醫院電子膠片系統的建設與應用

姚侃敏，陳克敏，潘自來，柏志安，沈劍鋒，董海鵬，趙越

上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院，上海市，200025

0 引言

本院對信息化建設相當重視，投入了大量人力、物力，并相繼建成了病人基本信息管理有醫院信息管理系統（hospital information system，HIS），住院病人病歷管理有電子病歷系統（electronic medical record，EMR），放射科有放射科信息管理系統（radiology information system，RIS），檢驗科有檢驗科信息管理系統（laboratory information system，LIS），醫學影像管理有影像存儲和通信系統（picture archiving and communication systems，PACS）。通過這些信息系統實現了醫院內部管理模式的變革，提高了工作效率。隨著病人對醫院服務的需求日益增長，對醫院的流程管理提出了更高的要求，信息化建設也逐步深入到醫院各科室的每項業務中。影像介質的管理、發放作為放射科的主要工作內容之一，對放射科乃至整個醫院的有序運行至關重要，因此引入電子膠片系統勢在必行。

1 瑞金醫院影像介質管理現狀

瑞金醫院放射科早在2002年就已建成PACS和RIS系統，屬于國內較早一批實現放射科信息化的單位。所有檢查影像以數字化的形式，通過網絡傳輸到各個終端，醫生則在電腦終端進行軟讀片，傳統膠片已不再作為最主要的介質存在。但由于病人對膠片的需求量依然很大，瑞金醫院放射科還是提供了膠片打印和發放的服務。現有流程中，每個設備機房都配備了專人進行膠片打印工作，首先過濾出需要打印膠片的申請，并對這些申請進行影像挑選、排版及打印，最后將打印成的膠片和影像檢查報告配對、裝袋存檔，待病人領取。其中所消耗的人力、時間和空間成本很大，且效率低，易出錯。病人在領取過程中，如有增補膠片的申請，則需要另安排專人進行排版打印，增加了等候時間，降低了滿意度。同時，如已打印存檔的膠片一直無人領取，既造成了浪費，也增加了醫院管理成本的提高。

在臨床科室方面，瑞金醫院也較早完成了PACS系統與HIS系統的集成，臨床醫生在各PACS終端就可同步獲取到放射檢查影像。但近年來影像設備技術發展迅速，能譜CT、雙源CT、乳腺MRI及多期相動態掃描等后處理成像技術產生的影像數據量成幾何級數上升，一次可達成百上千人，雖然獲取到的信息量更多了，但對臨床科室瀏覽也帶來了新的問題。首先，臨床科室并不需要獲取全部原始數據，而更關注能直接起到輔助診斷作用的關鍵影像；其次，大數據量傳輸也明顯增加了網絡和存儲的負擔，導致臨床科室獲取影像耗時增加，診治效率降低，病人的滿意度也受到影響。

針對上述問題，醫院計劃通過實施電子膠片管理系統，省卻原來繁瑣的工作，實現膠片和報告的按需打印，避免錯誤和浪費，對激光相機和膠片耗材的使用進行精確管理，電子膠片可長期存儲、隨時查閱及打印。同時將電子膠片作為關鍵圖像提供給臨床終端，減輕網絡負擔。

2 系統的設計與實現

2.1 放射科工作流程設計與實現

電子膠片系統是將膠片以數字化的方式進行存儲，待需要時進行打印。目前的實現技術主要有虛擬膠片打印法和關鍵影像標注法二種。虛擬膠片打印法是使用DICOM打印服務程序替代傳統激光相機，接收影像設備打印膠片的指令和數據，構造生成電子膠片保存到磁盤陣列中[1]。這種方式的優點是不改變放射科固有操作模式，仍然由機房工作人員完成打印排版，但缺點是電子膠片需要生成新的圖像，耗費存儲空間[2]。關鍵影像標注法在診斷醫生標注關鍵影像的同時，完成對關鍵影像的打印排版，同時將打印參數和排版信息作為一次打印任務保存到PACS數據庫中。其優點是只記錄關鍵影像標準，不生成新的DICOM圖像，不會耗費存儲空間，而缺點是需要改變放射科固有操作模式，改由診斷醫生來完成打印排版[2]。結合瑞金醫院放射科的實際情況，醫生書寫和審核報告的工作量已接近飽和，難以再承擔膠片打印排版的工作，故選擇采用虛擬膠片打印法。以下是實施電子膠片系統后的工作流程設計：

(1) 機房工作人員保持現在的工作方式不變，仍然在設備控制臺、后處理工作站、PACS工作站上執行排版打印。但輸出的目的相機選擇DICOM打印服務器。

(2) DICOM打印服務器接收設備或PACS工作站的打印請求，將數據緩存為電子膠片存儲在服務器的磁盤陣列上，同時在數據庫中建立任務索引。執行任務的自動匹配，將任務與患者檢查記錄建立關聯。最后將匹配成功的電子膠片保存到PACS存檔服務器中。

(3) 發片處工作人員在患者來取片時，可通過就診卡、住院號、床位號、患者編號等查詢到報告和電子膠片任務，執行打印動作。工作人員可選擇打印報告、打印膠片或同時打印報告和膠片。

