基于Web服務(wù)器的WebPACS設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

梁敏，陳侃侃，劉興淮，李居河

1.南京醫(yī)科大學(xué)附屬淮安第一醫(yī)院　醫(yī)學(xué)工程部，江蘇　淮安　223300；2.江蘇嘉中慧天軟件有限公司，江蘇　南京　210042

基于Web服務(wù)器的WebPACS設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

梁敏1，陳侃侃1，劉興淮1，李居河2

1.南京醫(yī)科大學(xué)附屬淮安第一醫(yī)院醫(yī)學(xué)工程部，江蘇淮安223300；2.江蘇嘉中慧天軟件有限公司，江蘇南京210042

[摘要]目的基于Web服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)企業(yè)級(jí)PACS的應(yīng)用。方法以中心Web網(wǎng)站為基礎(chǔ)，通過(guò)HTTP文件流調(diào)閱。系統(tǒng)采用Web Service、瀏覽器插件、.NET技術(shù)等開(kāi)發(fā)。結(jié)果該系統(tǒng)的應(yīng)用成功地實(shí)現(xiàn)了患者影像信息的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)和醫(yī)學(xué)影像診斷報(bào)告的數(shù)字化書寫、打印等功能。結(jié)論企業(yè)級(jí)Web PACS充分滿足了臨床需求。

[關(guān)鍵詞]Web服務(wù)器；Web Service；PACS；DICOM

0　前言

隨著數(shù)字成像及處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的發(fā)展，醫(yī)學(xué)影像存檔與傳輸系統(tǒng)（Picture Archiving and Communication System，PACS）應(yīng)運(yùn)而生[1]。影像設(shè)備數(shù)字化及DICOM標(biāo)準(zhǔn)頒布使得PACS從簡(jiǎn)單的幾臺(tái)放射影像設(shè)備之間的圖像存儲(chǔ)與通信，擴(kuò)展至醫(yī)院所有的影像設(shè)備乃至不同醫(yī)院影像設(shè)備之間的資源共享。

當(dāng)前，大多數(shù)PACS結(jié)構(gòu)是基于局域網(wǎng)的客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)（C/S），基本實(shí)現(xiàn)院內(nèi)資源共享，但維護(hù)任務(wù)重，門診的調(diào)閱也較為困難。隨著Internet技術(shù)的發(fā)展，使得基于瀏覽器/服務(wù)器（B/S）模式的PACS成為趨勢(shì)。我院的PACS采用DICOM通信標(biāo)準(zhǔn)，基于Web服務(wù)器，采用HTTP文件流調(diào)閱、Web Service、瀏覽器插件、.NET技術(shù)[2]實(shí)現(xiàn)。其優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)了客戶端的Web瀏覽與處理，無(wú)須安裝專門軟件；操作簡(jiǎn)便，可維護(hù)性高，可擴(kuò)展性好。該系統(tǒng)已穩(wěn)定運(yùn)行1年多，能夠滿足醫(yī)院臨床工作的需要。

1　企業(yè)級(jí)PACS設(shè)計(jì)

1.1系統(tǒng)構(gòu)架設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)的體系架構(gòu)主要包含影像存檔服務(wù)器、影像調(diào)閱服務(wù)器、RIS服務(wù)器、門診影像瀏覽服務(wù)器等。這些子系統(tǒng)可單獨(dú)運(yùn)行于不同的服務(wù)器，也可合并在同一個(gè)服務(wù)器上運(yùn)行。PACS體系架構(gòu)，見(jiàn)圖1。

圖1　PACS體系架構(gòu)圖

1.2底層通訊模塊設(shè)計(jì)

存檔服務(wù)器安裝有DICOM通信服務(wù)器軟件，負(fù)責(zé)接收、存儲(chǔ)患者信息及醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)[3]。 對(duì)于非DICOM標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備在客戶端安裝有視頻采集卡、DICOM轉(zhuǎn)換模塊，將圖像信號(hào)轉(zhuǎn)化為符合DICOM標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字圖像再發(fā)送到存檔服務(wù)器。對(duì)于DICOM標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備可直接與存檔服務(wù)器進(jìn)行DICOM通信[4-5]。

影像科室的影像調(diào)閱采用插件方式，將存檔服務(wù)器上的原始影像以HTTP數(shù)據(jù)流的方式拉到本地進(jìn)行展示處理。通過(guò)后臺(tái)拉取、漸進(jìn)清晰、流技術(shù)等，可以最快的方式展示高質(zhì)量的圖像。

