醫(yī)學(xué)影像存檔與通訊系統(tǒng)(PACS)組成與高速存儲

 PACS的組成

    硬件主要有接口設(shè)備、存儲設(shè)備、主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和顯示系統(tǒng)。軟件的功能包括通訊、數(shù)據(jù)庫管理、存儲管理、任務(wù)調(diào)度、錯誤處理和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控等。

1. 醫(yī)學(xué)圖像獲?。簩τ谛碌臄?shù)字化成像設(shè)備，如CT、MRI、DR、ECT等，多有符合DICOM3.0的標(biāo)準(zhǔn)接口，可以直接從數(shù)字接口采集圖像數(shù)據(jù)，PACS的連接較為容易；對較早使用的數(shù)字化設(shè)備，由于無標(biāo)準(zhǔn)的DICOM接口，各個生產(chǎn)廠家的數(shù)字格式和壓縮方式不同，需要解決接口問題才能進(jìn)行連接。對于模擬圖像的采集，最近的DICOM標(biāo)準(zhǔn)也相應(yīng)的規(guī)定。

2. 大容量數(shù)據(jù)存貯：

   圖像的存儲需要解決在線瀏覽30天左右的所有住院病人圖像，一般以大容量的陣列硬盤作為存儲介質(zhì)；對半年至一年的圖像資料采用磁光盤存儲；超過一年的圖像資料一般以磁帶、DVD或CD-R等介質(zhì)存儲，需手工檢索。

  3. 圖像顯示和處理：需要相應(yīng)的專業(yè)圖像處理軟件，具有對醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行各種后處理和統(tǒng)計分析的各種功能，電影回放、三維重建、多切面重建等。圖像顯示根據(jù)原始圖像的不同需要不同顯示分辨率的顯示器，如DR需要2.5K以上的分辨率，對CT和MRI的要求相對較低。

  4. 數(shù)據(jù)庫管理：圖像數(shù)據(jù)庫管理對PACS非常重要。需要具有安全、可靠、穩(wěn)定和兼容性好的大型的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)如Orcale、SQL server等。對醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)庫應(yīng)用管理程序的設(shè)計應(yīng)根據(jù)工作流程、數(shù)據(jù)類型、分類、病人資料等需求做到高效、安全、穩(wěn)定、易于使用。同時和HIS、RIS進(jìn)行良好的整合，實現(xiàn)真正的資源共享。

   5. 影像傳輸?shù)木钟蚧驈V域網(wǎng)絡(luò)：要求標(biāo)準(zhǔn)化、結(jié)構(gòu)開放、擴(kuò)展性好、可連接性好、穩(wěn)定性好。需要100M高速以太網(wǎng)以上的連接帶寬，使DICOM圖像傳輸速度符合臨床應(yīng)用的要求。同時根據(jù)需要配置Web服務(wù)器與Internet連接，作為遠(yuǎn)程會診的窗口。

