像存档与通信系统(PACS)的核心技术之一。PACS即英文Picture Archiving&Communication System的缩写。

PACS用于医院的影像科室，最初主要用于放射科，经过近几年的发展，PACS已经从简单的几台放射影像设备之间的图像存储与通信，扩展至医院所有的影像设备乃至不同医院影像设备之间的相互操作，因此出现诸多分类叫法，如放射科内所有影像设备联网的放射科PACS；实现全院影像资源共享的全院PACS等等。

在现有PACS系统中，都是以病人的影像数据为系统中心的。通常采用数据库的方式把影像数据及其他相关数据组织起来，并存储到存储设备当中。当医生希望借助PACS配套的影像工作站提取、审阅病人的影像资料并且添加、删改病人的审片报告时，影像工作站上安装的数据库客户端向数据库服务器发出数据库检索信息，数据库服务器根据检索条件提取出相应的影像资料发回给医生正在使用的本地影像工作站。在系统规模和数据库中数据量有限的情况下，影像数据可以很快地、在几秒钟内被从数据库中提取出来，并且发送到客户端。

但是随着PACS系统逐渐扩展到全院级PACS，并且PACS系统中的影像数据随着时间迅速积累到以TB(1TB＝1024×1024×1024×1024Byte)为单位的海量数据，数据库的检索和提取速度逐渐降低，数据库检索成为了整个PACS系统的瓶颈。特别是在多台影像工作站同时访问数据库时，数据库的工作负荷急剧上升，进一步导致系统速度下降，总体成本增加，也占用了医生有限的时间。

因此，PACS系统的技术人员迫切需要发展出一种快速、高效的医疗影像数据检索方法及检索系统，使PACS系统内的各诊断报告工作站能够在以秒计算的时间内可以调取到影像数据、病人信息及相关报告。

发明内容

本发明针对现有技术中，在存有大量数据的PACS系统中的检索影像数据时，特别是在多台影像工作站同时进行检索时，数据库服务器的工作负荷急剧上升，系统速度下降，总体成本增加的问题，提供一种基于缓存技术的医疗影像数据库检索方法，用以加快影像数据检索速度、减轻数据库服务器的工作负荷、提高PACS系统工作效率。

本发明同时还提供一种基于缓存技术的医疗影像数据库检索系统，用以保证上述方法在实际系统中的实现及应用。

技术方案：

一种基于缓存技术的医疗影像数据库检索方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤A、在PACS系统的各影像工作站上构建用于记录本机历次检索信息的缓存表，所述缓存表中存有信息条，每个信息条的数据项至少包括影像数据和与之相应的病人信息；

步骤B、当本地影像工作站接收到包含检索条件的初始检索请求后，首先对检索条件进行分析，然后根据分析后的有效检索条件在本地影像工作站的缓存表的信息条中检索病人信息，若检索到与有效检索条件相匹配的病人信息，则跳到步骤D；若未检索到与有效检索条件相匹配的病人信息，则执行步骤C；

步骤C、本地影像工作站对数据库服务器发送包含所述检索条件的最终检索请求，所述数据库服务器接收该最终检索请求和检索条件，并按照数据库的工作方式提取与所述检索条件相匹配的病人信息所在的信息条，然后将其发回给发起最终检索请求的本地影像工作站，发起最终检索请求的本地影像工作站接收该信息条，并跳到步骤D；若数据库服务器未检索到符合所述检索条件的病人信息，则将检索条件错误的检索结果报告给发起最终检索请求的本地影像工作站，本地影像工作站接收该检索条件错误的检索结果，然后执行步骤F；

步骤D、在本地影像工作站显示该病人信息所在的信息条的至少包括影像数据的数据项；

步骤E、将基于最终检索请求发回本地的信息条存入发起检索请求的本地影像工作站的缓存表中；

步骤F、本次检索结束。

在步骤B和步骤C之间还包括有步骤B1、本地影像工作站对同一网络域的其他影像工作站或者预先设置为与本地影像工作站具有关联性的其他影像工作站发送包含所述检索条件的二次检索请求，所述其他影像工作站接收该二次检索请求和检索条件，并首先对所述检索条件进行分析，然后根据分析后的有效检索条件在其缓存表的信息条中进行检索，若检索到与所述有效检索条件相匹配的病人信息，则将该病人信息所在的信息条发回给发起二次检索请求的本地影像工作站，发起二次检索请求的本地影像工作站接收最早发回的信息条，并跳到步骤D；若其他影像工作站均未检索到符合所述有效检索条件的病人信息，则将未检索到的检索结果报告给发起二次检索的请求的本地影像工作站，本地影像工作站接收到其他影像工作站未检索到的检索结果后，跳到步骤C；

相应地，当步骤B中若未检索到与有效检索条件相匹配的病人信息时，则执行步骤B1；

步骤E为将基于二次检索请求或最终检索请求发回本地的信息条存入发起检索请求的本地影像工作站的缓存表中。

所述缓存表中的每个信息条的数据项还包括第一权重值，所述第一权重值的高低代表所在信息条的优先级别，决定了该条信息条在缓存表中被检索到的优先次序。

所述第一权重值的赋值原则为：

(1)对于来自同一网络域的其他影像工作站或者预先设置为与本地影像工作站具有关联性的其他影像工作站的信息条和来自数据库服务器的信息条赋予初始第一权重值，所述初始第一权重值低于其他第一权重值；