門診科室的影像瀏覽采用無(wú)插件的方式，所有圖像處理在服務(wù)器端進(jìn)行。服務(wù)端將存檔服務(wù)器上的原始影像以WADO方式獲取，并進(jìn)行處理，最后傳遞給客戶端瀏覽器進(jìn)行展示。

1.3高層應(yīng)用模塊設(shè)計(jì)

Web 服務(wù)器軟件安裝在中心服務(wù)器上，診斷終端利用IE瀏覽器和插件調(diào)閱圖像和寫報(bào)告，瀏覽終端利用服務(wù)器瀏覽圖像和調(diào)閱報(bào)告。高層應(yīng)用模塊工作原理，見(jiàn)圖2。

圖2　高層應(yīng)用模塊工作原理示意圖

2　各子系統(tǒng)的功能

2.1影像存檔服務(wù)器

影像存檔服務(wù)器是完全符合DICOM標(biāo)準(zhǔn)的影像存檔系統(tǒng)，以Web Service文件流的方式為影像調(diào)閱終端提供數(shù)據(jù)源，負(fù)責(zé)對(duì)各個(gè)影像設(shè)備發(fā)送來(lái)的影像進(jìn)行自動(dòng)歸檔存儲(chǔ)，包括在線和近線存檔，并提供全部影像數(shù)據(jù)的DICOM查詢和獲取服務(wù)。

2.2影像調(diào)閱服務(wù)器

影像調(diào)閱服務(wù)器作為一個(gè)Web應(yīng)用程序，負(fù)責(zé)管理用戶數(shù)據(jù)庫(kù)、查詢存檔服務(wù)器、向?yàn)g覽器終端提供檢查信息和定位影像數(shù)據(jù)源。它同時(shí)也可作為診斷報(bào)告服務(wù)器。

2.3RIS服務(wù)器

該服務(wù)器上運(yùn)行基于.NET的Web應(yīng)用程序，具有登記終端的各項(xiàng)功能和向社保提供DICOM的設(shè)備工作單查詢功能，同時(shí)提供預(yù)約、登記、確（退）費(fèi)、統(tǒng)計(jì)匯總功能；HIS/EMR接口及其他管理功能；診斷報(bào)告的臨床展示功能。

2.4門診影像瀏覽服務(wù)器

該服務(wù)器主要負(fù)責(zé)對(duì)圖像要求一般的臨床終端客戶或配置較低的臨床終端客戶提供病人圖像和診斷報(bào)告。客戶端以瀏覽器方式運(yùn)行，不須安裝任何軟件，對(duì)硬件要求也較低。

3　企業(yè)級(jí)WebPACS的實(shí)現(xiàn)

3.1工作流程

在病人到影像科室就診的實(shí)際業(yè)務(wù)過(guò)程中，WebPACS的各個(gè)子系統(tǒng)相互協(xié)作，分別在病人檢查、圖像匹配、存儲(chǔ)歸檔、醫(yī)生調(diào)閱的各個(gè)環(huán)節(jié)上發(fā)揮作用。

當(dāng)住院醫(yī)生通過(guò)HIS為某個(gè)病人進(jìn)行檢查預(yù)約后，影像科室的登記員就可以在RIS上安排預(yù)約，并把預(yù)約時(shí)間返回給HIS。病人在預(yù)約規(guī)定的時(shí)間段進(jìn)行登記后，拿到排隊(duì)號(hào)及回執(zhí)單，設(shè)備技師對(duì)病人進(jìn)行檢查，可以從RIS服務(wù)器獲得病人的Worklist信息。檢查完成后，圖像進(jìn)入存檔服務(wù)器，存檔服務(wù)器通知RIS服務(wù)器當(dāng)前的檢查狀態(tài)為“圖像”。影像科室的醫(yī)生從影像調(diào)閱服務(wù)器獲取影像進(jìn)行診斷，并書寫報(bào)告。報(bào)告保存到服務(wù)器之后，通知RIS當(dāng)前的檢查狀態(tài)為“報(bào)告”，同時(shí)，將改報(bào)告的檢查號(hào)提交給HIS。門診醫(yī)生從HIS上通過(guò)“門診影像瀏覽服務(wù)器”瀏覽該檢查的報(bào)告和原始影像。

3.2數(shù)據(jù)在線和近線存儲(chǔ)

