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【摘 要】 医学影像存档及通信系统(PACS)是随着数字化成像技术、计算机和网络技术的进步而迅速发展起来的新技术,旨在全面解决医学影像的获取、显示、存贮、传送和管理的综合系统。医学数字影像传输(DICOM)标准是第一个广为接受的全球性医学数字成像和通信标准,它利用标准的TCP/IP(transfer control protocol/internet protocol)网络环境来实现医学影像设备之间直接联网。因此,PACS是数字化医学影像系统的核心构架,DICOM3.0标准则是保证PACS成为全开放式系统的重要的网络标准和协议。2006年我科与德国爱克发公司合作建成医学影像诊断设备网络系统,介绍如下。
【关键词】 医学影像 存档 通讯
【中图分类号】 R445 【文献标识码】 A 【文章编号】 1671-5160(2014)09-0316-01
1 材料方法与系统环境
1.1 硬件配置
1.1.1 DICOM服务器:戴尔PowerEdge 2950服务器。
1.1.2 数字化医学图像采集设备:螺旋CT;东软500mA数字胃肠机;AGFA-CR数字成像系统。
1.1.3 医学图像显示处理工作站:Sun Advantage Windows 2.0,128MB 静态内存。
1.1.4 激光胶片打印机:2M AGFA-5302。
1.1.5 医学图像浏览终端:4台,E5200 CPU,2G内存,8MB显存,320G硬盘,15in~17in显示器,千兆网卡。
1.1.6 医学影像诊断报告打印服务器:2台,图像浏览终端兼作打印服务器。
1.1.7 激光打印机:惠普(HP)LASERJET 6L GOLD×2。
1.1.8 交换机(switch):D-LINK DES-1024D,100M。
1.1.9 传输介质:细缆(THINNET);5类无屏蔽双绞线(UTP);光纤电缆。
1.1.10 网络结构:星形总线拓扑结构。
1.2 软件
1.2.1 操作系统:WINDOWS 2003。
1.2.2 网络传输协议:标准TCP/IP。
1.2.3 网络浏览器:Microsoft Internet Explorer。
1.2.4 数据库管理系统:INTERBASE SERVER/CLIENT5.1.1。
1.2.5 医学图像浏览及影像诊断报告系统开发软件:BORLAND C++ BUILDER4.2。
1.2.6 医学图像浏览终端:GEHW ADVANTAGE VIEWER SERVER/CLIENT 1.01。
1.2.7 医学影像诊断报告系统:GEHW医疗诊断报告1.0。
1.2.8 刻录机驱动软件:GEAR 4.2。
1.3 系统结构
螺旋CT、数字胃肠和CR工作站按照DICOM3.0标准通过细缆连接到主干电缆上形成总线拓扑结构;DICOM服务器与各图像浏览及诊断报告书写终端通过双绞线以交换机(SWITCH)为中心连接成星形拓扑结构的ETHERNET网络;二者再通过交换机连接成星形总线拓扑结构的PACS。螺旋CT、数字胃肠、CR工作站各自通过光纤电缆与激光胶片打印机相连,进行共享打印。由如下各子系统构成:数字化图像采集子系统;数字化图像回传子系统;医学图像处理子系统;医学影像诊断报告书写子系统;图像中心存储子系统。
2 医学图像浏览及影像诊断报告系统
医学图像浏览及影像诊断报告系统使用的软件包是由德国AGFA电气医疗有限公司提供的ADVANTAGE VIEWER SERVER/CLIENT 1.01软件。以WINDOWS 2003 Server为操作平台,分为服务器端和客户端两部分:服务器端软件负责完成医学图像的传输、中心存储、数据库管理等任务;客户端软件具有医学图像浏览和影像诊断报告书写功能。
