医院PACS/RIS的架构和实施探讨

曹新志，沈君姝，李 昂，郭 辉，潘永泉

医院PACS/RIS的架构和实施探讨

曹新志，沈君姝，李 昂，郭 辉，潘永泉

目的：探讨医院影像科PACS/RIS的架构、软硬件配置与系统运行特点，使该系统能保障临床工作更顺利地进行。方法：通过对 PACS/RIS的软硬件分析及应用实践，总结系统运行情况，并结合日常维护保障工作的经验对系统的优缺点进行讨论。结果：PACS/RIS运行比较稳定，偶尔出现故障，达到了影像及患者信息在临床科室间充分共享的要求。结论：PACS/RIS是全面解决医院影像数字化存档与通信的综合系统，对医院的信息一体化建设具有重要意义，但仍有待进一步发展和完善。

PACS；RIS；管理与维护

0 引言

近年来，随着计算机技术的发展和生活水平的提高，人们对医院信息一体化的要求越来越高。我科平均每天接收普放检查患者约600人次、CT 350人次、MRI 150人次、DSA 25人次、胃肠造影40人次，每年影像数据存储量达30 TB，并且随着新设备的引进和使用，数据存储量逐年上涨。因此，建立良好稳定的PACS/RIS及对其进行实时维护管理具有重要意义。

医学影像存档与通信系统（picture archiving and communication system，PACS）是一款基于DICOM3.0标准，专门以解决医学影像的获取、显示、处理、存储、传输和管理为目标的医院信息的系统[1]。DICOM3.0基于开放式互联参考模型，是一种全世界范围的通信标准。放射科信息系统（radiology information system，RIS）以Web技术为基础，集影像科检查申请、预约登记、检查等操作于一体[2]。

DICOM标准向RIS管理域的扩展，为RIS与PACS的集成提供了可能。一方面，人们希望通过RIS工作站登记的患者信息可以直接刷到检测设备上，降低手动输入的时间和错误率；另一方面，还希望检查设备上形成的图像可以直接传递到RIS报告工作站，既克服传统诊断工作必须等待胶片的打印的问题，又节省胶片的使用量，大大方便工作人员。更有人希望PACS/RIS还可以把结构化报告直接存储在患者的DICOM文档中，这样医生在调阅患者影像时可以很方便地调出患者的检查报告[3]。

1 PACS/RIS的规划建立

1.1 PACS/RIS网络的构建基础

良好的网络结构是PACS/RIS构建的基础。本院影像科大楼在建立初期充分考虑到这一情况，整栋影像楼采用6类UTP双绞线铺设到桌面（支持千兆宽带），并根据各个机房的实际需求布置网点，网络采用星型总线拓扑结构，各个网点通过楼层配线架汇总到影像科3楼的专用机房，实现对各个网点的集中控制；在外科楼16楼构建中心机房，将原40 m2的中心网络机房扩建到160 m2，按照中心机房的设计要求，设置动力与环境监控系统、远程集中监控管理系统（KVM）、中央控制室，各个网络之间采用物理

隔离，并留有适度的发展空间和冗余；在门诊5楼设置汇聚层机房，与中心机房构成双核心、双链路系统，以消除SPOF（single point of failure）的网络单点故障，保障网络的稳定性。

1.2 PACS/RIS的主要硬件规划

科室有5台DR、5台CT、5台MRI、4台DSA、3台数字胃肠机、1台泌尿机；图像报告工作站36个，每个工作站的主机配备双显卡、双显示屏；专用患者信息登记工作站5台；1台EMC CX4-480光纤磁盘存储设备用作在线存储；1台EMC CX4-480 SATA磁盘存储设备用作近线存储；1台DHC（centricity® digital hardcopy）设备用作离线存储；1台实现全院存储共享的NS40网关设备；RIS服务器、PACS数据服务器、中心交换机各2台构成双机热备，次级交换机若干台。构建完成的PACS/RIS的网络结构如图1所示。

图1 PACS/RIS的网络结构

1.3 PACS/RIS的软件构成

各服务器的主机安装Windows XP操作系统、双机热备程序、防火墙和SQL server management studio软件，数据库设置为定期自动备份（每天每3 h一次）和远程自动备份（每天一次）；图像报告工作站、登记工作站和设备工作站分别安装与其相关的GE CMIS报告软件、Oracle数据库、Worklist患者信息登记系统、患者叫号系统、患者收费项目确认等软件。

