PACS有关知识总结

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1、PACS 有关学问总结1. 分类：依据 2023 版医疗器械分类名目6870 软件序号4名称影像归档传输、处理系统软件品名举例PACS 远程诊断治理类别2. 可能与PACS 有关的标准：GB 9706.18-2023 医用电气设备 第 2 局部：X 射线计算机体层摄影设备安全专用要求idt IEC 60601-2-44：19993. PACS 定义：PACS 系统是Picture Archiving and Communication Systems的缩写，意为影像归档和通信系统它是应用在医院影像科室的系统，主要的任务就是把日常产生的各种医学影像包 括核磁，CT，超声，各种X 光机，各种红外仪

2、、显微仪等设备产生的图像通过各种接口模拟，DICOM，网络以数字化的方式海量保存起来，当需要的时候在确定的授权下能够很快的 调回使用，同时增加一些关心诊断治理功能。它在各种影像设备间传输数据和组织存储数据具 有重要作用。4. 医学影像信息系统 ：医学影像信息系统简称PACS(Picture Archiving and Communication Systems)临床信息系统Clinical Information System, CIS 放射学信息系统(Radiology Information System, RIS) 医院信息系统(Hospital Information System,

3、HIS)试验室信息系统Laboratory Information System, LIS同属医院信息系统。医学影像信息系统狭义上是指基于医学影像存储与通信系统，从技术上解决图像处理技术 的治理系统；临床信息系统是指支持医院医护人员的临床活动，收集和处理病人的临床医疗 信息的信息治理系统；放射学信息系统是指以放射科的登记、分诊、影像诊断报告以及放射 科的各项信息查询、统计等基于流程治理的信息系统；医院信息系统是指掩盖医院全部业务和业务全过程的信息治理系统；试验室信息系统是一类用来处理试验室过程信息的信息系统；在现代医疗行业，医学影像信息系统是指包含了包括了RIS，以 DICOM3.0 国际标准

4、设计， 以高性能效劳器、网络及存储设备构成硬件支持平台，以大型关系型数据库作为数据和图像的 存储治理工具，以医疗影像的采集、传输、存储和诊断为核心，是集影像采集传输与存储治理、影像诊断查询与报告治理、综合信息治理等综合应用于一体的综合应用系统，主要的任务就是 把医院影像科日常产生的各种医学影像包括核磁、CT、DR、超声、各种X 光机等设备产生的 图像通过DICOM3.0 国际标准接口中国市场大多为模拟，DICOM，网络等接口以数字化的方式海量保存起来，当需要的时候在确定的授权下能够很快的调回使用，同时增加一些关心诊 断治理功能。5. 对医学影像信息系统应用的需求随着现代医学的进展，医疗机构的诊

5、疗工作越来越多依靠医学影像的检查X 线、CT、MR、超声、窥镜、血管造影等。传统的医学影像治理方法胶片、图片、资料诸此大量日 积月累、年复一年存储保管，积存如山，给查找和调阅带来诸多困难，丧失影片和资料时有发 生。已无法适应现代医院中对如此大量和大范围医学影像的治理要求。承受数字化影像治理方 法来解决这些问题已经得到公认。随着计算机和通讯技术进展，为数字化影像和传输奠定根底。目前国内众多医院已完成医院信息化治理，其影像设备渐渐更为数字化，已具备了联网和实 施影像信息系统的根本条件，实现彻底无胶片放射科和数字化医院，已经成为现代化医疗不行 阻挡的潮流。6. PACS 系统的优点：1. 削减物料本

