医学影像存档与通讯系统(PACS)组成与高速存储

 PACS的组成

    硬件主要有接口设备、存储设备、主机、网络设备和显示系统。软件的功能包括通讯、数据库管理、存储管理、任务调度、错误处理和网络监控等。

1. 医学图像获取：对于新的数字化成像设备，如CT、MRI、DR、ECT等，多有符合DICOM3.0的标准接口，可以直接从数字接口采集图像数据，PACS的连接较为容易；对较早使用的数字化设备，由于无标准的DICOM接口，各个生产厂家的数字格式和压缩方式不同，需要解决接口问题才能进行连接。对于模拟图像的采集，最近的DICOM标准也相应的规定。

2. 大容量数据存贮：

   图像的存储需要解决在线浏览30天左右的所有住院病人图像，一般以大容量的阵列硬盘作为存储介质；对半年至一年的图像资料采用磁光盘存储；超过一年的图像资料一般以磁带、DVD或CD-R等介质存储，需手工检索。

  3. 图像显示和处理：需要相应的专业图像处理软件，具有对医学图像进行各种后处理和统计分析的各种功能，电影回放、三维重建、多切面重建等。图像显示根据原始图像的不同需要不同显示分辨率的显示器，如DR需要2.5K以上的分辨率，对CT和MRI的要求相对较低。

  4. 数据库管理：图像数据库管理对PACS非常重要。需要具有安全、可靠、稳定和兼容性好的大型的数据库系统如Orcale、SQL server等。对医学图像数据库应用管理程序的设计应根据工作流程、数据类型、分类、病人资料等需求做到高效、安全、稳定、易于使用。同时和HIS、RIS进行良好的整合，实现真正的资源共享。

   5. 影像传输的局域或广域网络：要求标准化、结构开放、扩展性好、可连接性好、稳定性好。需要100M高速以太网以上的连接带宽，使DICOM图像传输速度符合临床应用的要求。同时根据需要配置Web服务器与Internet连接，作为远程会诊的窗口。

• 应用模式与解决方案

   方案的设计是一个非常重要的基础环节，其关系到投资效益比、资源利用效率、系统运行稳定性、可靠性和是否可升级扩展等问题。因此，PACS的设计过程的论证必须包括：现有影像设备现状；医院网络系统的状况；需增加的设备和相应的发展规划；系统功能要求；管理流程的设计；投资效益比等，最终获得合理的系统结构和设计模式。
　　
1 PACS规模特点　
按规模和应用功能将PACS分为三类：
　　1.全规模PACS(full-service PACS): 涵盖全放射科或医学影像学科范围，包括所有医学成像设备、有独立的影像存储及管理亚系统、足够量的软拷贝显示和硬拷贝输出设备，以及临床影像浏览、会诊系统和远程放射学服务。采用模块化结构、开放性架构与医院信息系统/放射信息系统(HIS/RIS) 整合良好。
　　2.数字化PACS(digital PACS)：包括常规X-线影像以外的所有数字影像设备(如CT、MRI、DSA等)，常规X线影像可经胶片数字化仪进入PACS。具备独立的影像存储及管理亚系统和必要的软、硬拷贝输出设备。
　　3.小型PACS(mini-PACS)：局限于单一医学影像部门或影像亚专业单元范围内，在医学影像学科内部分地实现影像的数字化传输、存储和软拷贝显示功能。
　　2 PACS方案设计及实现模式
　　　1.标准框架模式设计： 采用模块化结构，影像及其相关信息主要在DICOM标准规定的框架内交流，并具有基本的流程管理系统对影像的流向和运作进行管理和控制。非DICOM设备经相应接口或DICOM网关(DICOM gateway)类设备连接至PACS。具备独立的影像工作站序列(包括诊断工作站、后处理工作站和浏览工作站等)。装备有影像硬拷贝输出设备(如激光胶片打印机等)。具备或能够扩展其他影像服务(如远程放射学和HIS/RIS接口系统等)。该模式具有标准化、 开放式、多功能、易升级、易扩展及系统顺应性和稳定性好等特点。实现方式可一步到位或分阶段实现。此系统需要较大的投资。 #p#page_title#e#
　　2.单一平台模式设计：影像管理系统、影像显示和(或)浏览系统、影像存储及数据库管理等均整合在同一软件系统框架内，因此可用单一硬件(如工作站)单元实现PACS主要的管理和操作功能。系统应完全遵从DICOM标准，非DICOM影像可经相应接口或DICOM网关或直接输入。其特点是初始投资力度小，易于实现。如将该模式应用于较大的系统，可能会出现系统的顺应性和稳定性不足。
不同医院医学影像部门的设备序列、投资状况、技术支持水平存在较大差别，PACS方案的设计应立足于各自的实际情况进行，量体裁衣，方能达到PACS的预期目的及效果。目前，国内PACS的发展无论从认识或实践上均处于起步阶段，因此，遵循高起点、标准化设计、根据投资状况及对技术的驾驭程度阶段性实施，是符合中国国情的PACS发展原则。
三． 应用与前景
   对于放射影像诊断来讲，以医学影像存档与通讯系统(PACS)的软拷贝取代沿袭百年的胶片硬拷贝无疑是一次巨大的变革。实现这种变革并非一帆风顺，更不会一蹴而就。在美国和日本的早期PACS系统中不乏备受放射医生冷落而弃之不用的事例。随着网络、计算机和相关影像医学设备的发展，图像数字化是大势所趋。PACS的应用也日益得到重视。目前国内外均有许多成功的案例。
   在国外，特别是发达国家，大型的PACS系统应用越来越广泛。如美国海军的医疗系统(DIN-PACS)。它由 GE-Applicare和IBM提供，网络类型多元化，采用WAN、LAN、卫星系统、无线系统和Internet连接。达到无胶片化、远程会诊和全面的医疗影像信息资源共享。其第一期的实施金额达到$250,000,000。韩国的三星医院，采用GE的PathSpeed PACS系统整个医院实现了网络化，无胶片化，整体效率得到了相当大的提高