华中科技大学医学影像学 (10)

1、 ( picture archiving and communication systems，PACS) 华中科技大学华中科技大学同济医院同济医院 黄文华黄文华 PACS是医院用于管理医疗设备产生的医学影像信息的系统，是RIS和HIS的重要组成部分。它集计算机 、图像压缩与网络传输技术于一体，实现了影像的存储、传输和处理。一一 概述概述 目前很多大中型医院都装备了大量现代化的、先进的影像诊断设备，对于这些设备所产生的大量影像信息，其管理是滞后的（用纸张、胶片），这不仅浪费了大量的人力、物力和空间资源，更重要的是影像质量无法保证，大量的宝贵资料被丢失、损坏。而且存在借阅手续复杂，信息流通慢等问题

2、。一一 概述概述 同时放射科医生传统的诊断方式是依据胶片，凭借自己的诊断经验判断是否有病变，这种诊断方式使整张胶片信息没有得到充分利用，很难观察到更细微的局部 信息，仅利用胶片诊断有 很大的主观性，而且医学 图像资源的不可共享阻碍 了医疗教学和医生诊断水 平的普遍提高。一一 概述概述 随着数字化技术尤其是计算机技术的飞速发展，在医疗领域使用数字化方式存储影像信息，取代胶片保存影像的手段的想法产生了， PACS正是这种思想 发展的结果。 一一 概述概述病人登记在控制台上重新录入病人的资料查找原有的影像档案扫描检查G EYM SCT将胶片存放到片库将胶片归档临床借阅胶片及报告返还胶片和报告诊断医生

3、诊断及审核打印胶片确认打印质量传送到诊断室一一 概述概述PACS工作流分析工作流分析电子申请单电子申请单/RIS /RIS 预约预约扫描检查扫描检查诊断医生诊断和报告诊断医生诊断和报告临床医生查看临床医生查看影像和相关报告影像和相关报告PACS实现全数字化流程，仅需一次登记实现全数字化流程，仅需一次登记一一 概述概述examination ordersHISReportRepositoryimagesstoredpatientinformationRISimagesretrievedPACSprocedurescheduledPrefetch any relevantprior studies

4、modalityworklistreportreportRegistrationOrders PlacedOrders FilledFilmFilmFolderImage Manager& ArchiveFilmLightboxreportDiagnosticWorkstationModalityacquisitioncompletedacquisitioncompletedimagesprintedAcquisitionModality目前医院工作流程目前医院工作流程一一 概述概述 集中管理模式（central management）：由1个功能强大的中央管理系统（服务器）及中央影像存储系统

5、（central archiving）服务于所有PACS设备和影像，其特点为提供集中的、全面的系统运行和管理服务，即集中控制，集中处理。 2.分布式管理模式（distributed management）：PACS由多个相对独立的亚单元（系统）组成，每一亚单元有独立的存储管理系统，可以设定或不设中央管理服务器，但通常应具有一个逻辑上的中央管理系统（平台）。 一一 概述概述 1.集中管理模式结构图集中管理模式结构图一一 概述概述放射科信息系统放射科信息系统(RIS)(RIS)化验室设备化验室信息系统(LIS)医生医生病人病人医院管理者医院管理者医院管理信息系统(MIS)药剂科门诊收费器材人事财务

6、院长临床信息系统(CIS)监护等设备心脏诊断设备心血管信息系统2.分布管理模式结构图分布管理模式结构图一一 概述概述 小型PACS（mini-PACS）：局限于单一医学影像部门或影像亚专业单元范围内。 2.院内图像发布系统（inte hospital image distribution,IHID）:是影像科范围内的图像传输网络。 3.医院内实施的完整PACS（full hospital PACS）：除影像科外，还给相关科室提供影像服务。该系统可用于临床和医学影像学教育。 4.大型PACS(full-service ):包括所有医学成像设备，有独立的影像存储及管理亚系统，有足够量的存储空间、临

