醫學影像PACS系統設計與實現

摘 要：在醫院信息中醫學影像系統是一個重要部分，由于其數據量巨大，對計算機系統、網絡系統和存儲等都帶來了許多問題。從而產生了許多應用技術，遠程查看圖像、圖像壓縮技術等。從醫學影像PACS系統建設目標、組成模塊、功能實現三方面來闡述醫學影像PACS系統。

關鍵詞：影像；PACS；系統

以DICOM，HL7等國際標準為基礎，利用IHE定義的技術框架，以提高醫院工作效率，增強醫療服務的安全性，服務臨床為根本目標，覆蓋全院范圍的全院級PACS系統（涵蓋放射科和醫技科室）。并與醫院HIS系統做全面集成，實現以病人為基本單位的全醫學影像信息的電子檔案管理。全院各臨床科室和檢查科室信息共享，可以隨時調取相關病人的影像信息，實現醫院內部的影像信息管理系統建設。建立數字影像的遠程會診系統，逐步向社區醫院提供醫學影像的區域調用。

1 PACS系統建設具體目標

通過先進的數字化技術手段優化檢查工作流程，將醫院的影像設備（CT、DR/CR、DSA、超聲、內鏡、病理等）接入PACS（醫學影像歸檔與通信系統）系統平臺；實現影像和信息的集中歸檔、存儲與管理。組建數字化閱片室和教學/會診中心，實現影像診斷數字化，膠片打印共享網絡化。配置影像科室PACS（醫學影像歸檔與通信系統），實現影像科病人登記、檢查、診斷報告等流程的數字化管理。其次，實現HIS與PACS系統的無縫集成，即實現病人電子檢查申請單和檢查報告的互通，減少重復登記的工作強度和不必要的人為失誤，為門診、住院、急診、體檢等部門提供瀏覽PACS影像和報告服務，連接全院臨床科室，將醫院的各類信息系統進行優化和整合，最終建成真正的數字化醫院。

2 PACS系統的組成模塊

PACS系統（如圖1）主要包括：圖像采集、傳輸存儲、處理、顯示以及打印。硬件主要有接口設備、存儲設備、主機、網絡設備和顯示系統。軟件的功能包括通訊、數據庫管理、存儲管理、任務調度、錯誤處理和網絡監控等。

圖1 PACS系統結構圖

3 PACS項目聯網設備及數據量

醫院影像設備清單如表1所示。

表1

備注： DICOM接口至少包括Store，MWL這兩類服務，具體情況以醫院提供的數據和現場實測數據為準，表格中標記Y的項目表示是，N表示否，U表示未知。若影像設備未開放MWL接口，則由醫院協調設備廠家協助解決。

日在線數據量：10.0GB（2.5：1無損壓縮）；在線數據量：>=1.5TB/Y；Web數據量：>=0.5TB/6M；合計年在線數據量：>=2TB/Y；1年歸檔數據量：>=2.0TB；3年歸檔數據量：>=8.0TB（10%年增長率）

4 PACS系統的實現

PACS項目軟件站點要求（表2）。

表2 PACS項目軟件站點要求

PACS主服務器軟件：PACS系統采用業內常熟且領先的系統架構設計，如：C/S、B/S或SOA三層架構等；需要有利于減輕服務層的訪問壓力和硬件成本，又便于各科室對醫學影像的訪問進行分流，支持集中部署和管理客戶端。PACS系統支持模塊化設計，如：數據庫、影像管理、影像歸檔等模塊即可根據各自承擔的工作量安裝于獨立的單臺或多臺服務器上，能有效避免單點故障，也便于擴充。

PACS數據管理軟件：集中記錄所有PACS影像的儲存位置和狀態，主要記錄病人/檢查（Study）/影像序列（Image series）/影像（Image）的相關信息；PACS所有的系統參數設置，比如：所有病人及檢查的相關文字資料，所有檢查影像的屬性資料，PACS系統參數設置等。提供病人信息和系統數據的集中存儲與管理，支持根據用戶的角色、工作組等參數，設定用戶的權限，可監視系統運行，可設置級別的日志記錄和查看工具。

PACS影像管理服務軟件：需要支持CR、DR、CT及未來擴大發展所需要連接的相應設備如：MRI、NM、PET、XA、US（含Multi-Frame）、SC比如內鏡、病理等等影像設備的相關DICOM服務，支持DICOM圖像的有損/無損壓縮和解壓縮，且壓縮比可定制，支持JPEG系列壓縮算法或小波（Wavelet）壓縮算法等，可支持接收和分發病人信息、檢查信息和報告信息，可監視系統運行，可設置級別的日志記錄和查看工具，可配置和管理整個系統各種相關影像設備；所有圖像都可被設置為即時或延時調用。

PACS系統集成軟件：支持接收和分發病人信息、檢查信息和報告信息，對RIS/MIIS， PACS和影像設備之間的通信進行優化，影像設備DICOM Worklist， 在RIS系統輸入的病人信息和檢查信息可通過該模塊傳輸到影像設備，避免重復輸入。臨床Web影像發布軟件，系統可設定圖像壓縮比且支持JPEG2000或Wavelet（小波）等壓縮算法及格式，同時支持DICOM多幀影像顯示和DICOM真彩色影像顯示。

PACS應用服務軟件：可以提供用戶的信息安全認證，支持嚴格的用戶密碼和訪問權限管理，PACS客戶端軟件的統一安裝、升級和維護；客戶端與PACS核心服務器的雙向通信等功能；支持128bit的SSL加密技術，病人基本信息可以得到充分的保護，確保數據在傳輸途中的私密性；統一管理內網（如大放射科）和外網（如臨床科室、外院）客戶端對服務器的訪問；可以擴充到全院臨床科室的訪問負荷，可支持>=100個用戶的并發訪問。

參考文獻

[1]王愛靈.醫學影像管理系統的開發應用[D].黑龍江：大慶石油學院，2007.

[2]董海明.醫院醫學影像系統的建設[J].中國科技成果，2005.

[3]王世偉.影像數字化技術在醫學領域中的應用[J].中國臨床醫學影像雜志，2001.

作者簡介：孟沖（1980-），男，江蘇徐州人，本科，工程師，主要研究方向：影像PACS系統設計，CT操作，計算機網絡管理。