第九章Hs中的医学影像信息处理系统 (PAcS、R|s、LS)
第九章 HIS中的医学影像信息处理系统 （PACS、RIS、LIS）
医学影像PAcS系统概述 二、医学影像系统的发展历史概况 三、当前在PACS中应用的主要技术和设备 四、医学影像系统建设应采取的策略 五、PAcs的影像存储和传递形式 六、PAcS系统的组成 七、PAcS类型及特征 八、PAcS系统管理结构模式 九、PAcS目前存在的问题 十、PAcS的发展趋势 十一、医学数字图像通讯(DcoM)标准
▪ 一、医学影像PACS系统概述 ▪ 二、医学影像系统的发展历史概况 ▪ 三、当前在PACS中应用的主要技术和设备 ▪ 四、医学影像系统建设应采取的策略 ▪ 五、PACS的影像存储和传递形式 ▪ 六、PACS系统的组成 ▪ 七、PACS类型及特征 ▪ 八、PACS系统管理结构模式 ▪ 九、PACS目前存在的问题 ▪ 十、PACS的发展趋势 ▪ 十一、医学数字图像通讯（DICOM）标准
一医学影象系统概述 医学影像系统通常称为医学影像计算机存档与传输系 统( Picture Archiving and Communication System简称 PACS),是医院信息系统中的一个重要组成部分,是使 用计算机和网络技术对医学影像进行数字化处理的系统 其目标是用来代替现行的模拟医学影像体系。它主要解决」 医学影像的采集和数字化,图像的存储和管理,数字化医 学图像的高速传输,图像的数字化处理和重现,图像信息 与其它信息的集成五个方面的问题
一 .医学影象系统概述 医学影像系统通常称为医学影像计算机存档与传输系 统（Picture Archiving and Communication System 简称 PACS），是医院信息系统中的一个重要组成部分，是使 用计算机和网络技术对医学影像进行数字化处理的系统， 其目标是用来代替现行的模拟医学影像体系。它主要解决 医学影像的采集和数字化，图像的存储和管理，数字化医 学图像的高速传输，图像的数字化处理和重现，图像信息 与其它信息的集成五个方面的问题
根据医学影像实际应用的不同目的,数字化的影像可分为 个精度等级:影像做为医疗诊断的主要依据时,数字化后 的影像必须反映原始图像的精度;作为医疗中的一般参考时, 数字化影像可进行一定的压缩,以减少对信息资源的占用 作为教学参考时,数字化影像只要能够保留影像中教学所需 要的部分内容,允许对数字化的影像有比较大幅度的有损压 缩 不同的医学影像对数字化的精度要求也不同,常见有:对X 光胸片、乳腺X片影像,几何精度要求为2K以上,灰阶分 辨率为1024级至4096级;对CT、MRI影像,几何精度 为512×512,灰阶分辨率为4096级;对超声、内窥镜影像 几何精度为320级-512级,灰阶为256级彩色影像,这类影 像还需要是16~30幅/秒连续的动态影像;对病理影像,几何 精度为512×512或1K×1K,具有灰阶分辨率为256级的彩 色图像
▪ 根据医学影像实际应用的不同目的，数字化的影像可分为 三个精度等级：影像做为医疗诊断的主要依据时，数字化后 的影像必须反映原始图像的精度；作为医疗中的一般参考时， 数字化影像可进行一定的压缩，以减少对信息资源的占用； 作为教学参考时，数字化影像只要能够保留影像中教学所需 要的部分内容，允许对数字化的影像有比较大幅度的有损压 缩。 ▪ 不同的医学影像对数字化的精度要求也不同，常见有：对Ｘ 光胸片、乳腺Ｘ片影像，几何精度要求为２Ｋ以上，灰阶分 辨率为1024级至4096级；对ＣＴ、ＭＲＩ影像，几何精度 为512×512，灰阶分辨率为4096级；对超声、内窥镜影像， 几何精度为320级-512级，灰阶为256级彩色影像，这类影 像还需要是16~30幅/秒连续的动态影像；对病理影像，几何 精度为512×512或1K×1K，具有灰阶分辨率为256级的彩 色图像
