为什么放射科的图像经常传输失败？

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文章来源于公众号「医工研习社」，作者zhuwei，部分内容略有删添


导
语
因为影像检查的重要性，医学影像科正在慢慢变成医院的中心。
医工研习社“为什么”话题系列第1期，聚焦一个与放射科医技人员密切相关的问题，聊一聊放射科图像传输的那些事儿，顺便了解DICOM通信。


“朱工，CT1又不传了，赶紧过来”
“朱工，图像没办法从PACS拉过来，快来呀”
“朱老师，我都打了，怎么相机那边没出片子”
"喂，后处理工作站接收不到图像，快"
作为放射科一员，您肯定经经常常打电话给设备科/信息科报修，放射科的网络简直是「法外之地」。
也许您会问，那么高频率出问题，和操作有没有关系？
不好意思，和操作一毛钱关系都没有，就是PACS或者设备的锅。

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PACS/RIS


作为医院一员，想必您肯定听说 HIS、LIS、UIS、RIS、PACS 这些系统。
HIS，医院信息系统 (Hospital Information System，HIS)，医院信息中枢。
LIS，实验室信息管理系统 (Laboratory Information Managnent System，LIS)，主要用于检验科。
UIS，超声影像信息管理系统 (Ultrasound Information System，UIS)，主要用于超声科。
RIS，放射信息管理系统 (Radiology Information System，RIS)，专门用于优化放射科工作管理流程，包括登记预约、检查、出片、报告、审核、发片环节。
PACS，医学影像存档与通讯系统 (Picture Archiving and Communication System，PACS)，旨在全面解决医学影像 (CT/MR/DR/DSA/PET/US) 的获取、显示、存储、传送和管理的综合系统。随着信息技术的进步，如今的PACS基本上都集成RIS。
作为影像人，想必大家都很熟悉放射科的工作流程：通过RIS登记，放射科CT、MR、DR设备等检查，然后通过医院内部局域网，将图像存储到PACS服务器，最后再根据需要从PACS调回，如打片，阅片，临床复查等。因此，PACS可以看成中央枢纽，几乎接管了放射科的所有信息，并根据需要进行调度。

除PACS作为核心的通信之外，各设备之间，各设备和工作站，各工作站之间，也会互相通信。
也许您会问，医院那么多设备，PACS与这些设备怎么交流，或者这些设备之间怎么互相通信？
DICOM！

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DICOM


鉴于各种医疗影像设备间无法进行信息交流，1982年ACR和NEMA共同成立ACR-NEMA，致力于制订医学影像设备间共同的通信/交流规范。1985年和1988年发表了两套规范ACR-NEMA 1.0、ACR-NEMA 2.0。
然而，因为技术上的不成熟，这些规范并没有被广泛采用，不过吸引了GE等医疗影像设备制造商的加入。1993年，发表了统一规范：DICOM 3.0。该标准被众多厂商及机构采用，逐渐演变成为国际医疗影像设备数字化图像通信/交流的唯一规范。
医学数字成像和通信(digital imaging communications in medicine，DICOM)，主要两大部分：影像识别和影像传输。
举个栗子，患者到医院就诊，医生为判断患者情况，需要指定不同的影像检查(DR，CT，MR)，这些影像和病人如何产生关联呢?
DICOM很聪明，定义了Patient，Study，Series，Image四个层次来唯一描述和存储患者资料:

1) Patient：包括该患者的所有基本资料(姓名，性别，年龄等)和医生指定的检查(Study);
2) Study：包括检查种类(DR，CT，MR)和指定检查的Series;
3) Series：包含检查的技术条件(毫安，FOV，层厚等)，以及检查图像(Image)。


DICOM标准架构保证了患者图像到任何地点都能被统一及唯一识别。
以上就是DICOM中的影像识别原理。在实际的工作中，图像怎么被识别的我们并不太关心，反正图像肯定能被识别。我们往往只需要看到是否有图像，图像全不全。这就涉及到我们最关心的影像传输，她造成了文章开篇的所有问题。

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DICOM通信


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DICOM三要素


为方便理解，先回顾一个场景：

拨打医院电话010-12345678
“你好，请拨分机号，查号请拨0”
按分机号：666(代表放射科)
“喂，请找哪位?”
"我找放射科的张三”
“你好，我是张三”
“张三，我是超声科赵四”
”你好，赵四，我想和您说个事儿”
“张三，您请说”
“明天下午3点到会议室开始”
“好的，收到”
“好，再见”
“再见”

