醫學影像信息系統在互聯網時代的機遇與挑戰

田金，劉振臨，常雪非

1.北京大學第三醫院 醫學工程處，北京100191；2.通用電氣醫療集團 醫療信息部，北京 100176

醫學影像信息系統在互聯網時代的機遇與挑戰

田金1，劉振臨1，常雪非2

1.北京大學第三醫院 醫學工程處，北京100191；2.通用電氣醫療集團 醫療信息部，北京 100176

本文介紹了醫學影像的發展歷程及現狀，重點講述了醫學影像信息系統在醫療大數據、移動影像、影像全生命周期管理和區域醫療中的應用。

醫學影像；醫療大數據；移動影像；區域醫療

1 醫學影像的發展歷程及現狀

自1895年倫琴發現X線至今，醫學影像學經歷了百余年的發展，已經形成了一系列的成像手段，包括傳統X線、計算機斷層成像（Computed Tomography，CT）、超聲成像、核素掃描、磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）等[1]。醫學影像也從最初的二維影像發展到現在的三維影像，影像診斷也正逐步由組織器官的解剖成像，向分子與代謝成像發展[2-4]。醫學影像已經成為醫生診斷和治療不可或缺的手段與工具。而傳統的以膠片為介質的管理方法給醫學影像的查找和調閱帶來了諸多困難，已無法適應醫院的管理要求[5-6]。

80年代，美國率先提出了影像歸檔與傳輸系統（Picture Archiving and Communication Systems，PACS）的概念并予以實現。隨著數字化信息時代的來臨，PACS已經成為醫院信息系統的重要組成部分[3-4]。

圖1顯示了2014～2015年度中國大陸地區醫院信息化方面不同信息系統已實施的比例，可以看到，PACS在國內醫院中的普及度為44.56%，未來還有14.51%的醫院有機會建立PACS系統，隨著醫療信息化的不斷發展，可以預見這一比例還會增加。圖2顯示了2014～2015年度中國大陸地區臨床信息系統已實施比例不同等級醫院對比，目前中國大陸地區53.43%的三級醫院已基本完成PACS系統建設，但是二級醫院和基層社區衛生院在這方面的建設還存在不小的差距，僅有31.91%的三級以下醫院完成了該系統的建設[7]。

圖1 醫院臨床系統實施狀況

隨著醫學影像技術和網絡存儲技術的發展，PACS經歷了從單機系統、科室級系統、全院級系統、集團化系統和區域共享系統5個發展階段。相應的，醫學影像在每個階段都實現了信息資源的共享。這種共享不僅是在一個科室里面，還可以應用在不同的檢查項目當中。醫療信息共享不僅在同一家醫院內實現,還可以在地區各醫院之間,甚至在包括整個醫療體系之間實現[3,8-10]。

2 醫學影像在互聯網時代的機遇和挑戰

圖2 不同等級醫院中臨床信息系統實施對比

2.1 醫學影像大數據

近年來工業互聯網的飛速發展，當前我們正處于一個數據爆炸性增長的“大數據”時代。大數據是數字化時代的新型國家戰略資源，是驅動社會創新的重要因素，正在革新人類的生產和生活方式，而醫學影像大數據是大數據時代的重要研究領域。在醫療衛生領域，醫療設備的數字化以及各種信息系統在醫院的廣泛應用，使醫院數據庫的信息容量不斷膨脹，在這些信息資源中，醫學影像信息資源對于疾病的管理、控制和醫療研究都是非常有價值的[11-12]。如何利用這些海量的信息資源更好地為醫療衛生行業的管理、診療、科研和教學服務，已經越來越成為人們所關注的熱點[13-14]。

在不斷快速增長的數據壓力下，數據的利用更是充滿挑戰。就目前國內醫院的信息化發展水平來說，信息孤島遍布導致了數據分析更加困難。目前，我國80%以上的醫療數據都是非結構的，無論紙質還是其他形式的都需要手動提取數據。甚至是來自臨床信息系統（CIS）的結構性數據，也因不同廠商數據采集標準的不同經常面臨著無法進行數據交互、關聯和分析的尷尬局面[15]。這種局面導致了數據集成的困難，并使得數據利用變得更加困難。

為了使醫學影像大數據在臨床和管理中發揮更大的價值，需要社會各方的努力和支持。政府需要制定法規，大力推進信息標準化；醫療機構需要加大培養既懂醫療又懂信息化的人才；各廠商需要配合政府，使用統一標準化的語言進行數據交換。對于信息孤島問題，可通過云計算與物聯網將各個信息孤島聯系起來，將收集的數據按照一定的標準進行統一存儲，然后對其進行挖掘利用[14]。

2.2 基于云平臺的醫學影像應用

隨著網絡技術的快速發展，基于云平臺的影像后處理應用將在醫院的臨床應用中發揮著極其重要的作用[16-17]?；谠破脚_的影像后處理系統實現了資源的虛擬化，醫生可以不受時間和地點的限制快速調閱影像數據，并且可以在線完成影像的三維重建，提高診斷的效率和準確率[18-20]。

