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[摘要]图象存储与通讯系统（PACS）是典型的管理信息系统(MIS)，其系统主要包括影像采集系统、管理系统和存储系统，它的特点主要包括响应迅速、安全保密、信息共享、数据量大、操作简便等。根据它的特点我们对PACS的设计提出了设想。
[关键词]计算机技术 PACS 应用
中图分类号：TP3文献标识码：A 文章编号：1671－7597(2008)0610111－01
科技是第一生产力，计算机技术的发展从各个角度影响了我们的生活，70年代我国首次在医院引进了计算机，不过那时候只局限于几家大医院的科研教学工作。经过30多年来的发展，特别是到2003年抗击SARS以来，计算机在医学上的应用更加受到重视，国家在政策上更加推进了它的发展。计算机在医院中的应用集中体现在医院信息管理系统（HIS或HIMS，hospital information management system）的建设，而HIS中，PACS（picture archving and communication system，即图象存储与通讯系统）占信息量的90％以上，显得尤其重要。
一、PACS系统具有的基本特性
它是以数据库为核心，以网络为技术支撑环境，具有一定规模的计算机化系统。在系统内部按一定原则划分若干子系统（也可能在子系统之上加一层分系统），各子系统、分系统之间互有接口，可有效地进行信息交换，真正实现信息资源共享，具有完善的系统管理、监督、运行保障体系以及相应的规章制度和系统安全措施。
PACS系统的复杂性表现及其应具有特殊的功能要求：
响应迅速：医生在诊疗过程中需要及时对病人的病情做出判断。
安全保密：病人医疗信息是一种拥有法律效力的文件。
信息共享：一个住院病人的医疗信息可能被各科室、行政管理部门、教、研的活动中所需要。
数据量大：医院就诊人数众多，病情复杂。
二、完整的PACS系统按照其功能的分类应包含影像采集系统，数据的存储、管理系统，数据的后处理系统
（一）影像采集系统
我们首先要了解DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine)，即医学数字成像和通信标准，是美国放射协会和全美电子厂商联合会共同协商建立的标准，旨在方便不同系统间医疗信息的交流，现在使用的最新标准是DICOM3.0。
以普通放射为例，当X线由X线管窗口发射出来，穿过病人的身体，其中有效部分就投影在X线机的成像板上（IP板，Imaging Plate，是光电转换材料制作成的），而在十年前，X线直接投影到暗盒中的胶片上，再通过定影，就是通常说的洗片，检查就完成了。在短短几毫秒钟的曝光后，IP板将接收到的光信号记录下来，一种是通过激光扫描仪将光信号转变成数字信号，即技术人员将IP板从X线机上取下来，再送至扫描室进行扫描。现在最先进的IP板可以直接把光信号转变成数字信号。接下来数字信号通常被传送到影像工作站，影像工作站是针对一些厂家生产的成像设备不符合DICOM标准格式而设立的，影像工作站的功能就是将数字信号转变为DICOM标准格式，几分钟后数字信号就被送至PACS的管理与存储系统。
（二）管理与存储系统
包括DB(database 数据库系统)与归档系统。它具有医学影像及其相关信息的数据维护、归档与查询功能，维护功能主要包括系统用户的登录、增删、系统数据字典的组织与词汇的添加，诊断报告的录入、增加、修改与显示，归档卷标的组织、添加与设置等功能。
数字信号不能像流星一样一瞬即逝，它必须有一个归属地 “安全着陆”。这个时候需要的是归档，归档主要是影像及其相关信息的保存，医学影像的数据量通常很大，通常在数十MB到上百MB量级，数字图像的压缩技术正好派上了用场，新的图像无损压缩技术（主要有：位平面编码、无损预测编码以及有损编码与残差无损编码的组合编码技术）相比传统的数字图像有损压缩技术（主要有预测、方块化、向量量化、层次化、子频带和变换等等），可以获得较高的压缩比，保持较好的信噪比，从而大大节省图像存储空间，降低通信带宽，最重要的是压缩后的图像质量提高了。
接下来数字图像信号以在线存储(On-line)的方式存放在硬盘阵列或光盘塔中，以便随时使用病人的用作诊断参考的图像。这类设备通常存储能力为几十GB到几百GB，要求能容纳医院在短期内（如30天左右）产生的图像。
被医生诊断过的图像，此时就成为了不常用的图像，近线存储(Near-line)用于存储不常用的图像，通常用的是磁带库之类容量很大，速度相对较慢的设备。容量常为几TB以上。
