基于健康等級7的放射學信息系統與影像歸檔及傳輸系統集成方法

顧培華 趙一凡

基于健康等級7的放射學信息系統與影像歸檔及傳輸系統集成方法

顧培華①趙一凡②

目的：對醫院放射科信息系統、圖像存儲系統數據流以及臨床工作流進行分析，提出一套系統集成的標準方法，并具體描述各個消息在集成中的作用。方法：遵循醫療企業集成（IHE）框架標準，并基于健康等級7（HL7）數據交換協議，以患者檢查為核心，通過使用標準化的消息交互機制，實現了兩個獨立系統中的各種狀態實時交互，滿足了臨床用戶的各種需求。結果：根據多年的實際應用效果，該集成方法取得了滿意的效果。結論：通過對標準的深入研究，在醫院的臨床領域中實現了多系統的無縫集成，既發揮了各系統的優勢，也降低了醫院采購系統時的成本。

放射信息系統；圖像歸檔與通訊系統；健康等級7；醫療企業集成

［First-author’s address］ Radiology Department， No.16 Baitai Xilu， Suzhou Jiangsu 215001， China.

放射科信息系統（radiology information system，RIS）和影像歸檔及傳輸系統（picture archiving and communication systems，PACS）在放射信息系統中主要存放患者信息、檢查信息、診斷結論以及圖像數據等信息。

目前，許多公司提供的是整合為一體的RIS/ PACS系統，兩個系統共用一個數據庫和一組狀態值。從技術角度而言，其優點為數據冗余度低，系統間交互性較好；而缺點為一旦RIS或PACS系統中的一個出問題，整個系統的性能都受影響。從客戶的角度而言，采購高質量的RIS和PACS組合起來，才能最大程度發揮出投資效益，達到最理想的結果。由于應用中分工越來越細，RIS和PACS系統的發展也出現了分化，目前國內的廠商在RIS的功能和客戶化上有著先天的優勢，在客戶工作流程和定制方案上明顯優于國外廠商，而國外廠商則在圖像存儲、顯示、三維處理以及系統性能上優勢明顯。因此如何將兩個系統進行無縫集成并發揮各自的優勢是一項非常有意義的工作。本研究探討如何在醫療企業集成（Integrating the Healthcare Enterprise，IHE）框架下，運用健康等級7（Health Level 7，HL7）衛生信息交換標準、醫學數字成像和通信（digital imaging and communication in medicine，DICOM）醫學圖像處理及傳輸標準兩個標準協議，將兩個系統很好的整合，使用戶能夠充分體驗一個完整的交互系統，而又不失各自的獨立性。

1 RIS/PACS系統集成方法

如果需要將RIS和PACS系統很好的集成在一起，需要了解RIS和PACS系統之間所必需的信息交換及其相應的時機。從影像數據工作流的角度而言，需要進行下述6種類型的信息交互［1-4］。

（1）當RIS系統收到患者的檢查申請時，應該將該檢查申請發送到PACS系統，PACS系統會根據患者信息將其以往的檢查從近線存儲中預先提取到在線存儲中，以保證醫生在瀏覽新檢查圖像時可方便地與歷史檢查進行對比，而不是在需要的時候再花時間去檢索和拉取歷史圖像。

（2）當掃描設備為患者生成圖像后，將發送到PACS系統中，PACS系統應該在圖像存儲工作完成后通知RIS系統，以便報告醫生為相應的患者書寫報告。

（3）在RIS中檢查有了對應的圖像后，可以展開質量控制和閱片報告工作。當醫生完成報告后，報告的狀態需要從RIS系統中傳遞給PACS系統。PACS系統可以通過圖像的報告狀態來通知臨床閱片醫生檢查的狀態和報告狀態。

（4）任何時候，當患者的信息需要修改時，RIS系統需要及時通知PACS系統，以確保患者信息與檢查信息的一致性。

（5）當圖像在PACS系統中刪除或者歸檔，需要將圖像位置變化的狀態通知RIS系統。

（6）在RIS系統中通過PACS系統提供的特定方法調用與特定患者和（或）檢查的圖像［2］。

從協議類型看，前5種消息交互都屬于HL7協議定義的標準信息交互模式，第6種交互由PACS系統自行定義，RIS配合完成［5］（如圖1所示）。

圖1 RIS/PACS系統信息交互類型示圖

根據RIS/PACS系統中主動發起服務的一方進行分類，文章將消息分為：RIS發出的消息和PACS發出的消息，并逐一描述其功能。

2 RIS/PACS消息類型

2.1 RIS支持的消息類型

對于RIS系統而言，與醫院信息系統（hospital information system，HIS）或者PACS集成最重要的是確保患者信息和檢查信息的一致［6-7］。HL7中關于患者信息交互的類型中ADTA08和ADTA40消息可以修改患者信息。患者的姓名來自于RIS所提供的檢查列表功能，而日常的檢查中會存在未登記而先做檢查的情況，如急診，在檢查完成后患者的信息必須通過RIS來更新，尤其在兒童醫院較為常見。RIS作為發起者，需要能夠發送ADTA08和ADTA40，分別表示患者更名與合并患者。程序以A40為例：

