基于Web服务器的WebPACS设计与实现

梁敏，陈侃侃，刘兴淮，李居河

1.南京医科大学附属淮安第一医院　医学工程部，江苏　淮安　223300；2.江苏嘉中慧天软件有限公司，江苏　南京　210042

基于Web服务器的WebPACS设计与实现

梁敏1，陈侃侃1，刘兴淮1，李居河2

1.南京医科大学附属淮安第一医院医学工程部，江苏淮安223300；2.江苏嘉中慧天软件有限公司，江苏南京210042

[摘要]目的基于Web服务器，实现企业级PACS的应用。方法以中心Web网站为基础，通过HTTP文件流调阅。系统采用Web Service、浏览器插件、.NET技术等开发。结果该系统的应用成功地实现了患者影像信息的计算机存储和医学影像诊断报告的数字化书写、打印等功能。结论企业级Web PACS充分满足了临床需求。

[关键词]Web服务器；Web Service；PACS；DICOM

0　前言

随着数字成像及处理技术、网络通讯技术的发展，医学影像存档与传输系统（Picture Archiving and Communication System，PACS）应运而生[1]。影像设备数字化及DICOM标准颁布使得PACS从简单的几台放射影像设备之间的图像存储与通信，扩展至医院所有的影像设备乃至不同医院影像设备之间的资源共享。

当前，大多数PACS结构是基于局域网的客户机/服务器结构（C/S），基本实现院内资源共享，但维护任务重，门诊的调阅也较为困难。随着Internet技术的发展，使得基于浏览器/服务器（B/S）模式的PACS成为趋势。我院的PACS采用DICOM通信标准，基于Web服务器，采用HTTP文件流调阅、Web Service、浏览器插件、.NET技术[2]实现。其优点：实现了客户端的Web浏览与处理，无须安装专门软件；操作简便，可维护性高，可扩展性好。该系统已稳定运行1年多，能够满足医院临床工作的需要。

1　企业级PACS设计

1.1系统构架设计

该系统的体系架构主要包含影像存档服务器、影像调阅服务器、RIS服务器、门诊影像浏览服务器等。这些子系统可单独运行于不同的服务器，也可合并在同一个服务器上运行。PACS体系架构，见图1。

图1　PACS体系架构图

1.2底层通讯模块设计

存档服务器安装有DICOM通信服务器软件，负责接收、存储患者信息及医学图像数据[3]。 对于非DICOM标准设备在客户端安装有视频采集卡、DICOM转换模块，将图像信号转化为符合DICOM标准的数字图像再发送到存档服务器。对于DICOM标准设备可直接与存档服务器进行DICOM通信[4-5]。

影像科室的影像调阅采用插件方式，将存档服务器上的原始影像以HTTP数据流的方式拉到本地进行展示处理。通过后台拉取、渐进清晰、流技术等，可以最快的方式展示高质量的图像。

门诊科室的影像浏览采用无插件的方式，所有图像处理在服务器端进行。服务端将存档服务器上的原始影像以WADO方式获取，并进行处理，最后传递给客户端浏览器进行展示。

1.3高层应用模块设计

Web 服务器软件安装在中心服务器上，诊断终端利用IE浏览器和插件调阅图像和写报告，浏览终端利用服务器浏览图像和调阅报告。高层应用模块工作原理，见图2。

图2　高层应用模块工作原理示意图

2　各子系统的功能

2.1影像存档服务器

影像存档服务器是完全符合DICOM标准的影像存档系统，以Web Service文件流的方式为影像调阅终端提供数据源，负责对各个影像设备发送来的影像进行自动归档存储，包括在线和近线存档，并提供全部影像数据的DICOM查询和获取服务。

2.2影像调阅服务器

影像调阅服务器作为一个Web应用程序，负责管理用户数据库、查询存档服务器、向浏览器终端提供检查信息和定位影像数据源。它同时也可作为诊断报告服务器。

2.3RIS服务器

该服务器上运行基于.NET的Web应用程序，具有登记终端的各项功能和向社保提供DICOM的设备工作单查询功能，同时提供预约、登记、确（退）费、统计汇总功能；HIS/EMR接口及其他管理功能；诊断报告的临床展示功能。

