pacs

pacs

影像歸檔和通信系統
PACS是英文PictureArchiving&CommunicationSystem的縮寫,譯為“醫學影像存檔與通信系統”,其組成主要有計算機、網絡設備、存儲器及軟件。它是一個涉及放射醫學、影像醫學、數字圖像技術(采集和處理)、計算機與通訊、C/S體系結構的多媒體DBMS系統,涉及軟件工程、圖形圖像的綜合及後處理等多種技術,是一個技術含量高、實踐性強的高技術複雜系統。
  • 中文名:PACS系統
  • 外文名:Picture Archiving and Communication Systems
  • 别名:
  • 軟件趨勢:起源 現狀 趨勢

簡要介紹

PACS用于醫院的影像科室,最初主要用于放射科,經過近幾年的發展,PACS已經從簡單的幾台放射影像設備之間的圖像存儲與通信,擴展至醫院所有影像設備乃至不同醫院影像之間的相互操作,因此出現諸多分類叫法,如幾台放射設備的聯網稱為Mini PACS(微型PACS);放射科内所有影像設備的聯網Radiology PACS(放射科PACS);全院整體化PACS,實現全院影像資源的共享,稱為Hospital PACS。PACS與RIS和HIS的融合程度已成為衡量功能強大與否的重要标準。PACS的未來将是區域PACS的形成,組建本地區、跨地區廣域網的PACS網絡,實現全社會醫學影像的網絡化。

由于PACS需要與醫院所有的影像設備連接,所以必須有統一的通訊标準來保證不同廠家的影像設備能夠互連,為此,1983年,在北美放射學會(ACR)的倡議下,成立了ACR-NEMA數字成像及通信标準委員會。衆多廠商響應其倡議,同意在所生産的醫學放射設備中采用通用接口标準,以便不同廠商的影像設備相互之間可以進行圖像數據交流。1985年,ACR/NEMA1.0标準版本發布;1988年,該标準再次修訂;1992年,ACR/NEMA第三版本正式更名為DICOM3.0(Digital lmaging and Communication in Medicine),中文可譯為"醫學數字圖像及通信标準"。DICOM3.0已為國際醫療影像設備廠商普遍遵循,所生産的影像設備均提供DICOM3.0标準通訊協議。符合該标準的影像設備可以相互通信,并可與其他網絡通信設備互連。

在系統的輸出和輸入上必須支持DICOM3.0标準,已成為PACS的國際規範。隻有在DICOM3.0标準下建立的PACS才能為用戶提供最好的系統連接和擴展功能。

通信技術

信息技術是現代文明的基礎,是開展科學研究和技術開發的重要支撐手段,是高技術中的關鍵技術。信息技術的發展,直接影響着社會生産力和綜合國力的變化。

近50年來,由于半導體、計算機和通信技術的迅猛發展,數字化的信息已經滲透到了與人們生活密切相關的各個領域。在醫學圖像處理領域,随着放射學(Radiology)的迅速發展,為醫療診斷提供了多種人體成像技術,例如:CT、MRI、DSA(數字減影)、NM(核醫學成像)、US(超聲掃描顯像裝置)、CR(計算機投影射線照像術)、PET(正電子發射斷層X線照相術)等。這些新的醫學成像技術為臨床診斷提供了豐富的影像學資料,在相當程度上提高了醫療機構的診斷和治療水平,但同時也使得如何有效地管理、處理和利用大量繁雜的醫學圖像資料的問題日益突出,急待解決。

計算機技術日新月異的發展,尤其是高速計算設備、網絡通訊及圖像采集、處理的軟、硬件技術的一系列突破性進展,為醫學圖像的數字化采集、存儲、管理、處理、傳輸及有效利用提供了現實的數字技術基礎。

PACS系統(Picture Archiving & Communication System),即醫學影像的存儲和傳輸系統,它是放射學、影像醫學、數字化圖像技術、計算機技術及通信技術的結合,它将醫學圖像資料轉化為計算機數字形式,通過高速計算設備及通訊網絡,完成對圖像信息的采集、存儲、管理、處理及傳輸等功能,使得圖像資料得以有效管理和充分利用。

PACS其主要應用方向為:設備集群使用:從多種影像設備或數字化設備中采集圖像;拍照與打印等多種輸出設備的 共享與選擇;影像傳輸與分送:在醫院内各科室之間快速傳輸圖像數據;遠程傳輸圖像及診斷報告等;輔助醫療功能:醫學圖像資料的管理、處理、變換等。

系統介紹

PACS系統(PictureArchivingandCommunicationSystem圖像歸檔和通訊系統)原意為醫學影像計算機存檔與傳輸(醫學影像的采集和數字化,圖像的存儲和管理,數字化醫學圖像的高速傳輸,圖像的數字化處理和重現,圖像信息與其它信息的集成五個方面)。而在第二代PACS系統中,已經擴大為HIS-PACS的無縫連接,将病人流變為信息流,關注的核心是醫院臨床業務的流程再造。通過第二代PACS系統,可以輕松的實現.無紙化、無膠片化,降低醫院的運營成本,提高醫院整體效率,提高臨床診斷質量,實現遠程醫療。

