數字化管理傳統X線圖像的應用分析

王耀彬，陳艷瓊， 溫友信，陳天金，馬建華

隨著數字化圖像技術、計算機技術和網絡通信技術的發展，以及隨著醫學影像存檔與傳輸系統(picture archiving and communication system，PACS)和DICOM標準(digital imaging and communication in medicine，DICOM)早被廣泛應用[1]，我院仍然有部分傳統X線片儲存在放射科庫房膠片柜內。為解決這些住院患者資料存放空間和長期保存問題，應用數字化管理X線片圖像是一種安全有效的方法。經考察論證，我院(簡稱甲方)與北京光健科技有限公司(簡稱乙方)簽訂項目協議，應用乙方數字化掃描系統將患者傳統X線圖像轉換成DICOM和JPEG兩種格式存儲于我院PACS系統，達到永久保存，實現了全院歷史性統一數字化管理圖像。

1 臨床資料

1.1 一般資料 收集整理1997-01至2003-12我院放射科保存的35862例住院患者傳統X線片資料，不同大小規格膠片共計61285張，其中5×7英寸，9876張，8×10英寸，16854張，14×14英寸19726張,14×17英寸，14829張。排除嚴重折疊、粘連、霉變發黃等無掃價值的廢膠片不在統計范圍之類。

1.2 協議簽訂 甲方指定2名醫師負責收集、整理、統計原始傳統X線片，并監督乙方完成相關工作。乙方提供數字化系統、掃描設備、膠片搬遷、工作人員、技術完成，協議規定項目完成期限為30 d，必須確保資料安全性，具備應有的法律效應。

1.3 設備及相關系統 數字化設備為國產Angell-880 醫用膠片透射式掃描儀，灰度參數16 bits，光密度范圍0～4.0 D，最大空間分辨率40800像素，可行膠片尺寸5×7英寸至14×17英寸范圍掃描,操作系統Win2000/XP硬件插口USB2.0，掃描軟件μ-lens CCD。CCD型數字化掃描儀速度快,掃描一張14×17英寸的膠片只需12秒(300dpi)。

1.4 數字化圖像處理方法 (1)應用登記管理工作站對所有患者基本信息進行逐一登記，服務器工作站進行全部患者數據備份；(2)掃描工作站進行膠片圖像掃描生成DICOM圖像，將掃描后圖像傳入質檢系統進行檢驗，采取患者信息自動與人工相結合檢驗，對錯誤的患者信息與DICOM圖像進行修正或重新登記掃描；(3)對數字化圖像完成質量檢驗，符合DICOM標準圖像保存至我院PACS服務器，實現膠片圖像復原，解決患者影像資料備份、復制、長期保存問題。

1.5 圖像驗收 由我院兩名放射科醫師對數字化處理后的X線圖像質量進行等級評估，應用PACS工作站對所有患者X線圖像進行數據統計和抽樣調閱，圖像驗收標準采取雙盲法。(1)優質圖像：患者基本信息完整無丟失(包括ID號、姓名、性別、年齡、檢查日期)，圖像完整清晰、無偽影、對比度良好并滿足診斷要求；(2)合格圖像：患者基本信息全、圖像完整、但有掃描偽影基本不影響診斷；(3)不合格圖像：患者基本信息不全、錯亂，圖像不全或模糊不清，不能診斷病情。

1.6 結果 將35862例患者傳統X線膠片合計61285張進行數字化處理，除3例患者合計7張膠片因二次搬遷造成嚴重折斷、劃痕、污染等原因無法還原圖像儲存至PACS。其余35859例患者計61278張膠片成功掃描，膠片數字化圖像符合DICOM標準，經DICOM 3.0接口傳入PACS系統長期保存圖像。X線片圖像還原流程及PACS系統(圖1)。

對已完成掃描35859例患者計61278張X線片圖像，經放射科2名醫師應用PACS系統對圖像進行評估(掃描失敗3例患者計7張膠片，不在評估范圍內)。其中優質圖像71.28%(43679/61278),合格圖像28.36%(17378/61278),不合格圖像0.36%(221/61278)。

圖1 X線片數字化流程及PACS系統

2 討 論

DICOM即醫學數字影像與通訊是國際上廣泛認可并使用的醫療影像設備之間通信和圖像交換的標準[2]。以此為基礎構建的PACS，主要解決醫學影像的數字化采集、圖像文件的高質量存儲及文字資料的統一管理等相關聯問題[3]，將醫學影像的運用、管理推向了一個新的高度。傳統的方式管理X線圖像已不適應時代發展的要求，應用PACS獲取精準和高質量的醫學影像信息，是現代醫學診斷、臨床治療以及醫學研究最為關鍵的步驟。我院作為武警部隊基層醫院，于2001年已規劃PACS系統[4]，放射科室近十余年CT片、X線片、DSA片全部存儲在PACS服務器，已形成影像數字化管理模式，為醫院節省了大量存放空間，影像科圖像數字化已廣泛用于存儲、傳輸、調閱、遠程會診、手術指導、科研教學等。

