pacs

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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、網路設備、存儲器及軟體。它是一個涉及放射醫學、影像醫學、數字圖像技術(採集和處理)、計算機與通訊、C/S體系結構的多媒體DBMS系統,涉及軟體工程、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。

一

簡要介紹

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PACS用於醫院的影像科室,最初主要用於放射科,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);放射科內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標準。PACS的未來將是區域PACS的形成,組建本地區、跨地區廣域網的PACS網路,實現全社會醫學影像的網路化。
由於PACS需要與醫院所有的影像設備連線,所以必須有統一的通訊標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數字成像及通信標準委員會。眾多廠商回響其倡議,同意在所生產的醫學放射設備中採用通用接口標準,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標準版本發布;1988年,該標準再次修訂;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標準"。DICOM3.0已為國際醫療影像設備廠商普遍遵循,所生產的影像設備均提供DICOM3.0標準通訊協定。符合該標準的影像設備可以相互通信,並可與其他網路通信設備互連。
在系統的輸出和輸入上必須支持DICOM3.0標準,已成為PACS的國際規範。只有在DICOM3.0標準下建立的PACS才能為用戶提供最好的系統連線和擴展功能。

通信技術

pacs網路2
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,直接影響著社會生產力和綜合國力的變化。
近50年來,由於半導體計算機通信技術的迅猛發展,數位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,隨著放射學(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、網路通訊及圖像採集、處理的軟、硬體技術的一系列突破性進展,為醫學圖像的數位化採集存儲、管理、處理、傳輸及有效利用提供了現實的數位技術基礎。
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、數位化圖像技術、計算機技術及通信技術的結合,它將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路,完成對圖像信息的採集、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其主要套用方向為:設備集群使用:從多種影像設備或數位化設備中採集圖像;拍照與列印等多種輸出設備的 共享與選擇;影像傳輸與分送:在醫院內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

醫學影像信息系統醫學影像信息系統
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(醫學影像的採集和數位化,圖像的存儲和管理,數位化醫學圖像的高速傳輸,圖像的數位化處理和重現,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的無縫連線,將病人流變為信息流,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,可以輕鬆的實現.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系統出現類似於數位相機取代膠片相機。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位化管理(如病歷本不再手寫,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

pacs系統
依照規模的大小,圖像存檔與傳輸系統(PACS)可分為四大類:科室內;院內圖像發布系統;整個醫院的PACS系統;基於全院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系統由成像採集設備、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。成像採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位化掃描採集設備;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碟、磁帶和光碟等存儲設備;通訊設備包括數據機網卡、電話交換系統、計算機局部網、廣域網、公用數據網等有關硬體通信模組和設備。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,把圖像儲存在適於短期或長期保存的存儲介質中;利用區域網路、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目的在於促進數位化醫院環境的形成,提高診斷效率,降低成本。相對於傳統的基於膠片的醫學圖像系統,無膠片的PACS具有眾多的優勢:數字圖像代替膠片減少了製造和購買膠片及相應的化學製品的費用;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,將不再有膠片的丟失、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路傳輸能力,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,可以實現醫院內部甚至遠程的醫院之間的醫學圖像信息的共享,便於提供遠程醫療服務。

關鍵技術

pacs關鍵技術
PACS涉及多項技術,它們包括:計算機、通訊、檔案存儲、數據獲取、顯示、圖像數據壓縮人工智慧光電子設備、軟體、標準化和系統集成。PACS涉及的關鍵技術問題標準化技術:標準化技術套用在建立PACS中是非常重要的。由於各廠家生產的影像設備的圖像格式各異,網路接口標準不一致,阻礙了醫學數字影像的交換和通訊;數位化圖像信息的採集:首先要實現圖像的數位化。CT、MRI、DSA、CR、DR以及一些超聲成像等已是數字成像,通過採集接口模組或設備就可將數位化圖像信息從主機中取出,並構成數據檔案到存儲設備中去,供顯示或傳輸。而大量X射線成相系統仍處於非數位化圖像階段,通常購置數位化儀將它們數位化。由於各廠家生產的各種影像設備的圖像格式各異,網路接口標準不一致,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,由於醫學影像對醫學診斷的可靠性影響非常大。

常用的也只有無損壓縮算法;醫用圖像的歸檔管理:圖像實現數位化以後,可將其分門別類存儲於計算機介質中,如磁碟、光碟內,尤其是光碟存儲器,以其經濟實惠被廣泛套用。一片光碟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。計算機軟硬體技術和多媒體技術,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,首先是通過區域網路在醫院內部實現患者影像信息的調閱,其次是通過專線網或網際網路實現影像的遠程調用和異地診斷。

發展情況

pacs系統構成
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,它的發展與普及將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,推廣套用PACS在醫院是非常必要的,隨著數字成像技術、計算機技術和網路技術的進步,國內眾多醫院其影像設備逐漸更新為數位化,PACS的套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於醫院管理系統(HIS)的範疇,主要針對醫院人員的財務管理;而同樣是數位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,很少有標準數字接口,尤其是能夠利用網路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套用環境不熟悉;以往開發的HIS/RIS系統往往忽略了標準化問題,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開發和套用過程中需要考慮中文化的問題。PACS發展應關注於: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標準化。國內由於對PACS的研究還處於初級階段,在構建PACS時會遇到各種各樣的技術問題。

大連匯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於在這一方面的工作開展較早,並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。而中小型醫院由於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,逐步向數位化醫院過度。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標相互推動的結果,PACS系統開發和套用同樣需要醫院、研究機構及企業界的大力支持和良好的合作。

前景展望

系統構成系統構成

PACS 最初是從處理放射科的數字圖像發展起來的。然而隨著 PACS 標準化的進程,尤其是 ACR-NEMA(American College of Radiology & National Electrical Manufactures ′ Association ,美國放射學會和美國電器製造商學會 )DICOM(digital imaging and communications in medicine ,醫學數字成像和通信標準 )3.0 標準的普遍接受,目前的 PACS 已擴展到所有的醫學圖像領域,如心臟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系統將占據醫學診斷分析得據主導地位。

PCAS系統在套用中涉及到數位化存儲圖像,無膠片管理,節省用於沖洗、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;可提供更多醫生網路化的協同工作;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,對於科研分析有重大意義,同時可以對科室人員的工作量 和狀態進行統計,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,列印出圖文並茂的病歷,同時生成電子病歷,形成社區電子病歷中心,為病人提供電子病歷存放查詢服務,增加對用戶的影響力。 共享輸出設備,節省設備投資,比如雷射相機, DICOM相機等。減少、消除重複工作。更高的生產力 , 更低的運行成本和更多收入。不再丟失檢查資料和膠片。

對於臨床: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。 方便臨床醫生隨時調閱病人的信息。

對於放射醫生: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,並進行相應圖像處理,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於學術交流。

對於病人: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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