PACS介绍(28页).doc

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1、-PACS入门知识什么是PACS（医学影像存档与通信系统）?1DICOM3.0标准3PACS RIS HIS的区别与整合5PACS 工作站基本要求7PACS接入设备的几种接口技术8放射介绍8B超介绍9什么是PACS（医学影像存档与通信系统）?什么是PACS（医学影像存档与通信系统）?PACS是英文Picture Archiving & Communication System的缩写，译为“医学影像存档与通信系统”，其组成主要有计算机、网络设备、存储器及软件。PACS用于医院的影像科室，最初主要用于放射科， 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

2、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 类叫法，如几台放射设备的联网称为Mini PACS（微型PACS）；放射科内所有影像设备的联网Radiology PACS（放射科PACS）；全院整体化PACS，实现全院影像资源的共享，称为Hospital PACS。PACS与RIS和HIS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

3、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 lmaging and Communication in 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

4、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。 PACS的主要作用有：联接不同的影像设备（CT、MR、XRAY、超声、核医学等）；存储与管理图像；图像的调用与后处理。 DICOM 是 Digital Imaging and COmmunications in Medicine的缩写，是由ACR (American College of Radiology) 和 NEMA (National Electrical Manufacturers Associatio

5、n)共同制定的医学图像标准，它是让不同厂商不同影像互相交流的语言，是PACS底层的标准协议，它可以做到： （1） 通过网络进行通讯的标准方式，允许一个厂商向另一个厂商的存档系统中存储信息，允许一个厂商查询另一个厂商的存档系统中存储的信息，允许一个厂商从另一个厂商的存档系统中调阅信息； （2） 打印图像的标准方式，允许一个厂商向另一个厂商的打印机打印影像； （3） 存储信息的标准方式，允许一个厂商与另一个厂商使用标准媒体（例如CD）交换信息，提供一个标准的文件格式指定影像和病人数据应该如何存储。 PACS带来的价值 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

6、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

7、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

8、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。 PACS设计原则 （1） 简单、实用：必须站在使用者的角度，尽可能的做到操作简单，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：一定要采用国际标准，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

9、定的运行至关重要，具有容错能力，具备设置数据备份及恢复机制。 （5） 节约性：充分利用医院现有基础设施、设备和信息技术资源，并满足再购置的影像设备随时进入系统，为用户节约投资。 （6） 保密安全性：采用多级保护方式，并提供鉴别、授权、保密、完整性和确认等服务，以满足医疗信息系统所必须的法律和保护隐私的要求。 PACS实施的相关技术 （1） DICOM3.0标准：采用DICOM标准并完全拥有DICOM底层的开发能力至关重要； （2） 图像的存储技术：由于数字化后的图像数据容量巨大，在建立PACS时，存储方案设计和存储介质选择，事先必须全面规划。存储方案关涉到数据容量、保存年 限、调阅频率、数据库

10、管理等多种因素；存储介质要根据存储方案的设计加以选择，对图像的长期海量存储而言，光盘库等大容量存储设备是目前较佳的选择。 （3） 计算机的选择：作为医生使用的计算机由于需要对图像进行处理和显示，所以对计算机的运算速度和显示器的分辨率有较高要求，通常要求奔4以上CPU和至少17寸的高分辨率显示器。 （4） 图像压缩技术：PACS需解决利用有限的存储空间存储更多的图解，利用有限的比特率传输更多的图像。图像数据的压缩和解压缩是PACS关键的技术之一。在PACS中医学图像压缩方法及软件的实现，要考虑编码速度、压缩效果、压缩效率、图像信噪比等因素。 （5） 网络物理结构及网络应用结构：由于图像数据量较大

