数字化管理传统X线图像的应用分析

王耀彬，陈艳琼， 温友信，陈天金，马建华

随着数字化图像技术、计算机技术和网络通信技术的发展，以及随着医学影像存档与传输系统(picture archiving and communication system，PACS)和DICOM标准(digital imaging and communication in medicine，DICOM)早被广泛应用[1]，我院仍然有部分传统X线片储存在放射科库房胶片柜内。为解决这些住院患者资料存放空间和长期保存问题，应用数字化管理X线片图像是一种安全有效的方法。经考察论证，我院(简称甲方)与北京光健科技有限公司(简称乙方)签订项目协议，应用乙方数字化扫描系统将患者传统X线图像转换成DICOM和JPEG两种格式存储于我院PACS系统，达到永久保存，实现了全院历史性统一数字化管理图像。

1 临床资料

1.1 一般资料 收集整理1997-01至2003-12我院放射科保存的35862例住院患者传统X线片资料，不同大小规格胶片共计61285张，其中5×7英寸，9876张，8×10英寸，16854张，14×14英寸19726张,14×17英寸，14829张。排除严重折叠、粘连、霉变发黄等无扫价值的废胶片不在统计范围之类。

1.2 协议签订 甲方指定2名医师负责收集、整理、统计原始传统X线片，并监督乙方完成相关工作。乙方提供数字化系统、扫描设备、胶片搬迁、工作人员、技术完成，协议规定项目完成期限为30 d，必须确保资料安全性，具备应有的法律效应。

1.3 设备及相关系统 数字化设备为国产Angell-880 医用胶片透射式扫描仪，灰度参数16 bits，光密度范围0～4.0 D，最大空间分辨率40800像素，可行胶片尺寸5×7英寸至14×17英寸范围扫描,操作系统Win2000/XP硬件插口USB2.0，扫描软件μ-lens CCD。CCD型数字化扫描仪速度快,扫描一张14×17英寸的胶片只需12秒(300dpi)。

1.4 数字化图像处理方法 (1)应用登记管理工作站对所有患者基本信息进行逐一登记，服务器工作站进行全部患者数据备份；(2)扫描工作站进行胶片图像扫描生成DICOM图像，将扫描后图像传入质检系统进行检验，采取患者信息自动与人工相结合检验，对错误的患者信息与DICOM图像进行修正或重新登记扫描；(3)对数字化图像完成质量检验，符合DICOM标准图像保存至我院PACS服务器，实现胶片图像复原，解决患者影像资料备份、复制、长期保存问题。

1.5 图像验收 由我院两名放射科医师对数字化处理后的X线图像质量进行等级评估，应用PACS工作站对所有患者X线图像进行数据统计和抽样调阅，图像验收标准采取双盲法。(1)优质图像：患者基本信息完整无丢失(包括ID号、姓名、性别、年龄、检查日期)，图像完整清晰、无伪影、对比度良好并满足诊断要求；(2)合格图像：患者基本信息全、图像完整、但有扫描伪影基本不影响诊断；(3)不合格图像：患者基本信息不全、错乱，图像不全或模糊不清，不能诊断病情。

1.6 结果 将35862例患者传统X线胶片合计61285张进行数字化处理，除3例患者合计7张胶片因二次搬迁造成严重折断、划痕、污染等原因无法还原图像储存至PACS。其余35859例患者计61278张胶片成功扫描，胶片数字化图像符合DICOM标准，经DICOM 3.0接口传入PACS系统长期保存图像。X线片图像还原流程及PACS系统(图1)。

对已完成扫描35859例患者计61278张X线片图像，经放射科2名医师应用PACS系统对图像进行评估(扫描失败3例患者计7张胶片，不在评估范围内)。其中优质图像71.28%(43679/61278),合格图像28.36%(17378/61278),不合格图像0.36%(221/61278)。

图1 X线片数字化流程及PACS系统

2 讨 论

DICOM即医学数字影像与通讯是国际上广泛认可并使用的医疗影像设备之间通信和图像交换的标准[2]。以此为基础构建的PACS，主要解决医学影像的数字化采集、图像文件的高质量存储及文字资料的统一管理等相关联问题[3]，将医学影像的运用、管理推向了一个新的高度。传统的方式管理X线图像已不适应时代发展的要求，应用PACS获取精准和高质量的医学影像信息，是现代医学诊断、临床治疗以及医学研究最为关键的步骤。我院作为武警部队基层医院，于2001年已规划PACS系统[4]，放射科室近十余年CT片、X线片、DSA片全部存储在PACS服务器，已形成影像数字化管理模式，为医院节省了大量存放空间，影像科图像数字化已广泛用于存储、传输、调阅、远程会诊、手术指导、科研教学等。