DICOM的影像传输，保证了医院保证众多设备与PACS(或者设备间)DICOM传输的正确性和唯一性，需要每台设备配置IP、port、AE_tittle，这是最重要的DICOM配置。
以上对话比较通俗的描述了DICOM传输。其中，“010-12345678”代表IP；“你好”代表网络通畅；“666”代表port；“张三”代表AE_tittle；“明天下午3点到会议室开始”代表传输内容。通俗理解如下：
1）IP代表医院的唯一性，正确且不相同的IP地址是前提；在DICOM中，正确的IP代表找到了这台计算机。
2）医院有很多科室，不同科室的职能不同，正确的port代表正确的科室；在DICOM中，计算机端口很多，每个端口作用不同，比如绝大部分设备或PACS使用的端口是104；
3）AE_tittle代表具体某个人，姓名也具有唯一性，医院如果有两个张三，可以叫张三1，张三2。在DICOM中，AE_tittle代表具体某台设备(某个节点)，配置影像设备DICOM服务（Worklist、Storage、Print等）必不可少的参数，在整个DICOM网络具有唯一性。

02


DICOM功能



DICOM最重要的功能就是存储和查询回拉，所有设备都需要。


存储(Store)功能


将A设备的内容传输到B设备存储，“存储(Store)”是通过三次“握手”实现的传输。还是以上面的对话为例：
“你好，我是张三”/“张三，我是超声科赵四”，是第一次握手，建立通信；
”你好，赵四，我想和您说个事儿”/“张三，您请说”“张三，您请说”/“明天下午3点到会议室开始”/“好的，收到”，是第二次握手，传输内容；
“好，再见”/“再见”，是第三次握手，通信结束。
例如，将CT扫描内容传输到PACS或工作站，就属于“存储(Store)”；除传输外，打片属于存储，有的医院用CT打片，有的医院用工作站打片，有的医院用PACS打片，根据不同的需要进行不同的配置。

查询回拉(Query Retrieve)

从B设备远程查询A设备的内容，并将内容拉回B设备。同样，“查询/回拉(Query Retrieve)”也是通过三次“握手”实现的传输。
因为二次诊断或其他原因，需要经常从PACS往工作站回拉，因此查询/回拉功能也十分重要。查询回拉往往是相互的。

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DICOM配置


DICOM配置其实相当傻瓜，在主机/工作站/PACS上把相应节点的IP、port、AE_tittle配置好即可。强烈建议以下操作：
1）不建议设备之间互相传输，设备就干设备的事儿，专机专用才会稳定；
2）建议全院CT或者MR的后处理工作站彼此互通，配置存储/查询/回拉，方便工作；
3）强烈建议把PACS当成放射科所有设备/工作站的中心，存在这里才是最放心的；

某品牌 CT的DICOM配置

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常见情况分析



绝大部分医院信息和设备是分开管理的，所以初步判断是设备故障或网络故障，对于放射科医生/技师来说还是比较重要的。

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网络原因


可能性最小，医院网络故障一般都是大面积的，所以很容易发现。


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设备原因


可能性有，分设备。根据经验，不管什么品牌的DR都很少出现传图失败的情况，一旦出现请优先怀疑PACS或者网络；
出现问题的绝大部分是CT或者MR，毕竟单个病人的图像量大都在上千幅，相信大家都遇过不传图或传图慢的情况。
1）有时是CT设备问题。CT设备软件偶有bug；

2）有时是PACS系统问题。哪天您发现设备都不传了或者传的慢了，可能是PACS问题，甚至医院网络。
3）网线！网线有时候也是PACS系统中容易被忽视的一环，小范围设备传图不灵的时候，请记得检查网线。
此外，现在很多医院都用自助相机打片，如果哪天相机不灵，请优先怀疑相机，自助相机匹配真的经常出问题。

03


PACS原因


可能性最大，以前很不理解PACS为什么这么容易出问题，在经历了两个PACS之后，发现造成PACS故障的可能性很多，有服务器原因，有网络部署原因，更多的是PACS本身的原因。这就是为什么绝大部分医院的PACS都有专人维护。


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