PACS：從影像而來，顛覆影像

【編者按】

常常有患者問：拍完CT為啥不能立刻拿片子？一般來說，這個問題如果問醫生護士或者導醫的話，會得到的答案80%都是“等出報告”。事實上，這個問題在某些層面上還是可以用來簡略地解釋一下“PACS”這個大部分患者都并不熟識的系統。

醫院放射科往往是信息建設最發達的一個科室，而大部分醫院的PACS正是以放射科為基礎進行擴展，逐漸開始向區域互聯的方向發展。

這不止是個網絡硬盤

拍完CT后發生了啥事？

常有患者說：“你們的CT咋不能立等可取呢？不都是機器時代了嗎？難道不是跟拍立得一樣掃一下印一下就行了嗎？咋的，你們還要PS一下啊？”

對于最簡單的CT來說，確實可以立等可取，但是大部分CT并沒有這么簡單，按復雜程度，從拍到取，一般都要經歷半小時到數小時的時間。對此，耐心的醫生往往會解釋說：“是的，需要類似PS的后期來著。再說，診斷報告可不是機器出的（雖然很多患者真的覺得診斷報告也能機器自動出。從拍CT到出報告，中間還有很多步驟的。”

醫生們解釋的時候不太會涉及到更技術化的東西，因為說了患者也是聽不懂的，當然也不關心。拍完CT后有啥患者看不到的秘密步驟呢？

首先，拍完CT，電腦上馬上可以看到圖片了，這毋庸置疑。沒什么問題的情況下，一個病人是不需要多長時間的，遇到問題比較復雜的病人就很費時間了。日常上班的時候由于病人數量多，需時較長，拿報告時間每個醫院不一樣。在做急診的時候或者是周末，由于上班醫生、技師不多，患者數量也不少，很可能一個醫生要兼顧登記、掃描、打片、診斷，所以需要的時間就比較長了。最主要的，CT圖片需要后期處理，然后傳到PACS系統上在診斷室做診斷——對的，放射科醫生一般負責的是拍，診斷還是靠診斷室醫生。這就涉及到了PACS系統，從這點來看，大致能看出PACS系統起到了一個數據采集傳輸和匯總分析的作用。

當然，PACS系統的作用不僅于此。

PACS的前世今生

醫學影像存儲與傳輸系統（Picture archiving and communication system， PACS）是全面解決醫學圖像的獲取、顯示、存儲、傳送和管理的綜合系統。中國醫院管理協會信息管理專業委員會（CHIMA）《2012-2013中國醫院信息化狀況調查》結果顯示，除電子病例系統及臨床信息系統外，PACS是醫院各應用系統中最重要的信息系統之一。今天，在醫療信息技術趨向高度集約化、網絡化及移動化的發展態勢下，區域醫療已成為醫學界普遍關注的熱點，在此背景下，PACS也從上世紀80年代的科室小型PACS、上世紀90年代后期的個體醫院，直到目前著重于開發區域化PACS，向地域互聯的方向發展。

適應高質量醫療保健服務需求，區域PACS應勢而生

2009年，我國政府在《關于深化醫療體制改革的意見》中提出，建立城市醫院與社區衛生服務機構的分工協作機制。引導一般診療下沉到基層，逐步實現社區首診、分級醫療的機制。然而，目前基層醫療機構衛生技術人員總量不足、結構不合理、業務素質不高，無法高質量醫療服務的需求，導致了“不管大病小病，首選公立醫院”的情況，導致大型醫院超負荷的壓力。

區域PACS主要技術方式為遠程放射學模式，有助于這一政策的落實。區域PACS可覆蓋多家醫療機構，能夠實現區域內醫療影像資料的統一管理，以及規范的醫學影像服務（包括存儲和調閱）。在我國目前醫療資源極不平衡的今天，連接不同級別醫院的PACS系統，實現下級醫院的醫學影像及醫療數據的數字化采集，通過網絡傳輸，進行集中或者分布式的存儲，與上級醫療機構的優質醫療資源協同工作，從而提高影像診斷的服務質量，對基層醫療機構的放射科給予技術支撐。

