医学影像数字化
北京医院PACS系统简介
走出应用孤岛
建立PACS之前要解决的问题
PACS 如何规划
SAN有沃土
医学影像数字化
解放军总医院放射科 邱本胜
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---- 一些发达国家的大医院里，早在20世纪80年代初就建成了完善的医院管理信息系统 (HIS)，近几年国内各医院也都在争先恐后地建立自己的HIS系统，但在整个信息化建设中，数字化成像技术一直是一个难题。目前，真正能够建立起全院性的PACS(集成的医学成像系统)的医院还为数不多，这些问题很大程度上是由于PACS与HIS及其他系统没有实现很好的集成。怎样保证先进的PACS系统能够在正确的地点、合适的时间最大限度地提高医生的诊断质量和效率，是我们需要不断探讨的问题。
----医学影像在医学诊断和教学科研中占有极为重要的地位。然而，目前医学影像的保存方式仍然是以胶片为主，这种保存方式存在着费用高、管理困难和影像资料共享困难等诸多问题。此外，随着计算机在医学临床应用的日益增加，医学影像作为电子病历的一个重要组成部分，正在逐步走向数字化和网络化。随着计算机技术的发展以及大容量存储介质和影像压缩技术的应用，医学影像的数字化存储已成为可能。通信网络技术的发展也使医学影像可以迅速传输，可方便地实现影像资料共享和远程会诊等功能。
PACS来龙去脉
----PACS是医学影像存档和通信系统（Picture Archiving and Communication System）的英文缩写。它以高速计算机设备为基础，以高速网络联接各种影像设备和相关科室，利用大容量磁、光存储技术，以数字化的方法存储、管理、传送和显示医学影像及其相关信息，具有影像质量高，存储、传输和复制无失真、传送迅速、影像资料可共享等突出的特点，是实现医学影像信息管理的重要条件。
----PACS系统与起源于20世纪50年代的远程医学 (Telemedicine)有极其密切的联系，可以说PACS是实现未来远程医学的基础。远程医学可以分为三类：远程医学教育(Teleeducation)、远程会诊(Teleconsultation)和远程诊断 (Telediagnosis)。
----国内的远程医疗一般是使用视频会议系统进行双方的通信，病人信息和诊断影像通过视频方式传递，影像质量得不到保证，与通过胶片观察有明显的差距。如果有PACS支持，则可以实时传递数字化的CT等医学影像，影像质量几乎没有损失，再加上HIS的集成功能，就可以实现真正意义上的远程诊断。
----PACS的发展是在20世纪80年代初，它对数据存储容量、网络技术和通信速率等方面都有很高的要求。当时的计算机和网络技术还不能很好地解决这些问题，而且各种不同厂家的影像系统由于缺乏统一标准而在设备互联、影像传输方面存在障碍。所以在最初几年，过高的价格和有限的性能限制了PACS迅速发展和推广应用。
网络推动PACS的发展
----1990年后，大容量低成本光介质存储技术、光纤和高速网络通信技术趋于成熟，产品价格大幅度降低。计算机运行速度的提高，使得对影像的实时分析成为可能。此外，对医学影像和信息进行计算机智能化处理后，可使影像诊断摒弃传统的肉眼观察和主观判断。借助计算机技术，可以对影像的像素点进行分析、计算和处理，得出相关的各类数据，为医学诊断提供更客观的信息。最新的计算机技术不但可以提供形态影像，还可以提供功能影像，使医学影像诊断技术走向更深层次。再加上医疗界对“无胶片”诊断需求的不断实现和具体化，PACS进入了一个高度发展的实用化阶段。
----为解决不同厂商影像设备的互联问题，美国放射学会ACR （American College of Radiology）和美国国家电器制造商协会NEMA（National Electrical Manufacturers Association）制订了DICOM 3.0（Digital Imaging and Communications in Medicine，医学数字影像通信）标准，用来规范不同厂商影像设备和PACS设备的互联和通信。目前，越来越多的医疗设备厂商宣布支持DICOM标准。也就是说，这些厂商的医学影像设备自身带有计算机，可以通过符合DICOM规范的接口与其他医学影像设备进行通信和交换影像数据。国际上大多数影像设备制造商已经认识到，只有让自己的产品符合为公众所认可的统一标准(即DICOM 3.0)，其产品才能具有生命力和发展前途。在美国，医学影像设备如果不支持DICOM标准，将不允许投放市场。这个由ACRNEMA标准发展来的DICOM 3.0标准，使医学影像及相关信息在计算机间的传送有了一个统一的标准，也使医学影像的数字化存储和通信成为可能。通过数据接口与Internet接通，就可以进行医学影像信息的远程传输，实现异地会诊等功能。
----目前在国外，主要医疗影像设备的生产厂商在研究设备的同时，也在大力研究PACS系统。在国内，医院计算机应用水平还较低，基本上还处在建立医院管理信息系统阶段，而真正拥有大型PACS系统的医院几乎没有。解放军总医院已经开始与国外知名的医疗影像设备和PACS厂商合作，以兼容性好、价格低廉、界面友好、功能强大、具有中文HIS系统接口、易于维护等特性为努力方向，积极建设真正符合中国国情的PACS系统。