医学图像浏览软件具有强大的图像处理功能,通过网络从DICOM服务器硬盘、光盘上调阅所需图像,并进行图像浏览和后处理。它包括窗宽窗位、图像、几何、网络、显示格式、连续播放等功能模块。经过后处理的图像可以直接输出至诊断报告系统或以不同文件格式存盘以供制作幻灯片。
医学影像诊断报告系统软件镶嵌于医学图像浏览软件内,可以在浏览图像后直接书写诊断报告。医疗诊断报告主窗体上的输入病人常规信息可直接从数据库获取,报告日期由系统自动生成,科别、报告模板等项通过下拉菜单选择。检查所见、印象两项可直接从诊断支持库提取正常或常见病、多发病的检查所见、印象,直接或经局部修改后形成诊断报告主体。程序提供了撤消、剪切、复制、粘贴、清除、全选、字体等编辑功能。软件可输出多种格式的诊断报告,其中可包含1~2幅典型图例。用户可通过1个或多个关键词和/或检查号检索和调阅诊断报告。
3 结果
在上述PACS的硬件设备安装、组网完成后,在基础网络连接(TCP/IP)和DICOM水平传输这2个层次上,对PACS进行整体调试,成功地实现了数字化图像在PACS内的传送、中心存储、易机图像处理、不同操作系统、不同格式图像在DICOM3.0标准水平的相互兼容和影像交流,以及PACS内影像诊断报告的书写、共享、打印等功能。显著提高了科室的工作效率及管理水平。
圖1 PACS 的基本构成
4 讨论
数字化技术、计算机技术和网络技术的飞速发展带动了医学影像技术的突飞猛进的发展,同时也推动了医生工作模式的变革:要求医生逐渐习惯于在显示器的荧光屏上观看医学图像;通过计算机检索和调阅医学图像,并且调节窗宽窗位;通过计算机网络随时获取所需的医学图像及诊断报告等相关信息。 4.1 传统的医学图像处理方式存在的不足
(1)保存胶片需要很大的存放空间;(2)在显影、定影、冲洗、烘干、归档等环节上要耗费大量的人力和财力;(3)胶片库手工管理效率低,查询慢且容易把胶片归错档;(4)数年后由于胶片的老化使其上的图像变得模糊不清,給再次查阅和科研工作带来极大的不便;(5)把CT、数字胃肠等图像硬拷贝到胶片上,固定的窗宽、窗位已经丢失了大部分原始信息,保留的只是操作医师认为有用的信息,图像无法后处理,丢失了对病人复诊和其他医师认为是有用的诊断信息。
4.2 PACS在医学影像学中的应用价值
(1)利用PACS网络技术,在CT、CR、DR、数字胃肠、MR等影像科室之间能快速传送图像及相关资料,做到资源共享,方便医师调用、会诊以及进行影像学对比研究,更有利于患者得到最高的诊断治疗效益。(2)PACS采用了大容量可记录光盘存储技术,实现了部分无胶片化,减少了胶片使用量和管理,减少了激光相机和洗片机的磨损,降低了显定影液的消耗,节省了胶片存放所需的空间,降低了经营成本。(3)避免了照片的借调手续和照片的丢失与错放,完善了医学图像资料的管理,提高了工作效率。(4)可在不同地方同时调阅不同时期和不同成像手段的多幅图像,并可进行图像的再处理,以便于对照和比较,为从事医学影像学工作的医务人员和科研人员提供方便的工作、科研和学习的条件。(5)有利于计算机辅助教学,进一步提高教学质量。运用PACS可无损失地储存图像资料,待日后调阅发现有价值且符合教学内容要求的图像,标上中英文注释,利用PowerPoint软件制作成教学幻灯片,采用大屏幕多媒体投影仪示教。
4.3 诊断报告规范化、计算机化
规范的医学影像诊断报告书写功能,可用计算机打印出图文并茂的影像诊断报告。具有许多显著的优点:(1)医学影像诊断报告书写系统可以更加完整地保存各种影像诊断数据资料,避免重复性劳动。(2)报告格式规范,字迹清楚,克服了手工书写报告字迹潦草的缺陷。(3)图文并茂的影像诊断报告一目了然。(4)患者查询及科研病例的统计分析快捷。
参考文献
[1]胡军武,医学数字成像技术[M].武汉:湖北科学技术出版社,第一版,2001,2-34.
[]2赵永峰,郭玉森,田忠祥.浅析X 线的数字化成像[J].中华医林。2003.5(1):65-66.
