數(shù)字化影像傳輸與存儲(chǔ)

數(shù)字化影像傳輸與存儲(chǔ)北京大學(xué)口腔醫(yī)院個(gè)人簡(jiǎn)介曹戰(zhàn)強(qiáng)，信息工程師、主治醫(yī)師。中華口腔醫(yī)學(xué)會(huì)醫(yī)療服務(wù)分會(huì)信息管理學(xué)組組長(zhǎng)，中國(guó)衛(wèi)生信息學(xué)會(huì)電子病歷專委會(huì)委員，衛(wèi)生信息安全與新技術(shù)應(yīng)用專委會(huì)。主要負(fù)責(zé)醫(yī)院信息化過(guò)程中的難點(diǎn)及疑點(diǎn)解決、口腔特色軟件的開(kāi)發(fā)與研制、醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)安全保障等，現(xiàn)任北京大學(xué)口腔醫(yī)院信息中心技術(shù)總監(jiān)，信息中心常務(wù)副主任。Mobilemail:caozhanqiang@FocusDICOMPacsRIS什么是PACSPICTUREARCHIVEANDCOMMNICATESYSTEMPACS的任務(wù)就是將影像設(shè)備中的圖像通過(guò)各種接口接收過(guò)來(lái)，并采用自動(dòng)化的方式存儲(chǔ)并管理起來(lái)，提供給醫(yī)師瀏覽查閱。主要是網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)，檢索系統(tǒng)、讀片系統(tǒng)、報(bào)告和統(tǒng)計(jì)的功能PACSPACS從各種成像設(shè)備獲取數(shù)字圖像并存儲(chǔ)在圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中；數(shù)字圖像可以被不同用戶查詢顯示，工作站提供圖形處理工具；在成像獲取設(shè)備與圖像數(shù)據(jù)庫(kù)及圖像數(shù)據(jù)庫(kù)與工作站之間快速傳送圖像。PACS及其發(fā)展簡(jiǎn)史系統(tǒng)的研究起始于20世紀(jì)80年代第一代PACS系統(tǒng)：將數(shù)字化成像設(shè)備集成在一起的網(wǎng)絡(luò)第二代PACS系統(tǒng)：分布式數(shù)據(jù)庫(kù)RIS放射科信息系統(tǒng)放射科信息系統(tǒng)（RIS，RadiologyInformationSystem）應(yīng)用于放射科處理的是文字信息，主要功能包括病人登記、預(yù)約檢查時(shí)間、報(bào)告、病人跟蹤、膠片跟蹤、診斷編碼、教學(xué)和管理信息。醫(yī)院信息管理系統(tǒng)醫(yī)院信息管理系統(tǒng)(HIS，HospitalInformationSystem）管理醫(yī)院的臨床和病人護(hù)理活動(dòng)，如門診掛號(hào)與收費(fèi)、住院病人管理、處方管理、檢驗(yàn)管理、手術(shù)室管理等；醫(yī)院行政管理，包括財(cái)務(wù)、人事、薪水、床位統(tǒng)計(jì)等；實(shí)現(xiàn)醫(yī)療活動(dòng)和醫(yī)療質(zhì)量的監(jiān)控。獨(dú)立or互聯(lián)？

HL-7DicomXmlLISelse其它信息系統(tǒng)，如LIS、手麻系統(tǒng)、排隊(duì)叫號(hào)系統(tǒng)、EMR等HIS信息主數(shù)據(jù)流，醫(yī)院的資金流、信息流、流程等RIS放射科信息化管理PACS

