PACS—医学影像信息化的基础

孟想成真

PACS是英文Picture Archiving & Communication System的缩写，译为“医学影像存档与通信系统”，PACS用于医院的影像科室，经过近几年的发展，PACS已经从简单的几台放射影像设备之间的图像存储与通信，扩展至医院所有影像设备乃至不同医院影像之间的相互操作，因此出现诸多分类方法，如几台放射设备的联网称为MiniPACS(微型PACS)；放射科内所有影像设备的联网RadiologyPACS(放射科PACS)；全院整体化PACS，实现全院影像资源的共享，称为HospitalPACS。PACS与RIS和HI的融合程度已成为衡量功能强大与否的重要标准。PACS的未来将是区域PACS的形成，组建本地区、跨地区广域网的PACS网络，实现全社会医学影像的网络化。   　　由于PACS需要与医院所有的影像设备连接，所以必须有统一的通讯标准来保证不同厂家的影像设备能够互连，为此，1983年，在北美放射学会(ACR)的倡议下，成立了ACR—NEMA数字成像及通信标准委员会。众多厂商响应其倡议，同意在所生产的医学放射设备中采用通用接口标准，以便不同厂商的影像设备相互之间可以进行图像数据交流。1985年，ACR/NEMA1.0标准版本发布；1988年，该标准再次修订；1992年，ACR/NEMA第三版本正式更名为DICOM3.0(Digital lmaginzand Communicationin Medicine)，中文可译为“医学数字图像及通信标准”。目前，DICOM3.0已为国际医疗影像设备厂商普遍遵循，所生产的影像设备均提供DICOM3.0标准通讯协议。符合该标准的影像设备可以相互通信，并可与其他网络通信设备互连。
   　　在系统的输出和输入上必须支持DICOM3.0标准，已成为PACS的国际规范。只有在DICOM3.0标准下建立的PACS才能为用户提供最好的系统连接和扩展功能。
   　　目前各医院建立的计算机系统主要是MIS系统，以财务为重点，涉及挂号、收费、药库等流程，而真正涉及临床医疗为病人服务的信息化(PACS，RIS，LIS)几乎没有，而真正的数字化医院的建设必须是以病人为中心的信息化，使得各个科室之间、医院之间的医疗信息共逆享，从而实现病人信息的无纸化、无胶片化(电子病历）。所以今后医院的计算机管理系统的重点是建设以病人为中心的医疗信息化，即PACS系统、RIS系统、LIS系统，他们是医院信息化的核心组成部分。
   一、医院建设PACS的价值
   对于医院：
   (1)数字化存储图像，无胶片管理，节省用于冲洗、保存胶片和记录的大量人力物力；如：化学药品费用、处理和保养费用、存储费用、摆放费用、人工费用、查阅费用、送片费用。
   (2)提供使更多医生网络化协同工作的能力。
   (3)提供远程会诊功能，节省人力物力，同时能够提高医院会诊能力，扩大知名度。
   (4)可以实现资料统计的自动化，对于科研分析有重大意义，同时可以对科室人员的工作量和状态进行统计，能够发现管理薄弱环节，更好评价员工，激励员工，为科室创造更大的效益。
   (5)可以规范诊断报告，打印出图文并茂的病历，同时生成电子病历，形成社区电子病历中心，为病人提供电子病历存放查询服务，增加对用户的影响力。
   (6)共享输出设备，节省设备投资，比如激光相机，DICOM相机等。
   (7)减少/消除重复工作。
   (8)更高的生产力，更低的运行成本和更多收入。
   (9)不再丢失检查资料和胶片。
   对于临床：
   (1)提供更快更有效从医院获取病人信息的途径。
   (2)通过与周围医院联合提供更多的医疗服务。
   (3)使临床医生悉心照顾他们的病人。
   对于放射医生：
   (1)方便。在家或办公桌即可读片，不用挤在集中读片的地方。
   (2)快速得到病人的以往胶片。几秒钟便获得检查数据。
   (3)多种图像，如超声，核磁，CT，DSA等图像可以直接参考对比，并进行相应图像处理，方便诊断。
   (4)更大的工作量和更高的工作效率。
   (5)影像可以永久利用。
   (6)直接得到无失真的原始图像用于学术交流。
   对于病人：
   (1)减少住院时间。
   (2)更快的诊断和治疗。
   (3)同时参考多次检查结果。
   (4)更快的报告时间。
   (5)能够得到专家的服务。
   二、当前国内、外PACS状况
   (1)当前国内的PACS厂商主要集中在北京广州上海等地，如：深圳安科公司、东大阿尔派公司、北京天健公司、北京中科恒业公司、上海岱嘉公司。国外的公司主要是一些大型医疗公司，如：GE、西门子、飞利浦等。
