PET/CT中文報告系統的需求分析與功能實現

張夢，苗紅杰

衛生部北京醫院 醫學工程科，北京 100730

PET/CT中文報告系統的需求分析與功能實現

張夢，苗紅杰

衛生部北京醫院 醫學工程科，北京 100730

本文分析了核醫學PET/CT中文報告系統的現狀，指出PET/CT報告系統與PACS報告系統的差異，針對PET/CT中文報告系統的需求完成對系統工作站的功能設計與實現，從技術上解決圖像處理，同時具備登記、注射、問診、報告、審核、查詢檢索、影像診斷報告以及各項信息查詢、統計等基于流程管理的信息系統。通過簡潔流暢的操作界面，安全穩定的數據庫幫助科室完成數字化管理。PET/CT工作站的純中文報告系統的解決方案，為醫師分析比較病人的圖像和代謝變化提供了可靠的手段，為科室提高檢查診斷的效率提供了極大的保障。

PET/CT；核醫學； 中文報告系統；圖像處理；PACS

0 前言

正電子發射型計算機斷層（Positron Emission Computed Tomography，PET），是核醫學領域內先進的臨床醫學檢查技術，是在活體上進行功能、生物分子代謝和受體顯像以及神經介質活動研究檢查的技術[1-2]。CT是電子計算機X射線斷層掃描（Electronic Computer X-ray Tomography Technique）技術，可以清晰地解剖人體結構斷層影像[3]。

PET/CT是將PET和CT組合在一起，使用同一個檢查床和同一個圖像處理工作站，進行功能代謝顯像的分子影像學設備，可以檢測出沒有任何臨床癥狀的細微病變，同時獲得PET圖像與CT圖像并加以融合。運用這種手段，得到的圖像不僅僅能夠反映出病灶詳盡的功能與代謝等分子信息及其病理生理變化及形態結構，清晰、準確地反映人體全身各臟器的病變情況，同時，由CT掃描獲得病灶的精確解剖定位, 一次成像，可明顯提高對腫瘤進行早期診斷和鑒別[4]。

我院的PET/CT中文報告系統中，涵蓋了核醫學影像科室日常工作所需的各方面的功能。從最常見的標簽打印，到登記預約、注射、問診、報告、審核，乃至查詢檢索等；還有功能強大的PET/CT工作站、圖像的重組、分析處理、融合等功能。PET/CT工作站能夠很好的解決資源共享問題，便于醫師分析比較病人的圖像和代謝變化，大大提高了科室檢查診斷的效率和準確度。

1 需求分析

隨著醫院的不斷發展，我院于幾年前引進國外先進的PET/CT掃描系統，在應用中發現，PET/CT設備只有簡單的數字化，登記、問診等工作都是通過紙質的方式進行記錄，數據獨立存儲，無法相互訪問，與我院成熟的醫學影像存儲與傳輸系統（PACS）不能夠完全兼容。因此，需要一套能夠提供集成化、數字化的管理，從技術上解決圖像處理技術的PET/CT中文報告系統，具備且優于PACS的功能。建立具有登記、分診、影像診斷報告以及各項信息查詢、統計等基于流程管理的信息系統，要求系統擁有包括高端性能服務器、安全穩定的網絡接口以及大型存儲設備等幾方面組成的硬件設備支持平臺。在軟件方面，提供穩定的結構化的數據庫系統作為數據和圖像的存儲管理工具，通過數字化管理模式保存，在需要取讀的情況下能夠迅速的調回數據以便查閱使用。

1.1 網絡管理與數據保存需求

設計的PET/CT中文報告系統，實現登記預約、注射、問診、報告、審核，各個功能模塊要能獨立運行，又互相關聯。存儲的文字信息、報告文檔和影像序列等數據既要實時在線，又要能至少保留3年，以方便多次檢查的隨時取閱、復診、查詢統計和回推。

1.2 功能與圖像處理需求

PET/CT系統不同于PACS的特殊要求：① 報告需要附帶彩色結果圖像，而且是多幅；② 報告的每幅圖像都要有明確的標記和說明；③ 報告的文字格式的多樣化和美觀的要求高。因此在功能設計時，要滿足PET影像是需要換算的浮點影像、并且需要彩色色譜來彰顯病灶；而且PET/CT影像的顯示，以多方位顯示、立體定位為主；病灶分布可能處于全身多處，表達診斷的結果圖像往往會產生10數幅、甚至數10幅；每幅結果圖像還需要指示標志和文字描述[5]。