MSH|^~&|PACS|RIS||VISIONXX|201504211000| |ADT^A40|10000|P|2.4|

EVN|A40|201504211000||||201504210950 PID|1|111111|||Jones^Mary|

MRG|100043||||||Jones^Previous|

其中PID2為患者新的代碼，PID5為患者新的姓名，MGR2為合并前的患者編號，MGR7為合并前患者的姓名。

RIS在收到HIS的檢查申請后，經過預約登記確認為即將進行的檢查。為了提高報告醫生診斷的效率和質量，應將該檢查信息發送給PACS，使PACS可以預先將在近線歸檔的圖像轉為在線，使醫生在看當前檢查圖像的時候可以方便地和以往的檢查圖像進行比對。RIS在預約時將檢查申請信息發給PACS服務器，PACS服務器在系統負荷較低的時候（如夜間）完成預取功能。對于RIS/PACS集成系統而言，檢查信息的交互能夠提高系統的工作效率，RIS作為發起者，需要能夠發送ORMO01消息，其格式為：

其中PID3為患者編號，PID5為患者姓名，ORC1為檢查狀態，其中SC表示已經預約，OBR7表示檢查時間，OBR18表示檢查號，OBR25用于存放設備類型，往往同一類型設備的歷次檢查圖像最具有參考意義。

除患者的個人信息和檢查信息需要RIS來控制外，檢查報告狀態也需要RIS同步到PACS［8］。由于PACS系統經常需要發布影像到不同的科室，而RIS僅局限于放射科內部，因此在PACS系統中及時顯示或者更新RIS報告狀態對臨床科室來說是非常必要的。當患者的診斷報告初步完成時，RIS應通知PACS系統該患者的檢查報告可以閱讀，并表示為報告已寫。而報告審核結束后，RIS應通知PACS報告已經審核，此時圖片上報告狀態應該立刻更新為報告已審核。此時RIS可以發送HL7 ORU消息，通過消息中不同的狀態位來表示：

其中PID3為患者編號，PID5為患者姓名，OBX11為檢查的報告狀態，R表示已經保存，但未審核，F表示已審核。

在RIS/PACS集成時，RIS必須支持ADT、ORM和ORU消息的發送，相應的PACS系統需要能夠對消息進行處理，并做出相應的操作。

2.2 PACS支持的消息類型

從PACS系統來看，PACS系統除了對RIS發來的各種消息進行處理，還需要能夠將圖像已存儲、圖像已歸檔的事件通知RIS，并提供圖像調閱接口。

如果影像就緒的狀態未同步，RIS系統將無法判斷是否圖像已經完全到達PACS系統，不知道何時可以寫報告，有可能影像尚未采集完畢，而此時如果醫生在RIS中報告客戶端打開檢查書寫報告時則會使圖像無法自動加載；或者檢查完成，影像已經發送到了PACS，但RIS并無相應的提醒，醫生無從知曉哪些檢查已經可以書寫報告，易造成醫生時間的浪費和患者無效的等待，甚至有可能造成患者抱怨，增加醫患矛盾。因此，PACS必須在圖像存儲完畢后將圖像已就緒消息發給RIS。RIS收到該消息后將檢查設置為“準備報告”狀態，以便報告醫生可以在最早的時間書寫報告，可極大提高醫生的工作效率和患者的滿意度［9-11］。由于與檢查信息相關，故PACS利用ORM消息來傳遞此信息，格式如下：

其中PID3為患者編號，PID5為患者姓名，OBR26用來存放設備類型，ZSC1為檢查的唯一編號，ZSC2為檢查狀態，ZSC7為圖像位置（在線或近線）。

當圖像在線時間達到一定期限時，圖像會被歸檔并移出高速存儲，這時PACS也需要通知RIS相應檢查的圖像已經不在在線存儲中，并觸發RIS更新圖像位置信息（在線或近線）。消息通過ORM消息發送，具體格式如下：