(2)对于时间上最近检索过的信息条赋予较高的第一权重值，

反之，则赋予较低的第一权重值。

所述步骤B中，根据分析后的有效检索条件，在本地影像工作站的缓存表的信息条中进行检索时，要按照信息条的第一权重值的高低顺序进行检索；所述的步骤B1中，同一网络域的其他影像工作站或者与本地影像工作站具有关联性的其他影像工作站，根据分析后的有效检索条件，在其缓存表的信息条中进行检索时，要按照信息条的第一权重值的高低顺序进行检索。

所述步骤E还包括

将基于初始检索请求在本地影像工作站的缓存表中检索到的信息条，按照第一权重值的赋值原则重新赋予第一权重值；

将基于二次检索请求或最终检索请求发回本地影像工作站的信息条，按照第一权重值的赋值原则赋予初始第一权重值。

所述方法还包括设定丢弃阈值来限定不同第一权重值的信息条允许使用的缓存资源来实现丢弃控制的步骤。

所述设定丢弃阈值来限定不同第一权重值的信息条允许使用的缓存资源来实现丢弃控制的步骤为，按时间触发对缓存表中的信息条总量进行判断，当缓存表中的信息条总量大于丢弃阈值时，按照第一权重值从低到高的顺序，丢弃一定数量的信息条或者丢弃占缓存表信息条总量的一定比例的信息条。

该检索方法还包括下述步骤：在PACS系统的各影像工作站上构建用于记录本机历次检索的其他影像工作站的工作站关联列表。

对所述工作站关联列表中列出的各影像工作站赋予第二权重值，所述第二权重值的高低代表该影像工作站的优先级别，决定了对该影像工作站发送二次检索请求的优先次序。

所述第二权重值的赋值原则为：

(1)对基于二次检索请求最先发回信息条的影像工作站赋予较高第二权重值；

(2)对于时间上最近向其发送过二次检索请求的影像工作站赋予较高第二权重值。

所述步骤B1中发送包含检索条件的二次检索请求为对本地工作站关联列表中列出的影像工作站发送包含检索条件的二次检索请求。

所述步骤B1中发送包含检索条件的二次检索请求为对本地工作站关联列表中列出的影像工作站按照第二权重值高低顺序发送包含检索条件的二次检索请求。

所述步骤B1中发送二次检索请求的本地影像工作站接收最早发回的信息条后，还要将发回该条信息条的影像工作站与本地工作站关联列表中的影像工作站一并考虑，赋予该影像工作站第二权重值。

所述第一权重值的赋值原则为：

(1)对于来自本本地影像工作站的工作站关联列表中列出的影像工作站的信息条和来自数据库服务器的信息条赋予初始第一权重值，所述初始第一权重值低于其他第一权重值；

(2)对于时间上最近检索过的信息条赋予较高的第一权重值，

反之，则赋予较低的第一权重值。

所述步骤B中，根据分析后的有效检索条件，在本地影像工作站的缓存表的信息条中进行检索时，要按照信息条的第一权重值的高低顺序进行检索；所述的步骤B1中，本地影像工作站的工作站关联列表中列出的影像工作站，根据分析后的有效检索条件，在其缓存表的信息条中进行检索时，要按照信息条的第一权重值的高低顺序进行检索。

所述步骤E还包括

将基于初始检索请求在本地影像工作站的缓存表中检索到的信息条，按照第一权重值的赋值原则赋予较高的第一权重值；

将基于二次检索请求或最终检索请求发回本地影像工作站的信息条，按照第一权重值的赋值原则赋予初始第一权重值。

所述方法还包括设定丢弃阈值来限定不同第一权重值的信息条允许使用的缓存资源来实现丢弃控制的步骤。

一种基于缓存技术的医疗影像数据库检索系统，其特征在于，所述系统包括在PACS系统的各影像工作站上用于记录本机历次检索信息的缓存表，所述缓存表中存有信息条，每个信息条的数据项至少包括影像数据和与之相应的病人信息；所述系统还包括在所述各影像工作站设置的用于管理缓存表的缓存表管理模块、以及分析模块、本地检索模块、请求检索模块、检索接收模块、数据接收模块和本地显示模块；

所述分析模块用于对检索条件进行分析并将分析后的有效检索条件传送给本地检索模块；

所述本地检索模块根据有效检索条件在本地的缓存表的信息条中进行检索病人信息，若检索到与有效检索条件相匹配的病人信息，则将该病人信息所在的信息条传送给检索接收模块，若未检索到符合有效检索条件的病人信息，则将未检索到的检索结果报告给检索接收模块；

所述检索接收模块用于接收初始检索请求并将检索条件传送给分析模块，若接收到本地检索模块发回的信息条，则将其传送给本地显示模块，若接收到本地检索模块发回的未检索到的报告，则生成最终检索请求通过请求检索模块发送给数据库服务器；

所述请求检索模块用于向数据库服务器发送包含所述检索条件的最终检索请求；

数据接收模块用于接收数据库服务器发回的信息条，并将其传送给本地显示模块；

本地显示模块用于将检索到的信息条的至少包括影像数据的数据项显示在本地客户端；

缓存表管理模块用于将数据接收模块接收到的数据库服务器发回的信息条存入本地缓存表中。

当所述检索接收模块发回接收到本地检索模块发回的未检索到的报告时，则生成二次检索请求通过请求检索模块发送给同一网络域的其他影像工作站或者预先设置为与本地影像工作站具有关联性的其他影像工作站，所述检索接收模块还用于接收二次检索请求并将检索条件传送给分析模块，若接收到本地检索模块返回的信息条，则将其通过数据发送模块发回给发起二次检索请求的影像工作站的数据接收模块并通知发起二次检索请求的影像工作站的检索接收模块，若接收到本地未检索到的报告，则将该报告发回给发起二次检索请求的影像工作站的检索接收模块；另外，当所述检索接收模块接收到其他影像工作站未检索到的报告后，则生成最终检索请求通过请求检索模块发送给数据库服务器；