11、，网络的物理结构的主干网应选用光纤，终端工作站选用100兆以太交换网；图像数据容量不是很大的医院，100兆主干网，10兆到终端工作站即可满足要求。网络应用结构最好采用B/S结构。 （6） 计算机图像处理技术：利用先进的数字图像处理技术，对图像进行处理，突出病灶，结合各种统计数据，为医生做出更精确的病情诊断提供帮助。因此完整的PACS要具备较强的图像处理功能。 （7） 非标准信号的采集和转换。 （8） 系统集成及综合布线。 各种影像设备的接口知识 医院的影像设备主要有CT、 MR 、X光机 、DSA、 CR 、DR、 ECT、 B超、各钟窥镜、各种显微图像。 影像设备的图像输出接口有两大类：DI

12、OCM接口和非标准接口，非标准接口包括视频接口和非标准数字接口，视频接口包括标准视频信号和非标准视频信号。 对于DICOM接口的设备，通过网络线与计算机相连，运用DICOM接收软件即可获得原始的图像资料；对于非标准接口通过DICOM转化器，将其转为DICOM接口，再与计算机相连。DICOM3.0标准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。 PACS(Picture Archiving & Communication System)概述： 信息技术是现代文明的基础，是开展科学研究

13、和技术开发的重要支撑手段，是高技术中的关键技术。信息技术的发展，直接影响着社会生产力和综合国力的变化。 近50年来，由于半导体、计算机和通信技术的迅猛发展，数字化的信息已经渗透到了与人们生活密切相关的各个领域。在医学图像处理领域，随着放射学(Radiology)的迅速发展，为医疗诊断提供了多种人体成像技术，例如：CT、MRI、DSA(数字减影)、NM(核医学成像)、US(超声扫描显像装置)、CR（计算机投影射线照相术）、PET（正电子发射断层X线照相术）等。这些新的医学成像技术为临床诊断提供了丰富的影像学资料，在相当程度上提高了医疗机构的诊断和治疗水平，但同时也使得如何有效地管理、处理和利用大

14、量繁杂的医学图像资料的问题日益突出，急待解决。 计算机技术日新月异的发展，尤其是高速计算设备、网络通讯及图像采集、处理的软、硬件技术的一系列突破性进展，为医学图像的数字化采集、存储、管理、处理、传输及有效利用提供了现实的数字技术基础。由于科技的发展，医疗水平不断提高，各种新的医疗影像设备不断涌现。50年代超声技术运用于医学领域，70年代CT和80年代MRI先后应用于临床。此后基本上每隔两三年就有新种类的医疗影像设备被发明。越来越多的医疗影像设备一方面提高了诊断的准确程度，另一方面带来了新的问题。那就是如何管理这些医疗影像设备产生的数据，如何更好的利用这些设备产生的影像来进行诊断。为了解决这些问

15、题，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-NEMA 1.0标准，随后在1988年完成了ACR-NEMA 2.0，1993年发布3.0版本正式命名为DICOM3.0(Digital Imaging and Communications in Medicine：医疗数字成像和通信)。但是由于各种原因，此标准直到1997年才慢慢被各医疗影像设备厂商接受。此后标准每年都有大变动，涉及到医学影像的每一个角落，特别是最近刚加入标准的SR(结构化报告)涉及了其他标准不敢涉及的领域。同时，标准还在安全性（隐私和

16、授权）方面下了很大的功夫，添加了TSL/SSL，数字签名，数字授权，数据加密支持。为了支持不同领域的数据交换，还增加了XML支持。总之，DICOM标准日新月异不断向前发展。 DICOM标准是设备互联的基础，完全兼容DICOM标准的产品是PACS发展的必然趋势。 PACS系统（Picture Archiving & Communication System），即医学影像的存储和传输系统，它是放射学、影像医学、数字化图像技术、计算机技术及通信技术的结合，它将医学图像资料转化为计算机数字形式，通过高速计算设备及通讯网络，完成对图像信息的采集、存储、管理、处理及传输等功能，使得图像资料得以有效管理和充

17、分利用。 PACS是一个涉及放射医学、影像医学、数字图像技术(采集和处理)、计算机与通讯、C/S体系结构的多媒体DBMS系统，涉及软件工程、图形图像的综合及后处理等多种技术，是一个技术含量高、实践性强的高技术复杂系统。其主要应用方向为： 设备集群使用：从多种影像设备或数字化设备中采集图像；拍照与打印等多种输出设备的 共享与选择； 影像传输与分送：在医院内各科室之间快速传输图像数据；远程传输图像及诊断报告等； 辅助医疗功能：医学图像资料的管理、处理、变换等。PACS RIS HIS的区别与整合名词解释：PACS：医疗图像管理与通信系统Picture Archiving and Communica