6、钱：引入PACS 系统后，图像均承受数字化存储，节约了大量的介质纸张，胶片等。2. 削减治理本钱：数字化存储带来的另外一个好处就是不失真，同时占地小，节约了大量的介质治理费用。3. 提高工作效率：数字化使得在任何有网络的地方调阅影像成为可能，比方借片和调阅病人以往病历等。原来需要很长周期和大量人力参与的事情现只需轻松点击即可实现，大大提高了医 生的工作效率。医生工作效率的提高就意味着每天能接待的病人数增加，给医院带来效益。 4.提高医院的医疗水平：通过数字化，可以大大简化医生的工作流程，把更多的时间和精力放 在诊断上，有助于提高医院的诊断水平。同时各种图像处理技术的引进使得以往难以觉察的病变变

7、得清楚可见。便利的以往病历的调阅还使得医生能够参考借鉴以前的阅历作出更准确的诊断。数字化存储还使得远程医疗成为可能。5. 为医院供给资源积存：对于一个医院而言，典型的病历图像和报告是格外贵重的资源，而无失真的数字化存储和在专家系统下做出的标准的报告是医院的贵重的技术积存。6. 充分利用本院资源和其他医院资源：通过远程医疗，可以促进医院之间的技术沟通，同时互补互惠互利，促进双方进展。7. PACS 医学影像信息系统的技术进展主要表达在以下几方面：1、内部存储格式标准化为DICOM3.0 目前几乎全部欧美先进PACS 厂家都用正式DICOM3.0 文件格式来储存图像。设计旧一点的 PACS 还用A

8、CR-NEMA2.0 或 SPI，只有很老的 PACS 才用到厂家自己定义的格式。用 DICOM3.0 格式有很多好处，其中一条是今后要更换 PACS 时不必找旧PACS 厂家来转换数据。更重要的是用 DICOM3.0 文件格式可以随时加影像模式、加减和更改图像文件的内容。而传统的固定字段长度图像格式要添些东西就要全盘改动。2、 承受标准压缩算法来压缩图像文件。一代的PACS 大多承受DICOM 支持的标准压缩算法，如JPEG、JPEGLossless、JPEG2023、JPEG-LS 和 Deflate 等。厂家用自定义算法来压缩图像的现象越来越少。3、三级储存模式(在线、近线和离线)转变成

9、两级(在线和备份)目前欧美先进 PACS 厂家都在推行在线和备份两级储存。备份只是为了防意外，如火灾、地震等。在线用的是硬盘，用RAID(冗余存储磁盘阵列)加 NAS(NetworkAttachedStorage)或 SAN(StorageAreaNetwork)。而前几年PACS 界最常见的是用三级图像储存模式：在线(online)、近线(near-line)和离线(off-line)。的图像在线存在硬盘上、老一点的图像近线存在网路效劳机里、再老一点的图像离线存在MOD 或磁带里。4、智能化医学影像平台智能影像IT 平台是医院信息系统的主要进展方向。能否最快获得全部诊断信息是评价影像工作站优

10、劣的唯一标准。syngo .via 是全球首个“会思考”的影像工作平台，它转变了传统的影像后处理理念，摒弃以软件为导向的传统CT 工作站工作方式， 开启以解剖或疾病诊断为导向的全工作视角，突破性的成为直接效劳疾病诊断的影像工作平台。让医生从繁琐的影像后处理中解脱出来，专注于医学诊断。一 DICOM3.0DICOM 标准的全称是“医学数字成像与通讯”digital imaging and communication in medicine标准，是依据NEMA 的程序制订和进展的。它实际上是ACR-NEMA 的第三个版 本。之所以不叫 ACR-NEMA3.0 而改称 DICOM3.0 是由于：该标

11、准并不单单是由ACR-NEM 的联合委员会制订的，世界上其它一些标准化组织也共同参与了它的制订与进展。这些标准化组织包 括欧洲标准化委员会251技术委员会即 CENTC251，该委员会早已以 DICOM 为根底，制订出一项与DICOM 完全兼容的标准-MEDICOM；还有日本的JIRAjapanese industry radiology Apparatus和医学信息系统进展中心medical informationsy stem development center。这两个组织对DICOM 的主要奉献在于提出了利用可移动的媒质光 盘等来存贮、交换医学图像的标准。在制订标准过程中，也参考了其它

