摘要;本文对PACS目前国内和国外的现状作了描述和分析,指出了现有的PACS系统存在的问题;有的缺乏良好的中文界面;有的则功能不全面,查找较久的图像速度太慢,处理问题过于简单。也指出目前国内大部分医院的医学影像设备的接口有DICOM的,也有非DICOM的数字输出和视频输出,故设计的PACS系统必需适应多种数据格式输出的医学影像设备。PACS系统也必需具有医学图像处理功能强大的工作站,为兼顾以前的胶片.必需有胶片扫描器接口。今后的发展必需与国际接轨,符合DICOM3 0和HL-7国际标准,能很好与原有的HIS/RIS整合.有友好的中文界面,使国内医院尽早进入无胶片医院。 <br>
关键词:PACS 医学影像 DICOM3.0 无胶片医院
自从1895年发现X线以来,医学影像学已经经历了一个世纪的发展,医学影像学的发展是与医学信息学的发展密切相结合的。医学信息学是一门新兴的边缘学科,它是计算机在医学中的应用,并致力于改进医学信息的通信。理介和管理,其最终目的是将数据和知识结合起来,为作出医疗决策提供使用这些数根和知识的工具。医学影像学关心的是根据影像作出关于病人的解剖和病变的诊断,而医学信息学则研究如何对影像进行加工和处理,从而使影像更方便医生作诊断。</p><p>
PACS是医学信息学的一个研究课题,其原意是医学影像存档和通讯系统。由于电 子技术、计算机技术、因特网技术、数学成像技术、激光和光纤技术以及高性能材料技术的发展和融合,1992年一个集文字、图像于一体的病人电子病历系统在美国问世,这就是最早的医学影像计算机存档与通讯系统(PACS)。用数学化处理技术淘汰传统的胶片诊断模式是近年来国际医学影像界的追求目标,而传统的胶片只保存了诊断信息的5%,图像中大量的动态信息白白流失,无法对CT、MR等采集到的图像作进一步工作,诸如 图像重建、血管造影、虚拟内窥镜等。下面就来讨论实现医疗卫生信息互联互通、资源共享(包括图像)、使管理智能化、科学化的现状和发展前景。 </p><p>
一、现状 </p><p>
PACS的开发是从80年代开始的,那时是从放射科的需求出发,主要目标是将图像表达为计算机信息流,存储在计算机存储装置上,放射科医生对计算机屏幕上的图像进行诊断。随着医学数字化影像设备的种类越来越多,计算机技术的突飞猛进,使得医学院影像直接取自检查设备、存储、通讯和显示都成为可能。但同时由于各公司生产的影像设备的图像格式的不一致,使PACS进一步的发展遇到了很多困难。1993年美国在多年探 索的基础上制定了 ACR一NEMA DICOM3.0标准(Digital Imaging and Communication in Medicine 3.0),这个标准很快得到了世界各国的公认,这样便有了统一的图像数据格式了。现在,PACS将从医院甚至整个医学界的需求出发,是医院近向数字化信息时代的重要标志之一。 </p><p>
目前开发的基本上都是小型 PACS(或称MINIPACS),或称局域PACS。其主要功能是提高影像保存质量,用计算机中存储的、信息丰富的“活”图像替代胶片上的“死”图像,节省胶片(无片化),产生经济效益。具体来说,在病人进行检查登记的时候,由电脑记录下相关信息。经相关的影像检查设备如CT、MR、DSA、DR、CR、US、内窥镜PET、NM和病理电子显微镜等得到病人的医学影像通过网络传送到PACS中来,自动与登记的相关信息融合。要求图像必需遵循DICOM标准(可与任何DICOM兼容的医学影像设备连接),但目前国内很多医院既有带DICOM目的医学影像设备,也有非DICOM口的数字输出或视频输出的医学影像设备,后二者必需配以数据格式转换或相应的模数转换装置。医生可以在PACS上进行图像处理(强大的后处理功能如冠矢状位重建、斜面重建、图像增强、图像滤波、血管造影、CTA血管造影、三维重建、容积重建和虚拟内窥镜等),可以任意调节窗宽窗位;书写诊断报告时,由于有词条库可轻松填写诸如检查方法、疾病表现、诊断结果等多个栏目,当然还可自定义新词组,可以插入相应的图像,最后打印签名后发给病人(这是一份图文并茂格式规范的诊断报告)。