實現的流程設計如圖1所示。

2.2 電子膠片存儲方案設計與實現

圖1 電子膠片在醫院使用的流程設計Fig.1 Process design of electric film used in hospital

針對虛擬打印方案帶來的消耗存儲空間問題，決定采用在線加離線存儲的模式，在線存儲6個月內的電子膠片數據，6個月以前的數據離線備份。根據2011-05-23～2011-05-29(1周)整個放射科檢查數據的統計(不包括體檢)：X光：3658人次，CT：2497人次，MR：932人次。一般CT/MR打印較低分辨率 (2048×2560)時，每張電子膠片容量在5 MB～6 MB左右；普通分辨率(4400×5306)時，每張電子膠片容量在 20 MB～24 MB；較高分辨率(6900×8400)時，每張電子膠片的容量在50 MB～60 MB；X光打印分辨率(8×10規格)2400×3000，每張電子膠片的容量14 MB～20 MB。據此標準估算每日電子膠片數據容量如表1所示。

表1 每日電子膠片數據容量Tab.1 Electric film data capacity each day

據此估算6個月的在線存儲需要(2～3)TB容量，對于6個月前的歷史數據則采用硬盤數據離線備份方案。

3 電子膠片系統的應用及價值

3.1 電子膠片系統在放射科的應用

電子膠片系統在放射科的應用價值主要體現在兩方面，首先是放射科工作流程的優化。傳統膠片轉換為電子膠片后，以DICOM圖像的形式保存在服務器中，待病人前來領取檢查結果時，再與影像報告一同進行打印后發放給病人，節省膠片和報告配對、裝袋所消耗的人力，降低出錯概率。而且具備重復打印功能，確保每次打印的膠片內容一致。其次是減少對影像介質管理的成本投入，電子膠片是全數字化存儲，可以省去管理及存放膠片所需的人力、物力成本，也降低了因為病人未領取而產生廢片的可能性[3]。根據統計，瑞金醫院電子膠片系統自2012年1月投入使用，至2012年11月底，共打印出膠片101988張，而實際申請需要膠片131537張，依次計算共節省膠片29549張。

3.2 電子膠片系統在臨床科室的應用

電子膠片系統使用后，臨床科室PACS終端只能查看作為關鍵影像的電子膠片，減少大量數據傳輸，減輕網絡和服務器負載壓力。此外通過改造，各臨床PACS終端可以直接打印出紙質放射科診斷報告，且報告上含有符合質控規定的診斷醫師電子簽名，具有法律效力，可以減少派送等候時間，使得臨床科室在最短的時間內獲得檢查的全部結果。通過這種方式，臨床醫生所看到的是與放射診斷報告內容描述相一致的關鍵影像，幫助臨床醫生進行閱片的優化，有效提高臨床診治效率[4]。

4 建設及應用過程中遇到的問題及展望

電子膠片系統是與PACS、RIS、HIS系統緊密結合，卻又相對獨立的系統，因此在系統各環節，如檢查信息獲取，電子膠片數據存儲以及臨床科室瀏覽等都存在與其他信息系統的接口，由于各系統之間接口的復雜性，給電子膠片系統的建設造成不少難點，經過多廠商之間多次協商、修改才最終確定接口規范及實現方法。又如本系統使用的虛擬膠片打印法，該方法需要通過光學字符識別（Optical Character Recognition，OCR）的方式將電子膠片上的關鍵字段（如病人的影像號（PatientID）和檢查編號（AccessionNumber））等識別出來，并利用識別出來的關鍵字段，從RIS系統接口獲取病人的檢查信息與打印任務進行關聯[5]。在實際使用過程中，由于部分影像設備產生膠片上的關鍵字段內容不完整或字體模糊等原因，使得 OCR方式無法讀取，而導致電子膠片與RIS檢查信息無法匹配，只能通過手工匹配的方式彌補。雖然只有不到5%的未匹配率，但依然增加了實際工作量。

這些問題產生的主要原因是由于缺乏一套完善的技術標準，各廠商在遇到問題時無法可依。且受到不同設備廠商的限制，多數影像設備及PACS軟件并不具備或不完善虛擬打印技術。隨著電子膠片系統逐漸成為繼PACS、RIS系統之后，醫院放射科又一必備的信息化系統，相應的實現方案和技術標準也會不斷完善，逐漸形成統一。屆時電子膠片系統將會更好的為醫院服務，通過優化科室工作流程，來實現提升服務質量，提高病人滿意度。

[1] 楊志延,王景中.基于DICOM標準的打印工作站的設計與實現[J].中華現代影像學雜志,2006,2(3):156-158.

[2] 姚侃敏,陳克敏,潘自來.電子膠片對于提高醫院服務質量的價值[J].中國醫療器械雜志,2012,36(6):449-450,455.

[3] 李曉飛,陳照宏,陳志安,等.膠片實時集中打印,放射科膠片打印的新趨勢[C].中華醫學會影像技術分會第18次全國學術大會論文集,2010:420.

[4] 樊樹峰,黃金標,李政,等.關鍵影像標注和電子膠片在臨床工作中的應用[J].生物醫學工程學進展,2009, 30(3):163-168.

[5]聶聰.DICOM打印管理系統的研制[J].醫療衛生裝備,2006,27(12):42-43.