利用創新影像和互聯網技術，區域PACS蓬勃發展

為了突破傳統PACS在區域項目中的局限性，提高用戶的使用體驗，國內外的廠商在其最新的產品中逐步創新，不斷采用新的技術完善區域PACS。

瀏覽器/服務器架構 傳統的客戶端/服務器架構（C/S）系統資源消耗大，安裝維護困難，已無法適應區域PACS的要求。區域化PACS采用全網絡瀏覽器（WEB）架構，提供了基于角色的“虛擬桌面”智能客戶端，使任何一個用戶可以在任何一臺工作站上按照自己的配置使用所需的任何功能，完成影像瀏覽、診斷報告、三維處理、血管分析等各種任務（無論在放射科室還是臨床科室，是在院內還是院外）。

異構系統的融合 在區域PACS中，很多醫院的已構建的PACS可能來自不同的廠商和技術及架構，采用區域 PACS 特有的架構，根據影像診斷業務流程特點應用一套全新的實現異構PACS 間信息互操作的方法，將區域內、跨機構、跨廠商的PACS系統有效整合，為區域內和區域之間的醫療機構影像信息共享提供統一的平臺，可以減少區域PACS的建設資金成本和時間成本，而且也讓PACS 間的互操作更為靈活和具有管理性。

流媒體技術 隨著人們就醫流動性的增大，醫生往往需要通過網絡訪問存于服務器上的其它科室乃至其它醫院的同一病人的影像數據。區域PACS產品中所采用的“流媒體技術”把客戶機收到的數據變成一個穩定連續的流，通過智能的影像顯示、處理和傳輸的算法，可以在診斷工作站上實現高速的影像極速調閱。

對移動設備的支持 采用美國FDA認證的最新的HTML5的WEB 技術，用戶可以在任何的移動設備，通過瀏覽器直接訪問，瀏覽病人的所有文字信息及影像信息，進行多項3D后處理，完成診斷。

全局工作列表 區域PACS需要對區域內不同醫療機構中的患者信息進行統一的管理及顯示。區域 PACS建立的跨機構的全局工作列表，可以自動完成新的ID分配，從而使那些同名或同ID號碼的不同病人區分開來，提高閱片效率。此外，區域PACS系統中方便、易用的跨機構溝通的工具，讓不同機構的用戶可以在本系統內高效地進行交流，例如：通信工具、便箋留言工具、音/視頻通信工具，信息發布工具等。

影像特征庫 基于Web形式展示的影像特征庫系統包括樣本資料錄入模塊和樣本資料展示模塊，可以實現查詢、展示、審核歸檔等一系列功能。基于醫聯數據平臺的影像樣本能結合如患者體征、初步診斷、檢驗指標等數據與影像描述內容進行大數據量分析，找出其中的醫學規律，用于常見疾病的診斷；定期統計各家醫院影像診斷陽性率，與臨床診斷做比較，分析診斷效率。

應對可持續性發展要求，區域PACS走向未來

為了應對醫療信息化的可持續性發展，及相關數據的可利用性，區域PACS在設計和規劃時需要著重考慮：

進行大數據存儲與安全保護的整體解決方案設計：主要包括完整的數據三級存儲規劃，全面的數據存儲和備份機制，實現所有數據的備份和容災，全面的數據存儲解決方案。

整個PACS必須要提高數據應用效能，便于數據挖掘：分層管理機制使各級存儲硬件系統更有效快速的運作，策略設定，自動化運行。

區域PACS必須可以無縫擴容，具備降低擴容成本、投入性價比高的要求：系統的主存儲、近線存儲、備份容災存儲、可離線存儲擴展性強、便于數據增長擴容，節約擴容成本，管理更便捷。

市場：是否真的難以見縫插針

打開市場到迅速縮水

——不到五年

在信息化時代，IT專家們將信息化推上神壇，似乎只要有了信息化就一切皆有可能了。一時間，上到大城市大三甲，下到偏遠地區鄉鎮衛生院所，有錢沒錢都要上信息化，而且信息化項目一定要大，要全。PACS的春天來了，圈子有錢了，然而，傳統廠商的日子似乎并不好過。為啥呢？淘金的人多了，而且新生的金子更耀眼。PACS系統是目前來說最成熟的醫院信息化系統，一旦做好，醫院就很少會再去動它了。