12、的一些组织，包括IEEE、HL7和 ANSI 等有关标准。标准不仅支持医疗放射图像，它是可扩展的，面对全部医学图像，只要简洁地增加相应的效劳对象类SOP即可。扩展到心电图cardiology、内窥镜endoscopy、牙医dentistry、病理学pathology和其它等类型图像的工作目前正在进展之中。与其前面的1.0和2.0版本一样，DICOM 在制订工作一开头就考虑到一些相关标准化组织的争论成果，这不仅仅是为了避开重复性的工作，更重要的是为 DICOM 供给了重要的背景和技术。由于是面对网络环境的通讯标准，故对 DICOM 影响最大的是国际标准化组织的开放系统互联参考模型ISO-OSI。

13、二 HL7HL7 是在医疗环境中尤其是在院病人治疗交换电子数据的标准。1987年5月，在Pennsylvania 大学医院，成立了一个由医疗单位和用户、厂家和医疗参谋consultants 组成的委员会，这个委员会主要负责HL7的工作，目的就是简化不同厂商尤其包括竞争的厂 商在医疗领域中的计算应用的接口实现。其主要应用领域就是HIS/RIS。HL7目前主要是标准在HIS/RIS 系统及其设备之间通讯如下信息：病人入院/挂号、出院或 转院数据统称ADT-admissions/registration、discharge、transfer和查询、病人安排、预订、财务、临床观看、医疗记录、病人的治疗

14、、主文件更信息等。卫生部为了乐观推动信息网络根底设施的进展，加快医院信息化建设和治理，制定了医院信息系统根本功能标准。其中，对医学影像信息系统功能设置了以下标准。一 影像处理1. 数据接收功能：接收、猎取影像设备的 DICOM3.0和非 DICOM3.0格式的影像数据，支持非 DICOM 影像设备的影像转化为DICOM3.0标准的数据。2. 图像处理功能：自定义显示图像的相关信息，如姓名、年龄、设备型号等参数。供给缩放、移动、镜像、反相、旋转、滤波、锐化、伪彩、播放、窗宽窗位调整等功能。3. 测量功能：供给ROI 值、长度、角度、面积等数据的测量；以及标注、注释功能。4. 保存功能：支持JPG

15、、BMP 等多种格式存储，以及转化成DIDICOM3.0格式功能。5. 治理功能：支持设备间影像的传递，供给同时调阅病人不同时期、不同影像设备的影像及报告功能。支持DICOM3.0的打印输出，支持海量数据存储、迁移治理。6. 远程医疗功能：支持影像数据的远程发送和接收。7. 系统参数设置功能：支持用户自定义窗宽窗位值、放大镜的放大比例等参数。二 报告治理1. 预约登记功能。2. 分诊功能：病人的根本信息、检查设备、检查部位、检查方法、划价收费。3. 诊断报告功能：生成检查报告，支持二级医生审核。支持典型病例治理。4. 模板功能；用户可以便利灵敏的定义模板，提高报告生成速度。5. 查询功能：支持

16、姓名、影像号等多种形式的组合查询。6. 统计功能：可以统计用户工作量、门诊量、胶片量以及费用信息。三 运行要求1. 共享医院信息系统中患者信息。2. 网络运行：数据和信息准确牢靠，速度快。3. 安全治理：设置访问权限，保证数据的安全性。4. 建立牢靠的存储体系及备份方案，实现病人信息的长期保存。5. 报告系统支持国内外通用医学术语集。8. 构造层次一 物理层次从物理层次构造上，PACS 可以分为4层：网络用户层、接入层、核心层、资源供给层，自下而上构成一个“金字塔“构造。其中：网络用户层是网络中的众多的终端或工作站；接入层是 指与网络用户层中的终端或工作站相连接，为这些终端或工作站进展网络互联