■随着现代医学的发展,医院的诊疗工作越来越多地依赖现代化的检查 结果。象Ⅹ光检查、CT、MRI、超声、胃肠镜、血管造影等影像学 检查的应用也越来越普遍。在传统的医学影像系统中,影像的存储介质 是胶片、磁带等,这在使用中存在诸多问题。例如图像存储介质所占的 空间不断增加,给存放和査找带来了严重的问题;各种不同检査的图像 分别存放,临床医生要同时参考同一病人不同检査所产生的影像时往往 借阅困难;传统图像存储和管理的独占性使得图像的丢失概率增加,利 用率下降,异地会诊困难等。 因此,传统的医学影像管理方法已经无法适应现代医院中对如此大量和 大范围医学影像管理的要求。采用数字化影像管理方法来解决 这些问题已经得到公认
▪ 随着现代医学的发展，医院的诊疗工作越来越多地依赖现代化的检查 结果。象Ｘ光检查、ＣＴ、ＭＲＩ、超声、胃肠镜、血管造影等影像学 检查的应用也越来越普遍。在传统的医学影像系统中，影像的存储介质 是胶片、磁带等，这在使用中存在诸多问题。例如图像存储介质所占的 空间不断增加，给存放和查找带来了严重的问题；各种不同检查的图像 分别存放，临床医生要同时参考同一病人不同检查所产生的影像时往往 借阅困难；传统图像存储和管理的独占性使得图像的丢失概率增加，利 用率下降，异地会诊困难等。 ▪ 因此，传统的医学影像管理方法已经无法适应现代医院中对如此大量和 大范围医学影像管理的要求。采用数字化影像管理方法来解决 这些问题已经得到公认
由于医学图像数据量大,需要大容量的存储设备,高 性能的显示设备和高速的计算机网络,高昂的费用曾经 是建立PACS的主要障碍。随着计算机技术的发展,计算 机和通讯设备的性能价格比迅速提高,高性能的计算机 设备的价格已经可以逐步为一些经济条件较好的医院所 接受。这为数字化医学影像存储和传输奠定了基础。在 经济上和医疗质量上不断增长的要求下,使医院对PACS 的需求也不断提高。 BACK
▪ 由于医学图像数据量大，需要大容量的存储设备，高 性能的显示设备和高速的计算机网络，高昂的费用曾经 是建立PACS的主要障碍。随着计算机技术的发展，计算 机和通讯设备的性能价格比迅速提高，高性能的计算机 设备的价格已经可以逐步为一些经济条件较好的医院所 接受。这为数字化医学影像存储和传输奠定了基础。在 经济上和医疗质量上不断增长的要求下，使医院对PACS 的需求也不断提高
医学影像系统的发展历史概况 PAcS的概念提出于80年代初。建立PACS的想法主要是由两个主要因素引 起的:一是数字化影像设备,如CT设备等的产生使得医学影像能够直接从检 查设备中获取;另一个是计算机技术的发展,使得大容量数字信息的存储 通讯和显示都能够实现。 在80年代初期,欧洲、美国等发达国家基于大型计算机的医院管理信息系统 已经基本完成了研究阶段而转向实施,研究工作在80年代中就逐步转向为医 疗服务的系统,如临床信息系统,PACS等方面。在欧洲、日本和美国等相继 建立起研究PACS的实验室和实验系统。随着技术的发展,到90年代初期已经 陆续建立起一些实用的PACS。 在80年代中后期所研究的医学影像系统主要采用的是专用设备,整个系统的 价格非常昂贵。到90年代中期,计算机图形工作站的产生和网络通讯技术的 发展,使得PACS的整体价格有所下降。进入90年代后期,微机性能的迅速提 高,网络的高速发展,使得PACS可以建立在一个能被较多医院接受的水平上
