基于安徽省影像云的醫用電子膠片應用探索

徐志鵬，李傳富，湯嵐鳳，張玉妹，尹延鑫，武紅利

(1.安徽中醫藥大學，安徽 合肥 230038；2.安徽中醫藥大學第一附屬醫院，安徽 合肥 230038；3.安徽影聯云享醫療科技有限公司，安徽 合肥 230038)

目前，我國的醫療資源存在著嚴重的分布不均衡的問題，優質的醫療資源大多集中在三甲醫院，而基層醫院相對來說比較落后，這就使得看病難、看病貴等社會問題日益突出[1]。為解決這一矛盾，2017年4月26日，國務院辦公廳發布《關于推進醫療聯合體建設和發展的指導意見》，引導醫療衛生工作重心下移和資源下沉，加快推進實施分級診療，推進醫療聯合體局面的形成，實現 “讓數據多跑路，群眾少跑腿”[2]。

2018年，國務院辦公廳為促進“互聯網+醫療健康”發展而提出了指導意見[3]，伴隨著“互聯網+醫療健康”的改革浪潮和分級診療工作的落實，遠程放射學也在逐步推進，而醫用電子膠片在遠程放射學中起到了至關重要的作用，醫用電子膠片能夠為患者實現本地就診、申請遠程影像診療的功能，具備實現區域化影像檢查互聯互通，檢查結果互認等作用，從而逐步成為影像放射學科的研究熱點。本文基于安徽省影像云的醫用電子膠片的建設現狀與問題進行研究探索，為進一步推進醫用電子膠片建設和分級診療工作發展提供參考。

1 安徽省影像云醫用電子膠片背景

為了積極響應國家文件精神和政策要求，安徽省衛生健康委員會于2017年5月26日正式下文成立安徽省醫學影像專業醫療聯合體。影像醫聯體作為安徽省影像專家的業務團隊，一直致力于安徽省醫學影像信息化建設[4]。為了實現省內醫療資源合理分配，促進優質醫療資源下沉，推動全省影像工作互聯互通，在安徽省衛健委的領導和影像醫聯體的組織下，安徽省影像云應運而生。截至2019年10月底，安徽省影像云已聯網醫院1218家，占安徽省影像云可聯網醫療機構的79.02%，開展影像遠程診斷會診82.1萬例，存儲影像數據392.8萬例。 在安徽省影像云取得一定成效后，為進一步實現全省影像檢查數據互聯互通和影像檢查結果互認，安徽省影像云醫用電子膠片于2018年12月開始進行免費試點推廣。

醫用電子膠片的概念于2015年3月首次提出[5]，但目前“電子膠片”或“云膠片”尚缺乏一個明確的定義，目前市場上電子膠片的呈現形式也不盡相同。圖像格式既有專業的DICOM格式，也存在普通的非DICOM格式(如JPG)；圖像內容可以是常規掃描圖像及其后處理圖像，也可以是經過圖像排版之后的“膠片”樣式圖像組合，即電子化的膠片。對于醫用電子膠片的圖像格式和內容，目前也缺乏一個明確的規定。但醫用電子膠片的基本用途是用于影像診斷或指導臨床治療，針對這些需求，醫用電子膠片應當具備測量病變位置大小、顯示不同組織結構、對上下層面進行連續觀察等功能，有時還需要能夠對檢查圖像進行后處理。

所以從臨床實際使用角度出發，結合DICOM圖像其顯示圖像質量高、傳輸不失真和速度快等特點[6]，安徽省影像云醫用電子膠片本質上是一種以DICOM格式進行存儲的影像膠片，通過將常規掃描圖像及其后處理的圖像存儲在安徽省影像云服務器，醫生或患者可通過各種終端設備瀏覽這些圖像。

2 醫用電子膠片應用意義

2.1 滿足政府醫療體制改革發展的需求

開展醫療衛生體制改革，推動實現醫療資源下沉，降低醫保基金負擔，解決“看病難、看病貴”問題成為當前醫改的主要目標[7]。但要真正有效地實現醫療資源下沉，加快推進實施分級診療，需要借助開展遠程影像診斷或遠程影像會診這一信息化技術手段，而全面實現醫用電子膠片服務是開展遠程影像診斷的技術基礎。

“互聯網+醫療健康”在醫學影像領域的終極目標是實現“互聯互通、報告互認”，其中“報告互認”又包括避免重復檢查，減輕醫保基金的負擔，減少醫保費用的支出等重要指標，醫用電子膠片的使用可在一定程度達到上述效果。