CIO們，今年的預算留給了誰？

醫院CIO，今年的信息化預算，你要花在哪兒呢？是上移動醫療、集成平臺，還是升級電子病歷、PACS？估計選第一個選項的人不在少數吧？

HIT行業正處在快速發展階段，集成平臺、移動醫療、物聯網、云計算、大數據……新技術、新產品層出不窮，IT專家們將新技術的美好藍圖傳播給每一位信息化主管，而一些基礎系統卻往往被忽略了。貴院能否實現閉環式用藥過程？貴院PACS能實現全院覆蓋嗎，讀取320排CT圖像時用時多少？貴院CIS采集到的數據如何進行管理，有沒有進入二次挖掘……這些問題在移動醫療的金礦誘惑面前是可以先放一放的。

其實，很理解醫院CIO們，畢竟信息化還不能如影像科室那樣產生直接而又可觀的經濟效益，因此申請項目資金的過程一定不容易。而申報一個看得見摸得著的新項目，也遠比升級舊項目廢的口舌要少的多。

傳統廠商被逼上絕路

前面說的都是甲方的環境，再看乙方市場，傳統HIT廠商早已被擠到無路可退，幾乎所有的PACS廠商應該都是勒緊褲腰帶過日子。如果沒有客戶基礎，老客戶的后期維護服務的收入，傳統廠商搞不好要尋短見了，感覺要被移動醫療、大數據逼上絕路了。當然，從更深層的原因來看，造成這一局面的絕對不僅僅是醫院CIO。

新興技術排擠傳統項目

人們對于移動醫療已經從觀望變成哄搶，移動終端、軟件系統、無線網絡等等加起來，預算至少200萬起，上千萬的也不是沒有。電子病歷升級推后吧，全院PACS也推后吧，先把移動醫療上了再說。數據采集是沒問題了，下一步呢？

政策延續性差

衛生部從2009年12月至2011年12月開展臨床路徑管理試點工作，后來呢？不知道；2010年10月份啟動電子病歷試點工作，到2011年底進行評估總結，然后呢？當年電子病歷市場火熱，最后都被電子簽名絆倒，從此一蹶不振；2011年，縣級醫院終于開啟了PACS建設的大門，PACS廠商樂了，一年后，2013年市場驟然縮水，PACS廠商都掉進了冰窟窿。為加強基層醫療機構信息化建設，給鄉鎮衛生院撥款配電腦，沒人會用成了擺設，什么時候送技術下鄉？

小作坊榨干利潤空間

老品牌的核心技術人才走出去，自己搭起小作坊，產品功能全，價格便宜，你要200萬，我要20萬，產品都一樣，對于預算有限的甲方來說，真是筆劃算的買賣。老品牌怎么辦？我的售后好，我的服務好，我的產品以后可以升級的……甲方不管，先把眼前的系統裝上，不能耽誤醫院參與評審！

傍大款 卻雙雙閃了腰

過去幾年里，醫療信息化市場的火熱同樣讓一些財大氣粗的國內外上市公司眼熱，一時間，有收購的，有注資的，有控股的。到目前為止，就是沒看見有誰在這圈里發展壯大發大財的。這是為什么呢？

第一，人家出了錢，肯定要說了算。新官上任三把火，咱得燒點不一樣的吧？結果，說了算的不懂行業，懂行業的說了不算，大把大把人民幣打了水漂。

第二，有的買了各種零部件，結果自己不知道怎么湊一起，花了不少錢，自己變成分銷商了。

第三，有些國外公司是帶著自己已經應用成熟的技術和產品來的，然而，他們似乎不太清楚狀況。拿著手上在國外已經很成熟的產品向客戶介紹方案，介紹案例。客戶總算扛到他們講完還沒睡著，然后就說了一句話，“我只想要這個，不是你那些。”

醫院在制定信息化建設預算時，往往不愿意留出基礎系統升級與修復的部分，只是追求新技術，為了上項目而上項目，只管當前（以及做好面子工程后如何進一步撈錢），并不會規劃到十幾二十年的信息系統完善。

市場細分緣何沒人做

目前，工作越來越精細化，主流的PACS系統暫時無法滿足有些使用科室的實際需要，比如說口腔科有專業的牙科DR，眼科也有專業的設備。不少三甲醫院都有這幾樣的需求，但是市場上做的廠商卻不多，是出于什么原因？

首先，這些比較專業的設備，目前來看大廠都不是很愿意做，就算做了，沒人愿意負責這個模塊。另外還涉及到一個尷尬的現實：如果公司有這些小的模塊，很多醫院都會在和大廠簽全院PACS時要求贈送。對于大廠，這些模塊不但賺不到錢，而且也無法通過這些模塊提高醫院對公司產品的滿意度，無法提高公司的知名度，還會增加成本，而且這些專業的科室對員工還有一些特殊要求，員工是不愿意做的，也不愿意學，既要花時間，還沒獎金，做好了沒人說好，做差了，挨批。