二、医学影像系统的发展历史概况 ▪ PACS的概念提出于80年代初。建立PACS的想法主要是由两个主要因素引 起的：一是数字化影像设备，如CT设备等的产生使得医学影像能够直接从检 查设备中获取；另一个是计算机技术的发展，使得大容量数字信息的存储、 通讯和显示都能够实现。 ▪ 在80年代初期，欧洲、美国等发达国家基于大型计算机的医院管理信息系统 已经基本完成了研究阶段而转向实施，研究工作在80年代中就逐步转向为医 疗服务的系统，如临床信息系统，PACS等方面。在欧洲、日本和美国等相继 建立起研究PACS的实验室和实验系统。随着技术的发展，到90年代初期已经 陆续建立起一些实用的PACS。 ▪ 在80年代中后期所研究的医学影像系统主要采用的是专用设备，整个系统的 价格非常昂贵。到90年代中期，计算机图形工作站的产生和网络通讯技术的 发展，使得PACS的整体价格有所下降。进入90年代后期，微机性能的迅速提 高，网络的高速发展，使得PACS可以建立在一个能被较多医院接受的水平上
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-NEMA1.0标准,随后在1988年完成了 ACR-NEMA2.0。 ■随着网络技术的发展,人们认识到仅有图像格式标准还不够 通讯标准在PACS中也起着非常重要的作用。随即在1993年 由ACR和NEMA在 ACR-NEMA20标准的基础上,增加了通 讯方面的规范,同时按照影像学检査信息流特点的ER模型 重新修改了图像格式中部分信息的定义,制定了DcoM30 标准。这个标准已经被世界上主要的医学影像设备生产厂商 接受,因此已经成为事实上的工业标准
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-NEMA1.0标准，随后在1988年完成了 ACR-NEMA2.0。 ▪ 随着网络技术的发展，人们认识到仅有图像格式标准还不够， 通讯标准在PACS中也起着非常重要的作用。随即在1993年 由ACR和NEMA在ACR-NEMA2.0标准的基础上，增加了通 讯方面的规范，同时按照影像学检查信息流特点的E-R模型 重新修改了图像格式中部分信息的定义，制定了DICOM 3.0 标准。这个标准已经被世界上主要的医学影像设备生产厂商 接受，因此已经成为事实上的工业标准
■目前,一些主要的医疗仪器公司,如GE、 PHILIPS、西 门子、柯达等,所生产的大型影像检查设备都配有支持∽ pcoM标准的通讯模块或工作站,也有许多专门制造影 像系统的公司生产支持DCOM标准的影像处理、显示、 存储系统
▪ 目前，一些主要的医疗仪器公司，如GE、PHILIPS、西 门子、柯达等，所生产的大型影像检查设备都配有支持 DICOM标准的通讯模块或工作站，也有许多专门制造影 像系统的公司生产支持DICOM标准的影像处理、显示、 存储系统
随着应用的不断发展,DCOM标准也在不断的更新,它所 支持的医学影像种类也不断地增加,已经从原来ACR NEMA标准只支持放射影像扩展到支持内窥镜、病理等其他 影像。也有学者在研究处理医学图形、声音等信息,同时也 有人研究D|COM与其他医学信息传输标准的沟通,如HL7 ( Health Level seven)等。人们已经认识到医学影像系统 应该是医院信息系统中的一个重要组成部分,PACS应该与 其他系统相互沟通信息,形成一个医院信息的整体。 BACK
▪ 随着应用的不断发展，DICOM标准也在不断的更新，它所 支持的医学影像种类也不断地增加，已经从原来ACRNEMA标准只支持放射影像扩展到支持内窥镜、病理等其他 影像。也有学者在研究处理医学图形、声音等信息，同时也 有人研究DICOM与其他医学信息传输标准的沟通，如HL7 （Health Level Seven）等。人们已经认识到医学影像系统 应该是医院信息系统中的一个重要组成部分，PACS应该与 其他系统相互沟通信息，形成一个医院信息的整体