除上述各種消息交互的描述外，還需要PACS提供圖像調閱接口，以便RIS根據各種場景調用，如報告模式調用、比對模式調用等。根據客戶端的形式不同可以分為報告客戶端調用和瀏覽客戶端調用。無論哪種類型，圖像調閱的接口都需要依據DICOM協議定義的多層結構來作為輸入參數，如患者姓名和ID，患者出生日期、性別、檢查ID（流水號）、檢查日期、檢查UID以及標記圖像等參數。調用參數設置使得RIS系統可以準確調閱當前患者的某次檢查的影像，或全部檢查影像參考資料。

圖2 集成后的患者狀態顯示列表示圖

3 RIS/PACS集成案例分析

醫院RIS/PACS采用北京新網的RIS和西門子PACS，在兩個系統進行無縫集成上發揮各自的優勢，RIS于前期做大量的客戶化工作和優化工作流程，從患者就診、開具電子申請單及自動交費等，到影像科預約/登記、同時分配影像科的各種檢查及自動叫號候診等，可極大節省患者就診時間；依托RIS/ PACS強大的交互功能，醫師能夠在第一時間看到檢查狀態為已完成的患者信息并確認PACS系統是否已收圖完成，及時完成圖像調閱和報告的書寫，當初步報告完成后上級醫師會進行報告審核，為患者提供及時正確的診斷信息。PACS系統通過WEB功能會向病區及門診醫師客戶端發送報告完成狀態標志，方便醫師調閱圖像的同時也能參考影像科的診斷報告。為配合其他醫院檢查，醫院還定制了讀片模塊和病例隨訪模塊，技術組也可以進行電子讀片評級，把控質量關，提高科室整體水平。在RIS中患者列表可以實時顯示檢查圖像的狀態、報告打印狀態及報告審核狀態等信息（如圖2所示）。

醫院的PACS系統自2008年使用至今，經過2次系統升級，運行非常穩定，存貯安全性好，其存貯采用在線和近線兩種方式，在線存貯能保證近一年的數據量，保證磁盤空間百分比，提高運行速度；近線方式為歸檔存貯方式，將一年以前的圖像數據以歸檔壓縮方式存貯在歸檔磁盤。

4 結論

基于HL7協議的RIS/PACS集成方法，通過3種明確的消息類型，使得2個獨立的系統很好地融合成一個完整系統。系統正式投入使用以來，用戶并未感覺到是在2個獨立的系統中工作，而各自系統的優勢能夠很好地滿足醫院快速增長的圖像存儲需求和高度定制化的工作流程的要求。

對于廣大用戶而言，掌握了RIS/PACS集成的標準模式，可以在采購過程中擁有更大的選擇余地，系統整合也能夠達到最佳效果，更大程度地提高工作效率，提高患者滿意度，發揮經濟效益［12-14］。對于廠商而言，遵守DICOM/HL7標準，可以為市場營造良好的開放式環境，為市場的健康發展做出貢獻［15］。中國的IHE組織（IHE-C），在每年大力推行IHE測試的同時，促進了各廠商提高對DICOM與HL7協議的認識和應用。由于RIS與PACS集成的同時還要與HIS進行信息交互，并完成多系統間的信息一致性，因此RIS遵從HL7標準尤為重要［16］。

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The radiology information system and picture archiving and communication system integration method based on HL7 standard

GU Pei-hua， ZHAO Yi-fan// China Medical Equipment，2016，13（4）：50-54.

Objective： To analyse the dataflow and clinical flow in Suzhou municipal hospital radiology information system and picture archiving system， presents a set of system integration messages， and describes the effect of each message for the communication. Methods： Follow the framework of IHE and HL7 protocol， the paper uses standard messages to integrate two different systems for patient and study status communication. The integration can meet clinical users’ requirements. Results： Based on many years practice， the integration reached designed target. Conclusion： With further research on standard， the seamless system integration between different systems can help customer to make full use of each system and save more cost in system purchase.

Radiology information system； Picture archiving and communication system； Health level 7； Integrating the healthcare enterprise

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2016.04.016

1672-8270（2016）04-0050-05

R197.324

A

2015-11-16

①南京醫科大學附屬蘇州醫院放射科 江蘇 南京 215001

②西門子（中國）有限公司上海分公司 江蘇 南京 210008

顧培華，男，（1965- ），本科學歷，副主任技師。南京醫科大學附屬蘇州醫院放射科，從事放射技術和PACS工作。