第十章 图像存储与传输系统

1、第十章 图像存储与传输系统湖北民族学院附属医院放射科2012.2.25第一节 PACS的发展及应用评价 医学影像存储与传输系统（picture archiving and communication system,PACS）是以高速计算机设备及海量存储介质为基础，以高速传输网络与医学影像设备相结合，利用先进的数字化信息技术将各种医学影像检查所获得的影像、诊断报告信息等，进行数字化存储和管理，并可实现影像信息本地及远程查询、浏览、打印等功能。一、发展 PACS的概念提出于80年代初。建立PACS的想法主要是由两个主要因素引起的：n 一是数字化影像设备，如CT设备等的产生使得医学影像能够直接从检查

2、设备中获取；n 另一个是计算机技术的发展，使得大容量数字信息的存储、通讯和显示都能够实现。 在80年代初期，欧洲、美国等发达国家基于大型计算机的医院管理信息系统已经基本完成了研究阶段而转向实施，研究工作在80年代中就逐步转向为医疗服务的系统，如临床信息系统，PACS等方面。在欧洲、日本和美国等相继建立起研究PACS的实验室和实验系统。随着技术的发展，到90年代初期已经陆续建立起一些实用的PACS。l 在80年代中后期所研究的医学影像系统主要采用的是专用设备，整个系统的价格非常昂贵。l 到90年代中期，计算机图形工作站的产生和网络通讯技术的发展，使得PACS的整体价格有所下降。l 进入90年代后

3、期，微机性能的迅速提高，网络的高速发展，使得PACS可以建立在一个能被较多医院接受的水平上。 1982年美国放射学会（ACR）和电器制造协会（NEMA）联合组织了一个研究组，1985年制定出了一套数字化医学影像的格式标准，即ACR-NEMA1.0标准，随后在1988年完成了ACR-NEMA2.0。l 随着网络技术的发展，人们认识到仅有图像格式标准还不够，通讯标准在PACS中也起着非常重要的作用。随即在1993年由ACR和NEMA在ACR-NEMA2.0标准的基础上，增加了通讯方面的规范；l 同时按照影像学检查信息流特点的E-R模型重新修改了图像格式中部分信息的定义，制定了DICOM 3.0标准

4、。 目前，一些主要的医疗仪器公司，如GE、PHILIPS、西门子、柯达等，所生产的大型影像检查设备都配有支持DICOM标准的通讯模块或工作站，也有许多专门制造影像系统的公司生产支持DICOM标准的影像处理、显示、存储系统。 l DICOM标准也在不断的更新，它所支持的医学影像种类也不断地增加，已经从原来ACR-NEMA标准只支持放射影像扩展到支持内窥镜、病理等其他影像。也有学者在研究处理医学图形、声音等信息。l 同时也有人研究DICOM与其他医学信息传输标准的沟通，如HL7（Health Level Seven）等。二、应用评价 （一）一个完整的PACS应该具备： 1、用于诊断、诊断报告、会诊

5、以及远程工作站操作时，提供影像的查看功能。 2、在存储介质上对医学图像进行短期、长期的归档保存功能。 3、利用局域网或公用通讯设施进行影像的传输通讯功能 4、为用户提供与其他医疗设施和科室信息系统进行集成的界面。 （二）PACS的主要特点是： 1、根本改变传统放射科检查-诊断工作流程和方式，提高了工作效率。即PACS与RIS、HIS相连接。 2、提供一种多点同时接受诊断信息的工作方式，图像容易调阅和相互参照对比。 3、无胶片化管理，节约了胶片开支及其管理费用。 4、便于图像传递和交流，实现放射影像数据共享。 5、数字图像可以很方便地无损复制备份，保留原始图像数据。 6、图像传输迅速及时，可开展

6、复合影像诊断、多学科会诊，克服时间和地域上的限制，特别适合急诊、会诊。 7、有利于提高医疗质量、缩短患者在医院的滞留时间，从而为医院带来显著的经济效益和社会效益。第二节 PACS的基本组成 一、基本构架 （一）PACS工作流程 HIS/RIS将患者基本信息和影像检查申请中的临床需求信息通过数据库网关,发送给影像检查设备、临床采集网关、PACS控制器以及影像工作站。影像检查设备通过采集网关将获得的图像传送给PACS控制器，通过应用服务器进行数字化处理，即压缩、存储和打印等，同时也传送给工作站。在工作站上，影像科医生可以阅览、后处理、诊断，并完成诊断报告发送给临床科室。. （二）PACS网络硬件架

7、构一套完整PACS网络硬件架构主要由数字化采集部分、图像存储部分、图像显示部分、网络部分、与HIS/RIS集成接口、PACS服务器以及网络交换机和数据备份存储设备等构成。、图像数字化采集 包括临床使用的各种影像设备，如CT、DR、MRI、DSA、CR等。 2、图像存储 包括服务器、磁盘阵列、集成传输、数据库管理、图像处理服务器软件。 3、存储装置 目前常用的有硬（磁）盘，磁盘阵列，光盘，磁带机等。 4、网络设备 目前常用的为以太网，正在发展的有ATM网。（三）PACS操作系统及控制软件 应用软件是计算机系统的灵魂，比较重要的有操作系统软件、数据库管理软件和终端应用软件。二、数字化图像采集 数字

8、化图像采集的流程是登记工作站手工录入或直接从HIS获取患者的检查信息，经worklist发送到影像检查设备，检查完成后将图像数据输入PACS中心服务器。 图像的采集主要有以下几种方式： 1、DICOM采集 2、非标准DICOM数字采集 3、视频采集 4、胶片扫描 三、图像压缩与存储 （一）PACS的图像压缩（二）图像的储存存储系统必须具备的特性：、医学图像数据和相关信息的完整性。 2、保证数据查询的高效率以及存储的低 代价 3、系统信息的安全性。 四、图像处理与管理 （一）图像的处理 1、窗宽、窗位调节功能 2、预置功能 3、滤波功能 4、播放功能 5、CT值曲线 6、CT、MRI值的测量 7、求平均值 8、保存功能 9、显示器的分辨率和亮度调节 （二）图像的管理 五、与HIS和RIS的网络集成 PACS的总体设计一般包括与RIS的集成，然后再与HIS集成，PACS与RIS及HIS集成才能充分体现PACS的功能。（一）放射医疗学信息管理系统也即RIS，其基本功能包括：、预约登记功能 2、分诊功能 3、诊断报告功能 4、模板功能 5、查询及统计功能（二）医院信息管理系统 即HIS，是利用电子计算机和通讯设备，为医院所属各部门提供对病人诊疗信息和行政管理信息的收集、存储、处理、提取及数据交换的能力，并满足所有授权用户的功能需求。（三）HISRISPACS集成、集成的基本原