7、床的影像浏览终端、会诊系统和远程放射学服务。 一一 概述概述一一 概述概述 1.医学数字影像传输（digital imaging and communications in medicine, DICOM） 1985年ACR-NEMA标准版本1.0发布 1988年ACR-NEMA标准版本2.0发布 1996年ACR-NEMA标准版本3.0发布 DICOM 3.0标准使医学图像及相关信息在计算机间传送了一个统一的标准，使得医学图像的数字化存储和通讯成为可能，并通过数据接口与互联网接通，就可以进行医学图像信息的远程传输，实现异地会诊等功能。 2.HL7（Health Level 7） 一一 概述概

8、述1.图像数据输入 DICOM 标准和非DICOM 标准2.图像数据存储 在线存储、近线存储和离线存储3.传输网络 (1) 以太网、光纤分布式数据接口网（FDDL）和高速异步传输模式网（ATM） （2）网络协议标准：传输控制协议（Transmission Control Protocol ， ICP ）和网际协议（Internet Protocol ， IP ） 4.显示工作站二二 PACSPACS的组成与工作原理的组成与工作原理二二 PACSPACS的组成与工作原理的组成与工作原理 以计算机网络技术为基础，通过数字接口（DICOM 3.0），直接获取数字影像设备形成的原始图像数据，这些图像经

9、过图像压缩，存储在硬盘、光盘或磁带储存器里。用户从储存器里直接调用图像，在图像显示终端上，对图像进行增强变换、局部放缩、旋转平移以及各种滤波分析，得出更加清晰的图像和有关的量化数据，为医疗诊断提供更客观的依据，在很大程度上减小了主观因素。二二 PACSPACS的组成与工作原理的组成与工作原理影像科内部影像科以外影像检查设备DICOM WorkListMPPSPACS服务器传送影像临床科室影像终端影像诊断工作站影像诊断登记预约.RISWorkList服务器插入WorkList记录HIS工作站RIS服务器数据交换、电子预约确认HIS服务器PACS服务器Auto Route影像检查完成确认二二 PA

10、CSPACS的组成与工作原理的组成与工作原理工作流程：工作流程：登记登记 工作站工作站诊断工作站诊断工作站DR1打印照片打印照片照片打印工作站照片打印工作站DR2服务器服务器打印报告打印报告特点：特点： 建立建立mini PACS，图像以，图像以DICOM模式进行传输、存储模式进行传输、存储 多台多台DR共用一台或多台激光相机；共用一台或多台激光相机； 引入照片列印工作站，与诊断工作站并行分离；引入照片列印工作站，与诊断工作站并行分离； 多线并行工作流程。多线并行工作流程。小型小型 PACS的工作流程的工作流程二二 PACSPACS的组成与工作原理的组成与工作原理网络激光相机网络激光相机DR1

11、登记工作站登记工作站诊断工作站诊断工作站DR2登记工作站登记工作站服务器服务器胶片打印工作站胶片打印工作站网络打印机网络打印机小型小型 PACS的工作流程的工作流程二二 PACSPACS的组成与工作原理的组成与工作原理u1.图像存储与管理u2.图像查询与后处理u3.图像传输与远程会诊u4.医疗、教学、科研有机结合三三 PACSPACS的功能及相关问题的功能及相关问题具有国际先进水平的诊断设备vs原始的手工作业（费时、费力!)保存胶片需要很大的存放空间胶片的丢失、片损和影像信息丢失查找、使用、管理困难不便于传输，影像资料共享难，后期应用存在严重局限三三 PACSPACS的功能及相关问题的功能及相

12、关问题现现胶胶片片存存储储方方式式应用PACS后三三 PACSPACS的功能及相关问题的功能及相关问题C l i ni cal and Econom i c Benefi ts of Fl at Panel D i gi tal XC l i ni cal and Econom i c Benefi ts of Fl at Panel D i gi tal X- -R ayR ayD etectedD etectedC ancersC ancers65-80%65-80%F F D M /F F D M /U ltrasoundU ltrasoundP athologyP athologyP

13、rocessingP rocessing3D M am m o3D M am m ographygraphyC om puterC om puterA idedA idedD iagnosisD iagnosis未探明的乳腺癌未探明的乳腺癌T T o o d d a a y y3 3 D D M Ma a m mm mo og g r ra a p p h h y yF F F F D D M MU U l lt tr ra a s s o o u u n n d dP P a a t th h o o l lo o g g y yP P r ro o c c e e s s s s i in