1.3 安全性需求

在診斷的過程中，通過影像報告逐級審核制度，避免身份冒用所導致的安全問題，每個醫師用戶要通過獨立身份密碼登錄。 PET/CT報告的書寫和審核機制的特殊性在于PET和CT兩種設備的圖像并存，而且還有兩種設備的同位融合圖像。PET與CT圖像的處理診斷，側重點不同，這就要求核醫學專業的醫生和放射學專業的醫生不僅需要各自獨立觀察，還需要一起會診。PET/CT科室經常接待各種需要保護個人隱私的特殊患者，需要特殊考慮此類患者的隱私保護。

2 設計與實現

2.1 網絡信息化連接通信功能模塊管理

網絡系統設計中，采用千兆局域網，以滿足對大數據量的傳輸要求；服務器采用戴爾的機架式服務器，存儲器采用惠普的機架式磁盤陣列，工作站采用戴爾的臺式機電腦。系統平臺服務器操作系統采用Windows Server，數據庫平臺采用 SQL Server，工作站平臺采用 Windows XP 或Windows 7系統。系統的數據庫存儲文件和DICOM影像，均保存在磁盤陣列上。

軟件的系統架構采用成熟的客戶端/服務器模式，編程采用傳統的Win32程序設計。軟件系統分為：登記工作站、注射工作站、問診工作站、報告工作站和圖像工作站，以及系統服務器軟件。

系統服務器：安裝在服務器上，負責收發調度DICOM影像、響應和調度客戶端用戶的各種請求。系統服務器每天24 h運行。

2.2 報告系統的功能

（1）登記工作站。登記工作站是由用戶登錄、病人信息、檢查信息、收費信息登記、查詢統計以及標簽打印、醫院系統的接口模塊等組成。在科室的登記室安裝運行，病人的基礎資料從這里進入系統。登記工作站能方便地安排檢查時間，將病人信息錄入且確認，根據檢查完成的情況，及時通知等待的病人進行檢查。

（2）注射工作站。由用戶登錄、病人注射模塊，包括藥物信息、注射信息（血糖、體重、注射時間、注射部位、注射劑量以及注射員的信息等）、注射查詢檢索模塊等組成，在注射室安裝運行。

（3）問診工作站。由用戶登錄、病人問診、報告瀏覽、圖像瀏覽、查詢檢索等模塊組成，在診室安裝運行。問診工作站負責記錄患者的信息，與報告系統集成，建立完整的病例，記錄患者檢查項目，隨時可以調入和調出，查詢簡潔方便。

（4）報告工作站。由用戶登錄、用戶管理、報告書寫、報告審核、報告打印、報告瀏覽、圖像瀏覽、查詢檢索、統計等模塊組成，在診室、主任辦公室安裝運行。報告工作站提供待寫報告、正在編輯、正在審核、審核完成、審核通過等多種報告狀態，一目了然方便查閱。同時，支持多種查詢模式。

（5）圖像工作站。由DICOM網關、DICOM影像查詢拉圖、DICOM圖像管理、PET圖像和CT圖像的融合、截屏存儲等模塊組成，以多方位顯示，立體定位為主，是完全符合DICOM標準的影像工作站支持寬屏、雙屏、局部融合、序列交錯對比。同時采用DICOM Q/R技術，可以保證醫學影像信息數據存儲的高效性和低冗余度，提高數據查詢和影像獲取的速度。

2.3 圖像的分析和處理

PET/CT中文報告系統在圖像處理軟件與數據庫軟件方面，具備功能強大的圖像處理技術，提供超過60種色譜。圖像處理，見圖1。

圖1 圖像處理

PET圖像和CT圖像的融合包括：① 各種圖像處理功能，如縮放、窗寬窗位、色譜更換、MPR、MIP、同體位圖像融合等；② 測算功能，如矩形、方形、橢圓形、不規則封閉繪圖、直線等感興趣區（Region Of Interest，ROI）測算、標準攝取值(Standard Uptake Value，SUV)/體型消瘦患者的SUV值（Standard Uptake Value Of Lean Body，SUL）換算、三維概念的感興趣區（Volume Of Interest，VOI）繪制測算等[6]。

SUV是PET在腫瘤診斷中常用的半定量指標，是指局部組織攝取的顯像劑的放射性活度與全身平均注射活度[7]。目前SUV已被廣泛用于腫瘤良惡性鑒別及療效評價。

理論公式：

注射藥物的劑量隨著時間以對數衰減，在病人注射之后，到了檢查的時候，以及在檢查的時間段內，這種衰減都是隨時進行的。在計算中已經把注射劑量衰減校正到檢查開始時間的劑量作為計算SUV的劑量。除了血糖水平、受檢者的體格、病灶的大小、ROI的勾畫、注射后顯像時間等因素外，SUV還受設備性能、成像條件、采集模式、重建算法、操作方法（例如勾畫ROI的大小)、衰減校正等因素的影響[8]。