2.2 滿足醫院節省影像檢查成本的需求

國家基于“十三五”規劃綱要和“健康中國2030”規劃綱要對醫療改革工作提出了具體要求[8]，降低醫學影像大型檢查費用、減輕醫保基金負擔成為當前醫改工作中的一項重要目標，其中“耗占比”將作為量化的考核指標，對于減輕影像檢查的耗材使用具有重要的作用[9]。

為了降低影像檢查“耗占比”，各地醫院對于影像檢查的膠片耗材也提出了新的要求。安徽省衛健委，物價局和人社廳共同發布了“關于調整影像檢查收費”的文件，把影像檢查的膠片耗材從過往物價標準中的“除外內容”變成了“項目內涵”，即醫院的影像檢查科室不再允許根據膠片用量額外收取影像檢查的膠片費用[10]。

為此，各級醫院為了應對這一形勢，或采取不提供患者膠片的策略，或是將檢查圖像壓縮，再或是采用成本更加低廉的紙質膠片，在降低了影像科室“耗占比”的同時，客觀上也帶來了一個“膠片”質量下降的問題，而開通醫用電子膠片服務則是解決這個問題的最有效途徑。

2.3 滿足醫生和患者開展遠程醫療的需求

隨著“健康中國2030”國家戰略的逐步實施，推動發展“互聯網+醫療健康”工作已經成為全國各地醫療衛生領域的一項重要工作。遠程醫療作為一種新興的醫療服務模式已逐漸被政府、醫療機構、醫生和患者及其家屬所接受[11]。遠程影像診斷和會診在遠程醫療中有著重要的地位，未來將會成為影像科醫生日常工作的重要組成部分。目前這些遠程影像業務的開展主要來自于醫療機構的需求，但隨著“互聯網+醫療健康”工作的推進，遠程醫療模式漸入人心，患者也將對遠程影像業務提出需求。故開展醫用電子膠片服務將成為醫生和患者的共同需求。

3 醫用電子膠片應用可行性分析

3.1 PACS系統的發展與完善

隨著數字化影像技術以及醫學影像檢查設備和技術的發展，PACS系統在最近幾十年發展迅速，從一開始的單臺工作站，逐步發展成為科室規模、醫院規模直至當前區域規模的PACS。基于移動互聯技術、云計算與云存儲技術的日漸成熟，云PACS得以發展并投入實際應用中。醫用電子膠片基于云PACS以其特定的DICOM格式進行存儲，在區域化遠程醫療過程中更方便傳輸和使用，能夠更好地融入區域醫療信息化平臺[12]。

3.2 醫生閱片習慣的發展變化

由于國內PACS的不斷發展及其普及應用，影像科醫生和臨床醫生的閱片習慣也逐漸發生了變化，經過多年的工作實踐，醫生已經習慣于在專業的醫用顯示器上閱片[13]，相對于傳統的“膠片+觀片燈”閱片模式，醫生在電腦上閱片效果更好、效率更高。DICOM格式的圖像不僅可以隨時放大縮小、調整窗寬窗位，還可以快速準確地測量病灶的大小，CT值等影像特征參數，還能夠方便地比較CT或MRI等斷層掃描的連續層面的圖像，更加方便病變的判斷和分析，這是傳統膠片閱片模式難以實現的。

3.3 醫學影像受檢者的觀念變化

伴隨著各地醫用電子膠片服務試點工作的開展，包括患者和健康體檢者在內的影像學受檢者的觀念也逐步發生了變化。以往受檢者在檢查之后存在留存膠片作為檢查憑證的慣性思維，尤其是中老年群體；現在通過醫用電子膠片和院內影像系統，醫生和受檢者也能夠在移動電子設備上獲取檢查數字化影像資料。

相對于院內診療，傳統膠片在跨院診療和異地轉診方面還是存有一定優勢，但傳統膠片在轉診過程中存在污損和丟失的風險，將會在一定程度影響診斷效果[14]，而且對于MRI和CT檢查或者一些復雜的病例而言，一張或幾張膠片所承載的信息往往不夠[15]，在轉診至其他醫院后，患者又會被要求重新受檢，造成資源浪費的同時也增加了患者的就醫負擔。