所述请求检索模块还用于向其他影像工作站发送包含所述检索条件的二次检索请求；

数据接收模块还用于接收其他影像工作站发回的信息条，并将其传送给本地显示模块；

缓存表管理模块还用于将数据接收模块接收到的其他影像工作站发回的信息条存入本地缓存表中；

所述系统还包括数据发送模块，用于将本地检索模块检索到的病人信息所在的信息条发送给发起二次检索请求的影像工作站的数据接收模块。

所述缓存表管理模块还用于对本地所述缓存表中的每个信息条赋予第一权重值，所述第一权重值的高低代表所在信息条的优先级别，决定了该条信息条在缓存表中被检索到的优先次序。

所述第一权重值的赋值原则为：

(1)对于来自同一网络域的其他影像工作站或者预先设置为与本地影像工作站具有关联性的其他影像工作站的信息条和来自数据库服务器的信息条赋予初始第一权重值，所述初始第一权重值低于其他第一权重值；

(2)对于时间上最近检索过的信息条赋予较高的第一权重值，

反之，则赋予较低的第一权重值。

所述本地检索模块根据有效检索条件在本地的缓存表的信息条中进行检索时，要按照信息条的第一权重值的高低顺序进行检索。

所述缓存表管理模块将基于初始检索请求下的本地检索模块在本地影像工作站的缓存表中检索到的信息条，按照第一权重值的赋值原则赋予较高的第一权重值；将基于二次检索请求或最终检索请求下的数据接收模块接收到的信息条，按照第一权重值的赋值原则赋予初始第一权重值。

所述缓存表管理模块还根据设定丢弃阈值来限定不同第一权重值的信息条允许使用的缓存资源来实现丢弃控制，即按时间触发对缓存表中的信息条总量进行判断，当缓存表中的信息条总量大于丢弃阈值时，按照第一权重值从低到高的顺序，丢弃一定数量的信息条或者丢弃占缓存表信息条总量的一定比例的信息条。

该系统还包括在PACS系统的各影像工作站上的用于记录本机历次检索的其他影像工作站的工作站关联列表和用于管理该工作站关联列表的工作站关联列表管理模块。

所述工作站关联列表管理模块用于对所述工作站关联列表中的各影像工作站赋予第二权重值，所述第二权重值高低代表该影像工作站的优先级别，决定了对该影像工作站发送二次检索请求的优先次序。

所述第二权重值的赋值原则为：

(1)对基于二次检索请求最先发回检索信息条的影像工作站赋予较高第二权重值；

(2)对于时间上最近向其发送过二次检索请求的影像工作站赋予较高第二权重值。

所述请求检索模块发送二次检索请求时，要对本地工作站关联列表中列出的影像工作站发送所述包含检索条件的二次检索请求。

所述请求检索模块发送二次检索请求时，要对本地工作站关联列表中列出的影像工作站按照第二权重值高低顺序发送包含所述检索条件的二次检索请求。

所述工作站关联列表管理模块对基于二次检索请求最早发回信息条的影像工作站与本地工作站关联列表中的影像工作站一并考虑，赋予该影像工作站第二权重值。

所述第一权重值的赋值原则为：

(1)对于来自本地影像工作站的工作站关联列表中列出的影像工作站的信息条和来自数据库服务器的信息条赋予初始第一权重值，所述初始第一权重值低于其他第一权重值；

(2)对于时间上最近检索过的信息条赋予较高的第一权重值，

反之，则赋予较低的第一权重值。

技术效果

本发明将PACS系统与缓存技术相结合，针对医院内的各影像工作站的检索特点，即一般来说，每台影像工作站均有其检索偏好(对某一科室的影像数据进行检索)，将历次检索的病人影像数据存入本地的缓存表中，当发起检索时，优先在本地的缓存表中进行查找，避免各影像工作站在检索影像数据时，均需要访问数据库服务器，尤其在多台影像工作站同时访问时，使数据库服务器的工作负荷急剧上升，导致系统速度快速下降的情况发生。

对缓存表中的每个信息条赋予第一权重值，所述第一权重值的高低代表对应信息条的优先级别，决定了该条信息条在缓存表中被检索到的优先次序。因此，在对缓存表中的信息条进行检索时，按照信息条对应的第一权重值的高低进行检索。

按照第一权重值的赋值原则对信息条进行赋值，使常用的信息条对应相对高的权重值，当对缓存表中的信息条进行检索时，常用的、检索频繁的信息条优先被检索到，进一步提高了检索的速度。

对于在本地未检索到的信息条，优先在其他相关影像工作站的缓存表中进行检索，而避免访问数据库服务器，尽量降低影像工作站对数据库的访问量，当在其他相关影像工作站也未检索到时，再去数据库服务器中查找。在实际应用中，可以将同一科室的影像工作站设置为相关联的影像工作站，某一医生对信息条的检索，大多数情况下为科室内部的信息资料，因此，在本地影像工作站未检索到的情况下，相关联的其他影像工作站提供的信息基本能够满足本地影像工作站的客户端的检索需求，只有极少部分需要到数据库中查找，很好的解决了影像工作站检索时每次都通过数据库服务器，导致系统速度下降的问题。