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)除了用戶信息和報(bào)告外，海量的數(shù)據(jù)信息是醫(yī)療影像數(shù)據(jù)，其存儲(chǔ)采用2級(jí)策略。在線存儲(chǔ)保存若干月的近期檢查，而近線數(shù)據(jù)則保留最多10年歷史影像。從在線到近線的圖像備份采用延遲策略，避開(kāi)7：00～17：00的工作繁忙時(shí)間。在線存儲(chǔ)里的檢查如果超過(guò)設(shè)定的時(shí)間期限沒(méi)有進(jìn)行過(guò)操作，則被在線刪除。當(dāng)用戶調(diào)閱歷史影像數(shù)據(jù)時(shí)，存檔服務(wù)器會(huì)自動(dòng)從近線獲取數(shù)據(jù)到在線，然后提供給調(diào)閱者。

3.3非DICOM設(shè)備采集

非DICOM設(shè)備采用視頻采集的方式抓取圖像，并轉(zhuǎn)換成DICOM格式發(fā)送到存儲(chǔ)服務(wù)器。由于非DICOM設(shè)備通常是實(shí)時(shí)性比較強(qiáng)的超聲、內(nèi)窺鏡等設(shè)備，這些設(shè)備一般是一邊檢查一邊寫報(bào)告[6-7]。為了避免DICOM轉(zhuǎn)換時(shí)病人信息的重復(fù)錄入，將圖像采集、DICOM轉(zhuǎn)換作為診斷報(bào)告程序的一個(gè)子系統(tǒng)，利用寫報(bào)告所輸入的病人信息生成DICOM圖像信息。

4　應(yīng)用與討論

系統(tǒng)經(jīng)整體調(diào)試后，成功地實(shí)現(xiàn)了患者信息的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)；實(shí)現(xiàn)了數(shù)字圖像的采集、傳送、處理、交流、存儲(chǔ)，醫(yī)學(xué)影像診斷報(bào)告的書寫、打印等功能。

在本系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，登記臺(tái)的研發(fā)充分調(diào)研了臨床的實(shí)際工作需要。如開(kāi)發(fā)了預(yù)約系統(tǒng)，解決了門診、住院病人的檢查時(shí)間大量集中在上午，造成設(shè)備使用不均勻的問(wèn)題。住院醫(yī)生可以通過(guò)HIS將需要檢查的病人提前開(kāi)單預(yù)約，影像科室的登記人員在當(dāng)前安排明天或后天下午的時(shí)間段給住院預(yù)約病人。由于安排預(yù)約是無(wú)法估計(jì)未來(lái)設(shè)備的使用情況，因此，對(duì)預(yù)約的安排實(shí)際上只是個(gè)時(shí)間安排，病人仍然需要登記（分配給某個(gè)設(shè)備并獲得排隊(duì)號(hào)），但登記后能夠獲得優(yōu)先的排隊(duì)號(hào)，從而能夠減少病人的等待時(shí)間。同時(shí)，由于將住院病人安排在下午，也避免了早上檢查過(guò)分擁堵的情況。

[參考文獻(xiàn)]

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[3] 吳志福．基于DICOM標(biāo)準(zhǔn)的醫(yī)療影像管理系統(tǒng)的研究[D]．西安:電子科技大學(xué),2012．

[4] 張殷雷,張金寧．口腔醫(yī)學(xué)影像網(wǎng)絡(luò)的建立與應(yīng)用探討[J]．中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備,2005,2(1):43-45．

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本文作者：梁敏，工程師。

作者郵箱：lxinhuai@126.com

[中圖分類號(hào)]TP393.02

[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A

doi：10.3969/j.issn.1674-1633.2014.04.018

[文章編號(hào)]1674-1633(2014)04-0057-02

收稿日期：2013-09-20修回日期：2014-02-10

基金項(xiàng)目：江蘇省衛(wèi)生廳科研項(xiàng)目（Y2012063）。

通訊作者：劉興淮，高級(jí)工程師。

Design and Implementation of WebPACS Based on Web Server

LIANG Min1, CHEN Kan-kan1, LIU Xing-huai1, LI Ju-he2
1. Department of Medical Engineering, Huai’an First People's Hospital, Nanjing Medical University, Huai’an Jiangsu 223300, China; 2. Jiangsu Tri-H Software Co.Ltd., Nanjing Jiangsu 210042, China

Abstract：ObjectiveTo implement the enterprise-level PACS based on Web server.MethodsThe system is developed by using HTTP document fow retrieval, Web Service, browser plug-in and .NET technology based on a central Web server.ResultsThe computer storage of image information of patients and the writing and printing of diagnostic report of medical images have been implemented with the application of the system.ConclusionEnterprise-level PACS fully meets the clinical needs.

Key words：Web server; Web Service; PACS; DICOM