2.1 傳統X線膠片管理上存在的問題 (1)傳統膠片以實物方式保存在庫房膠片柜內，需要大量人力物力，給科室工作環境造成擁擠；(2)保存環境要求相對苛刻，如保存不當膠片易受潮，霉變發黃，影響觀片，且膠片屬于易燃品，存在安全隱患，應注意加強防火措施；(3)借閱膠片存在的隱患，有借無還或丟失也是一個難以解決的問題，查找、調閱手續繁瑣，工作效率低，給患者的復查對比及教學科研帶來很大的困難。

2.2 數字化管理X線片圖像的意義 X線膠片經掃描儀掃描后轉變成符合DICOM的影像數據，可與現有PACS系統無縫接軌，數字化圖像保存至PACS服務器，PACS系統將患者資料制作成永久性列表存放在計算機的硬盤中，可實現膠片圖像復原，解決患者影像資料備份、復制、長期保存，避免丟失。本研究對已完成掃描35859例患者61278張X線片圖像已成功導入我院PACS系統，為醫院節省了寶貴的空間資源，無需單獨占用庫房和資料柜，只需一臺服務器可融于PACS系統統一保存。PACS作為醫院信息系統的一個重要組成部分，是醫院實現醫學影像流程信息化、無紙化的重要手段，而放射科信息系統(radiology information system,RIS)是實現醫院影像檢查預約登記自動化的重要工具[5]。我院PACS已經融合了傳統放射科信息系統和PACS兩大功能,將其分為應用層和數據庫。PACS系統具有強大的圖像傳輸、數字化存儲、多線索查詢、圖像后處理功能，充分發揮了數字化影像設備的優勢，提高了工作效率，簡化了放射科工作流程[6]。數字化管理膠片圖像還是患者的錯誤信息修正過程，例如原來患者檔案中的信息錯誤編碼及重復編號的問題從根本上解決，如發現患者錯誤信息，在掃描前可利用數字化系統登記工作站及時核對患者信息進行糾正，消除了隱患，化解了部分醫療風險。

2.3 PACS的臨床應用價值 PACS系統能建立多種查詢方式，方便了患者資料的歸檔和整理，相比傳統X線查找明顯提高了效率。通過臨床醫師應用我院PACS調閱數字化后的既往部分患者資料反饋情況看，上述結果含優質與合格以上占99.64%(61057/61278)的圖像能很好的顯示在電腦屏幕上，不影響觀片，為臨床提供了快捷方便的服務。對其余不合格圖像0.36%(221/61278)，因圖像不全或模糊不清而影響觀片，分析原因主要是原始膠片圖像質量不佳，因傳統X線攝影曝光條件由放射科技師手工設置，攝影條件不足或過度曝光造成對比度差，或膠片保管不當造成折損、受潮粘連、霉變即便生成數字化圖像后仍有偽影，這些膠片通過數字化處理保存至PACS也難以獲取較好的圖像,與PACS管理并無關系。歸納傳統X線片數字化后應用PACS管理的優勢有：(1)多線索查詢患者信息。在全院PACS系統網絡覆蓋的科室(放射科、門診、急診、住院部、住院部)，臨床醫師通過PACS任意工作站輸入患者姓名、ID號、X線號、檢查日期、疾病分類等方式進行綜合查找和(或)分類查詢，也可按患者的住院號或門診號單一信息檢索患者影像資料[7]，實現了全院患者影像信息資源共享。(2)規范了放射科診斷報告。PACS系統具有書寫電子報告功能，此系統不僅可以書寫個性化的X線診斷報告，按照人體解剖系統建立器官疾病的診斷報告模塊，依據患者正常或異常結果直接導入摸板，提高電子報告書寫工作效率。PACS還可生成結構性的報告、自由文本錄入，結構性報告的應用對于醫師提高報告的效率和完成報告質量均有明顯的幫助，更有利于數據分析、共享和質量評估管理[8，9]。通過我院放射科醫師應用PACS模板書寫報告反饋情況看，醫師已經習慣了電子報告的書寫，徹底顛覆了傳統手寫報告的模式，而且避免了手寫報告產生的錯誤涂改。(3)降低了醫療風險。放射科醫師可以在PACS終端閱片，利用輔助工具對圖像亮度、對比度的調節，對病灶大小測量，圖像放大后更容易觀察病灶微細結構。還可以調閱已保存在PACS中的CT、MR、B超各種數字化設備的影像資料，更有利于對患者疾病的綜合分析判斷和對比觀察，為臨床提供更準確的診斷依據，明顯降低了醫療風險。(4)提高了教學、科研質量。醫師利用PACS工作站將DICOM格式圖像文件轉換為JPEG格式下載保存，便于制作多媒體幻燈進行示教和提供撰寫論文所需的典型病例圖像以及數據統計。

PACS可以實現影像科診療數據的收集、影像資料的提取和影像信息的存儲、傳輸和管理等功能[10]。筆者認為，數字化影像數據庫管理取代傳統X線膠片存儲方式是現代醫院發展的必然趨勢，研究實踐醫學影像數字化技術，獲取高質量的影像，是推動和完善醫院信息化建設重要環節。