PACS介绍(28页).doc
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1、-PACS入门知识什么是PACS(医学影像存档与通信系统)?1DICOM3.0标准3PACS RIS HIS的区别与整合5PACS 工作站基本要求7PACS接入设备的几种接口技术8放射介绍8B超介绍9什么是PACS(医学影像存档与通信系统)?什么是PACS(医学影像存档与通信系统)?PACS是英文Picture Archiving & Communication System的缩写,译为“医学影像存档与通信系统”,其组成主要有计算机、网络设备、存储器及软件。PACS用于医院的影像科室,最初主要用于放射科, 经过近几年的发展,PACS已经从简单的几台放射影像设备之间的图像存储与通信,扩展至医院所
2、有影像设备乃至不同医院影像之间的相互操作,因此出现诸多分 类叫法,如几台放射设备的联网称为Mini PACS(微型PACS);放射科内所有影像设备的联网Radiology PACS(放射科PACS);全院整体化PACS,实现全院影像资源的共享,称为Hospital PACS。PACS与RIS和HIS的融合程度已成为衡量功能强大与否的重要标准。PACS的未来将是区域PACS的形成,组建本地区、跨地区广域网的 PACS网络,实现全社会医学影像的网络化。 由于PACS需要与医院所有的影像设备连接,所以必须有统一的通讯标准来保证不同厂家的影像设备能够互连,为此,1983年,在北美放射学会 (ACR)的
3、倡议下,成立了ACR-NEMA数字成像及通信标准委员会。众多厂商响应其倡议,同意在所生产的医学放射设备中采用通用接口标准,以便不同厂 商的影像设备相互之间可以进行图像数据交流。1985年,ACR/NEMA1.0标准版本发布;1988年,该标准再次修订;1992年,ACR /NEMA第三版本正式更名为DICOM3.0(Digital lmaging and Communication in Medicine),中文可译为“医学数字图像及通信标准”。目前,DICOM3.0已为国际医疗影像设备厂商普遍遵循,所生产的影像设备均提供 DICOM3.0标准通讯协议。符合该标准的影像设备可以相互通信,并可与
4、其他网络通信设备互连。 在系统的输出和输入上必须支持DICOM3.0标准,已成为PACS的国际规范。只有在DICOM3.0标准下建立的PACS才能为用户提供最好的系统连接和扩展功能。 PACS的主要作用有:联接不同的影像设备(CT、MR、XRAY、超声、核医学等);存储与管理图像;图像的调用与后处理。 DICOM 是 Digital Imaging and COmmunications in Medicine的缩写,是由ACR (American College of Radiology) 和 NEMA (National Electrical Manufacturers Associatio
5、n)共同制定的医学图像标准,它是让不同厂商不同影像互相交流的语言,是PACS底层的标准协议,它可以做到: (1) 通过网络进行通讯的标准方式,允许一个厂商向另一个厂商的存档系统中存储信息,允许一个厂商查询另一个厂商的存档系统中存储的信息,允许一个厂商从另一个厂商的存档系统中调阅信息; (2) 打印图像的标准方式,允许一个厂商向另一个厂商的打印机打印影像; (3) 存储信息的标准方式,允许一个厂商与另一个厂商使用标准媒体(例如CD)交换信息,提供一个标准的文件格式指定影像和病人数据应该如何存储。 PACS带来的价值 对于医院: (1) 数字化存储图像,无胶片管理,节省用于冲洗、保存胶片和记录的大
