基于醫(yī)學(xué)數(shù)字成像及通信的超聲影像傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用

甘新平伍學(xué)明陳偉健李成毅

基于醫(yī)學(xué)數(shù)字成像及通信的超聲影像傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用

甘新平①伍學(xué)明②陳偉健②李成毅②

目的：為臨床超聲診斷提供一個(gè)自動(dòng)化操作平臺，提高工作效率、改善診療質(zhì)量、輔助臨床決策。方法：按照醫(yī)學(xué)數(shù)字成像及通信(DICOM)標(biāo)準(zhǔn)，采用多線程圖像數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)集群分布存儲技術(shù)等先進(jìn)的軟、硬件技術(shù)，建立一套適合于醫(yī)院超聲科使用的信息系統(tǒng)。結(jié)果：經(jīng)過數(shù)年的改進(jìn)和完善，其信息系統(tǒng)運(yùn)行正常，改善了診療質(zhì)量、提高了科室工作效率和服務(wù)水平。結(jié)論：超聲影像傳輸系統(tǒng)的應(yīng)用能夠優(yōu)化科室的業(yè)務(wù)流程、提升診療質(zhì)量，規(guī)范超聲診斷，提高臨床會(huì)診能力。

醫(yī)學(xué)數(shù)字成像；超聲診斷；影像傳輸系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

2 PACS系統(tǒng)設(shè)計(jì)與建設(shè)

PACS系統(tǒng)建設(shè)的主要目的：①實(shí)現(xiàn)超聲影像數(shù)字化存儲，組成醫(yī)院完整的圖像存儲和歸檔系統(tǒng)；②實(shí)現(xiàn)醫(yī)院影像聯(lián)網(wǎng)，達(dá)到資源的共享并可以與HIS聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)電子病歷功能；③實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)影像的軟閱讀及報(bào)告單的電子化和規(guī)范化；④建立醫(yī)學(xué)影像診斷人性化工作流程；⑤建立醫(yī)院影像數(shù)字化會(huì)診中心[4-5]。

通常系統(tǒng)工作流程為：患者預(yù)約、確認(rèn)取號、當(dāng)天登記取號、候診信息顯示、二級候診、自動(dòng)/手工分診、影像檢查、閱片診斷、診斷審核、報(bào)告打印、報(bào)告簽字、取報(bào)告信息顯示。

2.1 超聲PACS系統(tǒng)

超聲PACS系統(tǒng)如圖1所示:

圖1 超聲PACS系統(tǒng)示意圖

2.2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：軟件3層結(jié)構(gòu)、支持硬件3層結(jié)構(gòu)(服務(wù)器、中間件、診斷終端)開發(fā)語言：Microsoft Visual C++ 6.0 Borland C++ Builder 6.0

數(shù)據(jù)庫：Windows+Microsoft SQL Server 7.0/ 2000、ORACLE

網(wǎng)絡(luò)通信：DICOM 3.0網(wǎng)關(guān) Win Socket 1.0/2.0

圖像技術(shù)：支持如下DIOCM存儲格式

存儲技術(shù)：磁盤陣列、光盤自動(dòng)刻錄備份

系統(tǒng)接口：DICOM3.0、HL7、中間件標(biāo)準(zhǔn)通信接口

2.3 PACS系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵守的原則

(1)標(biāo)準(zhǔn)化：PACS系統(tǒng)設(shè)計(jì)符合衛(wèi)生部頒發(fā)的《醫(yī)院信息系統(tǒng)基本功能規(guī)范》，支持HL7。醫(yī)學(xué)影像信息符合DICOM3.0標(biāo)準(zhǔn)。

(2)實(shí)用性：PACS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)建設(shè)從滿足當(dāng)前的需求出發(fā)，選擇具有最佳性能價(jià)格比的系統(tǒng)硬件設(shè)備和系統(tǒng)軟件，減少系統(tǒng)運(yùn)行的費(fèi)用。在存儲系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)時(shí)，兼顧用戶未來潛在需求，如擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、增加應(yīng)用服務(wù)、存儲傳輸升級等。

(3)先進(jìn)性：采用最先進(jìn)的軟件、硬件技術(shù)，以適應(yīng)PACS相關(guān)技術(shù)長遠(yuǎn)發(fā)展的要求，既能滿足現(xiàn)有需求，又充分考慮其成熟性、穩(wěn)定性及未來的發(fā)展。