优选的情况下，在PACS系统的各影像工作站上构建用于记录本机历次检索的其他影像工作站的工作站关联列表。并对工作站关联列表中列出的各影像工作站赋予第二权重值，所述第二权重值高低代表该影像工作站的优先级别，决定了对该影像工作站发送二次检索请求的优先次序。因此，在本地缓存表中未检索到的情况下，向本地工作站关联列表中列出的影像工作站按照第二权重值高低顺序发送包含检索条件的二次检索请求，使与本地影像工作站关联度大的影像工作站优先被请求，从而信息条检索的速度进一步提高。

并且，基于以上第一权重值和第二权重值的设置，使每次检索后重新赋予第一权重值，当在其他影像工作站检索时，还重新赋予第二权重值，随着使用时间的推移，检索速度越来越快，各台影像工作站的检索偏好欲加突显，使检索趋于智能化。

因为本发明提供的医疗影像数据库检索系统，是用以保证上述方法在实际系统中的实现及应用，因此，本发明的医疗影像数据库检索系统也具备上述技术效果。

附图说明

图1为本发明的各影像工作站和数据库服务器的网络连接图；

图2为本发明一种基于缓存技术的医疗影像数据库检索方法的一种实施例的流程图；

图3为本发明一种基于缓存技术的医疗影像数据库检索方法的优选实施例的流程图；

图4为与图3中的优选实施例的流程图相应的系统结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，为本发明的各影像工作站和数据库服务器的网络连接图。图中包括有影像工作站A1、A2、B1和B2，以及数据库服务器DB。其中影像工作站A1和A2为预先设定的具有关联性的两台影像工作站，影像工作站B1和B2为预先设定的具有关联性的两台影像工作站。当某一影像工作站接收检索请求并且本地没有相匹配的信息条时，向与本地具有关联性的影像工作站发送二次检索请求。

比如：

向影像工作站A1发起第一个初始检索请求。

检索条件为：病人姓名为张华、病人年龄为26岁、检查时间为2008年9月1日10点10分12秒。

该请求首先被送给本地，与本地的缓存中的信息数据进行匹配处理。恰好医生近期曾经在本台影像工作站上浏览过该数据，因此包括影像数据、病人资料和医嘱报告都能从缓存表里提取出来，由影像工作站A1显示出来。

向影像工作站A1发起第二个初始检索请求。

检索条件为：病人姓名为孙丽、病人年龄为21岁、检查时间为2008年9月12日14点22分35秒。

该请求首先被送给本地，与本地的缓存表中的信息数据进行匹配处理。当未从本地缓存表里找到符合条件的信息后，该检索条件被转发给与本地具有关联性的影像工作站A2。恰好医生曾经用影像工作站A2浏览过该信息数据。那么从影像工作站A2的缓存表里，就能够检索到符合条件的信息数据。该信息条被影像工作站A1通过网络从影像工作站A2提取回来并显示。

向影像工作站A1发起第三个初始检索请求：

检索条件为：病人姓名为赵青、病人年龄为55岁、检查时间为2008年9月24日11点34分51秒。

该请求首先被送给本地，与本地的缓存表中的信息数据进行匹配处理。当这条数据比较新或者这条数据是已经被丢弃的历史数据时，从本地缓存表里没有找到符合条件的信息。则将该检索条件随之转发给与本地具有关联性的影像工作站A2。当也未从影像工作站A2的缓存表里找到符合条件的信息后，最终将该检索条件转发给数据库服务器DB进行检索。数据库服务器DB中能够检索到该数据，由影像工作站A1通过网络从数据库服务器DB中提取数据并显示出来。

如图2所示为本发明一种基于缓存技术的医疗影像数据库检索方法的一种实施例的流程图。如图所示，首先在PACS系统的各影像工作站上构建用于记录本机历次检索信息的缓存表，所述缓存表中存有信息条，每个信息条的数据项至少包括影像数据和与之相应的病人信息。当本地影像工作站接收到包含检索条件的初始检索请求后，对检索条件进行分析，然后根据分析后的有效检索条件在本地影像工作站的缓存表的信息条中检索病人信息，若检索到与有效检索条件相匹配的病人信息，则在本地影像工作站显示该病人信息所在的信息条的至少包括影像数据的数据项；若未检索到与有效检索条件相匹配的病人信息，则对同一网络域的其他影像工作站或者预先设置为与本地影像工作站具有关联性的其他影像工作站发送包含所述检索条件的二次检索请求。其他影像工作站接收二次检索请求和检索条件后，首先对检索条件进行分析，然后根据分析后的有效检索条件在其缓存表的信息条中进行检索，若检索到与所述有效检索条件相匹配的病人信息，则将该病人信息所在的信息条发回给发起二次检索请求的本地影像工作站，发起二次检索请求的本地影像工作站接收最早发回的信息条，在本地影像工作站显示该病人信息所在的信息条的至少包括影像数据的数据项，并将基于该二次检索请求发回本地的信息条存入发起二次检索请求的本地影像工作站的缓存表中；若其他影像工作站均未检索到符合有效检索条件的病人信息，则将未检索到的检索结果报告给发起二次检索的请求的本地影像工作站，本地影像工作站接收到其他影像工作站未检索到的报告后，对数据库服务器发送包含所述检索条件的最终检索请求。所述数据库服务器接收最终检索请求和检索条件，并按照数据库的工作方式提取与检索条件相匹配的病人信息所在的信息条，然后将其发回给发起检索请求的本地影像工作站，发起检索请求的本地影像工作站接收该信息条，在本地影像工作站显示该病人信息所在的信息条的至少包括影像数据的数据项，并将基于该最终检索请求发回本地的信息条存入发起检索请求的本地影像工作站的缓存表中；若数据库服务器未检索到符合检索条件的病人信息，则将检索条件错误的检索结果报告给发起检索请求的本地影像工作站。

