医学影像技术论文：PACS系统在医学影像.pdf

61 中国医疗器械信息 2010 年第 16 卷第 6 期 Vol 16 No 6 技术 临床工程 Clinical Engineering 文章编号 1006 6586 2010 06 0061 03 中图分类号 R197 324 文献标识码 B 收稿日期 2010 03 05 作者简介 吴德贻 计算机技术员 近年来 计算机和通信技术的广泛应用 数字化 的信息已经渗透到了与人们生活密切相关的各个领域 随着数字化技术的飞速发展 在影像数字化管理中使 用计算机取代胶片保存 PACS 正是这种思想趋势的结 果 PACS 的产生使医院医学影像管理发生了质的飞跃 同时它也对放射科传统胶片的处理以及诊断报告时间 的实现产生了很大的冲击 1 定义 PACS 是 Picture Archiving and Communication Systems 的缩写 意思为影像归档和通信系统 PACS 是近年来随着数字成像技术 计算机技术和网络技术 的进步而迅速发展起来的 主旨在于全面解决医学图 像的获取 显示 存贮 传送和管理的功能的综合系统 是医院管理信息化和医学影像网络化密切相关的系统 工程 是多学科交叉 计算机网络技术与医学临床相 结合的产物 PACS 系统主要利用计算机辅助诊断和存 储方式替代传统的胶片手段 通过计算机及其外围设 备对胶片进行数字化处理 生成某种格式的数字图像 利用先进的存储介质保存图像 并且借助计算机图像 处理技术 对图像进行增强变换 局部放缩 旋转平 移以及各种滤波分析 得出更为清晰的图像和有关的 量化数据 为医疗诊断提供了更客观的依据 在很大 程度上减小了主观的因素 2 工作原理 接口技术 结构特点和功能 2 1 PACS 系统的工作原理 成像设备 获取图像的计 算机 得到图像文件后 通过文本信息的描述进入数据 库系统 进行图像文件归档与控制 最后数据图像在 显示工作站自由显示 图像显示工作站是 PACS 系统的 窗口 也是医学影像诊断的基础 它为用户提供良好 操作界面 实施图像 组织 测量 文档处理等 多种 操作 网络是 PACS 系统信息流动的通路 2 2 PACS 系统的结构特点 PACS 系统包括以下子系统 直观 友好 美观 吸引人的漂亮用户界面 计算机 辅助诊断和报告自动生成系统 三维重建可视化系统 医院信息管理系统接口 PACS 的基本结构包括成像设 备 图像获取计算机 PACS 控制器 图像显示工作 站和网络 按 PACS 的规模又可分为 放射科内 PACS 全医 PACS 系统在医学影像管理中的应用和前景 吴德贻 江门市开平中医院信息科 开平 529300 内容提要 计算机和通信技术的广泛应用 数字化技术的飞速发展 在影像数字化管理中使用计算机取代胶片保 存 PACS正是这种思想趋势的结果 PACS系统的建设使医院降低了经营成本 提高工作效率和提高 医院的医疗水平 关 键 词 PACS 数字化 技术接口 DICOM 医学影像管理 Application of PACS in Medical Imaging Management WU De Yi The Information Department in Kaiping Hospital of Traditional Chinese Medicine Kaiping 529300 Abstract The computer and communication technologies is widely applicable the digitization techniques is growing rapidly Using computer replace the motion picture in the medical imaging management PACS is the ensue from the thinking development Using PACS development is to cut down the hospital s operational cost to improve the work efficiency and to improve the medical level