(4)可靠性：本系統(tǒng)用于臨床診療的關(guān)鍵性業(yè)務(wù)，要求系統(tǒng)具有可靠性。在設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、安全策略及保障措施。

(5)擴(kuò)展性：信息時(shí)代數(shù)據(jù)呈現(xiàn)爆炸性的增長，整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)充分考慮其伸縮性，即：①系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的靈活性、易擴(kuò)展性；②技術(shù)的升級性、兼容性。在設(shè)備的選型等方面按照實(shí)際需求，提出避免盲目選擇高檔設(shè)備而造成投資浪費(fèi)的合理方案，同時(shí)也要避免配置過低而影響使用和將來的系統(tǒng)擴(kuò)充。

(6)開放和兼容：遵循開放性原則，采取開放性的架構(gòu)，選用符合國際標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，可以保證系統(tǒng)具有較強(qiáng)的生命力和擴(kuò)展能力，滿足將來系統(tǒng)升級的需求，從而保護(hù)醫(yī)院資源。只有開放的系統(tǒng)，才能做到與其他醫(yī)療單位資源共享。

(7)安全性：由于醫(yī)院業(yè)務(wù)系統(tǒng)的特殊性，本系統(tǒng)對于安全性具有更高的要求。不僅要求整個(gè)系統(tǒng)能安全運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)能防止受病毒軟件的破壞。因此，在設(shè)計(jì)方案中充分考慮系統(tǒng)的安全性，以保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2.4 系統(tǒng)采用的硬件

系統(tǒng)采用Dell-PowerEdge T610作為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器：兩個(gè)雙核處理器，內(nèi)存≥2 GB，采用SCSI硬盤，且容量≥1.2 TB支持RAID 0,1,5、雙1000兆網(wǎng)卡、雙電源冗余。

Dell-2950為應(yīng)用服務(wù)器及Dell NAS 100磁盤陣列，診斷系統(tǒng)工作站(PC機(jī)要求是雙核CPU，內(nèi)存≥1 GB DDR，硬盤≥80 GB，轉(zhuǎn)速7200，千兆網(wǎng)卡，雙頭顯示卡，顯示器≥17英寸液晶彩色顯示器，分辨率≥1024*768，采集卡，內(nèi)置DICOM StoreScp服務(wù)器)。分診工作站，網(wǎng)絡(luò)激光打印機(jī)，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)(接口數(shù)量≥16，接口類型：1000M RJ45端口)。

服務(wù)器端系統(tǒng)軟件采用WIN 2000 Server；客戶端系統(tǒng)軟件采用基于NT技術(shù)構(gòu)建的WIN 2000。系統(tǒng)從DICOM的底層架構(gòu)開始設(shè)計(jì)，對底層技術(shù)進(jìn)行了定制和修改，使系統(tǒng)完全符合臨床診斷需求。DICOM影像數(shù)據(jù)庫服務(wù)器接收存儲來自DICOM設(shè)備的圖像(包括動(dòng)態(tài)DICOM圖像)，診斷工作站可從DICOM影像數(shù)據(jù)庫服務(wù)器調(diào)閱患者圖像進(jìn)行診斷分析，并可把圖像發(fā)送到報(bào)告系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫用于打印圖文報(bào)告；診斷工作站內(nèi)置DICOM StoreScp服務(wù)器，直接接收DICOM設(shè)備的圖像并存入報(bào)告系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(當(dāng)DICOM設(shè)備的患者編號與工作站當(dāng)前病案編號一致時(shí)圖像自動(dòng)送至前臺，不一致則送往后臺)。

3 系統(tǒng)應(yīng)用

PACS系統(tǒng)采用多線程圖像數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，使網(wǎng)絡(luò)帶寬得到充分?jǐn)U展，臨床工作站與影像科工作站可高速調(diào)用圖像。利用網(wǎng)絡(luò)集群分布存儲技術(shù)，用普通服務(wù)器及儲存介質(zhì)實(shí)現(xiàn)高端服務(wù)器及存儲系統(tǒng)的較高的網(wǎng)絡(luò)性能，且可根據(jù)需要隨時(shí)更新或擴(kuò)充，實(shí)現(xiàn)影像資料較長時(shí)間在線，免除CD刻錄繁瑣工序[6-8]。在工作流程設(shè)計(jì)的每一個(gè)環(huán)節(jié)按照臨床需要和超聲科的專業(yè)所需，動(dòng)態(tài)管理；報(bào)告書寫系統(tǒng)擁有多種報(bào)告生成工具及海量模板庫，使編輯的報(bào)告內(nèi)容既規(guī)范流暢又千變?nèi)f化，更符合診斷治療醫(yī)生的個(gè)性化的需求。系統(tǒng)還聯(lián)接醫(yī)院的其他影像設(shè)備，包括CT、MRI、CR/ DR、DSA、ECT、US及病理顯微鏡等系統(tǒng)設(shè)備，方便醫(yī)療、教學(xué)、科研、管理利用數(shù)據(jù)庫的資料[9-11]。