1.4 PACS/RIS的工作流程

PACS/RIS的工作流程秉承服务患者、方便患者、优质服务的宗旨，尽量做到流程简单化，减少患者的等待时间。患者来我院就诊时，首先将需要做影像检查的患者引导到我科登记处进行登记，从HIS服务器调取相应的患者信息，核对影像检查项目，并分配至相应的检查室，将患者的检查信息存入RIS服务器。 引导患者至对应的候诊室等待检查叫号，技师通过Worklist服务终端调阅患者的影像检查信息，根据所登记的信息对患者进行检查，将所得图像上传到PACS服务器及执行胶片打印操作。技术员需将患者的检查状态设置为已完成，登记处收到检查已完成的反馈信息并确认收费。此时，图像报告工作站才能收到患者的图像信息，并可实施报告操作，通过患者的ID号查看历史报告和临床病历。报告完成后，通过副主任专家以上人员最终审核，登记处方才可打印并发布报告。临床科室医生可通过IE浏览器，输入特定网站查看患者的图片与报告信息。集成后的PACS/RIS的工作流程如图2所示。

2 应用实践

我院PACS/RIS于2009年全面投入使用，影像科日门诊量达1 200人次，迄今已正常运行4 a。经过长时间的积累与总结，从以下几个方面来阐述系统实施和运行中遇到的问题并提出改进方法。

2.1 影像的调阅速度

由于本院的门诊量大，医生最担忧的便是影像调阅的速度。特别是对于CT检查设备，检查图像轻易就能达到1 000～2 000幅。因此，要求DR单幅调阅时间＜3 s，调阅200幅CT时间＜8 s，且调阅任意序列的20～40幅CT/MR图像＜2 s[4]，以满足诊断医生的调阅要求，使其即使在最繁忙的工作时间，也可以自如地调阅图像。

影响影像调阅速度的因素主要有网络带宽、本地计算机主机的性能、PACS的服务器性能、PACS/ RIS的架构、看图软件的性能及显示机制。针对以上影响因素，我院分别采用了以下措施：采取高性能的EMC CX4-480光纤磁盘存储设备用作在线存储、EMC CX4-480 SATA磁盘存储设备用作近线存储、DHC设备用作离线存储、千兆网到放射科桌面、HP PC机工作站等手段，为硬件的正常运行提供保障；建立更合理的分布式架构代替C/S、B/S架构，以解决C/S架构升级困难、代价高、效率低和B/S架

构处理复杂图像慢的问题；看图软件采用“边下载影像边显示”的方式，直接从PACS的服务器调图，而且根据医生要求可调整影像提取与显示次序，保证所需查看的CT/MRI图像在2 s内就位。

图2 PACS/RIS的工作流程

2.2 网络的安全稳定

我院局域网建立初期，计算机的运行速度偶发异常，下午4时左右网络运行速度变慢的现象常有发生，医生报告工作站上线使用时断时续，无法打开图像。为此，我院邀请PACS/RIS的软件提供方集体会诊，集思广益，找出了问题所在，在后期的网络升级改造中对PACS/RIS实施了VLAN划分，切实解决了网络运行速度慢的问题。此外，随着医院信息化建设的深入发展，添加到局域网中的用户越来越多，每台主机上运行的软件也越来越多，为了杜绝广播风暴现象和提高PACS/RIS网络的安全性，迫切需要对VLAN进行划分。划分后的VLAN把整个网络分成若干个广播域，且相互隔离，这样既提高了网络的利用率，也保证了网络的运行速度。

2.3 冒名检查

冒名使用他人的医疗卡就诊已成为医保卡使用不规范的重灾区，造成PACS/HIS数据库中的信息不真实，出现一个ID号下包含2个甚至多个患者信息的情况。当诊断医生调取患者的过往病历时，无法获取真实的信息，易造成误诊，给医院带来了巨大的经济损失。为此我院规定，如发现冒名使用医疗卡，一律不予登记，且每张医疗卡在无特殊情况下每月只能做一次相同性质的检查；影像存档前通过QA处理，自动匹配校准图像的属性，如发现与检查任务不一致，则不予扫描操作，并通知技师强行干预；PACS提供纠正工具，指定PACS管理员对意外传入网络的错误患者的数据进行更改和归并。