[3]陈炽贤,实用放射学[M].北京:人民卫生出版社,第二版,2005,137-143.
[4]王骏,甘泉,医学影像技术[M].镇江:江苏大学出版社,第一版,2008,336-358.
[5]Wu TC, Lee SK, Peng CH, et al. An economical, personal computer-based picture archiving and communication system .Radiographics, 1999,193, 19(3) :523-530 .
[6]Lepointe H D. Teleradiology .Biomedicine &Pharmacotherapy, 1998,522, 52(2) :64~68 .
[7]成卫,苟光磊,闫河. 一种实现医学数字图像序列高速存取的实用方法[J]重庆工学院学报, 2005,(11) .
【关键词】 医学影像 存档 通讯
【中图分类号】 R445 【文献标识码】 A 【文章编号】 1671-5160(2014)09-0316-01
1 材料方法与系统环境
1.1 硬件配置
1.1.1 DICOM服务器:戴尔PowerEdge 2950服务器。
1.1.2 数字化医学图像采集设备:螺旋CT;东软500mA数字胃肠机;AGFA-CR数字成像系统。
1.1.3 医学图像显示处理工作站:Sun Advantage Windows 2.0,128MB 静态内存。
1.1.4 激光胶片打印机:2M AGFA-5302。
1.1.5 医学图像浏览终端:4台,E5200 CPU,2G内存,8MB显存,320G硬盘,15in~17in显示器,千兆网卡。
1.1.6 医学影像诊断报告打印服务器:2台,图像浏览终端兼作打印服务器。
1.1.7 激光打印机:惠普(HP)LASERJET 6L GOLD×2。
1.1.8 交换机(switch):D-LINK DES-1024D,100M。
1.1.9 传输介质:细缆(THINNET);5类无屏蔽双绞线(UTP);光纤电缆。
1.1.10 网络结构:星形总线拓扑结构。
1.2 软件
1.2.1 操作系统:WINDOWS 2003。
1.2.2 网络传输协议:标准TCP/IP。
1.2.3 网络浏览器:Microsoft Internet Explorer。
1.2.4 数据库管理系统:INTERBASE SERVER/CLIENT5.1.1。
1.2.5 医学图像浏览及影像诊断报告系统开发软件:BORLAND C++ BUILDER4.2。
1.2.6 医学图像浏览终端:GEHW ADVANTAGE VIEWER SERVER/CLIENT 1.01。
1.2.7 医学影像诊断报告系统:GEHW医疗诊断报告1.0。
1.2.8 刻录机驱动软件:GEAR 4.2。
1.3 系统结构
螺旋CT、数字胃肠和CR工作站按照DICOM3.0标准通过细缆连接到主干电缆上形成总线拓扑结构;DICOM服务器与各图像浏览及诊断报告书写终端通过双绞线以交换机(SWITCH)为中心连接成星形拓扑结构的ETHERNET网络;二者再通过交换机连接成星形总线拓扑结构的PACS。螺旋CT、数字胃肠、CR工作站各自通过光纤电缆与激光胶片打印机相连,进行共享打印。由如下各子系统构成:数字化图像采集子系统;数字化图像回传子系统;医学图像处理子系统;医学影像诊断报告书写子系统;图像中心存储子系统。
2 医学图像浏览及影像诊断报告系统
医学图像浏览及影像诊断报告系统使用的软件包是由德国AGFA电气医疗有限公司提供的ADVANTAGE VIEWER SERVER/CLIENT 1.01软件。以WINDOWS 2003 Server为操作平台,分为服务器端和客户端两部分:服务器端软件负责完成医学图像的传输、中心存储、数据库管理等任务;客户端软件具有医学图像浏览和影像诊断报告书写功能。