目前PACS系統還需要很大的整合，把這些專業性的科室需求納入到大PACS系統中，服務市場。而由于缺乏統一的標準，一些和放射科相差較遠的科室使用從放射科演化來的PACS時也往往遇到難題。

一是流程不太一樣，有的可是幾乎不用照CT也不用寫報告，牙科回訪比較多，眼科手術比較多，流程上甚至各家醫院差異都很大，做起來費勁；

二是各自為營的數據標準，設備接入比較費勁；

三是功能需求不一樣，牙科的三維重建，要一鍵植入假牙，一鍵顯示牙神經什么的，沒有做過的還要自己開發。費勁！但是，不做的話普通PACS的處理對他們來說幾乎毫無意義。

試試徹底“顛覆”放射科？

技術在臨床應用的本質就是服務臨床。PACS發展到現在，PACS在采集、傳輸方面已經非常成熟，關鍵是如何對這些數據進行處理，全院級影像后處理系統的建立或將成為一個發展趨勢。

檢查、診斷分離是很多醫院的現狀。在歐美地區，影像檢查和診斷是分開收費的，這在國內仍是壁壘。“盡管醫院有先進的設備，但診斷技術相對落后。雖然二級醫院在技術操作上經過指導可以得到很大的提升，但是專業分析以及新技術的掌握還存在很大的困難。現在的互聯網技術完全可以做這件事情，檢查和診斷是可以分離的。通過遠程會診系統，專家在家里或者是辦公室利用碎片的時間，就可以把二級醫院的影像診斷做了，二級醫院要做的只是配備一名影像醫生。”一名臨床醫生說。

在理想狀態下，對于集團醫院和民營醫院而言，或許可以考慮放射科將來都可以不設置，而是購買第三方提供的服務，醫院只需要配技師就可以了。甚至包括醫院的急診，例如，現在每個醫院急診科都有醫生值班（人手短缺），就可以考慮把放射科醫生進行統一排班，節省人力資源。

如果圖像技術加上大數據的技術、深度學習的技術，除了三維影像后處理之外，可以做的事情還有很多。未來，圖像識別加上大數據以及DICOM，無論是放射科、皮膚科以及病理科都有很多想像的空間。而其中最容易被顛覆或者是被幫助的科室，可能就是影像科室。

大數據風潮吹向PACS

大數據：不再滿足于影像

大數據的風潮同樣波及到PACS市場，歐美國家已經開始在移動端進行閱片，國內市場盡管起步較慢，但隨著移動醫療的深入普及，PACS在移動端的應用也將迎來機遇期。

“對于臨床醫生來說，世界上最遠的距離不是天涯海角，而是臨床看不到影像科室的影像。最糟糕的是，這些系統互不相聯，是一個個信息孤島。”北京協和醫院信息管理處副處長朱衛國對此也曾十分苦惱。

朱衛國介紹，北京協和醫院原有的影像系統，存在傳輸及時性差，放射科內部共享困難，新門診樓也沒有PACS系統進行支持，需要派紙張申請單來流轉。針對這些問題，確立了項目的總體目標，一是要提高患者的體驗；二是提高用戶的體驗，包括臨床醫生、放射科醫生等；三是對全院放射科及其他影像科室的管理提供全院級的支持，為全院提供一個高度集成、一體化、網絡化的醫療影像信息服務。

以往醫院建PACS系統，很多是在放射科系統的基礎上進行擴展，將醫院的數據、病理科的數據加入到放射科的系統里。所以，協和醫院在調研階段，就確定全院級PACS的建設，首先是要滿足放射科內部進行使用，其次再強調影像集成平臺。因為放射科本身的系統很難兼容復雜的影像；其次是解決多并發訪問系統崩潰的問題。

“事實上，放射科的醫生也想看到病理科的圖片，病理科的醫生很想看到臨床的治療，很多醫院都存在這樣的需求。通過全院級的PACS由臨床進行訪問，同時放射科可以訪問自己獨立內部的PACS系統，這兩個是獨立運營雙吻合的機制。”朱衛國說。

