基于X射線成像設備和PACS的醫學影像技術實驗室建設的設想

何錦濤 田 苗 石 盼

（同濟大學浙江學院，浙江 嘉興314000）

0 前言

醫學影像技術在醫學診斷領域屬于一門新的學科，由于其無創性的特點在臨床上應用十分廣泛，并且為醫生的臨床診斷提供了較為科學有效的直觀依據，成為醫生在后期的臨床治療化驗等過程的有效工具，對病情的診斷和治療有著十分重要的作用，因此醫學影像技術也是近年來發展最快的學科之一，以適應我國社會主義現代化建設和醫療衛生事業發展。為實現學生能夠對醫學影像技術有更深刻了解的目標，使其能在實踐中學習，發揮主觀能動性，建立有關實驗室是非常必要的，也可以實現教研一體化[1]。構建醫學影像技術實驗室能提高高校人才的質量，提升當地的衛生事業，提升學校的社會影響力和社會責任感。由于同濟大學浙江學院的實驗室已建設有磁共振分析儀，超聲分析儀，因此構建基于X射線成像設備和PACS系統的實驗室平臺變得尤為重要和緊迫。

1 醫學影像技術實驗室的建設條件研究

1.1 基于PACS系統的醫學影像技術實驗室平臺的構建

影像歸檔和通信系統 （Picture Archiving and Communication Systems，PACS）[2]是應用在醫院的影像放射科室的一種通信系統。它主要通過各種接口，如DICOM標準 （Digital Imaging and Communications in Medicine）[3]，模擬接口，網絡接口等，將各種醫學影像設備（核磁共振成像，計算機斷層成像，超聲成像，各種X射線光機等）以數字化的形式保存起來，并且在醫護人員需要的時候在一定的授權機制下進行快速的查找并調回使用，同時也會增加一些輔助診斷管理的額外功能。PACS系統對于各種不同類型影像設備之間，各個不同科室之間的數據傳輸以及儲存具有十分重要的作用。

由于單一的醫學影像設備只能在該影像設備上進行醫學圖像的采集讀取以及儲存后處理等操作。在大型醫院或者說在實踐中，與醫學圖像相關的包括讀取儲存等應用都是基于PACS系統而得以應用，但是醫院中的PACS系統由于日常的在線使用時間較長，業務量較大，很難有空余時間提供給教學實驗或者教學研究。而醫學影像技術實驗室本身又包含了大量的醫學影像設備，其附帶的醫學圖像處理工作和研究必須與臨床應用相關方向契合才能真正發揮醫學影像技術實驗室的作用，因此要建立一個完整體系的醫學影像技術實驗室，PACS系統變得尤為重要。并且要使得PACS的長期發展可持續使用，所構建的PACS系統也需要具有可擴展性[4]，缺少PACS系統的醫學影像技術實驗室相當于汽車缺少了輪子，不能使得各個醫學影像設備的整體運行。

建立PACS平臺可以將各個醫學影像設備的圖片建立電子圖片庫。如果沒有PACS系統，對于每一個醫學影像設備而言，醫學圖像都需要通過膠片打印，圖片庫也會由大量的復制膠片或者打印膠片組成。在教學過程中，只能通過教師對圖片庫的圖片進行選擇，選擇部分具有代表性的，典型的，適合教學的醫學圖像，然后通過掃描儀或者照相機進行掃描拍攝得到電子圖片，這樣不僅采集過程非常耗時并且不能適應網絡教學形式多變多樣化的需要。PACS系統可以作為電子圖片庫的有效平臺，可以將各種不同模態的醫學圖像存儲起來，并且可以進行快速的查詢調取。因此，PACS平臺的建立對于教學非常適合，具體優勢有兩點，一是節約教學時間，在教學前教師可以挑選合適的教學醫學圖像并進行存儲，并且通過內容不斷地增加形成一套完善的電子醫學圖片庫；二是節約教學成本，醫學圖像打印成膠片需要額外的膠片費用，而PACS系統可以滿足無膠片化，有效節約了教學成本。

