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走出医学影像设备应用的孤岛
医学影像的成像技术从最初的X射线成像发展到现在的多种数字成像，经历了百余年的历史。随着数字化信息时代的来临，各种计算机技术和数字化影像技术已应用于先进的诊断成像设备中，并广泛地应用于临床，例如大家熟悉的CT和MR，其控制台通常采用的是Unix系统。同时，各种成像设备的扫描结果——影像，也是遵循国际标准格式的数字化影像。但遗憾的是，由于国内医疗机构计算机网络基础薄弱加上传统工作流程的沿袭，这些成像设备大多像一个个孤岛一样，而宝贵的数字化影像信息依然采用原始的胶片打印输出，存放不方便，利用也不充分。
一边是投入巨资引进具有国际先进水平的高档诊断设备，一边却是耗费大量人力物力的原始手工作业。如何解决这些矛盾，建立集成化的数字影像系统，真正改善原始的工作流程，使包括医疗影像在内的各种患者信息完全以电子化的方式在医疗机构中实现高效的管理和交流，这是一门集医学、放射影像、数字化影像、计算机和网络通信等多种技术的综合性工程，更是一项包括实施和服务的系统工程。应用需求
PACS的基本功能是帮助医院简化和加速医学影像的显示、归档和共享使用。现在的 PACS系统主要针对以下三种应用需求：
医生通过系统的显示和诊断模块，对病人的医学影像进行显示、处理和诊断。这样可以使医生突破胶片的局限，对病人的影像进行全方位的处理和观察，以便得出更准确的诊断结论。
多科室会诊系统，使医生们可以在各自的办公室里对某个病人实施共同诊断。
医院以外的病人或医生可以通过 PACS系统的远程医疗模块对医院内部允许访问的病人影像资料进行远程访问，以便进行远程会诊和远程教学。
根据数据的流动和存储，可对PACS作以下分类：
集中式归档系统：对数据采取集中化存储管理，每个用户可以在任何时间、任何地点访问每一帧影像。这种结构要求系统具有很高的网络传输速率。
分布式归档系统：将影像数据和其他病人数据分散存储和管理，每个工作区有自己的局部数据存储设备，采取自动预先提取(Pre-Fetch)算法将影像数据传送给提出请求的地方。这种结构的安全性比较好，但比较复杂，实现比较困难。
多服务器系统：这种结构的特性介于上述两者之间，采用2个通信网络：一个是普通的局域网，用于传送普通数据；另一个是高速宽带网，用于传输数据量较大的影像数据。
相关标准
实现医疗数字影像设备及网络的集成化，标准是一个基础性的关键问题，当前有两个国际标准是我们必须遵守的：
·医学数字影像通信标准（Digital Imaging and Communication in Medicine，DICOM 3.0)
这是一种规定数字医学影像和相关信息格式及信息交换方法的标准，由代表医学影像设备使用者的美国放射学会ACR（American College of Radiology）和美国国家电器制造商协会 NEMA（National Electrical Manufacturers Association）共同制定。 DICOM 3.0公布于1992年，用来规范不同厂商的影像设备和PACS 设备的互联和通信。DICOM 3.0规定了遵从这个标准的设备如何对命令和传输的数据作出反应。通过服务类(Service Class)的定义规定了命令和相关数据的语义。DICOM 3.0不仅为影像和图形，而且为研究和报告等其他内容引入了信息对象机制。DICOM 3.0标准的产生为不同厂家影像设备的互联和多源数字影像的通信问题扫清了障碍，使符合该标准的医学影像信息能够在标准的网络上（例如OSI和TCP/IP）进行传输。目前，越来越多的医疗设备厂商宣布支持DICOM 3.0标准。
·医疗第七层(Healthcare Level 7， HL7)
主要是规范在医疗环境中的电子数据交换标准，尤其是在HIS(医院信息系统)和RIS(放射信息系统)及其设备之间通信的如下内容：病人入院挂号、出院或转院信息(即ADT:Admission /Registration、Discharge、Transfer) 以及诊疗记录、预约、手术安排和财务等信息。目前国外厂商生产的HIS和RIS系统大多遵循HL7标准，这样PACS与HIS之间就可以通过DICOM/HL7网关进行通信。而国内生产的HIS系统（RIS并不普及）非标准接口的问题非常严重。
组成与结构
从功能划分上来看，一个比较完整的 PACS系统由以下几个模块构成：
1．服务器部分
数据库管理 将病人影像数据和病人的诊断报告进行集成整理，形成基本数据库。由服务器在后台对数据按照一定的规则进行分类，然后储在离线设备上。一般医生在客户端查询和显示病人信息和影像时是从服务器上读取数据的。然而，系统可以根据需要将一部分数据直接保留在客户端，这样可以减少网络的流量，提高查询和显示速度，这种技术称为预取(Pre-fetch)。
外围接口 主要是指PACS系统与 HIS／ RIS系统及 Web服务器的接口，在PJLCS系统、 HIS／ RIS系统以及Web服务系统三者之间进行数据的交换和协调工作。
Web及SQL服务器管理 为远程Internet数据访问提供数据管理服务。
工作流管理 对各个模块的操作进行协调和控制，按照医院的工作流程进行工作站操作流管理。
2．客户端部分
预处理 对直接来自影像设备的数据进行格式转换或压缩等预处理。
查询、显示和诊断 在医生的客户端对病人的医疗影像进行显示、处理以及给出诊断报告等，包括在远端对数据库进行查询访问、远程诊断或远程教学。这部分是实现 PACS系统的关键，它的功能和易用性将直接影响医生的诊断和使用。这里要求影像的查询和显示都是实时的，一般第一幅影像的显示时间要在两秒钟以内，而且要求有很强的影像处理功能，可以提高影像的质量，符合医生的习惯，让医生对影像进行多方位和多角度的观察。
上述功能模块的不同组合可以构成各种规模和种类的 PACS系统。
从软硬件构成上来看，PACS应该包括以下几个方面：
影像采集设备：包括各种获取影像信息的设备，例如核磁共振、CT、超声波成像、PET、ECT、DSA、CR、DR、数字胃肠镜及内窥镜等。其中有些设备带有DICOM接口，有些则需要通过DICOM网关转换成DICOM格式。
影像存储设备：包括服务器（可采用集群或容错结构）、磁盘阵列、磁带库、光盘库等分级存储设备，配以带有图形数据传输、数据库管理和影像处理等功能的DICOM服务器软件。
影像显示设备：包括支持医疗诊断影像处理应用的各种工作站。临床医生和放射学研究人员可通过这些工作站直接调用各种医学影像，用于观察、诊断和会诊。
网络设备：由于医学影像数据量大，医疗诊断对数据的访问多为突发性的，所以一般应采用高速宽带网络，或者采用存储区域网络（SAN）。 (GE医疗系统部 尹宏 )
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发表于 2002-9-7 18:20:06
发表于 2002-9-7 21:33:40