大量在PACS上存放的病人图像通过光盘刻录,转移到CD-ROM上并编上号,便于以后需要可进行创览和查找。在PACS上查找病人图像时,可以是模糊查找,或某些病人信息进行查找,这时要插入相应的光盘,智能化的检索功能可以方便地定位影像。其他科室要查阅病人图像时,国内的PACS系统要先打电话到相应科室登记室,由该登记室人员将相应光盘放到网络上,其他科室才能查阅或处理有关图像;国外好的PACS则可随时查阅(大容量存储装置自动定位),与本科室差别仅在稍多花点时间(不超过2-5分种)。当然也能对时间、部位、年令、人数、金额、诊断结果的阳性率和病种等多种医学信息进行统计和管理。上述工作过程组成了无胶片化工作流程,使得经济效益,临床工作和科室管理效率都得以提高。但已开始出现大容量的存储装置如光盘塔或磁带库(可以是RAID或MO、CD、DVD等);有完 善的网络功能,通过网关还可与医院原来的HIS/RIS连通,实现影像共享;或通过MO. DEM拨号上网实现远程会诊;或通过WebServer上Internet网。为了减少投资,也已出现功能强大的图像树览工作站和图像处理工作站。 </p><p>
目前国外PACS系统比较成功的厂家有PICKER公司、GE公司、SIEMENS公司、HITACHI公司、AGFA公司、KODAK公司和ROGAN公司等等;国内有珠海友通科技有限公司、台湾荣讯电脑工程有限公司、北京新网医讯技术有限公司、深切l安科公司、东南大学众邦和佳义公司、山东浪潮集团通用软件有限公司、合肥桑夏电子技术有限公司、武汉超声医学科持发展中心等等不下几十家。先进的PACS应该是资金投入下降、影像质量提高、资源共享。但目前国外开发的PACS稀有中文界面,无法生成实用的诊断报告;国内开发PACS虽有中文界面但功能还不够全面,过于简单。</p><p>
二、发展方向 </p><p>
由于我国开发和引进PACS系统较晚,目前已经建立并有效运行的PACS系统并不多见。究其原因主要是标准化程度低、兼容性差、一般为封闭式的专用系统,既不经济、价 格也昂贵,配置的硬件不够合理,对工作量大的医院缺乏强大的存储子系统,无法支持数握量巨大的常规放射影像,因此不能真正实现无片化管理。多数PACS系统也没有其有 效的工作流程和自动化管理功能,也不能向临床诊断提供所需的全部,表现在在线信息 少,响应速度慢。对网络安全、保密和符合法律要求方面还不可靠。现有的PACS系统设 计大多数没有考虑技术发展和扩展需要的可能,难于与现有的HIS/RIS整合为一个系统 </p><p>
鉴于上述分析,PACS系统的发展方向是: <br>
1.应严格遵守国际技术标准的系统设计和完全开放式的体系结构,基于DICOM3.0和 HL-7(医疗保健)等国际标准,客户/服务器结构,应具有良好的兼容性。 <br>
2.基于Internet/Intranet技术的网络结构,需支持局域网(LAN)、广域网(WAN),可远程会诊。 <br>
3.二采用TB级甚至PB级存储子系统,提高响应能力。 <br>
4.提供容错、纠错能力及更好的数据安全性和灾难恢复能力。有高性能数据压缩技 术。<br>
5.为了进一步降低成本,开始转向PC平台,系统界面友好,有强大的中文支持能力,易学易用。
6.有语音、图像和数据的传输等多种技术的无缝整合。<br>
7.有完整的系统解决方案,系统利于维护和技术支持。 </p><p>
根据国内现有的状况,不是所有医学影像设备都有DICOM3.0口,目前的PACS的工作站的要求如下:<br>
1.应有强大的图像管理和处理能力,能支持多种医学影像处理能力。<br>
2.有 DICOM3.0 SOP Class功能。<br>
3.有可选的视频接口和胶片扫描器接口。 <br>
4. 有符合HL-7标准的HIS/RIS接口。<br>
5.采用Web技术的RIS和图像测览器,全中文化图形界面,易学易用。<br>