而任何一个病人的图像资料作为法律文件、医学文献，是要被永久性的保存的，离线存储(Off-line)：用于存储要永久保存的资料，如存放于光盘，磁带等。这一类型的存储资料通常要通过人工操作才能进入PACS系统，如将光盘装入计算机，其存储容量理论上讲是无限止的，那么医院以前用来放笨重的胶片的房间现在可以放些轻便的光盘、磁带。
以上三种形式的存储有机的结合在一起，就是PACS系统通常采用的分层存储技术（HierarchicalStorageManagement，简称HSM）。HSM服务可以自动将不常用的数据从在线存储迁移到近线存储或者离线存储，并能根据用户定义的规则实现数据迁移，同时能够提供如异构存储间的虚拟存储合并等其他复杂的存储管理功能。不过它只有单纯的存储功能，不能像word一样删减、复制、剪切，我们不能通过位于系统开口的某台电脑更改、毁灭病人资料，在信息安全可靠性上有了保障。
（三）后处理系统
这一部分的硬件主要包括终端的微机、数字打印机，都在报告厅中，用于管理影像图文编辑、打印处理、通信等。诊断医生在终端的微机上打开了病人的图像及附带的文字资料，终端程序引入像PHOTO SHOP、WORD等类似软件，人为的处理这些信息，例如箭头标注并报部位，图像中加注文字，图像的亮度调节，对比度调节等。2分钟后，图像被数字打印机打印出来了，一张清晰的X光照片诞生了。而十年前的传统氧化银胶片则要一整夜才能洗出来。
终端的微机还可以以医院局域网和外部的Internet网、电话线为通信介质，实现医院之间、医院与学校之间的原始图像数据和病人其他信息的传递，能够快速实施科研、教学任务。
PACS系统的引入，加快了检查速度，提高了疾病诊治的效率；使医院实现了无胶片化，人力、财力和空间得到了节约；保存的资料完整性提高了，不必担心几十年后胶片变质；查找病人的影像资料方便，把翻箱倒柜找胶片的繁重任务缩短在数秒钟完成。这些无不归功于计算机技术，计算机技术深入人们的生活久已！
参考文献：
[1]刘晓纲，李瑞生医学影像存档与通讯系统的开发与应用《中国中西医结合影像学杂志》2005年02期.
[2]魏渝清，胡建，王学建，曹军，童娟，沈桂权，罗敏，罗松医学影像存档与通讯系统在影像诊断教学中的初步应用《中华放射学杂志》2003年08期.
[3]赵贵军，张大波PACS系统中的DICOM标准概述《微计算机信息》2006年16期.
[4]楼晓敏PACS系统及其在我院的应用前景分析《中国医疗器械信息》2002年01期.
[5]朱培贵，向朝辉，陈华栋，梁汉欢，邓新源数字化影像科组建与医院PACS临床应用《医学信息》2007年01期.
[6]庄天戈我国PACS十年发展回顾及展望《中国医疗器械杂志》2002年02期.
[关键词]计算机技术 PACS 应用
中图分类号：TP3文献标识码：A 文章编号：1671－7597(2008)0610111－01
科技是第一生产力，计算机技术的发展从各个角度影响了我们的生活，70年代我国首次在医院引进了计算机，不过那时候只局限于几家大医院的科研教学工作。经过30多年来的发展，特别是到2003年抗击SARS以来，计算机在医学上的应用更加受到重视，国家在政策上更加推进了它的发展。计算机在医院中的应用集中体现在医院信息管理系统（HIS或HIMS，hospital information management system）的建设，而HIS中，PACS（picture archving and communication system，即图象存储与通讯系统）占信息量的90％以上，显得尤其重要。
一、PACS系统具有的基本特性
它是以数据库为核心，以网络为技术支撑环境，具有一定规模的计算机化系统。在系统内部按一定原则划分若干子系统（也可能在子系统之上加一层分系统），各子系统、分系统之间互有接口，可有效地进行信息交换，真正实现信息资源共享，具有完善的系统管理、监督、运行保障体系以及相应的规章制度和系统安全措施。
PACS系统的复杂性表现及其应具有特殊的功能要求：
响应迅速：医生在诊疗过程中需要及时对病人的病情做出判断。
安全保密：病人医疗信息是一种拥有法律效力的文件。
信息共享：一个住院病人的医疗信息可能被各科室、行政管理部门、教、研的活动中所需要。
数据量大：医院就诊人数众多，病情复杂。
二、完整的PACS系统按照其功能的分类应包含影像采集系统，数据的存储、管理系统，数据的后处理系统
（一）影像采集系统
我们首先要了解DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine)，即医学数字成像和通信标准，是美国放射协会和全美电子厂商联合会共同协商建立的标准，旨在方便不同系统间医疗信息的交流，现在使用的最新标准是DICOM3.0。