6、量人力物力;如:化学药品费用 处理和保养费用 存储费用 摆放费用 人工费用 查阅费用 送片费用。 (2) 提供使更多医生网络化协同工作的能力。 (3) 提供远程会诊功能,节省人力物力,同时能够提高医院会诊能力,扩大知名度。 (4) 可以实现资料统计的自动化,对于科研分析有重大意义,同时可以对科室人员的工作量 和状态进行统计,能够发现管理薄弱环节,更好评价员工,激励员工,为科室创造更大的效益。 (5) 可以规范诊断报告,打印出图文并茂的病历,同时生成电子病历,形成社区电子病历中心,为病人提供电子病历存放查询服务,增加对用户的影响力。 (6) 共享输出设备,节省设备投资,比如激光相机,DICOM相
7、机等。 (7) 减少/消除重复工作。 (8) 更高的生产力,更低的运行成本和更多收入。 (9) 不再丢失检查资料和胶片。 对于临床: (1) 提供更快更有效从医院获取病人信息的途径。 (2) 通过与周围医院联合提供更多的医疗服务。 (3) 使临床医生悉心照顾他们的病人。 对于放射医生: (1) 方便。在家或办公桌即可读片,不用挤在集中读片的地方。 (2) 快速得到病人的以往胶片。几秒钟便获得检查数据。 (3) 多种图像,如超声,核磁,CT,DSA等图像可以直接参考对比,并进行相应图像处理,方便诊断。 (4) 更大的工作量和更高的工作效率。 (5) 影像可以永久利用。 (6) 直接得到无失真的原
8、始图像用于学术交流。 对于病人: (1) 减少住院时间。 (2) 更快的诊断和治疗。 (3) 同时参考多次检查结果。 (4) 更快的报告时间。 (5) 能够得到专家的服务。 PACS设计原则 (1) 简单、实用:必须站在使用者的角度,尽可能的做到操作简单,方便医生掌握,保证医生在最快时间内完成操作。 (2) 标准、先进、扩展性:一定要采用国际标准,利用最新的计算机技术和网络技术,以保证系统的先进性。兼顾信息技术的发展,注重系统的扩展功能。 (3) 整体性包含RIS:遵循硬件、系统软件、应用软件及用户界面整体设计原则,采用面向对象的设计方法,便于系统维护和升级。 (4) 可靠稳定性:系统的可靠稳
9、定的运行至关重要,具有容错能力,具备设置数据备份及恢复机制。 (5) 节约性:充分利用医院现有基础设施、设备和信息技术资源,并满足再购置的影像设备随时进入系统,为用户节约投资。 (6) 保密安全性:采用多级保护方式,并提供鉴别、授权、保密、完整性和确认等服务,以满足医疗信息系统所必须的法律和保护隐私的要求。 PACS实施的相关技术 (1) DICOM3.0标准:采用DICOM标准并完全拥有DICOM底层的开发能力至关重要; (2) 图像的存储技术:由于数字化后的图像数据容量巨大,在建立PACS时,存储方案设计和存储介质选择,事先必须全面规划。存储方案关涉到数据容量、保存年 限、调阅频率、数据库
10、管理等多种因素;存储介质要根据存储方案的设计加以选择,对图像的长期海量存储而言,光盘库等大容量存储设备是目前较佳的选择。 (3) 计算机的选择:作为医生使用的计算机由于需要对图像进行处理和显示,所以对计算机的运算速度和显示器的分辨率有较高要求,通常要求奔4以上CPU和至少17寸的高分辨率显示器。 (4) 图像压缩技术:PACS需解决利用有限的存储空间存储更多的图解,利用有限的比特率传输更多的图像。图像数据的压缩和解压缩是PACS关键的技术之一。在PACS中医学图像压缩方法及软件的实现,要考虑编码速度、压缩效果、压缩效率、图像信噪比等因素。 (5) 网络物理结构及网络应用结构:由于图像数据量较大
11、,网络的物理结构的主干网应选用光纤,终端工作站选用100兆以太交换网;图像数据容量不是很大的医院,100兆主干网,10兆到终端工作站即可满足要求。网络应用结构最好采用B/S结构。 (6) 计算机图像处理技术:利用先进的数字图像处理技术,对图像进行处理,突出病灶,结合各种统计数据,为医生做出更精确的病情诊断提供帮助。因此完整的PACS要具备较强的图像处理功能。 (7) 非标准信号的采集和转换。 (8) 系统集成及综合布线。 各种影像设备的接口知识 医院的影像设备主要有CT、 MR 、X光机 、DSA、 CR 、DR、 ECT、 B超、各钟窥镜、各种显微图像。 影像设备的图像输出接口有两大类:DI