医学图像浏览软件具有强大的图像处理功能,通过网络从DICOM服务器硬盘、光盘上调阅所需图像,并进行图像浏览和后处理。它包括窗宽窗位、图像、几何、网络、显示格式、连续播放等功能模块。经过后处理的图像可以直接输出至诊断报告系统或以不同文件格式存盘以供制作幻灯片。
医学影像诊断报告系统软件镶嵌于医学图像浏览软件内,可以在浏览图像后直接书写诊断报告。医疗诊断报告主窗体上的输入病人常规信息可直接从数据库获取,报告日期由系统自动生成,科别、报告模板等项通过下拉菜单选择。检查所见、印象两项可直接从诊断支持库提取正常或常见病、多发病的检查所见、印象,直接或经局部修改后形成诊断报告主体。程序提供了撤消、剪切、复制、粘贴、清除、全选、字体等编辑功能。软件可输出多种格式的诊断报告,其中可包含1~2幅典型图例。用户可通过1个或多个关键词和/或检查号检索和调阅诊断报告。
3 结果
在上述PACS的硬件设备安装、组网完成后,在基础网络连接(TCP/IP)和DICOM水平传输这2个层次上,对PACS进行整体调试,成功地实现了数字化图像在PACS内的传送、中心存储、易机图像处理、不同操作系统、不同格式图像在DICOM3.0标准水平的相互兼容和影像交流,以及PACS内影像诊断报告的书写、共享、打印等功能。显著提高了科室的工作效率及管理水平。
圖1 PACS 的基本构成
4 讨论
数字化技术、计算机技术和网络技术的飞速发展带动了医学影像技术的突飞猛进的发展,同时也推动了医生工作模式的变革:要求医生逐渐习惯于在显示器的荧光屏上观看医学图像;通过计算机检索和调阅医学图像,并且调节窗宽窗位;通过计算机网络随时获取所需的医学图像及诊断报告等相关信息。 4.1 传统的医学图像处理方式存在的不足
(1)保存胶片需要很大的存放空间;(2)在显影、定影、冲洗、烘干、归档等环节上要耗费大量的人力和财力;(3)胶片库手工管理效率低,查询慢且容易把胶片归错档;(4)数年后由于胶片的老化使其上的图像变得模糊不清,給再次查阅和科研工作带来极大的不便;(5)把CT、数字胃肠等图像硬拷贝到胶片上,固定的窗宽、窗位已经丢失了大部分原始信息,保留的只是操作医师认为有用的信息,图像无法后处理,丢失了对病人复诊和其他医师认为是有用的诊断信息。
4.2 PACS在医学影像学中的应用价值
(1)利用PACS网络技术,在CT、CR、DR、数字胃肠、MR等影像科室之间能快速传送图像及相关资料,做到资源共享,方便医师调用、会诊以及进行影像学对比研究,更有利于患者得到最高的诊断治疗效益。(2)PACS采用了大容量可记录光盘存储技术,实现了部分无胶片化,减少了胶片使用量和管理,减少了激光相机和洗片机的磨损,降低了显定影液的消耗,节省了胶片存放所需的空间,降低了经营成本。(3)避免了照片的借调手续和照片的丢失与错放,完善了医学图像资料的管理,提高了工作效率。(4)可在不同地方同时调阅不同时期和不同成像手段的多幅图像,并可进行图像的再处理,以便于对照和比较,为从事医学影像学工作的医务人员和科研人员提供方便的工作、科研和学习的条件。(5)有利于计算机辅助教学,进一步提高教学质量。运用PACS可无损失地储存图像资料,待日后调阅发现有价值且符合教学内容要求的图像,标上中英文注释,利用PowerPoint软件制作成教学幻灯片,采用大屏幕多媒体投影仪示教。
4.3 诊断报告规范化、计算机化
规范的医学影像诊断报告书写功能,可用计算机打印出图文并茂的影像诊断报告。具有许多显著的优点:(1)医学影像诊断报告书写系统可以更加完整地保存各种影像诊断数据资料,避免重复性劳动。(2)报告格式规范,字迹清楚,克服了手工书写报告字迹潦草的缺陷。(3)图文并茂的影像诊断报告一目了然。(4)患者查询及科研病例的统计分析快捷。
参考文献
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[7]成卫,苟光磊,闫河. 一种实现医学数字图像序列高速存取的实用方法[J]重庆工学院学报, 2005,(11) .