以普通放射为例，当X线由X线管窗口发射出来，穿过病人的身体，其中有效部分就投影在X线机的成像板上（IP板，Imaging Plate，是光电转换材料制作成的），而在十年前，X线直接投影到暗盒中的胶片上，再通过定影，就是通常说的洗片，检查就完成了。在短短几毫秒钟的曝光后，IP板将接收到的光信号记录下来，一种是通过激光扫描仪将光信号转变成数字信号，即技术人员将IP板从X线机上取下来，再送至扫描室进行扫描。现在最先进的IP板可以直接把光信号转变成数字信号。接下来数字信号通常被传送到影像工作站，影像工作站是针对一些厂家生产的成像设备不符合DICOM标准格式而设立的，影像工作站的功能就是将数字信号转变为DICOM标准格式，几分钟后数字信号就被送至PACS的管理与存储系统。
（二）管理与存储系统
包括DB(database 数据库系统)与归档系统。它具有医学影像及其相关信息的数据维护、归档与查询功能，维护功能主要包括系统用户的登录、增删、系统数据字典的组织与词汇的添加，诊断报告的录入、增加、修改与显示，归档卷标的组织、添加与设置等功能。
数字信号不能像流星一样一瞬即逝，它必须有一个归属地 “安全着陆”。这个时候需要的是归档，归档主要是影像及其相关信息的保存，医学影像的数据量通常很大，通常在数十MB到上百MB量级，数字图像的压缩技术正好派上了用场，新的图像无损压缩技术（主要有：位平面编码、无损预测编码以及有损编码与残差无损编码的组合编码技术）相比传统的数字图像有损压缩技术（主要有预测、方块化、向量量化、层次化、子频带和变换等等），可以获得较高的压缩比，保持较好的信噪比，从而大大节省图像存储空间，降低通信带宽，最重要的是压缩后的图像质量提高了。
接下来数字图像信号以在线存储(On-line)的方式存放在硬盘阵列或光盘塔中，以便随时使用病人的用作诊断参考的图像。这类设备通常存储能力为几十GB到几百GB，要求能容纳医院在短期内（如30天左右）产生的图像。
被医生诊断过的图像，此时就成为了不常用的图像，近线存储(Near-line)用于存储不常用的图像，通常用的是磁带库之类容量很大，速度相对较慢的设备。容量常为几TB以上。
而任何一个病人的图像资料作为法律文件、医学文献，是要被永久性的保存的，离线存储(Off-line)：用于存储要永久保存的资料，如存放于光盘，磁带等。这一类型的存储资料通常要通过人工操作才能进入PACS系统，如将光盘装入计算机，其存储容量理论上讲是无限止的，那么医院以前用来放笨重的胶片的房间现在可以放些轻便的光盘、磁带。
以上三种形式的存储有机的结合在一起，就是PACS系统通常采用的分层存储技术（HierarchicalStorageManagement，简称HSM）。HSM服务可以自动将不常用的数据从在线存储迁移到近线存储或者离线存储，并能根据用户定义的规则实现数据迁移，同时能够提供如异构存储间的虚拟存储合并等其他复杂的存储管理功能。不过它只有单纯的存储功能，不能像word一样删减、复制、剪切，我们不能通过位于系统开口的某台电脑更改、毁灭病人资料，在信息安全可靠性上有了保障。
（三）后处理系统
这一部分的硬件主要包括终端的微机、数字打印机，都在报告厅中，用于管理影像图文编辑、打印处理、通信等。诊断医生在终端的微机上打开了病人的图像及附带的文字资料，终端程序引入像PHOTO SHOP、WORD等类似软件，人为的处理这些信息，例如箭头标注并报部位，图像中加注文字，图像的亮度调节，对比度调节等。2分钟后，图像被数字打印机打印出来了，一张清晰的X光照片诞生了。而十年前的传统氧化银胶片则要一整夜才能洗出来。
终端的微机还可以以医院局域网和外部的Internet网、电话线为通信介质，实现医院之间、医院与学校之间的原始图像数据和病人其他信息的传递，能够快速实施科研、教学任务。
PACS系统的引入，加快了检查速度，提高了疾病诊治的效率；使医院实现了无胶片化，人力、财力和空间得到了节约；保存的资料完整性提高了，不必担心几十年后胶片变质；查找病人的影像资料方便，把翻箱倒柜找胶片的繁重任务缩短在数秒钟完成。这些无不归功于计算机技术，计算机技术深入人们的生活久已！
参考文献：
[1]刘晓纲，李瑞生医学影像存档与通讯系统的开发与应用《中国中西医结合影像学杂志》2005年02期.
[2]魏渝清，胡建，王学建，曹军，童娟，沈桂权，罗敏，罗松医学影像存档与通讯系统在影像诊断教学中的初步应用《中华放射学杂志》2003年08期.
[3]赵贵军，张大波PACS系统中的DICOM标准概述《微计算机信息》2006年16期.
[4]楼晓敏PACS系统及其在我院的应用前景分析《中国医疗器械信息》2002年01期.
[5]朱培贵，向朝辉，陈华栋，梁汉欢，邓新源数字化影像科组建与医院PACS临床应用《医学信息》2007年01期.
[6]庄天戈我国PACS十年发展回顾及展望《中国医疗器械杂志》2002年02期.