大三上醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)第8周講義pacsris

醫(yī)學(xué)影像信息系統(tǒng)

(PACS&RIS)北京交通大學(xué)計算機(jī)信息技術(shù)學(xué)院PACS的概念PACS--醫(yī)學(xué)影像存儲與傳輸系統(tǒng)（PictureArchivingandCommunicationSystem）

PACS概念提出于80年代初，建立PACS的設(shè)想主要是由兩個主要因素引發(fā)的。一是數(shù)字化影像設(shè)備。如CT、MR設(shè)備等廣泛的應(yīng)用醫(yī)療中使得醫(yī)學(xué)影像能夠直接從檢查設(shè)備中獲?。涣硪皇怯嬎銠C(jī)的發(fā)展，使得大容量數(shù)字信息的存儲、通訊和顯示都能夠?qū)崿F(xiàn)。在80年代初期和中期，歐洲、美國等發(fā)達(dá)國家基于大型計算機(jī)的醫(yī)院管理信息系統(tǒng)已經(jīng)基本完成的研究階段，逐步轉(zhuǎn)向為醫(yī)療服務(wù)，如臨床信息系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)影像工作站等方面。在歐洲、日本和美國等相繼建立起PACS的實驗室和實驗系統(tǒng)。隨著技術(shù)的發(fā)展，到90年代初期已經(jīng)陸續(xù)建立起一些實用的PACS。PACS的概念

在80年代中后期，所研究的醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)主要采用的是專用設(shè)備，整個系統(tǒng)的價格非常昂貴。到90年代中期，計算機(jī)圖形工作站的產(chǎn)生和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的發(fā)展,使得PACS的整體價格有所下降。進(jìn)入90年代中后期，計算機(jī)性能的迅速提高，網(wǎng)絡(luò)的高速發(fā)展，使得PACS可以建立在一個能夠被較多醫(yī)院接受的水平上。

PACS是醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)的一個重要組成部分，是使用計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對醫(yī)學(xué)影像實行數(shù)字化處理的系統(tǒng)。其目標(biāo)是用來代替現(xiàn)行的模擬醫(yī)學(xué)影像體系。主要解決醫(yī)學(xué)影像采集和數(shù)字化圖像存儲、管理和高速傳輸。PACS應(yīng)用的需求

隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展，醫(yī)院的診療工作越來越多依賴醫(yī)學(xué)影像的檢查（X線、CT、MR、超聲、窺鏡、血管造影等）。傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)影像管理方法（膠片、圖片、資料）諸此大量日積月累、年復(fù)一年存儲保管，堆積如山，給查找和調(diào)閱帶來諸多困難，丟失照片和資料時有發(fā)生。已無法適應(yīng)現(xiàn)代醫(yī)院中對如此大量和大范圍醫(yī)學(xué)影像的管理要求。采用數(shù)字化影像管理方法來解決這些問題已經(jīng)得到公認(rèn)。隨著計算機(jī)和通訊技術(shù)發(fā)展，為數(shù)字化影像和傳輸?shù)於ɑA(chǔ)。目前國內(nèi)眾多醫(yī)院已完成醫(yī)院信息化管理，其影像設(shè)備逐漸更新為數(shù)字化，已具備了聯(lián)網(wǎng)和實施PACS的基本條件，實現(xiàn)徹底無膠片放射科和數(shù)字化醫(yī)院，已經(jīng)成為現(xiàn)代化醫(yī)療不可阻擋的潮流。PACS的發(fā)展PACS實施的技術(shù)關(guān)鍵在于醫(yī)學(xué)影像數(shù)字化和醫(yī)學(xué)圖像通訊標(biāo)準(zhǔn)化（DICOM3.0）。PACS的構(gòu)建是一項系統(tǒng)工程，對醫(yī)院需求進(jìn)行科學(xué)分析和規(guī)劃，評估末來醫(yī)院發(fā)展應(yīng)預(yù)留空間策劃，才有可能設(shè)計出一套切實合理的PACS解決方案。在確定PACS發(fā)展模式時，應(yīng)根據(jù)實際情況制定總體規(guī)化循序漸進(jìn)、分步實施、遵循DICOM3.0標(biāo)準(zhǔn)，采用模塊化結(jié)構(gòu)去建設(shè)。PACS的發(fā)展1）建立小規(guī)模PACS（mini-PACS）。應(yīng)用DICOM3.0標(biāo)準(zhǔn)為設(shè)備接口,將數(shù)字化成像的醫(yī)學(xué)影像設(shè)備連接入網(wǎng)，實現(xiàn)醫(yī)學(xué)影像部門放射學(xué)科信息資源共享。實現(xiàn)無膠片化管理。2）PACS通過醫(yī)院局域網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)供臨床科室瀏覽（閱讀）醫(yī)學(xué)圖像。3）PACS（DICOM3.0標(biāo)準(zhǔn)）建立醫(yī)學(xué)影像信息庫，并通過高速網(wǎng)絡(luò)傳輸，實現(xiàn)醫(yī)學(xué)影像中心和各個影像部門、醫(yī)療科室在網(wǎng)上共享，高品質(zhì)影像輸出設(shè)備和影像信息資源，進(jìn)行醫(yī)學(xué)影像會診、教學(xué)、遠(yuǎn)程醫(yī)療和科研交流活動。4）PACS與RIS/HIS相結(jié)合，提供面向醫(yī)院和社會高品質(zhì)醫(yī)療信息服務(wù)。DICOM標(biāo)準(zhǔn)講義(1)DICOM標(biāo)準(zhǔn)講義(2)DICOM標(biāo)準(zhǔn)講義(3)DICOM標(biāo)準(zhǔn)講義(4)醫(yī)學(xué)影像學(xué)信息系統(tǒng)PACSRISStoreViewLinkGateWebFlowManagerStations影像歸檔存儲管理/Archiving影像工作站軟件/ImageViewer影像工作流/數(shù)據(jù)流管理/WFM影像Web瀏覽系統(tǒng)接口軟件(HL7/DICOM/API)DICOM網(wǎng)關(guān)RIS服務(wù)器系統(tǒng)軟件RIS工作站系統(tǒng)軟件Link接口軟件(HL7/DICOM/API)Archive影像存儲管理系統(tǒng)(工作站版)DICOM通訊數(shù)據(jù)庫影像處理影像操作光盤刻錄影像遷移ServerViewMigrator影像存儲管理系統(tǒng)(工作站版)ServerViewStoreWeb