18、tions System 主要功能是图像信息的获取、传输与存档和处理；RIS：放射科信息系统Radiology Information System主要功能和应用包括：病人检查预约，影像设备管理与预定，医嘱的输入与管理，病人与设备预约的管理，影像诊断报告和生成与管理，划价，收费；HIS：医院信息系统Hospital Information System主要包括门诊信息管理系统、住院信息管理系统、药库药房信息管理系统、门诊药房管理系统、住院药房管理系统、病案管理系统、院长查询管理系统、导医信息管理系统、社保接口系统等。PACS定义： PACS 是 Picture Archiving and Co

19、mmunications System 的缩写。其主要用途包括：1. 用数字影像数据库 (Image Archival and Management) 来取代传统的胶片库将图像归档2. 用医生诊断工作站 (Review Station) 取代传统胶片与胶片灯3. 用数字影像共享(Image Distribution)取代传统的胶片邮寄4. 用 DICOM 3.0将全院各种医疗影像设备联成一网 (Image Communications)5. 影像处理和计算机辅助诊断 (Image Processing and Computer Aided Diagnoses)6. 通过 Internet 或电

20、话 modem 进行远程诊断与专家会诊 (Teleradiology)PACS 的意义不只是在数字化， 而更重要的是： 疏通工作流程从而提高设备与工作效率和增加收入 省去与胶片相关的费用来降低成本 减少重拍的几率 更新技术来提高竞争力 提高服务质量 吸引优质人才 健全病人资料的自动化管理许多国产 PACS 的一个重要功能是打诊断报告。PACS 分类PACS 有分 mini PACS、PACS 和 Enterprise PACS: mini PACS 一般指的是单一科室或单一影像模式用的，比如说超声波 mini PACS 传统的 PACS 一般指放射科用的 PACS, 一般只管 CT, MRI,

21、 CR/DR，有时包括普通超声波。用于高分辨率组织性灰阶图像看像、简单测量(线性、角度、面积等) 和分析 (区域最大、最小、平均值、均方差等)。 企业 PACS (Enterprise PACS) 是全院、全企业 (包括所有院区和分支) 的 PACS。支持的模式包括五大类 CT、MR、超声波、核医学与正电子和所有 X-光类 (如胸、普通、乳腺、DSA、骨质等等)。在国内和亚洲一些地区还可能包括各种内窥镜、显微镜、心电图等。世界上目前最普及的是放射科灰阶 PACS。会做的厂家特别多。 mini PACS 比较专的有超声波 mini PACS、心脏 mini PACS (大都指的是心导管)、核医学

22、/PET。Enterprise PACS 是最近几年的事情，把放射科 PACS、各科 mini PACS 和多院区远程 PACS 整合加在一起就成了 Enterprise PACS。但是整合要求比较高。PACS 最低要求那么如果有十家公司向您推销 PACS，有 2 万人民币、几十万人民币、几百万、上千万的。到底 PACS 有没有一个最低定义？什么才能称得上 PACS? 大家一则可以回到顶楼看 PACS 的定义，二则可以看看自己的需要。我个人观点是：一套 PACS 最基本组成部分包括图像服务器 (通讯、管理、归档) 和诊断工作站。服务器一般是单主机、或双主机，内部有很大的一个磁盘阵列 (RAID

23、),有些产品还外挂二级储存。工作站一般是一台高档 PC、配单或双屏幕。服务器和工作站内安装有专业 PACS 软件。这套专业软件要可靠，能真正帮助医务人员提高工作效率和服务质量。台湾许多医院要求投标 PACS 要通过了美国 FDA 核准 (510k premarket approval)，美国就更不用说了。国内目前好像还没有一个把关方式。另外要考虑到的是一个产品的生命力。买一件衣服破了就扔了，PACS 则不行，即使钱是公家的，筹划和购买 PACS 投入了大量人力物力，上线后有一个很长的学习和适应过程。半途而废、临时组织一个公司/团队做 PACS 上线后就解散、或上线完东西早就过时了，对国家、医院