影像存儲(chǔ)與傳輸PACS的基本模塊及設(shè)計(jì)原則采集計(jì)算機(jī)①?gòu)某上裨O(shè)備來(lái)采集圖像數(shù)據(jù)②將不同的成像設(shè)備的各種規(guī)格的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成符合ACR-NEMA或DICOM的PACS標(biāo)準(zhǔn)格式③將圖像傳給PACS控制器直接接口模式互連網(wǎng)絡(luò)模式PACS控制器控制器是整個(gè)系統(tǒng)的核心包括：數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器存檔系統(tǒng)存檔服務(wù)器的主要功能轉(zhuǎn)換成DICOM數(shù)據(jù)格式，傳送給存檔服務(wù)器圖像暫存稍后圖像轉(zhuǎn)存至光盤上圖像被立即發(fā)送到目的顯示工作站圖像存檔 磁盤臨時(shí)存儲(chǔ)、可擦寫(xiě)的光盤檢查編組病人盤片管理盤片與RIS、HIS接口 入院、出院或轉(zhuǎn)診時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)預(yù)取、編組、盤片管理等從RIS收到檢查數(shù)據(jù)及診斷報(bào)告。圖像檢索 存檔系統(tǒng)中從多個(gè)光盤上同時(shí)檢索圖像并傳輸?shù)酱鏅n服務(wù)器。圖像預(yù)取顯示工作站的基本功能1.病案準(zhǔn)備2.病案選擇3.圖像的整理4.解釋5.文件編制6.病案介紹PACS系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則標(biāo)準(zhǔn)化①TCP/IP，DICOM通信協(xié)議；②符合ACR-NEMA及DICOM標(biāo)準(zhǔn)的圖像數(shù)據(jù)格式；③HL7醫(yī)院數(shù)據(jù)交換協(xié)議。可連接性及開(kāi)放式體系可靠性安全性經(jīng)典PACS主要模塊(一)圖像采集模塊