雖然傳統膠片面對全新的診療環境已稍顯滯后，但要徹底改變影像檢查受檢者的觀念，全面接受醫用電子膠片服務，不僅需要時間，還有大量的工作要做。

3.4 醫院建設發展的需求變化

隨著國內醫療衛生體制改革工作的不斷深入，特別是為了適應醫療資源下沉發展的需求，縣級及縣級以下醫療機構通過醫共體建設，全面整合鄉鎮社區醫院資源；縣級以上醫院通過緊密型醫聯體建設，在全省各地建立分院，形成各種以大型醫院為龍頭的醫療集團。這種通過將分布在不同區域的醫療機構整合到一起的做法，有效地實現了醫療資源下沉，但同時對醫療機構之間的信息互聯互通需求也更加急迫和明確[16]。

3.5 國家相關政策法規的支持

要開展區域化的醫用電子膠片服務，還需要國家政府政策層面的支持，截至2019年10月底，包括安徽省在內全國絕大多數省市尚未出臺明確的政策確定醫用電子膠片收費標準。

從部分出臺了醫用電子膠片區域政策的區域運行情況來看，以浙江省為例，醫用電子膠片運行情況不容樂觀[17]。一方面是由于醫用電子膠片定價過高，與當前醫改降低大型影像檢查設備的運行成本相違背；另一方面，市場的無序競爭導致不同廠家各行其是，與信息化建設為實現“互聯互通，報告互認”的最終目標相沖突。但基于安徽省影像云的醫用電子膠片建立在安徽省影像檢查數據互聯互通的基礎上，能夠確保安徽省醫用電子膠片在跨院診療過程中的報告互認。

4 安徽省影像云醫用電子膠片的設計與實現

4.1 安徽省影像云醫用電子膠片架構

安徽省影像云醫用電子膠片的架構設計如圖1所示。整套系統采用分布式部署方式將醫用電子膠片系統分為醫院前置機集成子系統、云端影像信息索引子系統、云端影像數據存儲子系統、客戶端圖像瀏覽服務子系統、數據安全管理及控制子系統。

(1)醫院前置機信息集成子系統：即部署在醫院前置機上的信息集成門戶系統，用于集成醫院內部信息系統的相關信息，同時響應來自院內院外的用戶請求。在安徽省影像云平臺已部署的1000多家醫院基礎上完善系統功能，適應分布式數據存儲的特殊需求。

(2)云端影像信息索引子系統：用于保存所有醫院影像檢查的關鍵信息，并對相關信息進行處理，以便及時響應用戶的查詢需求，并根據查詢需求確定相應用戶檢查對應的醫院及其數據存儲所在的網絡地址。

(3)云端影像數據存儲子系統：采用對象式存儲的方案，存儲和管理集中保存到云端的大容量影像檢查數據，并根據系統需要，隨時調取相關檢查數據，提供給客戶端圖像瀏覽服務子系統。

(4)客戶端圖像瀏覽服務子系統：根據云端影像信息索引子系統提供的信息，獲取相關客戶的影像檢查關鍵信息列表，并根據其數據存儲所在的網絡地址獲取相應的檢查圖像數據，并以滿足專業閱片需要的格式顯示。

(5)數據安全管理及控制子系統：根據系統的應用推廣需求，管理和控制用戶的數據訪問權限，確保患者醫療健康數據的安全。

通過各個子系統的相互耦合，在醫院內部署醫用電子膠片Gateway系統，從而建立了醫院和影像云端醫用電子膠片系統的數據通路，實現區域化影像數據互聯互通和報告互認的信息化醫療服務。

圖1 安徽省影像云醫用電子膠片系統架構

4.2 安徽省影像云醫用電子膠片建設現狀

在安徽省衛健委的領導和推動下，安徽省影像云目前已實現了全省醫療機構約80%的聯網率，基本實現了全省影像數據的互聯互通，在此基礎上，省內影像檢查報告互認成為可能。自2018年12月22日推行醫用電子膠片試點工作以來，截至2019年10月底省內已有94家二級以上醫療機構開展免費試點工作，累計醫用電子膠片下載總量近7萬條，隨著醫生和患者對醫用電子膠片的逐步接受和認可，預測未來還將以平穩上升的趨勢繼續增加。