24、、医务人员和病人都是一个很不负责的做法。PACS 工作站基本要求影像科室PACS 影像工作站性能要求1. 影像工作站要针对每个影像模式单独优化。显示的图像要有诊断意义和质量 (diagnostic quality)。a. CT 与 MR 要能自动画出切面的定位线b. 相关 CT/MR 系列能同步对比显示c. DSA支持动态显示和 DICOM JPEG Lossless 压缩。d. 超声心动图支持动态显示和DICOM JPEG Baseline 压缩。e. 支持CR/DR 里用的 VOI LUTf. 支持核医学心脏图的正交3-视、stress-rest 对比和 Gated SPECT 动态显示以

25、及量化动能g. 支持正电子 (PET) 正交3-视显示和 triangulation 功能。h. 支持 PET-CT 图像显示和融合功能i. 支持超声波、核医学、内窥镜、病理显微等图像的真彩和伪彩图像显示功能。彩色图像也要能调对比度。2. 影像工作站要强调关键的基本功能方便好用，能在最短时间内做完诊断工作。a. 翻滚和换页快、方便b. 窗宽窗位调整快、方便，CT 有预设标准 W/L值c. 换检查、换系列、换图像要快而方便d. 支持工业标准按右键滑鼠调窗宽窗位与对比度e. 支持histogram 和 ROI 引导的窗宽窗位调整f. 支持长度、角度、面积、周长、像素值、CT 值等基本测量g. 支持

26、基本图像处理功能：水平垂直镜像、旋转、放大与缩小、放大镜h. 文字、箭头标注功能i. 其他医生很少用的功能要能藏起来3. 支持多屏幕显示，特别是双屏幕和三屏幕。用三个屏幕时其中一个用于打报告。临床科室浏览工作站性能要求临床科室图像和报告浏览可以由下列其中一种形势实现:1. 用标准型或简化形影像科影像工作站软件，图像从服务器自动压缩后下载。小双屏工作站 (17” - 18” 显示器)，一个屏幕用来看报告，另一个用来看图像。2. WEB 瘦终端浏览，通过浏览器的图像浏览 Plug-in ActiveX 软件来浏览。3. 用 NT 终端，通过 Windows 服务器终端服务功能 (NT Termin

27、al Services) 远程登陆到服务器看图像和报告。4. WEB 浏览，通过 WEB CGI 远程从服务器中浏览关键图像和报告。以上3 最省钱，功能也最全。1 与 2 的区别在于软件功能和安装过程。1 的软件功能强点、也全点，但是需要安装。2 可以做到自动下载安装，但是动能可能有限。4 的功能有限，但是可以在医院外比较方便使用。根据医院临床医生的需求，可以考虑 1、3 和 4 的结合。这样，浏览工作站和影像工作站可以达到基本一样的要求。)-PACS 图像服务器-影像工作站、医师终端、医师手提电脑、医师家庭电脑-胶片机PACS接入设备的几种接口技术1 视频接口：分为标准视频和非标准视频（连接

28、视频信号的时候一定要注意共地） 标准视频：彩色主要有PAL（768576）和NTSC（640480）两种制式 (超声设备，内镜设备，其他没有DICOM接口的设备)黑白对应于PAL和NTSC有CCIR和RS170两种 非标准视频：对应于CT，MRI主要是512512 2 网络接口： 有些公司没有实力开发DICOM接口，而又有网卡，这样就可以通过网络协议（比如FTP）访问文件，通过解码，可以得到图象 3 DICOM接口： 一种国际标准的接口，一般讨论的时候都是指基于TCP/IP协议的以太网情况。通过DICOM接口可以访问DICOM服务。DICOM服务多种多样，主要使用的有存储服务，查询/回送服务，