建立PACS平臺可以使得學生接軌醫院和企業，具有較強的工作適應性和產品研發能力。傳統的醫學影像教學中，由于僅僅使用掃描得到的膠片圖像，造成在學習過程中內容較為單調不足，教師缺乏時間將更多的內容呈現給學生，更重要的是傳統的醫學影像教學不能與醫院現代化設備接軌。而建立PACS平臺，利用PACS與模擬的放射信息管理系統（Radiology information system，RIS）， 醫 院 信 息 系 統 （Hospital Information System，HIS）[5]進行影像圖片的檢索調取，這樣可以讓學生學習到更多的豐富學習內容以及影像知識，并且可以接軌現代的大型醫院和企業。

1.2 基于X射線成像設備的硬件平臺的構建

醫學影像技術的人才培養計劃中有設置X射線影像設備學，影像診斷學，影像設備管理學等課程。實驗室已有磁共振分析儀和超聲儀可供核磁共振成像，超聲成像課程的教學研究，與X線原理相關的課程缺乏實驗設備，因此構建一個基于X射線成像設備的硬件平臺尤為迫切。傳統X線機的配備已無法滿足現代化教學，結合PACS系統的教學需求，配備數字化X線攝影設備 （digital radiography，DR）[6]必不可少，DR是現代醫學近期發展的一種數字化成像技術，與傳統的X線機拍攝得到膠片不同，但是與計算機X線攝影（computed radiography，CR）的用途類似，都是為了方便接入PACS系統，結合計算機醫學圖像處理算法提高影像質量，為后期臨床醫生診斷提供有效的工具。與CR不同的是，DR是在數字熒光攝影基礎上發展起來的，它以光電載體作為信息信號載體，吸收穿透人體的帶有醫學信息的X線信息，再通過數模轉換器將信號轉化成數字圖像。DR與CR一樣，都可以通過PACS系統，對醫學圖像進行多種多樣的圖像后處理，并進行圖像傳送和儲存。

2 實驗室運行的可持續發展探討

2.1 實驗室建設規劃和管理

自2012年學院的醫學影像技術專業成立以來，醫學影像技術專業不斷建設和完善實驗室，現醫學影像技術實驗室已有兩臺核磁共振分析儀，三臺超聲儀，這些儀器的使用使得教學更為深刻，教學質量大幅度提高，為進一步提升教學質量，提高專業學生的專業知識與專業素養，完善實驗室設備變得尤為重要。建構以X射線成像設備（X線機，DR）以及PACS系統為基礎的實驗室可以增加學生對醫學影像的專業知識認知，接軌現代化醫院和企業。

在完善實驗室的同時，實驗室管理也應更加規范化，實驗室應制定相關的環保與安全制度，明確實驗室設備實驗室儀器的使用，明確實驗室人員的管理職責。對于每一臺設備，每一個儀器都應歸屬責任到個人，保證實驗室設備和儀器的日常維護與使用。對于實驗設備的損壞應及時報修，盡量不影響教學過程中的使用，并制定相關報修的流程制度，保證實驗室設備的正常使用和運行。在教學過程中要提前對學生進行實驗設備使用的培訓，并告知相關設備的禁止條例，以防實驗室設備的損壞。

2.2 建立和完善實驗教學體系

學院現有醫學影像技術教師五人，其中兩名外聘教師為嘉興市第一醫院醫生，高級職稱三人，初級職稱兩人。這個師資隊伍顯然是不足的，為了解決師資不足的問題，首先要建立能精通掌握并能很好傳授知識的實驗室教學團隊。然而醫學影像技術實驗室的影像設備及醫療器械種類較多，原理結構復雜不一，維修維護費用較高。在實驗室實際運行中，僅僅靠教學師資隊伍是遠遠不夠的，因此還需要學院的實驗室人員配合教學人員一起完成實驗室管理與維護的任務。醫學影像技術實驗室的設備維護較為專業，對于不同的影像設備需要不同的教學隊伍，采取專兼結合的方式方法建設實驗室的教學管理隊伍。在滿足了這些基本條件的情況下還可以引進專業的實驗室管理人員，分工教學過程中的實驗項目，不僅能滿足教學中的數量要求，也能在教學質量上提高水平。

3 結論與展望

本文對于應用型本科醫學影像技術專業建設教學實驗室提出了構想，提出了所需要構建的平臺以及實驗條件，并論述了實驗室可持續發展所需要的實驗室體系和管理制度。總體來說，構建這樣的醫學影像技術實驗室對于應用型本科，不僅可以滿足基本的教學，也能為教師的科研提供有效的平臺，滿足學校和專業的發展。