4 結(jié)論

在醫(yī)院運(yùn)行PACS系統(tǒng)后所顯示出的優(yōu)越性為：①建立起良好就醫(yī)環(huán)境，提升了醫(yī)院的形像；②數(shù)字化儲存圖像，實(shí)現(xiàn)無紙張辦公管理，節(jié)省資料存儲的成本；③可以使醫(yī)學(xué)影像信息共享，便于實(shí)現(xiàn)科室之間或醫(yī)院之間會(huì)診，使影像信息及時(shí)、有效地為臨床診斷服務(wù)；④臨床一線醫(yī)生可以更快、更有效獲取影像信息，有利于及時(shí)、準(zhǔn)確地制定治療方案；⑤較為容易獲得歷史檢查結(jié)果，有利于判斷病情前后的變化，規(guī)范診斷，提高臨床會(huì)診能力、工作效率及醫(yī)療診治質(zhì)量。

[1]胡熙芳,謝維敢,馬金瑞.數(shù)字化醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的應(yīng)用與發(fā)展[J].中國醫(yī)學(xué)裝備,2006,2(2):21-24.

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Design and application of ultrasound PACS based on DICOM

GAN Xin-ping, WU Xue-ming, CHEN Wei-jian, et al

Objective: To construct an automatic platform for ultrasound diagnosis to improve work efficiency and improve the quality of diagnosis, treatment and assisted clinical decision making. Methods: According to the DICOM standard, multi-threaded image data transmission technology, the network cluster distribution storage technology, advanced software and hardware technology and information system, a suitable use of the ultrasound division system was established. Results: After several years of continuous improvement and promotion of the current system normal operation, the department work efficiency has been greatly improved to promote treatment quality and service levels. Conclusion: The application of the system can optimize the business processes of the department, improve treatment quality, standardize the diagnosis and improve the capability of clinical consultation .

Picture archiving and communication systems; Ultrasound diagnosis; Picture archiving and communication systems; Design

Department of Equipment Management, Guangning County People’s Hospital, Guangning 526300, China.

1672-8270(2012)07-0036-03

TH772.3

A

1 醫(yī)學(xué)數(shù)字成像及通信概述

甘新平,男,(1959- ),大專, 主管技師。廣東省廣寧縣人民醫(yī)院器械科主任，從事醫(yī)療器械維修管理工作。

2012-04-10

①廣東省廣寧縣人民醫(yī)院器械科 廣東 廣寧 526300

②廣州市第十二人民醫(yī)院設(shè)備科 廣東 廣州 510620

China Medical Equipment,2012,9(7):36-38.

隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，使得現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像技術(shù)發(fā)展迅速，而超聲醫(yī)學(xué)影像技術(shù)對臨床診斷起著重要的作用。超聲影像通信系統(tǒng)(picture archiving and communications system，PACS)是醫(yī)學(xué)影像管理及傳輸系統(tǒng)的重要組成部分，在超聲影像診斷中完善診斷工作流程、提高工作效率及診斷質(zhì)量、完善科室管理及提高服務(wù)質(zhì)量、加快信息傳遞等方面有十分重要的意義[1-2]。

醫(yī)學(xué)數(shù)字成像及通信(digital imaging and communication of medicine, DICOM)是由美國放射學(xué)會(huì)和美國電器制造商協(xié)會(huì)組織制定的專門用于醫(yī)學(xué)圖像的存儲和傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)，目前該標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)被醫(yī)療設(shè)備生產(chǎn)商和醫(yī)療單位廣泛應(yīng)用，并在醫(yī)療信息系統(tǒng)數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化過程中發(fā)揮著巨大作用，基于DICOM標(biāo)準(zhǔn)的超聲PACS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用前景非常廣闊[3]。