14、 n g gC C o o m mp p u u t te e r rA A i id d e e d dD D i ia a g g n n o o s s i is s0 01 1 0 0 , ,0 0 0 0 0 02 2 0 0 , ,0 0 0 0 0 03 3 0 0 , ,0 0 0 0 0 04 4 0 0 , ,0 0 0 0 0 0计算器辅助诊断计算器辅助诊断系统系统今天今天.下个下个10年年病理学染色处理病理学染色处理数字乳腺摄影数字乳腺摄影与超声融合与超声融合3D 乳腺乳腺图图像像查查询询与与后后处处理理三三 PACSPACS的功能及相关问题的功能及相关问题医学数据医学

15、数据医学影像医学影像治疗治疗护理护理Patient Moves FasterThan the DataTodays Integration Medium三三 PACSPACS的功能及相关问题的功能及相关问题远程会诊远程会诊三三 PACSPACS的功能及相关问题的功能及相关问题随时随地获得正确而可靠的信息随时随地获得正确而可靠的信息数数字字化化医医院院的的临临床床医医疗疗三三 PACSPACS的功能及相关问题的功能及相关问题教学教学三三 PACSPACS的功能及相关问题的功能及相关问题教学教学三三 PACSPACS的功能及相关问题的功能及相关问题u医院信息系统（hospital informat

16、ion system，HIS）u放射科信息系统（radiology information system,RIS）uPACS 由于病人的数据主要是存储在HIS/RIS中，而图像及相关数据又是存储在PACS中，为了实现信息交互，PACS应当遵循HL7的标准。PACS能否与HIS/RIS集成是衡量PACS成功与否的重要指标。只有实现无缝连接，才能真正有效地利用信息资源，充分发挥PACS的优势。三三 PACSPACS的功能及相关问题的功能及相关问题放射科信息系统放射科信息系统(RIS)(RIS)化验室设备化验室信息系统(LIS)医生医生病人病人医院管理者医院管理者医院管理信息系统(HIS)(HIS)

17、药剂科门诊收费器材人事财务院长临床信息系统(CIS)监护等设备心脏诊断设备心血管信息系统三三 PACSPACS的功能及相关问题的功能及相关问题u一张X线照片的信息量，相当于1500多页400字稿纸写满汉字的信息量，而一个30、48cm的光盘也只能存储2000张X光照片的信息。 u图像压缩标准有： JPEG（joint photographic expert group，联合图片专家组） MPEG（moving picture expert group，运动图像专家组） 它们分别适用于静止图像和运动图像的压缩编码。医学图像大多为静止图像，应根据JPEG标准实施压缩。JPEG不仅可以压缩数字X线图

18、像，而且适用于CT、MRI、DSA及超声等一切灰度图像及真彩色图像的压缩。 三三 PACSPACS的功能及相关问题的功能及相关问题u系统维护u合法用户和权限设置u防范计算机病毒三三 PACSPACS的功能及相关问题的功能及相关问题PACS是是21世纪放射影像学的发展方向世纪放射影像学的发展方向!全新的工作流程，全新的工作流程，提高工作效率提高工作效率,最大限度的减少差错最大限度的减少差错全新的软阅读方式全新的软阅读方式,更好的帮助医生进行诊断，通过技术手段提高诊更好的帮助医生进行诊断，通过技术手段提高诊断准确性断准确性.降低误诊率降低误诊率缩短病人的等待时间缩短病人的等待时间,提高病人的满意度提高病人的满意度数字化存储方式，数字化存储方式，集中管理集中管理.节约空间节约空间,长期无损保存长期无损保存(15年以上年以上,适应适应举证倒置的实施举证倒置的实施)保存珍贵的临床经验和病例资料，保存珍贵的临床经验和病例资料，方便开展后期应用和人才培养方便开展后期应用和人才培养通过单机效率的提高和流程上的优化通过单机效率的提高和流程上的优化,提高医院的经济效益提高医院的经济效益数字化管理，数字化管理，提高医院在业内的知名度和竞争力提高医院在业内的知名度和竞争力四四 PACS的临床应用的临床应用过程过程传统工作流传统工作流PACS工作流工作流登记报到登记报到2-3分钟分钟1