(二)圖像存檔處理模塊

(三)分類編輯

(四)PACS光盤接口

(五)盤片管理程序

PACS系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)對(duì)病人來(lái)說(shuō)，減少等候時(shí)間，其次可以避免在不同醫(yī)院多次重復(fù)的檢查對(duì)醫(yī)生來(lái)說(shuō)，可以免去繁瑣的借、還照片手續(xù)，其次是可以在不同場(chǎng)所，由許多醫(yī)生會(huì)診同一病人的影像信息，還可以檢索出病人不同時(shí)期不同種類的影像信息，綜合參考，有利于提高診斷。(3)對(duì)醫(yī)院管理方面，首先減少X線及各類影像資料的保管、借與還的業(yè)務(wù)，減少保管照片的場(chǎng)所；隨時(shí)可以得到醫(yī)院各影像設(shè)備運(yùn)行情況的數(shù)據(jù)PACS系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案系統(tǒng)集成量身定做交鑰匙方案PACS實(shí)現(xiàn)的三種境界靈魂：圖像質(zhì)量、借閱方便和經(jīng)濟(jì)效益提高兼容性：Dicom是基礎(chǔ)和HIS接口圖像壓縮及方法圖像無(wú)損壓縮圖像有損壓縮技術(shù)主要原因在于人眼的不敏感性圖形和圖像的處理技術(shù)幾何變換，如平移、旋轉(zhuǎn)、縮放、透視和投影等；曲線和曲面擬合；建?；蛟煨停浑[線隱面消除；陰暗處理；紋理產(chǎn)生；配色。幾何修正，如畸變校正；圖像增強(qiáng)，如對(duì)比度拉伸、邊緣提取和偽彩色等；圖像復(fù)原，如去噪聲、干擾和模糊；圖像的重建、編碼、識(shí)別、理解等方面。顯示工作站的軟件功能客戶-服務(wù)器檢索過(guò)程 PACS控制器、DIFS與用戶終端三種基于C-S檢索過(guò)程1.文本請(qǐng)求2.縮略圖請(qǐng)求3.全圖請(qǐng)求放射科解決方案全院PACS解決方案圖像和數(shù)據(jù)接口的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)文本數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)HL7圖像數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)ACR-NEMA和DICOMDICOM3.0標(biāo)準(zhǔn)醫(yī)學(xué)數(shù)字成像與通訊digitalimagingandcommunicationinmedicine重要目標(biāo)之一就是促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的醫(yī)療成像裝置的互操作性擴(kuò)展并覆蓋到在整個(gè)醫(yī)療診斷環(huán)境中交換的大量信息影像設(shè)備的D3標(biāo)準(zhǔn)醫(yī)療數(shù)字圖像通信標(biāo)準(zhǔn)DICOM是詳細(xì)規(guī)定醫(yī)療圖像及其相關(guān)信息的交換方法和交換格式的標(biāo)準(zhǔn)。它應(yīng)用于圖像設(shè)備的接口操作，圖像及其相關(guān)信息按照該標(biāo)準(zhǔn)從圖像設(shè)備的接口傳入或傳出。通過(guò)DICOM可以連接如CT、MRI、核醫(yī)學(xué)（NM）、膠片掃描儀和視頻捕捉等醫(yī)療圖像設(shè)備以及RIS/HIS等信息系統(tǒng)。DICOM標(biāo)準(zhǔn)文件(1)概況；(2)一致性（conformance）；(3)信息對(duì)象定義（informationobjectdefinitions）；(4)服務(wù)類說(shuō)明（serviceclassspecifications）；(5)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和語(yǔ)義（datastructure＆semantics）；(6)數(shù)據(jù)字典（datadictionary）；(7)報(bào)文交換（messageexchange）；(8)支持報(bào)文交換的網(wǎng)絡(luò)通訊；(9)支持報(bào)文交換的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊；(10)用于數(shù)據(jù)交換的媒質(zhì)存貯和文件格式；(11)媒質(zhì)存貯應(yīng)用規(guī)范；(12)用于數(shù)據(jù)交換的媒質(zhì)格式和物理介質(zhì)；(13)打印管理的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊支持。DICOM應(yīng)用舉例發(fā)送與接收?qǐng)D像查詢與檢索圖像發(fā)送與接收?qǐng)D像CT機(jī)向PACS控制器發(fā)出一聯(lián)系請(qǐng)求①；PACS控制器應(yīng)答并送出聯(lián)系響應(yīng)②；然后CT機(jī)（SCU）給PACS控制器（SCP）發(fā)出一C-STORE服務(wù)請(qǐng)求③；控制器收到C-STORE請(qǐng)求并向CT機(jī)發(fā)出C-STORE響應(yīng)④；接著CT機(jī)向控制器發(fā)出第一個(gè)數(shù)據(jù)包⑤；PACS控制器執(zhí)行該被請(qǐng)求的C-STORE服務(wù)，存儲(chǔ)這一數(shù)據(jù)包，一旦完成，即給CT機(jī)發(fā)出一個(gè)證實(shí)信號(hào)⑥。在接到PACS控制器的證實(shí)信號(hào)確證數(shù)據(jù)包已存儲(chǔ)完畢后，CT機(jī)發(fā)出第2個(gè)數(shù)據(jù)包。重復(fù)⑤、⑥兩步直至第一幅圖像的全部數(shù)據(jù)包傳送完畢。此后CT機(jī)發(fā)出第2個(gè)C-STORE服務(wù)請(qǐng)求給PACS控制器以傳送第2幅圖像，重復(fù)③-⑥直至這一檢查的所有圖像全部傳送完畢。CT機(jī)發(fā)出解除聯(lián)系請(qǐng)求命令；PACS控制器發(fā)出解除聯(lián)系響應(yīng)命令，斷開(kāi)聯(lián)系。查詢與檢索圖像工作站發(fā)出建立聯(lián)系的請(qǐng)求；PACS控制器作出允諾響應(yīng)；工作站的查詢／檢索應(yīng)用實(shí)體（AE）向PACS控制器發(fā)出一C-FIND服務(wù)請(qǐng)求；該控制器的應(yīng)用實(shí)體收到C-FIND請(qǐng)求后執(zhí)行C-FIND服務(wù)，從數(shù)據(jù)庫(kù)中尋找“檢查”、“系列圖像”和“圖像”并給工作站發(fā)出一C-FIND響應(yīng)；工作站的查詢／檢索應(yīng)用實(shí)體收到C-FIND響應(yīng)。這是一張含有全部請(qǐng)求的表；工作站從該表中選擇一感興趣的圖像；并對(duì)每一圖像給PACS控制器發(fā)出一C-MOVE服務(wù)請(qǐng)求；PACS控制器查詢／檢索實(shí)體收到C-MOVE請(qǐng)求后給PACS控制器的C-STORESCU發(fā)出一個(gè)指示（indication）；此時(shí)，PACS控制器的作用已轉(zhuǎn)換為SCU。C-STORESCU從存檔設(shè)備中檢索被請(qǐng)求的圖像；PACS控制器的C-STORESCU發(fā)出一C-STORE請(qǐng)求給工作站的C-STORESCP⑩；以便給工作站發(fā)送檢索得到的圖像。工作站收到C-STORE請(qǐng)求后給PACS控制器發(fā)出一C-STORE響應(yīng)。此后C-STORESOP服務(wù)與上例相同。如此依次進(jìn)行第2幅，第3幅操作，當(dāng)工作站收到最后一幅圖像后發(fā)出“解除聯(lián)系”請(qǐng)求，并終止聯(lián)系?；I劃與評(píng)估