支持DICOM3.02000版SOP(ServiceObjectPair)

可根據(jù)用戶及用戶環(huán)境的需求進(jìn)

行單個SOP或者指定SOPs的集成

可作為獨立運行的軟件或完全集

成到View/Store/Web中MigratorStore工作站版

短期存儲維護(hù)短、長期存儲影像

遷移流程管理

Jukebox管理

(光盤庫/磁帶庫)

短期存儲維護(hù)短、長期存儲影像

遷移流程管理

CD-R/DVD-RRAIDJukeboxHDCD/DVD-RGView的構(gòu)型僅包括View影像處理及操作模塊

可以與Store進(jìn)行系統(tǒng)集成View+StorageSCU(ServiceClassUser)View+Query/RetriveSCU

可以與Store或任何提供必要的DICOM遵從

的第三方PACS集成View+StorageSCP(ServiceClassProvider)

簡單的DICOMServer影像處理影像處理DICOMStoreStoreThirdPartView的構(gòu)型ServerPre-CD/DVDPre-CD/DVDPre-CD/DVD影像相關(guān)信息數(shù)據(jù)庫影像數(shù)據(jù)自動啟動和管理光盤刻錄過程DICOMArchive影像流程管理ShorttermCR/DVD-RArchive應(yīng)用方案(AGFACR)ArchiveAGFACRDICOM通訊影像診斷處理數(shù)據(jù)庫管理光盤刻錄管理膠片輸出LR5200AGFA影像處理WSSCUModalityWorklistDICOMPrinterDICOMPrintingDICOMStorageSCUSCUSCPSCPSCPID工作站Modalities基礎(chǔ)DICOM遵從：

StorageSCUWorklistSCUGArchive作為基礎(chǔ)的PACS服務(wù)器

用于構(gòu)建一個基礎(chǔ)的、低成本的

mini-PACS系統(tǒng)包括單光盤刻錄管理構(gòu)型和完整配套(RAID/Jukebox)構(gòu)型View+RADServer+MigratorArchive光盤庫JukeboxRAIDCD/DVD-RArchivingViewViewViewViewViewView適用環(huán)境舉例：

單一的影像學(xué)部門規(guī)模較小的影像科室作為較大系統(tǒng)分期構(gòu)建方案

的第一階段系統(tǒng)低成本的PACS解決方案ModalitiesStore光盤庫Jukebox磁盤陣列RAIDPre-fetchingImageQC中央服務(wù)器ArchiveArchiveViewView分布式服務(wù)器單機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)系統(tǒng)完整系統(tǒng)ArchiveModalityCD/DVD-RArchiveJukeboxRAIDCD/DVD-RArchivingViewViewViewViewViewViewModalitiesPACS階段性實現(xiàn)GStoreDICOM通訊數(shù)據(jù)庫影像存檔工作流管理影像數(shù)據(jù)遷移管理ServerStoreMigrator

影像存檔/數(shù)據(jù)庫管理影像系統(tǒng)工作流控制和管理提供PACS系統(tǒng)設(shè)備(主要是工作站)

對影像的調(diào)去/瀏覽服務(wù)執(zhí)行影像數(shù)據(jù)遷移轉(zhuǎn)運管理

MigratorFlow

執(zhí)行與其他信息系統(tǒng)的通訊和數(shù)據(jù)