Key words PACS digitization interface techniques DICOM medical imaging management 62 中国医疗器械信息 2010 年第 16 卷第 6 期 Vol 16 No 6 技术 临床工程 Clinical Engineering 院 PACS 全医院 PACS 与远程放射学系统 放射科内 部的 PACS 系统 实现相对容易 利用以太网在医学影 像学科内部分地实现影像的数字化传输 存储和软拷 贝显示功能 全院的 PACS 系统 涵盖全放射科或医学 影像学科范围 包括所有医学成像设备 有独立的影像 存储及管理亚系统 足够量的软拷贝显示和硬拷贝输出 设备 以及临床影像浏览 会诊系统和远程放射学服务 但是全医院范围的 PACS 还要涉及到与 HIS 系统的集成 问题 必须考虑到 HIS 的发展情况 两者的接口的实 现有一定的难度 HIS 和 PACS 的共同建设需要很高的 经济成本 目前只限于在大型医院推广 全医院 PACS 与远程放射学系统 包括常规 X 线影像以外的所有数 字影像设备 如 CT MRI DSA 等 常规 X 线影像 可经胶片数字化仪进入 PACS 具备独立的影像存储及 管理亚系统和必要的软 硬拷贝输出设备 2 3 PACS 系统的接口技术 由于接口标准日新月异 接口技术也不断发展 在接口方面主要有一下几种 1 视频接口 分为标准视频和非标准视频 连接视频 信号的时候一定要注意接地 标准视频 彩色主要有 PAL 768 576 和 NTSC 640 480 黑白两种制式对 应于 PAL 和 NTSC 有 CCIR 和 RS170 两种 非标准视 频 对应于 CT MRI 主要是 512 512 2 网络接口 可以通过网络协议 比如 FTP 访问文件 通过解码 可以得到图像 3 DICOM 接口 DICOM Digital Imaging and Commu nications in Medicine 医疗数字成像和通信 一种国 际标准的接口 通过 DICOM 接口可以访问 DICOM 服 务 DICOM 服务多种多样 主要使用的有存储服务 查询 回送服务 胶片打印服务 DICOM 标准是设备 互联的基础 完全兼容 DICOM 标准的产品是 PACS 发 展的必然趋势 4 激光相机接口 一般来说激光相机都有两种接口 3M952协议和DICOM协议 3M952主要是通过串口 命 令口 和并口 数据口 协同工作来实现影像 DICOM 打印则通过访问 DICOM 打印服务实现打印 2 4 PACS 系统的性能 病人信息检索 采用多级存储和分层管理技术 快 速 准确 实时传输高质量图像信息 保证医生在最 快时间内阅读 图像处理 对图像可进行灰度 对比度 调节 单幅 多幅显示 放大 缩小 定量测量 灰度 值 面积和统计等 色彩对比 图像对比 图像打印 各种图像标注和电影播放等 诊断报告书写 提供标准 的诊断报告格式 帮助医生书写规范的诊断报告 医 师可针对不同的疾病书写诊断报告 并可将常见疾病 的表现及特征存入数据库内 使之自动生成在诊断报 告中 光盘存档 将图像数据存入 CD R 光盘 实现 病人图像数据及病历信息的永久存档 打印输出 对处 理后的图像及诊断报告可直接通过打印机输出 远程 会诊 以电话线为通信介质 实现医院与医院之间的图 像与病人信息的传递 PACS 系统具有良好的兼容性能 能与所有 DICOM 标准的设备联接 保证用户投资的延 续使用 能连接到多种大型数据库服务器 从而能利 用医院现有投资 数据库服务器 和保证用户的选择权 在保密方面 采用多级保护方式 并提供鉴别 授权 保密 完整性和确认等服务 以满足医疗信息系统所 必需的法律和保护隐私的要求 3 PACS 系统的应用和作用 医学图像诊断在现代医疗活动中占有极为重要的 地位 它是应用在医院影像科室的系统 主要的任务 就是把日常产生的各种医学影像 通过各种接口以数 字化的方式海量保存起来 当需要的时候在一定的授 权下能够很快的调回使用 同时增加一些辅助诊断管 理功能 医院应用 PACS 将可为患者节约大量时间 可方便 诊断 减少误诊 图像均采用数字化存储减少了胶片 使用量和管理 降低了经营成本 可进行图像的再处理 