從安徽省二級及以上開通醫用電子膠片試點的醫療機構使用情況來看，醫用電子膠片服務開通初期，受檢者在關注公眾號后，在收到通知時需二次點擊方可獲取醫用電子膠片，并受到初期宣傳推廣力度低影響，導致初期開通醫院數量及醫用電子膠片使用量不多。2019年9月，醫用電子膠片獲取流程調整，受檢者在收到通知的同時自動獲取醫用電子膠片，隨著省內醫用電子膠片宣傳推廣工作的展開以及醫生患者對于醫用電子膠片的逐步了解，開通醫用電子膠片醫院數量、醫用電子膠片獲取量持續上升，見表1。

表1 安徽省二級及以上醫療機構醫用電子膠片使用情況

具體到安徽省單家醫院醫用電子膠片使用情況，以安徽中醫藥大學第一附屬醫院為例，近半年來醫用電子膠片獲取量在影像檢查量中的占比也在平穩上升，2019年5月電子膠片占比為2.57%，同年10月上升至4.61%。

5 安徽省影像云醫用電子膠片的不足與建議

5.1 存儲與傳輸需進一步優化

一直以來，醫用電子膠片的發展受制于圖像存儲。由于采用了圖像質量高、傳輸不失真的DICOM格式的圖像，海量醫用電子膠片的存儲和傳輸效率往往難以得到保證，故在數據的存儲上安徽省影像云平臺采用了云存儲技術。其中Hash算法作為影像數據云存儲的關鍵技術，通過對醫院影像文件和目錄的分級分散處理，從而使影像數據均勻地分布在不同的服務器上，避免集中在同一目錄內，在醫生或者患者使用影像數據需要調閱時，只需在系統中輸入關鍵信息，即可通過此信息在云存儲服務器中找到所在目錄，從而快速確定文件所在位置。采用Hash算法的優勢在于，隨著院內和云端醫用電子膠片數據快速增加時，在提升了醫用電子膠片索引效率的同時，也保證了醫用電子膠片在云儲存中的訪問速度[18]。

在解決醫用電子膠片存儲問題的基礎上，隨著5G時代的到來，醫用電子膠片也將迎來新的變革。由于云儲存模式的存在，在醫用電子膠片的傳輸過程中對網絡帶寬的要求也大大提高。目前使用的4G通信網絡傳輸，對于信息字節較大的DICOM格式文件，在傳輸時也會出現信息傳輸不連續、不清晰、不同步的情況，從而在一定程度上影響醫用電子膠片的使用體驗感。而隨著5G通信技術的推廣，基于其速度快、頻譜寬和低時延的特性，可以充分緩解目前4G通信技術下的數據傳輸問題[19]。

5.2 相關行業標準與法規亟待建立

目前安徽省乃至全國對于醫用電子膠片普遍缺乏規范的行業標準，醫用電子膠片的技術標準、服務規范、存儲要求、準入制度、收費機制等方面的標準需要由政府主導制定，應由行業協會和專家提出建議，醫院和相關企業依規操作共同參與商定。從醫用電子膠片的長遠發展來看，除了標準規范的制定外，還需政府出臺相關法律法規，以便相關部門對醫用電子膠片市場進行監管，確保醫用電子膠片的保真保速保安全，在保證圖像質量的基礎上保證患者隱私安全，在保證圖像安全性的基礎上保證傳輸速度，才能促進醫用電子膠片行業的良性發展[20]。

6 安徽省影像云醫用電子膠片展望

針對安徽省影像云醫藥電子膠片目前的不足，并結合未來安徽省影像云互聯互通建設程度，可對安徽省影像云醫用電子膠片的推廣應用提出三個階段的規劃。

第一階段，患者授權方式：通過患者用戶自主掃描的方式，將影像檢查數據上傳至安徽省影像云平臺，醫生在獲得患者授權后通過客戶端調閱存儲于安徽省影像云平臺的影像報告和影像資料，實現最基本的互聯互通。

第二階段，醫生授權方式：在實現全省大部分醫院互聯互通的基礎上，通過對醫院醫生執業醫師資質的確認以及授權，授權醫生直接調閱安徽省影像云平臺上存儲的該患者影像檢查數據，實現醫聯體或醫共體范圍內的互聯互通。

第三階段，醫院授權方式：在實現全省醫院互聯互通的基礎上，通過對醫院資質的確認以及授權，授權醫院的醫生在客戶端上直接調取患者以往的影像檢查數據，實現全省范圍內的互聯互通。

當以上階段依次實現后，基于安徽省影像云的醫用電子膠片能夠實現各級醫療機構與患者間的醫療信息共享、報告互認，避免患者的重復檢查和醫生的重復工作，進一步推進安徽省分級診療工作的落地。