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醫(yī)學(xué)影像計(jì)算機(jī)存檔與傳輸系統(tǒng)（PACS）

PACS（Picture Archiving and Communication Systems）是醫(yī)學(xué)影像計(jì)算機(jī)存檔與傳輸系統(tǒng)的簡稱，是近年來隨著數(shù)字成像技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步而迅速發(fā)展起來的、旨在全面解決醫(yī)學(xué)影像的獲取、顯示、存貯、傳送和管理的綜合系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)方案完全遵循DICOM3.0國際標(biāo)準(zhǔn)（Digital Imaging and Communications in Medicine），符合醫(yī)院的工作流程習(xí)慣，并可根據(jù)醫(yī)院的實(shí)際需求提供整套的PACS解決方案，以滿足醫(yī)院實(shí)用、具有良好的擴(kuò)展性和柔軟性。以讀片診斷中心（PACS Station）為中心可組建PACS系統(tǒng)的各個模塊，如下圖所示。具體的PACS項(xiàng)目可根據(jù)醫(yī)院的規(guī)模和投資的大小構(gòu)成，組建不同級別的PACS系統(tǒng)。 1、放射與核醫(yī)學(xué)影像中心該模塊將醫(yī)院的CT、MR、DSA、CR、DR、RF等數(shù)字影像設(shè)備獲得的標(biāo)準(zhǔn)DICOM影像傳輸?shù)絇ACS系統(tǒng)，進(jìn)行存儲、管理，并通過讀片中心顯示和診斷。它遵循DICOM3.0國際標(biāo)準(zhǔn)，可以將所有滿足該標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字影像設(shè)備輕松地接入PACS系統(tǒng)，具有無限的可擴(kuò)展性。 2、視頻設(shè)備該模塊將超聲、內(nèi)窺鏡、病理等視頻設(shè)備獲得的非DICOM影像通過DICOM網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換成DICOM影像，接入PACS系統(tǒng)。 3、登記與管理該模塊完成病人及其檢查項(xiàng)目的登記、預(yù)約、病歷管理、科室管理和系統(tǒng)維護(hù)等功能。包括放射科登記、核醫(yī)學(xué)登記、超聲登記、內(nèi)窺鏡登記、病理登記、急診登記等。 4、DICOM照相輸出該模塊將PACS系統(tǒng)中病人的DICOM影像和診斷結(jié)果進(jìn)行編輯，通過激光相機(jī)打印，輸出膠片。還可以將病人的膠片通過高精度掃描儀轉(zhuǎn)換成DICOM數(shù)字影像，輸入到PACS系統(tǒng)中。 5、診斷讀片報(bào)告中心該模塊是PACS系統(tǒng)的核心部分，可以完成調(diào)閱病歷和查詢病人檢查狀態(tài)、閱讀各種檢查的影像資料、編輯診斷結(jié)論和審核等功能。診斷讀片工作站具有強(qiáng)大的影像處理功能，可以對圖像進(jìn)行多模式調(diào)入、鎖定、調(diào)節(jié)窗位窗寬、放大/縮小、移動、旋轉(zhuǎn)、圖像測量、標(biāo)注、動態(tài)播放、偽彩、濾波、均衡、反相、拷貝、導(dǎo)出等操作，支持雙屏瀏覽，內(nèi)含放射影像描述專家系統(tǒng)，幫助醫(yī)生快速生成診斷報(bào)告。 6、PACS影像存儲中心該模塊由PACS服務(wù)器和RAID磁盤陣列構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)PACS影像的海量存儲和自動備份管理。RAID磁盤陣列實(shí)現(xiàn)TB級的在線影像存儲，可管理醫(yī)院3－5年的影像資料。可外接CD－R、DVD－RW或磁帶機(jī)，實(shí)現(xiàn)歷史影像資料的離線存儲。所有在線和離線影像均由數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一管理。 7、WEB發(fā)布與遠(yuǎn)程診斷該模塊通過WEB服務(wù)器實(shí)現(xiàn)B/S方式的影像資料的共享，醫(yī)生工作臺只需IE網(wǎng)絡(luò)瀏覽器而不需要安裝其他軟件，即可瀏覽影像資料和診斷結(jié)論，方便臨床和門診醫(yī)生。 8、HIS互連該模塊可根據(jù)醫(yī)院現(xiàn)有HIS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)PACS系統(tǒng)和HIS系統(tǒng)的互連。本次開發(fā)包括上述的1至6模塊，7和8模塊作為本系統(tǒng)未來的可擴(kuò)充功能。