医学影像计算机存档与传输系统(PACS)
PACS(Picture Archiving and Communication Systems)是医学影像计算机存档与传输系统的简称,是近年来随着数字成像技术、计算机技术和网络技术的进步而迅速发展起来的、旨在全面解决医学影像的获取、显示、存贮、传送和管理的综合系统。本设计方案完全遵循DICOM3.0国际标准(Digital Imaging and Communications in Medicine),符合医院的工作流程习惯,并可根据医院的实际需求提供整套的PACS解决方案,以满足医院实用、具有良好的扩展性和柔软性。 以读片诊断中心(PACS Station)为中心可组建PACS系统的各个模块,如下图所示。具体的PACS项目可根据医院的规模和投资的大小构成,组建不同级别的PACS系统。 1、放射与核医学影像中心 该模块将医院的CT、MR、DSA、CR、DR、RF等数字影像设备获得的标准DICOM影像传输到PACS系统,进行存储、管理,并通过读片中心显示和诊断。它遵循DICOM3.0国际标准,可以将所有满足该标准的数字影像设备轻松地接入PACS系统,具有无限的可扩展性。 2、视频设备 该模块将超声、内窥镜、病理等视频设备获得的非DICOM影像通过DICOM网关转换成DICOM影像,接入PACS系统。 3、登记与管理 该模块完成病人及其检查项目的登记、预约、病历管理、科室管理和系统维护等功能。包括放射科登记、核医学登记、超声登记、内窥镜登记、病理登记、急诊登记等。 4、DICOM照相输出 该模块将PACS系统中病人的DICOM影像和诊断结果进行编辑,通过激光相机打印,输出胶片。还可以将病人的胶片通过高精度扫描仪转换成DICOM数字影像,输入到PACS系统中。 5、诊断读片报告中心 该模块是PACS系统的核心部分,可以完成调阅病历和查询病人检查状态、阅读各种检查的影像资料、编辑诊断结论和审核等功能。诊断读片工作站具有强大的影像处理功能,可以对图像进行多模式调入、锁定、调节窗位窗宽、放大/缩小、移动、旋转、图像测量、标注、动态播放、伪彩、滤波、均衡、反相、拷贝、导出等操作,支持双屏浏览,内含放射影像描述专家系统,帮助医生快速生成诊断报告。 6、PACS影像存储中心 该模块由PACS服务器和RAID磁盘阵列构成,实现PACS影像的海量存储和自动备份管理。RAID磁盘阵列实现TB级的在线影像存储,可管理医院3-5年的影像资料。可外接CD-R、DVD-RW或磁带机,实现历史影像资料的离线存储。所有在线和离线影像均由数据库统一管理。 7、WEB发布与远程诊断 该模块通过WEB服务器实现B/S方式的影像资料的共享,医生工作台只需IE网络浏览器而不需要安装其他软件,即可浏览影像资料和诊断结论,方便临床和门诊医生。 8、HIS互连 该模块可根据医院现有HIS系统结构,实现PACS系统和HIS系统的互连。 本次开发包括上述的1至6模块,7和8模块作为本系统未来的可扩充功能。 读片诊断工作站(PACS Station)是PACS系统中的核心模块,其他的模块都是为它服务的。它接受和管理所有数字影像设备送来的DICOM影像,从数据库中获取病人的信息,在高精度影像显示器上显示检查的图片资料,对病灶部位的重要影像进行一系列操作,并帮助医生做出最后的诊断。系统结构如图所示。 “管理工作站”负责将病人的基本信息、检查申请和医嘱输入PACS数据库。病人在CT(或者MR、DSA、RF、CR、DR等)做完检查后,检查的影像资料通过DICOM网关PACS Station的DICOM服务器。DICOM服务器将资料存入工作站的影像文件库的同时,通知数据库影像的位置和修改工作流(Workflow)的状态。最后,医生通过读片诊断工作站(PACS Station)主程序,从数据库读取病人信息,从影像文件库读取检查影像并显示,使用该工作站提供的工具对影像资料进行调入、调窗、放大、缩小、移动、旋转、测量(长度/角度/面积)、标注等一系列的操作,键入诊断结论并输出。 适合于中小型医院、县级医院、医学院和大学的附属医院等。 主要技术指标: PACS Station的主要技术指标如下: 1、PACS Station支持的医学影像的分辨率和灰阶值 医学影像模式 分辨率 灰阶值 X射线 2048x2048 12 CT 512x512 12-16 DA或DF 512x512 8-12 1024x0124 2048x2048 MRI 256x256 12 NMI 64x64 8-16 128x128 256x256 US 64x64 16-32 128x128 2、影像分割模式:有1x1,1x2,2x2,2x3等四种模式(用户可自定义)。 3、调窗:支持鼠标快速调窗;精细调窗;窗宽调节等。 4、影像大小调节:支持 l 无级缩放:缩放倍数无限可调; l 放大镜:在鼠标所在处出现一个方框,方框可自由移动,框内图像被放大一倍; l 图像满幅显示:恢复到图像被载入时的初始状态; l 原始大小显示:被选中的图像以实际物理大小显示。 5、图像移动与翻转:支持 l 图像移动:用鼠标按住图像,直接拖动; l 图像翻转:可水平镜像和垂直镜像翻转; l 图像旋转:可按顺时针或逆时针方向0-360度任意旋转。 6、图像测量:支持以下方式 l 点测量:显示鼠标所在点的CT值(或灰度值)以及坐标; l 长度测量:显示鼠标给定的两点间的长度; l 面积测量:可按矩形、椭圆形和任意多边形显示和测量面积,并显示测量区域CT值的最大、最小、均值等统计参数。 7、图像标注:可用一条标注斜线和矩形方框指向一图像区域,在方框中可输入标注文字。 8、图像动态播放:可按键:“播放”、“暂停”、“首帧”、“前一帧”、“后一帧”等连续显示一个序列的图像。 9、图像处理:支持 l 图像伪彩:对原始黑白灰度的图像,按一定的映射关系转成彩色,增强显示效 果; l 图像增强:通过对比度的线性展宽,提升高灰阶值像素的灰度,抑制低灰阶值 像素的灰度,达到增加对比度的效果; l 中指滤波:显示中指滤波后的图像; l 直方图均衡:显示直方图均衡后的图像,增强原图像中较暗的部分,增强细节; l 反相:显示负片效果的图像。 与国内外技术水平及价格比较: 成果鉴定认为,该PACS系统的各项技术指标已经达到了国际同类产品的先进水平。而系统造价只有进口产品的五分之一到十分之一。 市场应用前景: 根据市场权威部门统计,我国县级以上医院每年用于PACS系统的投资都在50亿人民币以上,并且平均每年以20%的速度递增。市场前景非常客观。
北京交通大学
2021-04-13