优选地，对缓存表中的每个信息条赋予第一权重值，第一权重值的高低代表所在信息条的优先级别，决定了该条信息条在缓存表中被检索到的优先次序。无论是基于初始检索请求还是基于二次检索请求，当根据有效检索条件在本地的缓存表中检索相匹配的信息条时，就可以按照信息条的第一权重值的高低顺序进行检索。

第一权重值的赋值原则为：

(1)对于来自同一网络域的其他影像工作站或者预先设置为与本地影像工作站具有关联性的影像工作站的信息条和来自数据库服务器的信息条赋予初始第一权重值，所述初始第一权重值低于其他第一权重值；

(2)对于时间上最近检索过的信息条赋予较高的第一权重值，

反之，则赋予较低的第一权重值。

也就是说，经常使用的信息条和最近使用的信息条优先被检索到。因此，基于医疗影像数据库中的影像工作站具有其检索偏好的特点，检索速度会大大提高，而且随着系统使用时间的增加，这种检索方法的检索优势会愈加突显。

每次检索到信息条后，若是基于二次检索请求或最终检索请求发回本地的信息条，按照第一权重值的赋值原则赋予初始第一权重值；若是基于初始检索请求在本地影像工作站的缓存表中检索到的信息条，按照第一权重值的赋值原则赋予较高的第一权重值。

优选地，本发明的方法还包括设定丢弃阈值来限定不同第一权重值的信息条允许使用的缓存资源来实现丢弃控制的步骤，从而优化缓存资源。

具体地，该步骤为每间隔一定的时间对缓存表中的信息条的总量进行判断，当缓存表中的信息条总量大于丢弃阈值时，按照第一权重值从低到高的顺序，丢弃一定数量的信息条或者丢弃占缓存表信息条总量的一定比例的信息条。

优选地，在PACS系统的各影像工作站上构建用于记录本机历次检索信息的缓存表的同时，还构建用于记录本机历次检索的其他影像工作站的工作站关联列表。这样，当在本地缓存表中未检索到与有效检索条件相匹配的信息条时，可以向本地关联列表中列出的影像工作站发送包含检索条件的二次检索请求，使二次检索更有针对性。

进一步地，对所述工作站关联列表中的各影像工作站赋予第二权重值，所述第二权重值高低代表该影像工作站的优先级别，决定了对该影像工作站发送二次检索请求的优先次序。第二权重值的赋值原则可以为：

(1)对基于二次检索请求最先发回信息条的影像工作站赋予较高第二权重值；

(2)对于时间上最近向其发送过二次检索请求的影像工作站赋予较高第二权重值。

此时，当在本地缓存表中未检索到与有效检索条件相匹配的信息条时，可以向本地关联列表中列出的影像工作站按照第二权重值高低顺序发送包含检索条件的二次检索请求，使向关联影像工作站发送检索请求的步骤更加的智能化。实际上，二次检索请求首先是向与本地影像工作站关联性大、最近通信频繁的影像工作站发送请求的，因此使得二次检索成功的几率大、缩短检索时间。

见图3所示，为本发明一种基于缓存技术的医疗影像数据库检索方法的优选实施例的流程图。

如图3(a)所示，首先在PACS系统的各影像工作站上构建用于记录本机历次检索信息的缓存表和用于记录本机历次检索的其他影像工作站的工作站关联列表，所述缓存表中存有信息条，每个信息条的数据项至少包括影像数据和与之相应的病人信息。当本地影像工作站接收到包含检索条件的初始检索请求后，对检索条件进行分析，然后根据分析后的有效检索条件在本地影像工作站的缓存表的信息条中按照第一权重值的高低顺序进行检索病人信息，若检索到与有效检索条件相匹配的病人信息，则在本地影像工作站显示该病人信息所在的信息条的至少包括影像数据的数据项，并将该条信息条与本地缓存表中的信息条一并考虑，按照第一权重值的赋值原则重新赋予该信息条第一权重值；若未检索到与有效检索条件相匹配的病人信息，则对本地工作站关联列表中的影像工作站按照第二权重值的高低顺序发送包含所述检索条件的二次检索请求。工作站关联列表中的影像工作站接收二次检索请求和检索条件后，对检索条件进行分析，根据分析后的有效检索条件在其缓存表中按照信息条的第一权重值的高低顺序进行检索，若检索到与所述有效检索条件相匹配的病人信息，则将该病人信息所在的信息条发回给发起二次检索请求的本地影像工作站，发起二次检索请求的本地影像工作站接收最早发回的信息条，在本地影像工作站显示该病人信息所在的信息条的至少包括影像数据的数据项，然后将基于该二次检索请求发回本地的信息条存入发起检索请求的本地影像工作站的缓存表中，并对该条信息条赋予初始第一权重值。