北京医院PACS系统简介
北京医院医学工程科高工 李铁
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---- 1997年北京医院建立了相机网络，将分别安装在4座楼中的4台Agfa 3300P相机连成网络，使网上的设备可以在任何一台相机上出片。MG3000相当于网关（Gateway），它可以通过接口板将设备要传送的图像送入局域网。每台MG3000最多可连接三台设备。MR1、 CT1、CT2、UFCT、DSA、X1和X2都采用这种方式连接。另外也可将一些设备的图像直接通过发送接收器（transceiver）与MG3000的网络口相连，从而进入局域网，实现在任何一台相机上出片。MR2、WS1、WS2和CR即是用第二种方法连接的。采用第二种方式，由于不必购买硬件接口板，因而可节约大量的费用，且理论上可以连接多达256 台设备。如果采用接口板方式连接一台设备，在Agfa的相机上实现打印功能，大约需1.2 万美元。
----1999年我们完成了PACS的一、二期工程，先将CT、 MRI、WS（工作站）、DSA和数字胃肠等6台设备接入PACS，而后将5台阅片台（Viewer）接入系统，以中心存储服务器实现集中存档。每台设备可将其图像传到中心服务器存储，阅片台可从中心服务器获取图像进行读片。作为第三期工作计划，我们准备让系统工作一段时间，考验其稳定性，而后再考虑与RIS（放射科信息系统）和HIS （医院信息系统）的连接以及远程诊断的问题，并将更多的设备接入系统。
走出应用孤岛
GE医疗系统部 尹宏
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---- 医学影像的成像技术从最初的X射线成像发展到现在的多种数字成像，经历了百余年的历史。随着数字化信息时代的来临，各种计算机技术和数字化影像技术已应用于先进的诊断成像设备中，并广泛地应用于临床，例如大家熟悉的CT和MR，其控制台通常采用的是Unix系统。同时，各种成像设备的扫描结果——影像，也是遵循国际标准格式的数字化影像。但遗憾的是，由于国内医疗机构计算机网络基础薄弱加上传统工作流程的沿袭，这些成像设备大多像一个个孤岛一样，而宝贵的数字化影像信息依然采用原始的胶片打印输出，存放不方便，利用也不充分。
----一边是投入巨资引进具有国际先进水平的高档诊断设备，一边却是耗费大量人力物力的原始手工作业。如何解决这些矛盾，建立集成化的数字影像系统，真正改善原始的工作流程，使包括医疗影像在内的各种患者信息完全以电子化的方式在医疗机构中实现高效的管理和交流，这是一门集医学、放射影像、数字化影像、计算机和网络通信等多种技术的综合性工程，更是一项包括实施和服务的系统工程。应用需求
----PACS的基本功能是帮助医院简化和加速医学影像的显示、归档和共享使用。现在的 PACS系统主要针对以下三种应用需求：
医生通过系统的显示和诊断模块，对病人的医学影像进行显示、处理和诊断。这样可以使医生突破胶片的局限，对病人的影像进行全方位的处理和观察，以便得出更准确的诊断结论。
多科室会诊系统，使医生们可以在各自的办公室里对某个病人实施共同诊断。
医院以外的病人或医生可以通过 PACS系统的远程医疗模块对医院内部允许访问的病人影像资料进行远程访问，以便进行远程会诊和远程教学。
----根据数据的流动和存储，可对PACS作以下分类：
集中式归档系统：对数据采取集中化存储管理，每个用户可以在任何时间、任何地点访问每一帧影像。这种结构要求系统具有很高的网络传输速率。
分布式归档系统：将影像数据和其他病人数据分散存储和管理，每个工作区有自己的局部数据存储设备，采取自动预先提取(Pre-Fetch)算法将影像数据传送给提出请求的地方。这种结构的安全性比较好，但比较复杂，实现比较困难。
多服务器系统：这种结构的特性介于上述两者之间，采用2个通信网络：一个是普通的局域网，用于传送普通数据；另一个是高速宽带网，用于传输数据量较大的影像数据。
相关标准
----实现医疗数字影像设备及网络的集成化，标准是一个基础性的关键问题，当前有两个国际标准是我们必须遵守的：
----• 医学数字影像通信标准（Digital Imaging and Communication in Medicine，DICOM 3.0)
----这是一种规定数字医学影像和相关信息格式及信息交换方法的标准，由代表医学影像设备使用者的美国放射学会ACR（American College of Radiology）和美国国家电器制造商协会 NEMA（National Electrical Manufacturers Association）共同制定。 DICOM 3.0公布于1992年，用来规范不同厂商的影像设备和PACS 设备的互联和通信。DICOM 3.0规定了遵从这个标准的设备如何对命令和传输的数据作出反应。通过服务类(Service Class)的定义规定了命令和相关数据的语义。DICOM 3.0不仅为影像和图形，而且为研究和报告等其他内容引
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