   (2)由于PACS系统是一个个性化的系统产品，要根据不同的医院在采用标准DICOM协议的基础上，对于工作流程进行必要的调整，以切实满足不同医院的需要，而国外的PACS产品大都无法满足个性化的需要，且其国外的工作流程、习惯、语言等与我国相差太远，所以其PACS产品不完全适用我国的医院使用，同时，其产品价格昂贵，总体来说，PACS的市场主要由国内的厂商控制。
   (3)但国内的PACS厂商的产品亦有很大的差别，首先，真正拥有DICOM底层开发能力的厂商寥寥无几，甚至一些大型的厂商，本身没有底层开发人员，其底层的DICOM模块是从国外购买的，没有知识产权，这就像盖房子，地基是别人的，所以其产品稳定性差，一旦DICOM标准升级，其产品的兼容性就存在问题(DICOM标准每年都有升级)。其次，真正基于网络的PACS产品较少，大部分产品其实就是各种工作站，特别是一些模拟视频工作站，其所谓的网络就是几台工作站的物理连接，采用文件共享的方式，根本不是真正的网络系统，更谈不上全院的信息共享和远程传输。再者，大部分的网络PACS采用的网络结构为C/S结构，这种结构为90年代流行的网络结构，现逐渐被淘汰，现在最好最先进的网络结构为B/S结构。所以国内的PACS厂商需进一步努力，完善产品，跟上时代的步伐。
   (4)国内还有些系统集成商，通过代理国外的PACS，没有开发维护能力。
   (5)关于C/S结构和B/S结构。
   　　C/S结构，即Client/Server(客户机/服务器)结构，是大家熟知的软件系统体系构，通过将任务合理分配到C1ent端和Server端，降低了系统的通讯开销，可以充分利用两端硬件环境的优势。早期的软件系统多以此作为首选设计标准。
   　　B/S结构，即Browser/Server(浏览器/服务器)结构，是随着Internet技术的兴起，对C/S结构的一种变化或者改进的结构。在这种结构下，用户界面完全通过WWW浏览器实现，一部分事务逻辑在前端实现，但是主要事务逻辑在服务器端实现，形成所谓3-tier结构。B/S结构，主要是利用了不断成熟的WWW浏览器技术，结合浏览器的多种Script语言(VBScript、Java Script…)和ActiveX技术，用通用浏览器就实现了原来需要复杂专用软件才能实现的强大功能，并节约了开发成本，是一种全新的软件系统构造技术。随着Windows 98/Windows 2000将浏览器技术植入操作系统内部，这种结构更成为当今应用软件的首选体系结构。
   三、PACS发展过程中的几种方式
   　　对PACS的发展历程，目前有二种划分方法。
   1、第一种方法
   (1)将工作站通过共享数据简单拼凑成为一个简单网络。这种方式没有标准，效率低下，可扩展性差。
   (2)对各个PACS功能进行划分，形成数据交换标准化的各个功能块，然后通过这些功能块，形成一个PACS网络。这种PACS和(1)中描述的PACS的最大区别是标准化。
   (3)将各个功能和人员管理结合起来，形成办公自动化，使PACS功能集成于工作中。这种PACS和(2)中的PACS的最大区别是结合了人员活动，同时使得信息发布自动化。
   2、第二种方法
   (1)人工获取图像。就是说工作人员如果需要图像需要自己到指定地点获取。这是一种原始的方式，要求工作人员清楚图像的存储过程。
   (2)图像自己路由到指定的地点。通过配置，使得图像能够自动存储到需要他的地方。这种半自动化的方式对于定点工作比较合适。一旦工作地点改变，系统配置需要变化。这种方式不适合以后的流动工作方式，并且人员效率明显没有下面说的第三种高。
   (3)图像自己路由到指定的人。通过配置，和人员工作管理结合起来，能够形成工作流，最大简化工作过程，提高工作效率。
   　　在信息化社会，大多数工作都是信息的发布和收集的过程，面对庞大的影像数据，如何使这些数据的收集和发布自动化是PACS的任务。以上两种分法都体现了这一思想。
   四、PACS建设设计原则
   (1)简单、实用：做到操作简单，方便医生掌握，保证医生在最快时间内完成操作。
   (2)标准、先进、扩展性：采用国际标准，利用最新的计算机技术和网络技术，以保证系统的先进性。兼顾信息技术的发展，注重系统的扩展功能。
   (3)整体性包含RIS：遵循硬件、系统软件、应用软件及用户界面整体设计原则，采用面向对象的设计方法，便于系统维护和升级。
   (4)可靠稳定性：系统的可靠稳定的运行至关重要，应具有容错能力、设置数据备份及恢复机制。

来源：https://blog.csdn.net/weixin_34029949/article/details/86035156
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