另外，本地影像工作站将发回信息条的影像工作站与本地工作站关联列表中的影像工作站一并考虑，按照第二权重值的赋值原则重新赋予该影像工作站第二权重值。若本地工作站关联列表中列出的影像工作站均未检索到符合有效检索条件的病人信息，则将未检索到的检索结果报告给发起二次检索的请求的本地影像工作站，本地影像工作站接收到其他影像工作站未检索到的报告后，对数据库服务器发送包含检索条件的最终检索请求。所述数据库服务器接收最终检索请求和检索条件，并按照数据库的工作方式提取与检索条件相匹配的病人信息所在的信息条，然后将其发回给发起最终检索请求的本地影像工作站，发起最终检索请求的本地影像工作站接收该信息条，在本地影像工作站显示该病人信息所在的信息条的至少包括影像数据的数据项，并将基于该最终检索请求发回本地的信息条存入发起最终检索请求的本地影像工作站的缓存表中，赋予该条信息条初始第一权重值。若数据库服务器未检索到符合检索条件的病人信息，则将检索条件错误的检索结果报告给发起检索请求的本地影像工作站。

另外，如图3(b)所示，按时间触发对缓存表中的信息条的总量进行判断，时间间隔可以为12小时或24小时或其他预定时间，当缓存表中的信息条总量大于丢弃阈值时，按照第一权重值从低到高的顺序，丢弃一定数量的信息条或者丢弃占缓存表信息条总量的一定比例的信息条。

图4为与图3中的优选实施例的流程图相应的系统结构框图。该系统的逻辑结构包括数据层、服务层、业务层和显示层。

所述数据层包括缓存表和工作站关联列表，所述缓存表用于记录本机历次检索信息，其中存有信息条，每个信息条的数据项至少包括影像数据、与之相应的病人信息和该条信息的第一权重值；所述工作站关联列表用于记录本机历次检索的其他影像工作站，并且工作站关联列表中列出的每个影像工作站均对应有第二权重值。

所述服务层包括有分别用于管理缓存表和工作站关联列表的缓存表管理模块和工作站关联列表管理模块，以及分析模块、数据发送模块和数据接收模块。所述缓存表管理模块用于将从本地检索得到的信息条与本地缓存表中的信息条一并考虑，重新赋予第一权重值，用于将接收到的其他影像工作站或数据库服务器发回的信息条存入本地缓存表中，并且对该信息条赋予初始第一权重值，还用于根据设定丢弃阈值来限定不同第一权重值的信息条允许使用的缓存资源来实现丢弃控制，即按时间触发对缓存表中的信息条的总量进行判断，当缓存表中的信息条总量大于丢弃阈值时，按照第一权重值从低到高的顺序，丢弃一定数量的信息条或者丢弃占缓存表信息条总量的一定比例的信息条。所述工作站关联列表管理模块用于对基于二次检索请求最早发回信息条的影像工作站与本地工作站关联列表中的影像工作站一并考虑，重新赋予该影像工作站第二权重值。所述分析模块用于对检索条件进行分析并将分析后的有效检索条件传送给本地检索模块。所述数据发送模块用于将本地检索模块检索到的病人信息所在的信息条发送给发起二次检索请求的影像工作站的数据接收模块。数据接收模块用于接收其他影像工作站或数据库服务器发回的信息条，并将其传送给本地显示模块。

所述业务层包括检索接收模块、本地检索模块和请求检索模块。所述检索接收模块用于接收初始检索请求并将检索条件传送给分析模块，若接收到本地检索模块发回的信息条，则将其传送给本地显示模块，若接收到本地检索模块发回的未检索到的报告，则生成二次检索请求通过请求检索模块对本地工作站关联列表中列出的影像工作站按照第二权重值高低顺序发送包含检索条件的二次检索请求，所述检索接收模块还用于接收二次检索请求并将检索条件传送给分析模块，若接收到本地检索模块发回的信息条，则将其通过数据发送模块发回给发起二次检索请求的影像工作站的数据接收模块并通知发起二次检索请求的影像工作站的检索接收模块，若接收到本地未检索到的报告，则将该报告发回给发起二次检索请求的影像工作站的检索接收模块；另外，当所述检索接收模块接收到工作站关联列表中列出的影像工作站未检索到的报告后，则生成最终检索请求通过请求检索模块发送给数据库服务器。所述本地检索模块根据有效检索条件在本地缓存表中按照信息条的第一权重值的高低顺序进行检索病人信息，若检索到与有效检索条件相匹配的病人信息，则将该病人信息所在的信息条传送给检索接收模块，若未检索到符合有效检索条件的病人信息，则将未检索到的检索结果报告给检索接收模块。所述请求检索模块用于向本地工作站关联列表中列出的影像工作站按照第二权重值高低顺序发送包含检索条件的二次检索请求，和向数据库服务器发送包含检索条件的最终检索请求。

所述显示层包括本地显示模块，用于将检索到的信息条的至少包括影像数据的数据项显示在本地客户端。

利用本发明，可以快速地从数据库中提取影像数据，高效地完成影像数据的交换。此外，本发明还可以在其他需要频繁的图像/视频数据提取，如分布式多媒体数据库系统的检索中得到应用，例如视频点播系统和数字化图书馆系统等。在这些分布式计算环境中，由通过通讯网络连接的计算机来执行任务，相应的算法模块可以位于包括存储设备在内的本地计算机和远程服务器中。

Claims (20)

1.一种基于缓存技术的医疗影像数据库检索方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤A、在PACS系统的各影像工作站上构建用于记录本机历次检索信息的缓存表，所述缓存表中存有信息条，每个信息条的数据项至少包括影像数据和与之相应的病人信息；

