探討高職高專醫學院校的校園PACS系統實現方法

李偉　許海兵

[摘?????????? 要]? 針對目前開設醫學影像技術專業的高職高專醫學院校實際情況，提出一種功能全面、性能穩定、成本較低的PACS系統解決方案。該方案以成熟的開源項目DCM4CHE為基礎，學校只需購買一臺服務器，即可將各種醫學影像設備相互連接，實現不亞于醫院的校園PACS系統。這將給醫學影像技術專業學生的專業課教學帶來較大裨益。

[關??? 鍵?? 詞]? PACS;DCM4CHE;影像技術;開源

[中圖分類號]? G717??????????? ?? ??????? [文獻標志碼]? A???????? ????????????? [文章編號]? 2096-0603（2019）08-0044-02

近年來，隨著CT、MRI等大型影像設備的普及，導致影像技術專業人才緊缺的問題日益突出。然而醫學影像設備更新換代快、價格高昂，給醫學影像技術專業的人才培養帶來諸多問題。學校作為一種非盈利機構，不可能動輒花費幾千萬去購買各種影像設備。而且醫學類職業院校往往沒有自己的附屬醫院。解決此類問題的一種較好的辦法就是以很低的價格向醫院購買淘汰的設備，有的醫院甚至愿意無償向學院轉讓、捐贈淘汰設備。隨著醫院信息化過程的加快和DICOM醫學影像標準的普及，實現各類不同廠家、不同類型影像設備之間的網絡互聯已成為未來醫療信息化的必然趨勢，也是影像技術專業人才必須要掌握的一門基本技能。但由于上述原因，致使學校所使用的教學用成像設備之間的差異比醫院要大很多。如果采購一套能夠投入正常使用的PACS系統，再加上相應硬件，代價必然不低。因為公司出售的PACS軟件主要面向醫院，其軟件及硬件配置與學校教學所使用的差別較大。因此，我們提出一種開源的PACS解決方案。因非醫院診治疾病使用，在硬件上可大幅度降低要求，建成整個PACS所需的成本將降低很多。

一、DCM4CHE簡介

DCM4CHE是一個用Java語言開發的，面向醫療衛生單位的開源項目，包含了很多實用的應用程序和工具。包含在其中的DCM4CHEE是一個圖像管理/歸檔系統工具，提供了一整套符合DICOM規范、面向醫學圖像的存儲、檢索的服務，也是我們構建PACS系統所使用的技術，現在已經更新到了DCM4CHEE Archive light 5.x。雖然DCM4CHE是開源免費的，但其所提供的性能足以勝任醫院需求。由于我國PACS系統的使用及普及較晚，因而DCM4CHE在國內使用較少，但在歐美國家使用較為普遍，很多大型醫療衛生單位都采用基于DCM4CHE的PACS系統。DCM4CHE同時支持Windows和Linux操作系統，可根據用戶的條件和要求自行選擇。

二、PACS系統的安裝

作為開源軟件，DCM4CHE的源代碼和各個模塊的功能都可以在官方網站上找到詳細的資料，在此簡介一下由DCM4CHE作為基礎的PACS系統的構建過程。

（一）初始化數據庫

數據庫是整個PACS系統的核心，DCM4CHE支持各種主流的數據庫如開源的PostgreSQL、MySQL，也支持商業數據庫如DB2、Oracle以及MS SQL Server，對于非盈利機構學校來說，開源的免費數據庫當然是最好的選擇。以MySQL為例，其配置過程如下：

第一步，創建數據庫并授權訪問

> mysql -u root -p

mysql> create database ;

mysql> grant all on .* to '' identified by '';

mysql> quit

第二步，創建表和索引

> mysql -u -p< $DCM4CHEE_ARC/sql/create-mysql.sql

（二）配置LDAP服務器

LDAP是輕量目錄訪問協議（Lightweight Directory Access Protocol）的縮寫。簡單來講，它就是一個用于訪問信息目錄的通信協議集合。對LDAP在此不多介紹，其核心規范在相關RFC文檔中都有詳細定義。事實上，對LDAP的理解并不影響整個PACS系統的安裝和部署。LDAP的實現有很多，我們使用的是Apache DS 2.0.0。