以便于对照和比较 提高工作效率 提高医院的医疗 水平 为医院提供资源积累 充分利用本院资源和其 他医院资源 有助于计算机辅助教学 能够进一步提 高教学质量 PACS 系统目前已经覆盖放射科 超声科 核医 学科 窥镜科 病理科 介入治疗室等多个检查科室 通过系统本身的医学图像获取 大容量数据存贮 图 像显示和处理 数据库管理 影像传输的局域或广域 网络等功能 基本实现了医学图像报告网上传输调用 63 中国医疗器械信息 2010 年第 16 卷第 6 期 Vol 16 No 6 技术 临床工程 Clinical Engineering 即在任一个医生站都可调用查看医学图像报告 在使用 PACS 系统方面 目前国内外均有许多成功 的案例 在国外 特别是发达国家 大型的 PACS 系 统应用越来越广泛 美国海军的医疗系统 DIN PACS 采用 WAN LAN 卫星系统 无线系统和 Internet 连接 达到无胶片化 远程会诊和全面 的医疗影像信息资源 共享 韩国的三星医院 采用 GE 的 PACS 系统 整个 医院实现了网络化 无胶片化 整体效率得到了相当 大的提高 4 目前建设 PASC 系统考虑的问题 国内由于对 PACS 的研究还处于初级阶段 在构建 PACS 时会遇到各种各样的技术问题 研究和开发经费 少 多数医院的医疗图像设备较为陈旧 很少有标准数 字接口 尤其是能够利用网络传输医学图像的设备更为 少见 医院的信息基础机构建设落后 多数医务人员对 计算机应用环境不熟悉 以往开发的 HIS RIS 系统往往 忽略了标准化问题 难以进行与 PACS 系统的集成 多 数影像设备是从国外引进的 在这样的环境下 PACS 开发和应用过程中需要考虑中文化的问题 从国内形式上看 PACS 系统并没有在各个医院广 泛推广 资金和技术是两个主要的问题 目前国内从 事 PACS 系统的开发的厂商不多 国外的很多厂商也主 要采用高性能的工作站实现 PACS 系统 价格很高 妨 碍 PACS 系统的在医疗系统的广泛推广和使用 建设 PACS 系统应依据医院经济 设备条件 人员 素质 还需注意与 HIS CIS 的衔接问题 PACS 系统 更新与升级问题 承建 PACS 系统商家的能力等 更 重要的是 DICOM 标准 3 0 接口问题 DICOM 标准 是 PACS 系统对接成像设备的基础 其标准化是实施 PACS 的关键 PACS 稳定性与安全性也是一个重要的 问题 关于信息整合 它的基础在于数据的整合 如果 数据不整合 就不可能实现数据共享 而要保证数据 整合的实现 详细的信息结构设计和合理的信息流程 设计是必要的 信息整合的门面是内容的整合 系统 的集成实现了应用的整合 数据的整合实现了信息的 共享 这些都是从系统的角度来看问题 5 我国的 PACS 系统发展和趋势 目前医学影像数字化及影像无胶片化是今后影像 医学发展的方向 数字影像处理技术不但可以有效的 改善医学图像质量 为临床提供可靠数据 也为医院 建立 PACS 奠定基础 根据我国国情及我院的实际情况 如果在现在条件下建立 PACS 必须进一步进行网络化 建设 所以必须根据医院具体的实际情况 在建立 RIS 网的基础上或可以同时考虑发展 PACS 目前可以通过 3 种方法建立 PASC 一是依靠医院自己的力量 组织 队伍开发自己的 PACS 系统 二是请 PACS 厂家做 三 是寻找合适的合作伙伴 共同协作完成 目前仅有国 外一些大的医学研究机构和军队医院采用了第一种方 式 第二种方式实际上是向厂家购买 PACS 的各种现 成部件 根据医院的要求加以组合安装 这种方式对 于国内医院来讲 费用很高 国内医院的管理模式与 国外医院差别较大 这类 PACS 系统可能不完全适合 国内的医院 第三种方式较适合国内的大医院 但是 要注重合作伙伴的科技含量和经济实力 软件是判断 PACS 好坏的关键 因此 合作伙伴必须是软件的开发 者 这对今后软件的升级换代和维护才有保障 随着计算机技术及通讯网络技术的迅速发展 世界 范围内正经历着一场数字化信息革命 目前 国内较多 的医院已建立了 HIS 网 有部分医院正着手建立 RIS 放 射科信息管理系统 Radiological Information System