步骤B、当本地影像工作站接收到包含检索条件的初始检索请求后，首先对检索条件进行分析，然后根据分析后的有效检索条件在本地影像工作站的缓存表的信息条中检索病人信息，若检索到与有效检索条件相匹配的病人信息，则跳到步骤D；若未检索到与有效检索条件相匹配的病人信息，则执行步骤C；

步骤C、本地影像工作站对数据库服务器发送包含所述检索条件的最终检索请求，所述数据库服务器接收该最终检索请求和检索条件，并按照数据库的工作方式提取与所述检索条件相匹配的病人信息所在的信息条，然后将其发回给发起最终检索请求的本地影像工作站，发起最终检索请求的本地影像工作站接收该信息条，并跳到步骤D；若数据库服务器未检索到符合所述检索条件的病人信息，则将检索条件错误的检索结果报告给发起最终检索请求的本地影像工作站，本地影像工作站接收该检索条件错误的检索结果，然后执行步骤F；

步骤D、在本地影像工作站显示该病人信息所在的信息条的至少包括影像数据的数据项；

步骤E、将基于最终检索请求发回本地的信息条存入发起检索请求的本地影像工作站的缓存表中；

步骤F、本次检索结束。

2.根据权利要求1所述的一种基于缓存技术的医疗影像数据库检索方法，其特征在于，在步骤B和步骤C之间还包括有步骤B1、本地影像工作站对同一网络域的其他影像工作站或者预先设置为与本地影像工作站具有关联性的其他影像工作站发送包含所述检索条件的二次检索请求，所述其他影像工作站接收该二次检索请求和检索条件，并首先对所述检索条件进行分析，然后根据分析后的有效检索条件在其缓存表的信息条中进行检索，若检索到与所述有效检索条件相匹配的病人信息，则将该病人信息所在的信息条发回给发起二次检索请求的本地影像工作站，发起二次检索请求的本地影像工作站接收最早发回的信息条，并跳到步骤D；若其他影像工作站均未检索到符合所述有效检索条件的病人信息，则将未检索到的检索结果报告给发起二次检索的请求的本地影像工作站，本地影像工作站接收到其他影像工作站未检索到的检索结果后，跳到步骤C；

相应地，当步骤B中若未检索到与有效检索条件相匹配的病人信息时，则执行步骤B1；

步骤E为将基于二次检索请求或最终检索请求发回本地的信息条存入发起检索请求的本地影像工作站的缓存表中。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于缓存技术的医疗影像数据库检索方法，其特征在于，所述缓存表中的每个信息条的数据项还包括第一权重值，所述第一权重值的高低代表所在信息条的优先级别，决定了该条信息条在缓存表中被检索到的优先次序。

4.根据权利要求3所述的一种基于缓存技术的医疗影像数据库检索方法，其特征在于，所述第一权重值的赋值原则为：

(1)对于来自同一网络域的其他影像工作站或者预先设置为与本地影像工作站具有关联性的其他影像工作站的信息条和来自数据库服务器的信息条赋予初始第一权重值，所述初始第一权重值低于其他第一权重值；

(2)对于时间上最近检索过的信息条赋予较高的第一权重值，

反之，则赋予较低的第一权重值。

5.根据权利要求4所述的一种基于缓存技术的医疗影像数据库检索方法，其特征在于，所述步骤B中，根据分析后的有效检索条件，在本地影像工作站的缓存表的信息条中进行检索时，要按照信息条的第一权重值的高低顺序进行检索；所述的步骤B1中，同一网络域的其他影像工作站或者与本地影像工作站具有关联性的其他影像工作站，根据分析后的有效检索条件，在其缓存表的信息条中进行检索时，要按照信息条的第一权重值的高低顺序进行检索。

6.根据权利要求4所述的一种基于缓存技术的医疗影像数据库检索方法，其特征在于，所述步骤E还包括

将基于初始检索请求在本地影像工作站的缓存表中检索到的信息条，按照第一权重值的赋值原则重新赋予第一权重值；

将基于二次检索请求或最终检索请求发回本地影像工作站的信息条，按照第一权重值的赋值原则赋予初始第一权重值。

7.根据权利要求4至6之一所述的一种基于缓存技术的医疗影像数据库检索方法，其特征在于，所述方法还包括设定丢弃阈值来限定不同第一权重值的信息条允许使用的缓存资源来实现丢弃控制的步骤。

8.根据权利要求7所述的一种基于缓存技术的医疗影像数据库检索方法，其特征在于，所述设定丢弃阈值来限定不同第一权重值的信息条允许使用的缓存资源来实现丢弃控制的步骤为，按时间触发对缓存表中的信息条总量进行判断，当缓存表中的信息条总量大于丢弃阈值时，按照第一权重值从低到高的顺序，丢弃一定数量的信息条或者丢弃占缓存表信息条总量的一定比例的信息条。

9.根据权利要求2所述的一种基于缓存技术的医疗影像数据库检索方法，其特征在于，该检索方法还包括下述步骤：在PACS系统的各影像工作站上构建用于记录本机历次检索的其他影像工作站的工作站关联列表。

10.根据权利要求9所述的一种基于缓存技术的医疗影像数据库检索方法，其特征在于，对所述工作站关联列表中列出的各影像工作站赋予第二权重值，所述第二权重值的高低代表该影像工作站的优先级别，决定了对该影像工作站发送二次检索请求的优先次序。