29、胶片打印服务 4 激光相机接口： 一般来说激光相机都有两种接口，3M952协议和DICOM协议。3M952主要是通过串口（命令口）和并口（数据口）协同工作实现照像。DICOM打印则通过访问DICOM打印服务实现打印。放射介绍 放射诊断是利用不同的放射线设备及技术，对人体某些组织或脏器，产生不同的图像并记录下来，再通过影像分析，结合临床表现及其他检查而作出诊断，提供临床医师参考。问世前， 放射科主要依赖常规线检查，电子计算机体层成像()、数字减影成像()、磁共振成像()等 先进设备相继问世，使影像诊断的正确率得到明显提高。影像诊断科是各医院投资最大，高、精、尖设备最多的科。因此，开展的业务范围最

30、广，、磁共振等检 查室都归入放射诊断科范围。近些年，又开展了介入性放射学（也称手术性放射学，包括介入性诊断和介入性放射治疗）。介入性放射学治疗的引进，使影像科由单 纯的诊断功能，转变为诊断加治疗的多功能的新型学科。此外，不少医院还将放射线治疗室（简称放疗室）纳入放射线科，组成了一个包括放射诊断和放射治疗的庞 大医技科室。 放射科室设备一般分为一下几类： 1） CT：按照扫描方式可以分为一般的CT和螺旋CT 2） MR（磁共振成像）：通过核磁共振原理成像 3） NM（核医学成像）用核射线成像，原理类似CT 4） PECT（正电子发射型CT） 5） SPECT（单光子发射CT） 6） 普通X光机：

31、用于普通X光检查 7） DSA（心血管机）：数字剪影 8） DR（数字X光机）：X光机的下一代产品，全数字化9） CR（计算机化X线放射影像系统）：通过感光板代替胶片，感光后通过扫描进入系统B超介绍B 型超声检查，俗称“B超”，是患者在就诊时经常接触到的医疗检查项目。在临床上，它被广泛应用于心内科、消化内科、泌尿科和妇产科疾病的诊断。作为一名辅 助科室的医生，我发现患者对B超有很多不清楚的地方，现在我就和大家谈一下有关腹部“B超”检查的小常识。 CT、核磁共振一定优于B超吗？答案是否定的。超声诊断技术作为影像诊断技术的一个重要组成部分，确有许多优于CT、核磁共振的特点。 首先，它不但能发现腹部

32、脏器的病变情况，而且可以连贯地、动态地观察脏器的运动和功能；可以追踪病变、显示立体变化，而不受其成像分层的限制。例如，目前 超声检查已被公认为胆道系统疾病首选的检查方法。 第二，B超对实质性器官(肝、胰、脾、肾等)以外的脏器，还能结合多普勒技术监测血液流量、方向，从而辨别脏器的受损性质与程度。例如医生通过心脏彩超， 可直观地看到心脏内的各种结构及是否有异常。 第三，超声设备易于移动，没有创伤，对于行动不便的患者可在床边进行诊断。 第四，价格低廉。超声检查的费用一般为35-150元/次，是CT检查的1/10，核磁共振的1/30。这对于大多数工薪阶层来说，是比较能够承受的。 “B超”也因此经常被用于健康查体。但所有这些是不是说“B超”各方面都优于CT、核磁共振呢?也不是。比如B超在清晰度、分辨率等方面，明显弱于后者， 而且对空腔器官病变易漏诊，检查结果也易受医师临床技能水平的影响。 腹部B超检查前患者应做娜些准备？ 1、禁食禁水。检查的前一天的晚餐，应以清淡少渣的食物为主，食后禁食一夜。检查当日早晨，应禁早餐和水，以保证上午在空腹情况下检查。这主要是为减轻胃 肠内容物和气体对超声波声束的干扰，保证胆囊及胆道内有足够的胆汁充盈。有时有些患者即使禁了饮食，胃肠道内仍有大量积气。这部分患者应在检查前1-2天 口服消胀片(二甲双硅油片剂)，对消除肠道气体有一定作用第 28 页-