寫(xiě)份現(xiàn)有設(shè)備和計(jì)劃中設(shè)備調(diào)研報(bào)告：廠家、模式、型號(hào)、有無(wú)DICOM、能否買到DICOM；一年做幾個(gè)檢查(分類)，一年打印多少膠片，有幾個(gè)醫(yī)師和技師。成立專案組制定目標(biāo)、預(yù)算、預(yù)期效果；調(diào)研他家PACS應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)；內(nèi)部與各級(jí)管理與醫(yī)務(wù)人員溝通、統(tǒng)一認(rèn)識(shí)。寫(xiě)份評(píng)估計(jì)劃，其中包括評(píng)估準(zhǔn)則。如果選擇招標(biāo)方式，寫(xiě)招標(biāo)書(shū)。調(diào)研醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀，沒(méi)有或落伍的話要安裝或升級(jí)。放射科關(guān)注的信息幾臺(tái)X光機(jī)？幾種型號(hào)？是否數(shù)字化？是否支持Dicom？有無(wú)斷層機(jī)？大片數(shù)據(jù)是否數(shù)字化？有無(wú)CT？是否支持Dicom協(xié)議？什么型號(hào)，哪個(gè)廠家？升級(jí)費(fèi)用如何？是否提供三維重建軟件？應(yīng)用于哪些科室？是否需要單獨(dú)采購(gòu)服務(wù)器硬件？軟件服務(wù)如何？上線準(zhǔn)備參數(shù)分析：其中包括各設(shè)備廠家、型號(hào)、軟件版本、IP地址、portnumber等等。

安裝前的協(xié)調(diào)：PACS安裝前要通過(guò)客戶聯(lián)系與HIS/RIS和影像設(shè)備廠家的協(xié)調(diào)。影像設(shè)備廠家維護(hù)人員要將PACS服務(wù)器的IP地址、AEtitle、portnumber等信息輸入到他們系統(tǒng)里去。

上線準(zhǔn)備--工作站調(diào)試與磨合

PACS安裝以后有一段時(shí)間的調(diào)試和磨合過(guò)程。通常出現(xiàn)的問(wèn)題是：圖像可以傳過(guò)來(lái)，但是圖像載入/顯示速度太慢，顯示出來(lái)與console上有出入，圖像傳得不全或太多，用戶覺(jué)得界面不夠理想，報(bào)告摸塊不全，或者有些設(shè)備干脆接不上。這些問(wèn)題要一段時(shí)間邊用邊改進(jìn)。有時(shí)5-6個(gè)、甚至幾十個(gè)醫(yī)生和技師各有各的想法，磨合起來(lái)困難程度就會(huì)比較大，這種情況最好有一個(gè)好的驗(yàn)收文件，參照購(gòu)買合同和驗(yàn)收文件，等驗(yàn)收完了再考慮附加功能。

上線準(zhǔn)備---服務(wù)器的調(diào)試與磨合

DICOM圖像服務(wù)器的主要用戶是PACS管理員，因此磨合起來(lái)比較單純。關(guān)鍵是圖像傳輸、管理、升級(jí)、備份、壓縮等問(wèn)題。另外就是圖像的QC(qualitycontrol)，圖像過(guò)來(lái)資料不全怎么辦？一個(gè)檢驗(yàn)變成幾個(gè)了怎么辦？與HIS/RIS資料不吻合怎么辦？如何進(jìn)行后期維護(hù)四層責(zé)任制：

-科室技師支持第一線影像傳輸與工作站的的應(yīng)用(包括技師部分和醫(yī)師部分)

PACS管理員與醫(yī)院IT支持服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和各科室的協(xié)調(diào)

-代理商或廠商地方辦事處提供二線技術(shù)支持(一般通過(guò)電話、email或現(xiàn)場(chǎng)處理)

-廠商總部技術(shù)核心提供三線技術(shù)支持(一般通過(guò)電話、email和遠(yuǎn)程登錄來(lái)實(shí)現(xiàn))

口腔PACs中的難題申請(qǐng)單問(wèn)題

條碼接口牙位圖工作量統(tǒng)計(jì)流程管理

多點(diǎn)投照與worklist牙片和大片瀏覽

瀏覽客戶端的license并發(fā)問(wèn)題科室3D重建license問(wèn)題MPR權(quán)限和并發(fā)問(wèn)題口腔?？铺厣?D重建和瀏覽

網(wǎng)絡(luò)流量控制瀏覽的方式和方法備份和容災(zāi)問(wèn)題

機(jī)房管理和