11.根据权利要求10所述的一种基于缓存技术的医疗影像数据库检索方法，其特征在于，所述第二权重值的赋值原则为：

(1)对基于二次检索请求最先发回信息条的影像工作站赋予较高第二权重值；

(2)对于时间上最近向其发送过二次检索请求的影像工作站赋予较高第二权重值。

12.根据权利要求9所述的一种基于缓存技术的医疗影像数据库检索方法，其特征在于，所述步骤B1中发送包含检索条件的二次检索请求为对本地工作站关联列表中列出的影像工作站发送包含检索条件的二次检索请求。

13.根据权利要求10或11所述的一种基于缓存技术的医疗影像数据库检索方法，其特征在于，所述步骤B1中发送包含检索条件的二次检索请求为对本地工作站关联列表中列出的影像工作站按照第二权重值高低顺序发送包含检索条件的二次检索请求。

14.根据权利要求13所述的一种基于缓存技术的医疗影像数据库检索方法，其特征在于，所述步骤B1中发送二次检索请求的本地影像工作站接收最早发回的信息条后，还要将发回该条信息条的影像工作站与本地工作站关联列表中的影像工作站一并考虑，赋予该影像工作站第二权重值。

15.根据权利要求9至12之一所述的一种基于缓存技术的医疗影像数据库检索方法，其特征在于，所述第一权重值的赋值原则为：

(1)对于来自本本地影像工作站的工作站关联列表中列出的影像工作站的信息条和来自数据库服务器的信息条赋予初始第一权重值，所述初始第一权重值低于其他第一权重值；

(2)对于时间上最近检索过的信息条赋予较高的第一权重值，

反之，则赋予较低的第一权重值。

16.根据权利要求15所述的一种基于缓存技术的医疗影像数据库检索方法，其特征在于，所述步骤B中，根据分析后的有效检索条件，在本地影像工作站的缓存表的信息条中进行检索时，要按照信息条的第一权重值的高低顺序进行检索；所述的步骤B1中，本地影像工作站的工作站关联列表中列出的影像工作站，根据分析后的有效检索条件，在其缓存表的信息条中进行检索时，要按照信息条的第一权重值的高低顺序进行检索。

17.根据权利要求16所述的一种基于缓存技术的医疗影像数据库检索方法，其特征在于，所述步骤E还包括：

将基于初始检索请求在本地影像工作站的缓存表中检索到的信息条，按照第一权重值的赋值原则赋予较高的第一权重值；

将基于二次检索请求或最终检索请求发回本地影像工作站的信息条，按照第一权重值的赋值原则赋予初始第一权重值。

18.根据权利要求17所述的一种基于缓存技术的医疗影像数据库检索方法，其特征在于，所述方法还包括设定丢弃阈值来限定不同第一权重值的信息条允许使用的缓存资源来实现丢弃控制的步骤。

19.一种基于缓存技术的医疗影像数据库检索系统，其特征在于，所述系统包括在PACS系统的各影像工作站上用于记录本机历次检索信息的缓存表，所述缓存表中存有信息条，每个信息条的数据项至少包括影像数据和与之相应的病人信息；所述系统还包括在所述各影像工作站设置的用于管理缓存表的缓存表管理模块、以及分析模块、本地检索模块、请求检索模块、检索接收模块、数据接收模块和本地显示模块；

所述分析模块用于对检索条件进行分析并将分析后的有效检索条件传送给本地检索模块；

所述本地检索模块根据有效检索条件在本地的缓存表的信息条中进行检索病人信息，若检索到与有效检索条件相匹配的病人信息，则将该病人信息所在的信息条传送给检索接收模块，若未检索到符合有效检索条件的病人信息，则将未检索到的检索结果报告给检索接收模块；

所述检索接收模块用于接收初始检索请求并将检索条件传送给分析模块，若接收到本地检索模块发回的信息条，则将其传送给本地显示模块，若接收到本地检索模块发回的未检索到的报告，则生成最终检索请求通过请求检索模块发送给数据库服务器；

所述请求检索模块用于向数据库服务器发送包含所述检索条件的最终检索请求；

数据接收模块用于接收数据库服务器发回的信息条，并将其传送给本地显示模块；

本地显示模块用于将检索到的信息条的至少包括影像数据的数据项显示在本地客户端；

缓存表管理模块用于将数据接收模块接收到的数据库服务器发回的信息条存入本地缓存表中。

20.根据权利要求19所述的一种基于缓存技术的医疗影像数据库检索系统，其特征在于，

当所述检索接收模块发回接收到本地检索模块发回的未检索到的报告时，则生成二次检索请求通过请求检索模块发送给同一网络域的其他影像工作站或者预先设置为与本地影像工作站具有关联性的其他影像工作站，所述检索接收模块还用于接收二次检索请求并将检索条件传送给分析模块，若接收到本地检索模块返回的信息条，则将其通过数据发送模块发回给发起二次检索请求的影像工作站的数据接收模块并通知发起二次检索请求的影像工作站的检索接收模块，若接收到本地未检索到的报告，则将该报告发回给发起二次检索请求的影像工作站的检索接收模块；另外，当所述检索接收模块接收到其他影像工作站未检索到的报告后，则生成最终检索请求通过请求检索模块发送给数据库服务器；

所述请求检索模块还用于向其他影像工作站发送包含所述检索条件的二次检索请求；数据接收模块还用于接收其他影像工作站发回的信息条，并将其传送给本地显示模块；

缓存表管理模块还用于将数据接收模块接收到的其他影像工作站发回的信息条存入本地缓存表中；

所述系统还包括数据发送模块，用于将本地检索模块检索到的病人信息所在的信息条发送给发起二次检索请求的影像工作站的数据接收模块。

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