2.4 诊断模式的改变

PACS/RIS使用初期，诊断模式发生了本质的变化。看图方式由原来的胶片式诊断模式转化为网络阅片模式，报告由纸质手写转化为电子打印。由于一些诊断医师计算机使用不熟练，对软件的学习接受较缓慢，针对这一情况，科室采取了一系列措施，如先会帮助后会、延长公司的培训时间、在上班期间给不熟练的医生“开小灶”，让他们尽快熟悉系统的使用。厂家工程师每天留守现场，以解决任何使用疑问或系统故障。

3 结语

PACS/RIS的正常运转且发挥其强大的功能离不开工程师每日的维护：对网络设备（如交换机、光纤和网线等）要进行冗余配置，以便在发生故障时用最短的时间切换；服务器采用双机热备方案，并对服务器配备UPS，以防偶发性的断电现象；数据存储服务器要做到定期自动备份和远程自动备份，并对数据库log进行截断，防止日志文件过大[5]；建立安全访问机制，针对不同的用户设置不同的权限，同时，对PC机的光驱、软驱和USB接口进行屏蔽与卸载；安装防火墙和杀毒软件，并及时更新病毒库；机房留有扩容的空间，并建立容灾机制；做好日常的工作维护记录，总结经验，为解决系统故障打好基础。

通过PACS/RIS的建设与整合，我院影像科走上了信息一体化的道路，方便了患者的就诊，提高了影像科的报告水平和工作效率，缩短了患者的等待时间，节省了胶片的使用量，给医院带来了良好的经济和社会效益。通过对系统不断的升级和改造，PACS/ RIS将会为医疗卫生事业和健康保障服务做出更大的贡献。

[1]曹奕雯，陶蔷.PACS关键技术及国内应用[J].医疗卫生装备，2011，32（1）：77-78.

[2]庄峻，蒋建荣，孙健永，等.PACS和RIS系统集成实施和应用[J].上海医学影像杂志，2003，12（2）：84-85.

[3]吴勇，杨琛.PACS与RIS的集成[J].医疗设备信息，2006，22（3）：23-24.

[4]陈文辉，朱大荣，王楚雄，等.RIS/PACS在大型综合性医院的建设与应用[J].中国数字医学，2007，2（1）：36-38.

[5]金昌晓，陈仲强，田金，等.大型医院PACS/RIS系统建设实例总结[J].中国医院，2008，12（7）：76-77.

（收稿：2013-02-06 修回：2013-05-09）

Discussion about Structure and Implementation of PACS/RIS System of Hospital

CAO Xin-zhi1,2,SHEN Jun-shu3,LI Ang1,GUO Hui1,PAN Yong-quan1
（1.Department of Medical Imaging,Nanjing General Hospital of Nanjing Military Area Command,Nanjing 210002,China; 2.Department of Biomedical Engineering,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,Nanjing 210016,China;3. Department of Radiation Oncology,Nanjing General Hospital of Nanjing Military Area Command,Nanjing 210002,China）

ObjectiveTo explore the architecture,hardware&software configuration and system operation of PACS/RIS in the medical imaging department.MethodsThe hardware,software and system operation of PACS/RIS were summarized,and the advantages and disadvantages of the system were analyzed based on the daily maintenance.ResultsPACS/RIS functioned well despite some failures occasionally,so that the images and patient information could be shared between the clinical departments.ConclusionPACS/RIS system is a comprehensive system that totally solves digital medical image archiving and communication,and it takes important meaning for integrated hospital information system.But further development and improvement are needed.[Chinese Medical Equipment Journal，2014，35（1）：57-59]

PACS;RIS;management and maintenance

R318；TP311．13

A

1003-8868（2014）01-0057-03

10.7687/J.ISSN1003-8868.2014.01.057

南京军区南京总医院院管课题（2011061）

曹新志（1979—），男，硕士，主要从事大型医疗影像设备方面的保障和管理工作，E-mail：to_cxz@163.com。

210002南京，南京军区南京总医院医学影像科（曹新志，李昂，郭 辉，潘永泉），放疗科（沈君姝）；210016南京，南京航空航天大学生物医学工程系（曹新志）