基于云平臺的醫學影像應用的發展打破了醫院影像科室傳統的是只能由技師在影像設備的后處理工作站上進行處理，再將影像傳輸到醫生的工作站進行診斷的工作模式，可以實現多人協同工作，由技師完成患者基礎掃描并上傳影像至PACS，放射科醫生可以在此基礎上根據診斷的實際需求對影像進行高級二維或三維重建等操作。多人協作的工作模式還可以輔助臨床醫生進行手術計劃的制定，臨床科室的工作效率。無論從方便性還是應用性來講，基于云平臺的醫學影像的應用是現在以及未來影像學的發展趨勢[21-24]。

2.3 醫學影像的全生命周期管理

“以患者為中心”是全國醫療行業提升服務質量、確保醫療安全的核心理念。醫學影像的管理也將圍繞這一核心理念向影像的全生命周期管理發展。將醫院多個部門或多個系統的醫療數據和影像文檔整合成統一、規范、可靠的系統有助于提高工作效率，并可建立強大的患者數據庫，服務于醫院的臨床、教學以及科研工作。

2.4 醫學影像信息化在區域醫療的應用

從2013年開始，區域醫療聯合體成為中國國內醫療改革討論的熱點話題。區域醫療聯合體（以下簡稱“醫聯體”)，是指將一定區域內的醫療資源整合在一起，由一所三級醫院聯合若干所二級醫院和基層醫療機構組成[8]。2013年1月，原衛生部部長陳竺在全國衛生工作會議上指出：“要積極探索和大力推廣上下聯動的醫療聯合體制機制”。以北京市為例，2013年12月市衛生局召開新聞發布會，明確到2016年12月之前北京市醫聯體的數量要達到50個左右。

醫學影像的信息化建設在區域醫療聯合體中起著不可或缺的作用。通過建立的數據交換共享平臺，醫聯體所覆蓋醫院或基層醫療機構的醫生可以調閱到患者在醫聯體內任何一家醫院就診的醫學影像、檢驗化驗等數據，避免了不必要的重復檢查[25]。

3 醫學影像的信息化建設

醫學影像在互聯網時代的機遇和挑戰推動著醫學影像信息化的建設。然而目前大多數醫院在進行醫療大數據、影像全生命周期管理、區域醫療聯合體相關的信息化建設時都遇到了諸多困難[27-28]。

第一，患者ID的統一問題。隨著醫院的發展，醫院出現了越來越多的臨床信息系統。同一位患者的臨床信息分布存儲在多個科室的多個系統，而每個科室一般都會使用自己的注冊號給患者檢查，這樣導致了一位患者的信息以多個注冊號存在。ID的不統一使得收集患者所有臨床數據變得困難。

第二，系統升級/更換問題。隨著硬件和軟件技術的不斷發展，醫院也面臨著系統的升級或更換問題。無論是系統升級或更換，醫院都會面臨數據遷移這一耗時并存在一定風險的工作。

近年來，廠商中立歸檔系統（Vendor Neutral Archive，VNA）出現在醫院醫學影像的信息化建設中，并解決了上述問題。VNA是一個醫學影像及臨床文檔以標準化的格式存儲并提供標準化的接口至多部門或多個系統連接的影像及臨床文檔管理中心。VNA使用DICOM、IHE-XDS標準來存儲和管理非結構化的醫療資料（影像、報告、文件等）并通過IHE-XDS注冊表提供強大的患者信息目錄。這種方式使得同一位患者的所有臨床信息通過統一的視窗發布給臨床醫生，為醫生的診斷提供臨床數據的支持，完成了患者臨床信息全生命周期的管理，也就在真正意義上實現了“以患者為中心”的醫學影像全生命周期管理。

整合多科室、多系統的VNA減少了很多系統之間的交叉集成，使每個系統更加獨立，在更換某一個系統時就不會擔心集成復雜的問題和業務連續性的問題，降低了對供應商的依賴度。VNA還可以通過虛擬服務器部署，節省數據中心空間，通過云存儲來實現災難恢復，通過標準配置增加穩定性，從而簡化IT管理和降低信息管理成本[29]。

4 總結

經過100多年的發展，醫學影像學已經形成完整的體系。目前醫學影像學科是大型醫院現代化的主要標志，是臨床最重要的診斷方法，也是進行醫學研究的強大手段和重要的治療手段[4]。在工業互聯網時代，醫學影像更是有著巨大的發展潛力,盡管機遇與挑戰并存，只要社會各方一起努力并成功抓住互聯網時代的機遇，醫學影像的信息化建設對醫療改革的進程會有巨大的助推作用。

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Opportunities and Challenges of Medical Imaging Information System in the Internet Era

This paper introduces the development and present situation of medical image, focusing on the application of the medical imaging information system in medical big data, moving image, medical images lifecycle management and regional medical.

medical image; medical big data; moving images; regional medical

TIAN Jin1, LIU Zhen-lin1, CHANG Xue-fei2
1. Department of Medical Engineering, Peking University Third Hospital, Beijing 100191, China; 2. Department of Medical Information, General Electric Healthcare Group, Beijing 100176, China

R197.323

C

10.3969/j.issn.1674-1633.2016.12.050

1674-1633(2016)12-0169-03

2016-02-18

作者郵箱：raul_tj@163.com