医学影像PACS系统设计与实现

摘 要：在医院信息中医学影像系统是一个重要部分，由于其数据量巨大，对计算机系统、网络系统和存储等都带来了许多问题。从而产生了许多应用技术，远程查看图像、图像压缩技术等。从医学影像PACS系统建设目标、组成模块、功能实现三方面来阐述医学影像PACS系统。

关键词：影像；PACS；系统

以DICOM，HL7等国际标准为基础，利用IHE定义的技术框架，以提高医院工作效率，增强医疗服务的安全性，服务临床为根本目标，覆盖全院范围的全院级PACS系统（涵盖放射科和医技科室）。并与医院HIS系统做全面集成，实现以病人为基本单位的全医学影像信息的电子档案管理。全院各临床科室和检查科室信息共享，可以随时调取相关病人的影像信息，实现医院内部的影像信息管理系统建设。建立数字影像的远程会诊系统，逐步向社区医院提供医学影像的区域调用。

1 PACS系统建设具体目标

通过先进的数字化技术手段优化检查工作流程，将医院的影像设备（CT、DR/CR、DSA、超声、内镜、病理等）接入PACS（医学影像归档与通信系统）系统平台；实现影像和信息的集中归档、存储与管理。组建数字化阅片室和教学/会诊中心，实现影像诊断数字化，胶片打印共享网络化。配置影像科室PACS（医学影像归档与通信系统），实现影像科病人登记、检查、诊断报告等流程的數字化管理。其次，实现HIS与PACS系统的无缝集成，即实现病人电子检查申请单和检查报告的互通，减少重复登记的工作强度和不必要的人为失误，为门诊、住院、急诊、体检等部门提供浏览PACS影像和报告服务，连接全院临床科室，将医院的各类信息系统进行优化和整合，最终建成真正的数字化医院。

2 PACS系统的组成模块

PACS系统（如图1）主要包括：图像采集、传输存储、处理、显示以及打印。硬件主要有接口设备、存储设备、主机、网络设备和显示系统。软件的功能包括通讯、数据库管理、存储管理、任务调度、错误处理和网络监控等。

图1 PACS系统结构图

3 PACS项目联网设备及数据量

医院影像设备清单如表1所示。

表1

备注： DICOM接口至少包括Store，MWL这两类服务，具体情况以医院提供的数据和现场实测数据为准，表格中标记Y的项目表示是，N表示否，U表示未知。若影像设备未开放MWL接口，则由医院协调设备厂家协助解决。

日在线数据量：10.0GB（2.5：1无损压缩）；在线数据量：>=1.5TB/Y；Web数据量：>=0.5TB/6M；合计年在线数据量：>=2TB/Y；1年归档数据量：>=2.0TB；3年归档数据量：>=8.0TB（10%年增长率）

4 PACS系统的实现

PACS项目软件站点要求（表2）。

表2 PACS项目软件站点要求

PACS主服务器软件：PACS系统采用业内常熟且领先的系统架构设计，如：C/S、B/S或SOA三层架构等；需要有利于减轻服务层的访问压力和硬件成本，又便于各科室对医学影像的访问进行分流，支持集中部署和管理客户端。PACS系统支持模块化设计，如：数据库、影像管理、影像归档等模块即可根据各自承担的工作量安装于独立的单台或多台服务器上，能有效避免单点故障，也便于扩充。

PACS数据管理软件：集中记录所有PACS影像的储存位置和状态，主要记录病人/检查（Study）/影像序列（Image series）/影像（Image）的相关信息；PACS所有的系统参数设置，比如：所有病人及检查的相关文字资料，所有检查影像的属性资料，PACS系统参数设置等。提供病人信息和系统数据的集中存储与管理，支持根据用户的角色、工作组等参数，设定用户的权限，可监视系统运行，可设置级别的日志记录和查看工具。

PACS影像管理服务软件：需要支持CR、DR、CT及未来扩大发展所需要连接的相应设备如：MRI、NM、PET、XA、US（含Multi-Frame）、SC比如内镜、病理等等影像设备的相关DICOM服务，支持DICOM图像的有损/无损压缩和解压缩，且压缩比可定制，支持JPEG系列压缩算法或小波（Wavelet）压缩算法等，可支持接收和分发病人信息、检查信息和报告信息，可监视系统运行，可设置级别的日志记录和查看工具，可配置和管理整个系统各种相关影像设备；所有图像都可被设置为即时或延时调用。

PACS系统集成软件：支持接收和分发病人信息、检查信息和报告信息，对RIS/MIIS， PACS和影像设备之间的通信进行优化，影像设备DICOM Worklist， 在RIS系统输入的病人信息和检查信息可通过该模块传输到影像设备，避免重复输入。临床Web影像发布软件，系统可设定图像压缩比且支持JPEG2000或Wavelet（小波）等压缩算法及格式，同时支持DICOM多帧影像显示和DICOM真彩色影像显示。

PACS应用服务软件：可以提供用户的信息安全认证，支持严格的用户密码和访问权限管理，PACS客户端软件的统一安装、升级和维护；客户端与PACS核心服务器的双向通信等功能；支持128bit的SSL加密技术，病人基本信息可以得到充分的保护，确保数据在传输途中的私密性；统一管理内网（如大放射科）和外网（如临床科室、外院）客户端对服务器的访问；可以扩充到全院临床科室的访问负荷，可支持>=100个用户的并发访问。

参考文献

[1]王爱灵.医学影像管理系统的开发应用[D].黑龙江：大庆石油学院，2007.

[2]董海明.医院医学影像系统的建设[J].中国科技成果，2005.

[3]王世伟.影像数字化技术在医学领域中的应用[J].中国临床医学影像杂志，2001.

作者简介：孟冲（1980-），男，江苏徐州人，本科，工程师，主要研究方向：影像PACS系统设计，CT操作，计算机网络管理。