2.4门诊影像浏览服务器

该服务器主要负责对图像要求一般的临床终端客户或配置较低的临床终端客户提供病人图像和诊断报告。客户端以浏览器方式运行，不须安装任何软件，对硬件要求也较低。

3　企业级WebPACS的实现

3.1工作流程

在病人到影像科室就诊的实际业务过程中，WebPACS的各个子系统相互协作，分别在病人检查、图像匹配、存储归档、医生调阅的各个环节上发挥作用。

当住院医生通过HIS为某个病人进行检查预约后，影像科室的登记员就可以在RIS上安排预约，并把预约时间返回给HIS。病人在预约规定的时间段进行登记后，拿到排队号及回执单，设备技师对病人进行检查，可以从RIS服务器获得病人的Worklist信息。检查完成后，图像进入存档服务器，存档服务器通知RIS服务器当前的检查状态为“图像”。影像科室的医生从影像调阅服务器获取影像进行诊断，并书写报告。报告保存到服务器之后，通知RIS当前的检查状态为“报告”，同时，将改报告的检查号提交给HIS。门诊医生从HIS上通过“门诊影像浏览服务器”浏览该检查的报告和原始影像。

3.2数据在线和近线存储

数据存储除了用户信息和报告外，海量的数据信息是医疗影像数据，其存储采用2级策略。在线存储保存若干月的近期检查，而近线数据则保留最多10年历史影像。从在线到近线的图像备份采用延迟策略，避开7：00～17：00的工作繁忙时间。在线存储里的检查如果超过设定的时间期限没有进行过操作，则被在线删除。当用户调阅历史影像数据时，存档服务器会自动从近线获取数据到在线，然后提供给调阅者。

3.3非DICOM设备采集

非DICOM设备采用视频采集的方式抓取图像，并转换成DICOM格式发送到存储服务器。由于非DICOM设备通常是实时性比较强的超声、内窥镜等设备，这些设备一般是一边检查一边写报告[6-7]。为了避免DICOM转换时病人信息的重复录入，将图像采集、DICOM转换作为诊断报告程序的一个子系统，利用写报告所输入的病人信息生成DICOM图像信息。

4　应用与讨论

系统经整体调试后，成功地实现了患者信息的计算机存储；实现了数字图像的采集、传送、处理、交流、存储，医学影像诊断报告的书写、打印等功能。

在本系统的开发过程中，登记台的研发充分调研了临床的实际工作需要。如开发了预约系统，解决了门诊、住院病人的检查时间大量集中在上午，造成设备使用不均匀的问题。住院医生可以通过HIS将需要检查的病人提前开单预约，影像科室的登记人员在当前安排明天或后天下午的时间段给住院预约病人。由于安排预约是无法估计未来设备的使用情况，因此，对预约的安排实际上只是个时间安排，病人仍然需要登记（分配给某个设备并获得排队号），但登记后能够获得优先的排队号，从而能够减少病人的等待时间。同时，由于将住院病人安排在下午，也避免了早上检查过分拥堵的情况。

[参考文献]

[1] 薛卫京,鲁雯．小型医院PACS的设计与实现[J]．中国医学装备,2006,3(1):18-21．

[2] 俞培梁,叶志前．PACS系统Web浏览器的构建[J]．中国医疗器械杂志,2006,30(3):194-195．

[3] 吴志福．基于DICOM标准的医疗影像管理系统的研究[D]．西安:电子科技大学,2012．

[4] 张殷雷,张金宁．口腔医学影像网络的建立与应用探讨[J]．中国医学装备,2005,2(1):43-45．

[5] 陈克敏,潘自来．瑞金医院的PACS建设和应用[J]．临床放射学杂志,2003,22(5):433-435．

[6] 陈蜀虎,汪鹏,周琳,等．PACS检查流程的优化[J]．中国医疗设备,2013,28(7):45-46．

[7] 胡轶宁．树形结构DICOM数据集解析及其在PACS系统中的应用[J]．医疗卫生装备,2005,26(6):31-33．

本文作者：梁敏，工程师。

作者邮箱：lxinhuai@126.com

[中图分类号]TP393.02

[文献标志码]A

doi：10.3969/j.issn.1674-1633.2014.04.018

[文章编号]1674-1633(2014)04-0057-02

收稿日期：2013-09-20修回日期：2014-02-10

基金项目：江苏省卫生厅科研项目（Y2012063）。

通讯作者：刘兴淮，高级工程师。

Design and Implementation of WebPACS Based on Web Server

LIANG Min1, CHEN Kan-kan1, LIU Xing-huai1, LI Ju-he2
1. Department of Medical Engineering, Huai’an First People's Hospital, Nanjing Medical University, Huai’an Jiangsu 223300, China; 2. Jiangsu Tri-H Software Co.Ltd., Nanjing Jiangsu 210042, China

Abstract：ObjectiveTo implement the enterprise-level PACS based on Web server.MethodsThe system is developed by using HTTP document fow retrieval, Web Service, browser plug-in and .NET technology based on a central Web server.ResultsThe computer storage of image information of patients and the writing and printing of diagnostic report of medical images have been implemented with the application of the system.ConclusionEnterprise-level PACS fully meets the clinical needs.

Key words：Web server; Web Service; PACS; DICOM