2.1 传统X线胶片管理上存在的问题 (1)传统胶片以实物方式保存在库房胶片柜内，需要大量人力物力，给科室工作环境造成拥挤；(2)保存环境要求相对苛刻，如保存不当胶片易受潮，霉变发黄，影响观片，且胶片属于易燃品，存在安全隐患，应注意加强防火措施；(3)借阅胶片存在的隐患，有借无还或丢失也是一个难以解决的问题，查找、调阅手续繁琐，工作效率低，给患者的复查对比及教学科研带来很大的困难。

2.2 数字化管理X线片图像的意义 X线胶片经扫描仪扫描后转变成符合DICOM的影像数据，可与现有PACS系统无缝接轨，数字化图像保存至PACS服务器，PACS系统将患者资料制作成永久性列表存放在计算机的硬盘中，可实现胶片图像复原，解决患者影像资料备份、复制、长期保存，避免丢失。本研究对已完成扫描35859例患者61278张X线片图像已成功导入我院PACS系统，为医院节省了宝贵的空间资源，无需单独占用库房和资料柜，只需一台服务器可融于PACS系统统一保存。PACS作为医院信息系统的一个重要组成部分，是医院实现医学影像流程信息化、无纸化的重要手段，而放射科信息系统(radiology information system,RIS)是实现医院影像检查预约登记自动化的重要工具[5]。我院PACS已经融合了传统放射科信息系统和PACS两大功能,将其分为应用层和数据库。PACS系统具有强大的图像传输、数字化存储、多线索查询、图像后处理功能，充分发挥了数字化影像设备的优势，提高了工作效率，简化了放射科工作流程[6]。数字化管理胶片图像还是患者的错误信息修正过程，例如原来患者档案中的信息错误编码及重复编号的问题从根本上解决，如发现患者错误信息，在扫描前可利用数字化系统登记工作站及时核对患者信息进行纠正，消除了隐患，化解了部分医疗风险。

2.3 PACS的临床应用价值 PACS系统能建立多种查询方式，方便了患者资料的归档和整理，相比传统X线查找明显提高了效率。通过临床医师应用我院PACS调阅数字化后的既往部分患者资料反馈情况看，上述结果含优质与合格以上占99.64%(61057/61278)的图像能很好的显示在电脑屏幕上，不影响观片，为临床提供了快捷方便的服务。对其余不合格图像0.36%(221/61278)，因图像不全或模糊不清而影响观片，分析原因主要是原始胶片图像质量不佳，因传统X线摄影曝光条件由放射科技师手工设置，摄影条件不足或过度曝光造成对比度差，或胶片保管不当造成折损、受潮粘连、霉变即便生成数字化图像后仍有伪影，这些胶片通过数字化处理保存至PACS也难以获取较好的图像,与PACS管理并无关系。归纳传统X线片数字化后应用PACS管理的优势有：(1)多线索查询患者信息。在全院PACS系统网络覆盖的科室(放射科、门诊、急诊、住院部、住院部)，临床医师通过PACS任意工作站输入患者姓名、ID号、X线号、检查日期、疾病分类等方式进行综合查找和(或)分类查询，也可按患者的住院号或门诊号单一信息检索患者影像资料[7]，实现了全院患者影像信息资源共享。(2)规范了放射科诊断报告。PACS系统具有书写电子报告功能，此系统不仅可以书写个性化的X线诊断报告，按照人体解剖系统建立器官疾病的诊断报告模块，依据患者正常或异常结果直接导入摸板，提高电子报告书写工作效率。PACS还可生成结构性的报告、自由文本录入，结构性报告的应用对于医师提高报告的效率和完成报告质量均有明显的帮助，更有利于数据分析、共享和质量评估管理[8，9]。通过我院放射科医师应用PACS模板书写报告反馈情况看，医师已经习惯了电子报告的书写，彻底颠覆了传统手写报告的模式，而且避免了手写报告产生的错误涂改。(3)降低了医疗风险。放射科医师可以在PACS终端阅片，利用辅助工具对图像亮度、对比度的调节，对病灶大小测量，图像放大后更容易观察病灶微细结构。还可以调阅已保存在PACS中的CT、MR、B超各种数字化设备的影像资料，更有利于对患者疾病的综合分析判断和对比观察，为临床提供更准确的诊断依据，明显降低了医疗风险。(4)提高了教学、科研质量。医师利用PACS工作站将DICOM格式图像文件转换为JPEG格式下载保存，便于制作多媒体幻灯进行示教和提供撰写论文所需的典型病例图像以及数据统计。

PACS可以实现影像科诊疗数据的收集、影像资料的提取和影像信息的存储、传输和管理等功能[10]。笔者认为，数字化影像数据库管理取代传统X线胶片存储方式是现代医院发展的必然趋势，研究实践医学影像数字化技术，获取高质量的影像，是推动和完善医院信息化建设重要环节。