6. 选用1K和2K或更高分辨率的高亮度显示器。<br>
7.大屏平面立式单色显示器,要求几何失真极小。工作站应能支持多显示器配置端口。</p><p>
据悉,美国将在五年内使所有医院都成为“无胶片医院”,而目前国外的PACS系统 要价又高达数十万美元,希望我国的“金卫”、“军卫”在这一方面有所建树。
关键词:PACS 医学影像 DICOM3.0 无胶片医院
自从1895年发现X线以来,医学影像学已经经历了一个世纪的发展,医学影像学的发展是与医学信息学的发展密切相结合的。医学信息学是一门新兴的边缘学科,它是计算机在医学中的应用,并致力于改进医学信息的通信。理介和管理,其最终目的是将数据和知识结合起来,为作出医疗决策提供使用这些数根和知识的工具。医学影像学关心的是根据影像作出关于病人的解剖和病变的诊断,而医学信息学则研究如何对影像进行加工和处理,从而使影像更方便医生作诊断。</p><p>
PACS是医学信息学的一个研究课题,其原意是医学影像存档和通讯系统。由于电 子技术、计算机技术、因特网技术、数学成像技术、激光和光纤技术以及高性能材料技术的发展和融合,1992年一个集文字、图像于一体的病人电子病历系统在美国问世,这就是最早的医学影像计算机存档与通讯系统(PACS)。用数学化处理技术淘汰传统的胶片诊断模式是近年来国际医学影像界的追求目标,而传统的胶片只保存了诊断信息的5%,图像中大量的动态信息白白流失,无法对CT、MR等采集到的图像作进一步工作,诸如 图像重建、血管造影、虚拟内窥镜等。下面就来讨论实现医疗卫生信息互联互通、资源共享(包括图像)、使管理智能化、科学化的现状和发展前景。 </p><p>
一、现状 </p><p>
PACS的开发是从80年代开始的,那时是从放射科的需求出发,主要目标是将图像表达为计算机信息流,存储在计算机存储装置上,放射科医生对计算机屏幕上的图像进行诊断。随着医学数字化影像设备的种类越来越多,计算机技术的突飞猛进,使得医学院影像直接取自检查设备、存储、通讯和显示都成为可能。但同时由于各公司生产的影像设备的图像格式的不一致,使PACS进一步的发展遇到了很多困难。1993年美国在多年探 索的基础上制定了 ACR一NEMA DICOM3.0标准(Digital Imaging and Communication in Medicine 3.0),这个标准很快得到了世界各国的公认,这样便有了统一的图像数据格式了。现在,PACS将从医院甚至整个医学界的需求出发,是医院近向数字化信息时代的重要标志之一。 </p><p>
目前开发的基本上都是小型 PACS(或称MINIPACS),或称局域PACS。其主要功能是提高影像保存质量,用计算机中存储的、信息丰富的“活”图像替代胶片上的“死”图像,节省胶片(无片化),产生经济效益。具体来说,在病人进行检查登记的时候,由电脑记录下相关信息。经相关的影像检查设备如CT、MR、DSA、DR、CR、US、内窥镜PET、NM和病理电子显微镜等得到病人的医学影像通过网络传送到PACS中来,自动与登记的相关信息融合。要求图像必需遵循DICOM标准(可与任何DICOM兼容的医学影像设备连接),但目前国内很多医院既有带DICOM目的医学影像设备,也有非DICOM口的数字输出或视频输出的医学影像设备,后二者必需配以数据格式转换或相应的模数转换装置。医生可以在PACS上进行图像处理(强大的后处理功能如冠矢状位重建、斜面重建、图像增强、图像滤波、血管造影、CTA血管造影、三维重建、容积重建和虚拟内窥镜等),可以任意调节窗宽窗位;书写诊断报告时,由于有词条库可轻松填写诸如检查方法、疾病表现、诊断结果等多个栏目,当然还可自定义新词组,可以插入相应的图像,最后打印签名后发给病人(这是一份图文并茂格式规范的诊断报告)。大量在PACS上存放的病人图像通过光盘刻录,转移到CD-ROM上并编上号,便于以后需要可进行创览和查找。在PACS上查找病人图像时,可以是模糊查找,或某些病人信息进行查找,这时要插入相应的光盘,智能化的检索功能可以方便地定位影像。