讀片診斷工作站（PACS Station）是PACS系統(tǒng)中的核心模塊，其他的模塊都是為它服務(wù)的。它接受和管理所有數(shù)字影像設(shè)備送來的DICOM影像，從數(shù)據(jù)庫中獲取病人的信息，在高精度影像顯示器上顯示檢查的圖片資料，對病灶部位的重要影像進(jìn)行一系列操作，并幫助醫(yī)生做出最后的診斷。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示。 “管理工作站”負(fù)責(zé)將病人的基本信息、檢查申請和醫(yī)囑輸入PACS數(shù)據(jù)庫。病人在CT（或者M(jìn)R、DSA、RF、CR、DR等）做完檢查后，檢查的影像資料通過DICOM網(wǎng)關(guān)PACS Station的DICOM服務(wù)器。DICOM服務(wù)器將資料存入工作站的影像文件庫的同時，通知數(shù)據(jù)庫影像的位置和修改工作流（Workflow）的狀態(tài)。最后，醫(yī)生通過讀片診斷工作站（PACS Station）主程序，從數(shù)據(jù)庫讀取病人信息，從影像文件庫讀取檢查影像并顯示，使用該工作站提供的工具對影像資料進(jìn)行調(diào)入、調(diào)窗、放大、縮小、移動、旋轉(zhuǎn)、測量（長度/角度/面積）、標(biāo)注等一系列的操作，鍵入診斷結(jié)論并輸出。適合于中小型醫(yī)院、縣級醫(yī)院、醫(yī)學(xué)院和大學(xué)的附屬醫(yī)院等。主要技術(shù)指標(biāo)： PACS Station的主要技術(shù)指標(biāo)如下： 1、PACS Station支持的醫(yī)學(xué)影像的分辨率和灰階值醫(yī)學(xué)影像模式分辨率灰階值 X射線 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等四種模式（用戶可自定義）。 3、調(diào)窗：支持鼠標(biāo)快速調(diào)窗；精細(xì)調(diào)窗；窗寬調(diào)節(jié)等。 4、影像大小調(diào)節(jié)：支持 l 無級縮放：縮放倍數(shù)無限可調(diào)； l 放大鏡：在鼠標(biāo)所在處出現(xiàn)一個方框，方框可自由移動，框內(nèi)圖像被放大一倍； l 圖像滿幅顯示：恢復(fù)到圖像被載入時的初始狀態(tài)； l 原始大小顯示：被選中的圖像以實(shí)際物理大小顯示。 5、圖像移動與翻轉(zhuǎn)：支持 l 圖像移動：用鼠標(biāo)按住圖像，直接拖動； l 圖像翻轉(zhuǎn)：可水平鏡像和垂直鏡像翻轉(zhuǎn)； l 圖像旋轉(zhuǎn)：可按順時針或逆時針方向0－360度任意旋轉(zhuǎn)。 6、圖像測量：支持以下方式 l 點(diǎn)測量：顯示鼠標(biāo)所在點(diǎn)的CT值（或灰度值）以及坐標(biāo)； l 長度測量：顯示鼠標(biāo)給定的兩點(diǎn)間的長度； l 面積測量：可按矩形、橢圓形和任意多邊形顯示和測量面積，并顯示測量區(qū)域CT值的最大、最小、均值等統(tǒng)計(jì)參數(shù)。 7、圖像標(biāo)注：可用一條標(biāo)注斜線和矩形方框指向一圖像區(qū)域，在方框中可輸入標(biāo)注文字。 8、圖像動態(tài)播放：可按鍵：“播放”、“暫停”、“首幀”、“前一幀”、“后一幀”等連續(xù)顯示一個序列的圖像。 9、圖像處理：支持 l 圖像偽彩：對原始黑白灰度的圖像，按一定的映射關(guān)系轉(zhuǎn)成彩色，增強(qiáng)顯示效果； l 圖像增強(qiáng)：通過對比度的線性展寬，提升高灰階值像素的灰度，抑制低灰階值像素的灰度，達(dá)到增加對比度的效果； l 中指濾波：顯示中指濾波后的圖像； l 直方圖均衡：顯示直方圖均衡后的圖像，增強(qiáng)原圖像中較暗的部分，增強(qiáng)細(xì)節(jié)； l 反相：顯示負(fù)片效果的圖像。與國內(nèi)外技術(shù)水平及價格比較：成果鑒定認(rèn)為，該P(yáng)ACS系統(tǒng)的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到了國際同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平。而系統(tǒng)造價只有進(jìn)口產(chǎn)品的五分之一到十分之一。市場應(yīng)用前景：根據(jù)市場權(quán)威部門統(tǒng)計(jì)，我國縣級以上醫(yī)院每年用于PACS系統(tǒng)的投資都在50億人民幣以上，并且平均每年以20％的速度遞增。市場前景非常客觀。

北京交通大學(xué) 2021-04-13

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