交換(RIS/HIS/Teleradiology)StoreStoreThirdPACSViewThirdWSsModalitiesConnectivityDICOMProprietary&DICOMStoreStoreThirdPACS其它PACSWorkstationsWebServer影像瀏覽服務(wù)器ModalitiesFunctionalityTeleradiology遠(yuǎn)程放射學(xué)ArchivingQuery/RetrieveAutoRouteFlowFlowAuto-Routing自動路由Pre-Fetching影像預(yù)取Pre-Loading影像預(yù)載Validation影像校驗流程控制系統(tǒng)響應(yīng)QC過程新的管理機(jī)制Store

&

FlowRIS第三方RISHL7RIS患者信息影像數(shù)據(jù)通訊Store光盤庫Jukebox磁盤陣列RAIDPre-fetchingAuto-RoutingImageQCGview或第三方WSGateGateNon-DICOMPACSImagesImages

DICOMGateway(DICOM網(wǎng)關(guān))

應(yīng)用于不具備DICOM支持的數(shù)字

化及非數(shù)字化影像設(shè)備視頻轉(zhuǎn)換用第三方產(chǎn)品Link

醫(yī)學(xué)影像信息學(xué)系統(tǒng)/設(shè)備間數(shù)

據(jù)交換接口(Interface)系統(tǒng)

HL7接口(RIS-PACS/RIS-HIS)DICOM接口(RIS-Modalities)WorklistSOPPPSSOP(ProcedureProcessingStep)API(ApplicationProgramming

Interface)與非標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)通訊的自定

義接口GLinkModalitiesPACSLinkDemographyDemographyRISThirdRISHL7LinkDemographyDemographyRISThirdRISDICOMLinkDemographyDemographyHL7/APIStationsView

RIS診斷報告過程與PACS影像顯示過程的一體化集成姓名ID檢查類型性別年齡…..專用接口HL7ASCIILink

基于internet技術(shù)的影像瀏覽系統(tǒng)，提供廣域范圍內(nèi)醫(yī)學(xué)影像瀏覽服務(wù)

InternetPACS

遠(yuǎn)程放射學(xué)服務(wù)提供醫(yī)學(xué)影像學(xué)相關(guān)信息瀏覽服務(wù)實現(xiàn)醫(yī)院范圍(HIS)醫(yī)學(xué)影像瀏覽PACSHISModalitiesWebAuto-RoutingDICOMQ/RInternetPACS

基于Web技術(shù)的PACS系統(tǒng)WebRISHISModalitiesTeleradiology(View)Browser醫(yī)學(xué)影像學(xué)相關(guān)信息瀏覽DICOM通訊WebServerHISPC工作站瀏覽器軟件(eg.IE)RISServerPACSServerRISPACSWeb影像檢查信息BrowseingBrowseingBrowseingRIS

基于Server/Client結(jié)構(gòu)manage(Server)stations(Client)

提供國內(nèi)典型的放射科環(huán)境整體

流程管理具備與PACS/HIS集成能力

Worklist/PPSSOPHL7API

故障情形應(yīng)及處理機(jī)制RIS

主要功能及應(yīng)用特點完整工作流程的系統(tǒng)化管理

具備完善的管理大型醫(yī)學(xué)影像學(xué)科工

作流程的能力,目標(biāo)是提供醫(yī)學(xué)影像

學(xué)科信息化的系統(tǒng)解決方案，而不是

單立的功能執(zhí)行模塊(如單立的登記/

報告模塊等)

完整工作流程的系統(tǒng)化管理

“客戶端-服務(wù)器”系統(tǒng)架構(gòu)，使醫(yī)院

用戶可以靈活地對系統(tǒng)的規(guī)模和功能

進(jìn)行規(guī)劃和擴(kuò)展靈活的“用戶連接”版權(quán)管理方式，醫(yī)院給醫(yī)院進(jìn)

行系統(tǒng)規(guī)劃以最大程度的靈活性和適用能力，

用戶只需購買有限的連接版權(quán)，即可最大程

度地使用系統(tǒng)提供的功能和能力RIS系統(tǒng)工作流預(yù)約/登錄檢查執(zhí)行診斷報告報告打印分發(fā)科室管理系統(tǒng)管理RIS服務(wù)器ManageStationsStationsStationsStationsStationsManager

內(nèi)設(shè)用戶權(quán)限管理機(jī)

制，由系統(tǒng)管理員控制對指定的病人數(shù)據(jù)執(zhí)行加鎖(lock)

管理，由系統(tǒng)管理員設(shè)置RIS主要特點RIS主要特點客戶端軟件Stations包括了預(yù)約/登錄/檢查執(zhí)行管

理/診斷報告/打印分發(fā)/科室管理等放射科工作流程

個環(huán)節(jié)的功能執(zhí)行模塊，任何一臺RIS工作站均可

以執(zhí)行全部的RIS功能

RIS工作站實行任務(wù)的能力由用戶權(quán)限管理和控制，

可保證每一臺工作站最大程度地發(fā)揮其能力和作用RIS主要特點靈活的“用戶連接”版權(quán)管理方式，給用戶進(jìn)

行系統(tǒng)規(guī)劃以最大程度的靈活性和適用能力，

用戶只需購買有限的連接版