12、OCM接口和非标准接口,非标准接口包括视频接口和非标准数字接口,视频接口包括标准视频信号和非标准视频信号。 对于DICOM接口的设备,通过网络线与计算机相连,运用DICOM接收软件即可获得原始的图像资料;对于非标准接口通过DICOM转化器,将其转为DICOM接口,再与计算机相连。DICOM3.0标准在系统的输出和输入上必须支持DICOM3.0标准,已成为PACS的国际规范。只有在DICOM3.0标准下建立的PACS才能为用户提供最好的系统连接和扩展功能。 PACS(Picture Archiving & Communication System)概述: 信息技术是现代文明的基础,是开展科学研究
13、和技术开发的重要支撑手段,是高技术中的关键技术。信息技术的发展,直接影响着社会生产力和综合国力的变化。 近50年来,由于半导体、计算机和通信技术的迅猛发展,数字化的信息已经渗透到了与人们生活密切相关的各个领域。在医学图像处理领域,随着放射学(Radiology)的迅速发展,为医疗诊断提供了多种人体成像技术,例如:CT、MRI、DSA(数字减影)、NM(核医学成像)、US(超声扫描显像装置)、CR(计算机投影射线照相术)、PET(正电子发射断层X线照相术)等。这些新的医学成像技术为临床诊断提供了丰富的影像学资料,在相当程度上提高了医疗机构的诊断和治疗水平,但同时也使得如何有效地管理、处理和利用大
14、量繁杂的医学图像资料的问题日益突出,急待解决。 计算机技术日新月异的发展,尤其是高速计算设备、网络通讯及图像采集、处理的软、硬件技术的一系列突破性进展,为医学图像的数字化采集、存储、管理、处理、传输及有效利用提供了现实的数字技术基础。由于科技的发展,医疗水平不断提高,各种新的医疗影像设备不断涌现。50年代超声技术运用于医学领域,70年代CT和80年代MRI先后应用于临床。此后基本上每隔两三年就有新种类的医疗影像设备被发明。越来越多的医疗影像设备一方面提高了诊断的准确程度,另一方面带来了新的问题。那就是如何管理这些医疗影像设备产生的数据,如何更好的利用这些设备产生的影像来进行诊断。为了解决这些问
15、题,1982年美国放射学会(ACR)和电器制造协会(NEMA)联合组织了一个研究组,1985年制定出了一套数字化医学影像的格式标准,即ACR-NEMA 1.0标准,随后在1988年完成了ACR-NEMA 2.0,1993年发布3.0版本正式命名为DICOM3.0(Digital Imaging and Communications in Medicine:医疗数字成像和通信)。但是由于各种原因,此标准直到1997年才慢慢被各医疗影像设备厂商接受。此后标准每年都有大变动,涉及到医学影像的每一个角落,特别是最近刚加入标准的SR(结构化报告)涉及了其他标准不敢涉及的领域。同时,标准还在安全性(隐私和
16、授权)方面下了很大的功夫,添加了TSL/SSL,数字签名,数字授权,数据加密支持。为了支持不同领域的数据交换,还增加了XML支持。总之,DICOM标准日新月异不断向前发展。 DICOM标准是设备互联的基础,完全兼容DICOM标准的产品是PACS发展的必然趋势。 PACS系统(Picture Archiving & Communication System),即医学影像的存储和传输系统,它是放射学、影像医学、数字化图像技术、计算机技术及通信技术的结合,它将医学图像资料转化为计算机数字形式,通过高速计算设备及通讯网络,完成对图像信息的采集、存储、管理、处理及传输等功能,使得图像资料得以有效管理和充
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