第一步，安裝并啟動Apache DS

第二步，安裝Apache Directory Studio并使用以下語句創建連接：

Network Parameter：

Hostname：localhost

Port：??? 10389

Authentication Parameter：

Bind DN or user：uid=admin，ou=system

Bind password：? secret

第三步，將LDAP schema文件導入到Apache DS：

$DCM4CHEE_ARC/ldap/apacheds/dicom.ldif

$DCM4CHEE_ARC/ldap/apacheds/dcm4che.ldif

$DCM4CHEE_ARC/ldap/apacheds/dcm4chee-archive.ldif

（三）配置WildFly應用程序服務器

WildFly的前身是Java Web開發領域中著名的JBoss服務器，也是DCM4CHE一直使用的應用程序服務器。配置WildFly是構建整個系統的最后一步，PACS將依靠WildFly來對外界提供所有的服務，因此要將PACS系統所用到的所有功能模塊配置到WildFly中。最后，可以通過本地環回地址：http：//localhost：8080/dcm4chee-arc/ui測試Web用戶界面，如果PACS系統成功安裝將返回類似于以下內容的信息：

11：00：38，511 INFO? [org.jboss.as.server.deployment] （MSC service thread 1-2）WFLYSRV0027：Starting deployment of "dcm-4chee-arc-ear-5.x-psql.ear" （runtime-name："dcm4chee-arc-ear-5.x-psql.ear"）

11：00：42，742 INFO? [org.dcm4che3.net.Connection]（EE-ManagedExecutorService-default-Thread-1） Start TCP Listener on /0.0.0.0：11112

11：00：43，095 INFO [org.wildfly.extension.undertow]（Server Service Thread Pool -- 20） WFLYUT0021：Registered web context：/dcm4chee-arc/ui

11：00：43，157 INFO? [org.jboss.as.server]（management-handler-thread - 3）WFLYSRV0010：Deployed "dcm4chee-arc-ear-5.x-SNAPSHOT-psql.ear"（runtime-name ："dcm4chee-arc-ear-5.x-SNAPSHOT-psql.ear"）

三、設計計劃

現在每臺醫療儀器設備都配有相應的工作站。我們的方案是將每一臺工作站通過以太網或利用學校現有的局域網連接至機房的PACS服務器，如下圖所示：

所有與PACS相連接的設備都遵循標準的DICOM接口，由于PACS系統具有良好的可伸縮性，無論是添加還是更換設備的工作量都將大大減少。管理人員和教師可以在遠程通過管理員界面提供的訪問點管理整個PACS系統。在整個PACS安裝完成之后，也可以對校內影像技術及其相關專業的學生開放權限有限的訪問，使學生在校期間加強對PACS系統的了解，而不單單是停留在紙面上。隨著醫院信息化的推進，校級PACS系統的建設將來必然在影像技術專業人才的培養中發揮更大的作用。

四、性能預測

前面提到，很多歐美國家的大型醫療衛生機構都采用DCM-4CHE作為PACS的解決方案，所以用它將于構建學校PACS系統的可行性是毋庸置疑的。盡管我們目前并沒有將學校的所有醫學影像設備連接起來，但是已經在單機上安裝并測試過。唯一的缺點就作為測試的計算機是普通的臺式機，而非專用的服務器。所以整個系統的響應速度有待于進一步提高。因此要想獲得較好的性能還是需要購買專用的服務器，服務器的配置當然比醫院用的要求要低。

參考文獻：

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[3]徐園園.基于DCM4Chee的醫療圖像處理[J].湖北第二師范學院學報，2014（2）：35-36.