通俗的講法,PACS系統出現類似于數碼相機取代膠片相機。過去病人進行影像檢查(如骨折拍片),需要等待膠片沖洗出來醫生才能診斷。而現在直接從檢查設備上讀出圖像到計算機上觀察診斷,大大提高了效率。PACS系統延伸到醫院其他的工作也進行數字化管理(如病曆本不再手寫,檢查單不再手寫,統計醫生工作量不再依靠護士手工統計)

系統構成

依照規模的大小,圖像存檔與傳輸系統(PACS)可分為四大類:科室内;院内圖像發布系統;整個醫院的PACS系統;基于全院pacs的遠程放射醫學系統。

依據需要解決的問題不同,存在各種各樣的PACS系統設計方案,但概括來看,PACS系統由成像采集設備、遠近程顯示設備、儲存設備和遠近程通信設備等四部分組成。成像采集設備包括各類斷層掃描成像系統和各種射線照相技術形成的膠片等硬拷貝數字化掃描采集設備;圖像顯示設備包括各種圖像終端、圖像工作站;圖像存儲設備包括軟硬磁盤、磁帶和光盤等存儲設備;通訊設備包括調制解調器、網卡、電話交換系統、計算機局部網、廣域網、公用數據網等有關硬件通信模塊和設備。PACS在醫學信息領域主要提供四方面的功能:在診斷、報告、會診和遠程工作站上觀察醫學圖像;根據圖像的性質,把圖像儲存在适于短期或長期保存的存儲介質中;利用局域網、廣域網和公共通訊設施進行通訊;向用戶提供一個集成信息系統。PACS目的在于促進數字化醫院環境的形成,提高診斷效率,降低成本。相對于傳統的基于膠片的醫學圖像系統,無膠片的PACS具有衆多的優勢:數字圖像代替膠片減少了制造和購買膠片及相應的化學制品的費用;無膠片化存檔,可節省原來的硬拷貝和相關的管理費用、人力和場地,減少了管理膠片的工作人員,将不再有膠片的丢失、錯放、老化等問題,大大降低了醫院成本,可以更有效地使用龐大的醫學圖像資源為患者提供更好的服務,又達到了更高效、低價地觀察、存儲和傳送醫學圖像的目的。同時,利用計算機先進的存儲方式和強大的圖像壓縮功能以及網絡傳輸能力,對已存儲的圖像進行多份拷貝變的簡單又直接,快速獲取圖像,根據診斷的需要,可以靈活地處理圖像,可以實現醫院内部甚至遠程的醫院之間的醫學圖像信息的共享,便于提供遠程醫療服務。

關鍵技術

PACS涉及多項技術,它們包括:計算機、通訊、文件存儲、數據獲取、顯示、圖像數據壓縮、人工智能、光電子設備、軟件、标準化和系統集成。PACS涉及的關鍵技術問題标準化技術:标準化技術應用在建立PACS中是非常重要的。由于各廠家生産的影像設備的圖像格式各異,網絡接口标準不一緻,阻礙了醫學數字影像的交換和通訊;數字化圖像信息的采集:首先要實現圖像的數字化。CT、MRI、DSA、CR、DR以及一些超聲成像等已是數字成像,通過采集接口模塊或設備就可将數字化圖像信息從主機中取出,并構成數據文件到存儲設備中去,供顯示或傳輸。而大量X射線成相系統仍處于非數字化圖像階段,通常購置數字化儀将它們數字化。由于各廠家生産的各種影像設備的圖像格式各異,網絡接口标準不一緻,阻礙了醫學數字影像的交換和通訊;圖像壓縮技術:醫學圖像數據量大,建立PACS中許多技術困難都與圖像的壓縮、傳輸、顯示等有關。如何能對圖像進行壓縮,是多年圖像處理技術研究重點之一,由于醫學影像對醫學診斷的可靠性影響非常大。

常用的也隻有無損壓縮算法;醫用圖像的歸檔管理:圖像實現數字化以後,可将其分門别類存儲于計算機介質中,如磁盤、光盤内,尤其是光盤存儲器,以其經濟實惠被廣泛應用。一片光盤上可以存儲幾百幅圖像;醫用圖像顯示和通信技術:計算機技術為醫學圖像的觀察提供了“數字信息監視器”組合模式,極大地方便和加速了醫學圖像資源的形成、周轉和調閱。計算機軟硬件技術和多媒體技術,使醫學圖像的顯示圖像監視器和圖像工作站幾乎可瞬時顯示整幅圖像。醫學圖像通信,首先是通過局域網在醫院内部實現患者影像信息的調閱,其次是通過專線網或互聯網實現影像的遠程調用和異地診斷。