• 應(yīng)用模式與解決方案

   方案的設(shè)計是一個非常重要的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，其關(guān)系到投資效益比、資源利用效率、系統(tǒng)運行穩(wěn)定性、可靠性和是否可升級擴(kuò)展等問題。因此，PACS的設(shè)計過程的論證必須包括：現(xiàn)有影像設(shè)備現(xiàn)狀；醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的狀況；需增加的設(shè)備和相應(yīng)的發(fā)展規(guī)劃；系統(tǒng)功能要求；管理流程的設(shè)計；投資效益比等，最終獲得合理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和設(shè)計模式。
　　
1 PACS規(guī)模特點　
按規(guī)模和應(yīng)用功能將PACS分為三類：
　　1.全規(guī)模PACS(full-service PACS): 涵蓋全放射科或醫(yī)學(xué)影像學(xué)科范圍，包括所有醫(yī)學(xué)成像設(shè)備、有獨立的影像存儲及管理亞系統(tǒng)、足夠量的軟拷貝顯示和硬拷貝輸出設(shè)備，以及臨床影像瀏覽、會診系統(tǒng)和遠(yuǎn)程放射學(xué)服務(wù)。采用模塊化結(jié)構(gòu)、開放性架構(gòu)與醫(yī)院信息系統(tǒng)/放射信息系統(tǒng)(HIS/RIS) 整合良好。
　　2.數(shù)字化PACS(digital PACS)：包括常規(guī)X-線影像以外的所有數(shù)字影像設(shè)備(如CT、MRI、DSA等)，常規(guī)X線影像可經(jīng)膠片數(shù)字化儀進(jìn)入PACS。具備獨立的影像存儲及管理亞系統(tǒng)和必要的軟、硬拷貝輸出設(shè)備。
　　3.小型PACS(mini-PACS)：局限于單一醫(yī)學(xué)影像部門或影像亞專業(yè)單元范圍內(nèi)，在醫(yī)學(xué)影像學(xué)科內(nèi)部分地實現(xiàn)影像的數(shù)字化傳輸、存儲和軟拷貝顯示功能。
　　2 PACS方案設(shè)計及實現(xiàn)模式
　　　1.標(biāo)準(zhǔn)框架模式設(shè)計： 采用模塊化結(jié)構(gòu)，影像及其相關(guān)信息主要在DICOM標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的框架內(nèi)交流，并具有基本的流程管理系統(tǒng)對影像的流向和運作進(jìn)行管理和控制。非DICOM設(shè)備經(jīng)相應(yīng)接口或DICOM網(wǎng)關(guān)(DICOM gateway)類設(shè)備連接至PACS。具備獨立的影像工作站序列(包括診斷工作站、后處理工作站和瀏覽工作站等)。裝備有影像硬拷貝輸出設(shè)備(如激光膠片打印機(jī)等)。具備或能夠擴(kuò)展其他影像服務(wù)(如遠(yuǎn)程放射學(xué)和HIS/RIS接口系統(tǒng)等)。該模式具有標(biāo)準(zhǔn)化、 開放式、多功能、易升級、易擴(kuò)展及系統(tǒng)順應(yīng)性和穩(wěn)定性好等特點。實現(xiàn)方式可一步到位或分階段實現(xiàn)。此系統(tǒng)需要較大的投資。 #p#page_title#e#
　　2.單一平臺模式設(shè)計：影像管理系統(tǒng)、影像顯示和(或)瀏覽系統(tǒng)、影像存儲及數(shù)據(jù)庫管理等均整合在同一軟件系統(tǒng)框架內(nèi)，因此可用單一硬件(如工作站)單元實現(xiàn)PACS主要的管理和操作功能。系統(tǒng)應(yīng)完全遵從DICOM標(biāo)準(zhǔn)，非DICOM影像可經(jīng)相應(yīng)接口或DICOM網(wǎng)關(guān)或直接輸入。其特點是初始投資力度小，易于實現(xiàn)。如將該模式應(yīng)用于較大的系統(tǒng)，可能會出現(xiàn)系統(tǒng)的順應(yīng)性和穩(wěn)定性不足。
不同醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像部門的設(shè)備序列、投資狀況、技術(shù)支持水平存在較大差別，PACS方案的設(shè)計應(yīng)立足于各自的實際情況進(jìn)行，量體裁衣，方能達(dá)到PACS的預(yù)期目的及效果。目前，國內(nèi)PACS的發(fā)展無論從認(rèn)識或?qū)嵺`上均處于起步階段，因此，遵循高起點、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計、根據(jù)投資狀況及對技術(shù)的駕馭程度階段性實施，是符合中國國情的PACS發(fā)展原則。
三． 應(yīng)用與前景
   對于放射影像診斷來講，以醫(yī)學(xué)影像存檔與通訊系統(tǒng)(PACS)的軟拷貝取代沿襲百年的膠片硬拷貝無疑是一次巨大的變革。實現(xiàn)這種變革并非一帆風(fēng)順，更不會一蹴而就。在美國和日本的早期PACS系統(tǒng)中不乏備受放射醫(yī)生冷落而棄之不用的事例。隨著網(wǎng)絡(luò)、計算機(jī)和相關(guān)影像醫(yī)學(xué)設(shè)備的發(fā)展，圖像數(shù)字化是大勢所趨。PACS的應(yīng)用也日益得到重視。目前國內(nèi)外均有許多成功的案例。
   在國外，特別是發(fā)達(dá)國家，大型的PACS系統(tǒng)應(yīng)用越來越廣泛。如美國海軍的醫(yī)療系統(tǒng)(DIN-PACS)。它由 GE-Applicare和IBM提供，網(wǎng)絡(luò)類型多元化，采用WAN、LAN、衛(wèi)星系統(tǒng)、無線系統(tǒng)和Internet連接。達(dá)到無膠片化、遠(yuǎn)程會診和全面的醫(yī)療影像信息資源共享。其第一期的實施金額達(dá)到$250,000,000。韓國的三星醫(yī)院，采用GE的PathSpeed PACS系統(tǒng)整個醫(yī)院實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化，無膠片化，整體效率得到了相當(dāng)大的提高