其他科室要查阅病人图像时,国内的PACS系统要先打电话到相应科室登记室,由该登记室人员将相应光盘放到网络上,其他科室才能查阅或处理有关图像;国外好的PACS则可随时查阅(大容量存储装置自动定位),与本科室差别仅在稍多花点时间(不超过2-5分种)。当然也能对时间、部位、年令、人数、金额、诊断结果的阳性率和病种等多种医学信息进行统计和管理。上述工作过程组成了无胶片化工作流程,使得经济效益,临床工作和科室管理效率都得以提高。但已开始出现大容量的存储装置如光盘塔或磁带库(可以是RAID或MO、CD、DVD等);有完 善的网络功能,通过网关还可与医院原来的HIS/RIS连通,实现影像共享;或通过MO. DEM拨号上网实现远程会诊;或通过WebServer上Internet网。为了减少投资,也已出现功能强大的图像树览工作站和图像处理工作站。 </p><p>
目前国外PACS系统比较成功的厂家有PICKER公司、GE公司、SIEMENS公司、HITACHI公司、AGFA公司、KODAK公司和ROGAN公司等等;国内有珠海友通科技有限公司、台湾荣讯电脑工程有限公司、北京新网医讯技术有限公司、深切l安科公司、东南大学众邦和佳义公司、山东浪潮集团通用软件有限公司、合肥桑夏电子技术有限公司、武汉超声医学科持发展中心等等不下几十家。先进的PACS应该是资金投入下降、影像质量提高、资源共享。但目前国外开发的PACS稀有中文界面,无法生成实用的诊断报告;国内开发PACS虽有中文界面但功能还不够全面,过于简单。</p><p>
二、发展方向 </p><p>
由于我国开发和引进PACS系统较晚,目前已经建立并有效运行的PACS系统并不多见。究其原因主要是标准化程度低、兼容性差、一般为封闭式的专用系统,既不经济、价 格也昂贵,配置的硬件不够合理,对工作量大的医院缺乏强大的存储子系统,无法支持数握量巨大的常规放射影像,因此不能真正实现无片化管理。多数PACS系统也没有其有 效的工作流程和自动化管理功能,也不能向临床诊断提供所需的全部,表现在在线信息 少,响应速度慢。对网络安全、保密和符合法律要求方面还不可靠。现有的PACS系统设 计大多数没有考虑技术发展和扩展需要的可能,难于与现有的HIS/RIS整合为一个系统 </p><p>
鉴于上述分析,PACS系统的发展方向是: <br>
1.应严格遵守国际技术标准的系统设计和完全开放式的体系结构,基于DICOM3.0和 HL-7(医疗保健)等国际标准,客户/服务器结构,应具有良好的兼容性。 <br>
2.基于Internet/Intranet技术的网络结构,需支持局域网(LAN)、广域网(WAN),可远程会诊。 <br>
3.二采用TB级甚至PB级存储子系统,提高响应能力。 <br>
4.提供容错、纠错能力及更好的数据安全性和灾难恢复能力。有高性能数据压缩技 术。<br>
5.为了进一步降低成本,开始转向PC平台,系统界面友好,有强大的中文支持能力,易学易用。
6.有语音、图像和数据的传输等多种技术的无缝整合。<br>
7.有完整的系统解决方案,系统利于维护和技术支持。 </p><p>
根据国内现有的状况,不是所有医学影像设备都有DICOM3.0口,目前的PACS的工作站的要求如下:<br>
1.应有强大的图像管理和处理能力,能支持多种医学影像处理能力。<br>
2.有 DICOM3.0 SOP Class功能。<br>
3.有可选的视频接口和胶片扫描器接口。 <br>
4. 有符合HL-7标准的HIS/RIS接口。<br>
5.采用Web技术的RIS和图像测览器,全中文化图形界面,易学易用。<br>
6. 选用1K和2K或更高分辨率的高亮度显示器。<br>
7.大屏平面立式单色显示器,要求几何失真极小。工作站应能支持多显示器配置端口。</p><p>
据悉,美国将在五年内使所有医院都成为“无胶片医院”,而目前国外的PACS系统 要价又高达数十万美元,希望我国的“金卫”、“军卫”在这一方面有所建树。