發展情況

PACS是現代影像診斷的模式和潮流,是一項具有燦爛前景的高新技術,它的發展與普及将對醫學發展起到重大的推動作用。把傳統的醫學圖像拷貝方式改成電子式的軟拷貝方式,推廣應用PACS在醫院是非常必要的,随着數字成像技術、計算機技術和網絡技術的進步,國内衆多醫院其影像設備逐漸更新為數字化,PACS的應用和普及已成為現代化醫療不可阻擋的潮流。進入90年代,為了提高醫院的現代化管理水平和工作效率,各級醫療機構對醫院信息系統的建設給予了極大的關注,許多醫院已經建立了不同規模的醫院信息系統。就醫院信息系統發展而言,醫院信息系統大多數屬于醫院管理系統(HIS)的範疇,主要針對醫院人員的财務管理;而同樣是數字化醫院環境重要組成部分的PACS卻發展相對遲慢。

中國PACS系統發展還存在如下一些問題:研究和開發經費少;多數醫院的醫療圖像設備較為陳舊,很少有标準數字接口,尤其是能夠利用網絡傳輸醫學圖像的設備更為少見;醫院的信息基礎機構建設落後,多數醫務人員對計算機應用環境不熟悉;以往開發的HIS/RIS系統往往忽略了标準化問題,難以進行與PACS系統的集成;多數影像設備是從國外引進的,在這樣的環境下,PACS開發和應用過程中需要考慮中文化的問題。PACS發展應關注于:對醫院信息基礎結構的改進;對老舊圖像設備的改造;對現有醫院信息系統的标準化。國内由于對PACS的研究還處于初級階段,在構建PACS時會遇到各種各樣的技術問題。

大連彙源電子系統工程有限公司認為在設計PACS系統時應該充分考慮系統所要實現的功能在選擇規模時應該充分考慮醫院的實際條件不要一哄而上。資金雄厚的大型醫院由于在這一方面的工作開展較早,并且已經構成了小型或者部分PACS,這時可以考慮建立比較完整的PACS。而中小型醫院由于資金和技術方面的原因,最好首先構建小型或部分PACS在一方面積累經驗,而不是一味趕時髦。醫院可以根據自身的條件和需求建立不同規模的PACS系統,逐步向數字化醫院過度。尤為重要的是,醫學圖像領域的發展與技術的進步緊密相關,醫學圖像領域的進步是醫院實際要求、大學和其他研究機構技術開發以及企業商業目标相互推動的結果,PACS系統開發和應用同樣需要醫院、研究機構及企業界的大力支持和良好的合作。

前景展望

PACS 最初是從處理放射科的數字圖像發展起來的。然而随着 PACS 标準化的進程,尤其是 ACR-NEMA(American College of Radiology & National Electrical Manufactures ′ Association ,美國放射學會和美國電器制造商學會 )DICOM(digital imaging and communications in medicine ,醫學數字成像和通信标準 )3.0 标準的普遍接受,目前的 PACS 已擴展到所有的醫學圖像領域,如心髒病學、病理學、眼科學、皮膚病學、核醫學、超聲學以及牙科學等。

21世紀的醫院管理系統中,PACS系統将占據醫學診斷分析得據主導地位。

PCAS系統在應用中涉及到數字化存儲圖像,無膠片管理,節省用于沖洗、保存膠片和記錄的大量人力物力;如:化學藥品費用,處理和保養費用 、存儲費用、擺放費用 、人工費用 、查閱費用 、送片費用;可提供更多醫生網絡化的協同工作;提供遠程會診功能,節省人力物力,同時能夠提高醫院會診能力,擴大知名度。可以實現資料統計的自動化,對于科研分析有重大意義,同時可以對科室人員的工作量 和狀态進行統計,能夠發現管理薄弱環節,更好評價員工,激勵員工,為科室創造更大的效益。可以規範診斷報告,打印出圖文并茂的病曆,同時生成電子病曆,形成社區電子病曆中心,為病人提供電子病曆存放查詢服務,增加對用戶的影響力。 共享輸出設備,節省設備投資,比如激光相機, DICOM相機等。減少、消除重複工作。更高的生産力 , 更低的運行成本和更多收入。不再丢失檢查資料和膠片。

對于臨床:提供更快、更有效獲取病人信息的途徑。通過與周圍醫院聯合提供更多的醫療服。 方便臨床醫生随時調閱病人的信息

對于放射醫生:方便。在家或辦公室即可讀片,不用擠在集中讀片的地方 快速得到病人的以往膠片。幾秒鐘便獲得檢查數據。多種圖像,如超聲,核磁, CT,DSA等圖像可以直接參考對比,并進行相應圖像處理,方便診斷。減小工作量和提高工作效率。影像可以永久利用。直接得到無失真的原始圖像用于學術交流。

對于病人:減少住院時間。更快的診斷和治療。同時參考多次檢查結果。更快的報告時間。能夠得到專家的服務 。

輔助醫療功能:醫學圖像資料的管理、處理、變換等

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