2.4 審核的權限及安全

我院PET/CT科室采用醫師、主任醫師、專家醫師三級審核機制。主任醫師、專家醫師可以審核修改醫師的報告，專家醫師審核修改的報告、主任醫師不可以再修改審核；專家醫師可以審核修改主任醫師的報告。同時，醫師、主任醫師、專家醫師均可以獨立書寫報告。按照不同的安全級別和不同的權限，對用戶進行分級管理，提高了系統的安全性和穩定性[9]。系統界面設計完全符合Windows 系統的新界面風格，方便用戶隨時進行登錄與注銷，保證每一級用戶的權限與安全性。

3 結束語

我院的PET/CT中文報告系統運行良好、操作簡單，能夠很好的適應醫院管理要求，支持多線程存儲查詢，能夠提供安全的備份方案，提升科室的工作效率、減少繁瑣重復手工勞動、提高病人診斷水平。通過精確的圖像融合定位，高水平的圖像處理，使檢查結果更準確。通過定性和定量分析，能提供有價值的功能和代謝方面的信息，幫助確定和查找腫瘤的精確位置，從而早期、快速、準確、全面發現病灶[10-11]。PET/CT中文報告系統軟件與設備的后處理工作站具有互補性，將后處理工作站轉換成全中文界面，為圖像提供中文標識，方便醫生看圖。

PET/CT中文報告系統還存在一些需要改進的地方。例如在圖像查詢及數據恢復方面，因為數據庫只能保存處理過的圖像，無法保存原始圖像，這對歷史查詢和調閱有一定的影響。另一方面，PET/CT中文報告系統與HIS網、PACS網無法進行互聯，無法在同一網段內工作，這些問題還需要進一步解決。

[1] 王媛媛,王梅,郭斌．PET-CT新技術的臨床應用現狀與問題[J]．中國衛生經濟,2007,(6):63-66．

[2] 楊星,賈峰濤,任慶余．PET/CT的技術發展趨勢[J]．中國醫療設備,2012,27(2):51-52．

[3] 朱瑋珉,陳曙光,蔡良,等．核醫學影像工作站的應用及維護[A]．2010中華醫學會影像技術分會第十八次全國學術大會論文集[C]．2010．

[4] 李立偉．PET/CT技術與綜合影像診斷[J]．中華核醫學雜志, 2003,(6):52-54．

[5] 張密,吳效明,郭圣文．醫學影像工作站的發展現狀和趨勢[J]．世界科技研究與發展,2008,(4):493-496．

[6] 王榮福．分子影像學與分子核醫學應用研究現狀與進展[A]．2010中國醫學影像技術國際論壇暨《中國醫學影像技術》編委換屆會論文集[C]．2010．

[7] 齊雪松,江泓,王式琦,等．核醫學影像設備質控方法初評[A]．中華醫學會放射醫學與防護學分會第三次全中國青年學術交流會論文摘要匯編[C]．2001．

[8] 趙震華．談PET/CT的日常維護與使用[A]．中華醫學會第九次全國核醫學學術會議論文摘要匯編[C]．2011．

[9] 李明珠,李彩娟,戰海艷．醫學影像診斷綜合實驗室的數字化建設與管理[J]．中國醫療設備,2011,26(8):65-67．

[10] 陶勇浩,繆競陶．醫學影像學信息系統工作站配置方案的探討[J]．中華放射學雜志,2002,(6):489-492．

[11] 趙波．計算機圖像數字化與醫學影像學之應用[J]．科技信息, 2010,(19):75．

Demand Analysis and Function Realization of PET/CT Chinese Report System

ZHANG Meng, MIAO Hong-jie
Department of Medical Engineering, Beijing Hospital, Beijing 100730, China

This paper analyzes the current situation of PET / CT Chinese reporting system, and points out the differences between PET / CT reporting system and PACS reporting system. Based on the demands of PET / CT Chinese reporting system, we fnished the function design and realization of the workstation, which can solve the image processing technically. Process-based management information system, which had the functions of registration, injection, interrogation, reporting, audit, query retrieval, diagnostic imaging reports, and the information query, statistics, is introduced into the workstation. Through the simplicity of the user interface, database security and stability, the workstation can help the departments to complete the digital management. PET / CT workstation Chinese reporting system solutions provide a reliable means for physicians to analyze the image and compare the patient's metabolic changes, also provide great support to improve the effciency of diagnosis departments.

PET/CT; nuclear medicine; Chinese report system; image processing; picture archiving and communication system

R197.324

C

10.3969/j.issn.1674-1633.2014.03.027

1674-1633(2014)03-0081-03

2013-09-26

2014-01-22

作者郵箱：38152111@qq.com