現在，協和醫院的HIS、EMR、LIS系統可以直接訪問患者文檔和影像信息，基于XDS-i標準建立了全院文檔影像歸檔和發布平臺，基于服務器的三維后處理能力，完善工作任務分配和管理機制。以患者為中心的統一視圖，可以按照時間進行排序，每個診次以及不同住院次數的患者可以在時間軸上進行展示。不同檢查的類型，可以在同一個視圖上進行展示。提供給用戶的界面，把屏幕分成四份，可以是左邊列CT，右邊是核磁，同時顯示對應的診斷報告。“這對于臨床醫生是一個巨大的幫助。”臨床出身的朱衛國對此感受頗深。

借助新項目的建設，協和醫院還對原有的影像檢查流程做了優化，傳統放射檢查的項目都要進行預約，預約之前需要經過先劃價、繳費，然后再登記。優化的一項內容是把1961個檢查項目進行分類，其中有一個分類是人工預約或者無需預約、自動預約。優化后，65%的項目不需要到檢查科室進行預約，繳費之后就可以按照約定的時間去做檢查。

2014年5月份開始實施項目，2014年7月份成功完成四套老系統切換。“整個項目實施下來非常順利，效果非常明顯。放射科登記的窗口已經減少到2個，跨院區寫報告的問題現在已經完全解決了，患者自助取報告10秒就解決了。”朱衛國說。

手術計劃是外科醫生最關心的一件事情。通過影像可以直觀的完善手術計劃以及做術后評估，在手術效率、學科合作以及醫患溝通上也會有很好的幫助。當臨床醫生看到患者的數據的同時，也希望看到相應的患者的影像。“所以，我們現在做的一件事情，就是把臨床醫生做的三維后處理的圖像凝固到手術室，例如腦血栓，現在用三維影像軟件，把有病變的血管及具體位置進行標識并制定治療方案。”

“我們最初的目標是希望能看到影像，然后到全院的PACS，接著是醫聯體、區域的PACS，現在是為臨床醫生提供PACS系統。影像的關聯應用是無止境的。”

價值：挖掘全面影像數據

PACS的定義是影像的重組和傳輸，但在醫院的應用不應該僅限于此。“例如我們醫院，PACS現有的影像數據將近800T，這個數據如果用好了是財富，如果用不好就是垃圾。”有醫生如此計算，不無擔心地說。

其實，醫院里面有沒有大數據并不重要。重要的是數據處理的方式需不需要用大數據處理的方式，將來要為患者和醫生提供什么樣的服務。PACS的應用不僅限于服務臨床，還可以從多角度的統計給管理帶來的幫助。例如進行運營決策的模擬。利用歷史數據對CT、核磁、住院部、急診、門診進行模擬，如果把住院的病人安排到門診檢查，比如說早上7點到8點或者早上7點到9點去檢查，這樣就把門診設備早上8點前的時間用起來了，同樣住院部CT和核磁機如果是周末開放，也可以給門診的患者使用，提高設備使用效率。

大數據或者是歷史數據利用的一個理想的情況是：首先通過一個全數據建立一個臨時的數據庫，然后進行數據預處理，包括數據的空缺、零散化分析以及對不合理的數據進行剔除。在這個基礎上，用數據分析的方法，把預測模型進行檢查檢驗之后發布到業務系統里。然而，在醫院信息系統，要實現這個狀態，一是把所有的數據放到一個數據庫里（數據中心）；第二通過統一的展現工具，使數據實時有效展現給有效的用戶；第三是需要一個封閉的平臺，讓這些數據在有保護的情況下被業務人員分析。

但現在臨床和科研醫生在利用數據的時候面臨一些困難。例如做科研需要建立一個數據庫，需要到去業務系統找數據，但這些數據分散在各個系統里面，導致建立這個系統的工作量非常大。隨著大數據的出現，醫生不得不學習大數據的算法和一些工具的應用。另外，由于研究的人員不一樣，主題不一樣，無法協同，造成重復勞動，團隊效率差，無法對原來處理過的數據進行二次利用，導致更多的浪費。

基于這些因素，PACS平臺功能的發展方向就很明確：第一，能夠幫助醫生快速檢查和改善數據質量。第二，在研究小組業務目標明確的情況下，提供一鍵式的數據分析工具，使得研究人員專注于研究本身，而無須掌握復雜的過程。第三，將大量的歷史數據轉變為有用的科研數據。同時，隨著大數據的全面應用，數據的保密和患者的隱私保護也就需要提上日程了。