17、的网络设备集合如二级交换机、集线器等；核心层是指将接入层网络设备集合起来，形成全网互联的网络设备的集合，如效劳器、路由器、防火墙等；资源供给层是指PACS 网络中的众多的医疗器械终端，如CT、US、DR 等。二 应用层次从应用层次构造上，PACS 可以分为3层：MINI-PACS、科室级PACS、全院级PACS，自内而外构成一个“内嵌型“构造。其中：MINI-PACS 是指针对小型医疗院所或单一科室规划的系统， MINI-PACS 系统也必需包含超声波、内窥镜等图文并茂的专业影像报告系统；科室级PACS 是指针对中型医院所提出的科室架构，严密整合院方已有的HIS/RIS 系统 ，建立以患者为中

18、心的科室影像中心；全院级PACS 主要是针对大型医院所提出的全院性架构，完全实现全院影像科室数字化读片诊断工作流程、实现全院影像科室电子化治理。9. 工作流程一 检查信息登记输入前台登记工作站录入患者根本信息及检查申请信息，也可通过检索 HIS 系统假设存在HIS 并与 PACS/RIS 融合进展病人信息自动录入，并对病人进展分诊登记、复诊登记、申请单扫描、申请单打印、分诊安排等工作。二 WorkList 效劳病人信息一经录入，其他工作站可直接从PACS 系统主数据库中自动调用，无需重手动录入；具有WorkList 效劳的医疗影像设备可直接由效劳器提取相关病人根本信息列表，不具备 WorkLi

19、st 功能影像设备通过医疗影像设备操作台输入病人信息资料或通过分诊台提取登记信息。三 影像猎取对于标准 DICOM 设备，采集工作站可在检查完成后或检查过程中自动 ( 或手动 ) 将影像转发至PACS 主效劳器。四 非 DICOM 转换对于非DICOM 设备，采集工作站可使用 MiVideo DICOM 网关收到登记信息后，在检查过程中进展影像采集，采集的影像自动或由设备操作技师手动转发转发至PACS 主效劳器。五 图像调阅患者在检查室完成影像检查后，医师可通过阅片室的网络进展影像调阅、扫瞄及处理，并可进展胶片打印输出后交付患者。需要调阅影像时PACS 系统自动依据后台设定路径从主效劳器磁盘阵

20、列或与之连接的前置效劳器中调用。在图像显示界面，医师一般可以进展一些测量长度、角度、面积等图像后处理，在主流PACS 中，除了测量功能外，都会供给缩放、移动、镜像、反相、旋转、滤波、锐化、伪彩、播放、窗宽窗位调整等图像后处理功能。六 报告编辑患者完成影像检查后由专业人员对影像质量进展评审，并进展质量分析。完成质量评审控 制后的影像，诊断医生可进展影像诊断报告编辑，并依据诊断医师权限，分别进展初诊报告、报告审核工作。在书写报告过程中，可使用诊断常用词语模版，以削减医生键盘输入工作量。诊断报告审核过程中可对修改内容进展修改痕迹保存、可获得临床诊断、具体病史、历史诊断 等信息、可将报告存储为典型病例

21、供其它类似诊断使用，供整个科室内学习提高使用。审核完成的报告通过打印机进展输出后由医师签字后提交，同时诊断报告上传至主效劳器存贮存份。打印完成后的报告不能再进展修改，但可以只读方式调阅参考。10. 存储技术架构PACS 有别于HIS、LIS 等其它医学信息系统的最重要一点就是：海量数据存储。合理设计PACS 的数据存储构造，是成功建设 PACS 的关键。一个大型的医院拥有大批现代化的大型医疗影像设备，每天影像检查产生的数据量多达4个 GB 左右未压缩的原始数据，一年数据总量多约(1200GB)。而随着医院的业务飞速进展和的影像设备的引进，这一数据量还可能进一步 增长。此外，如何提高在线数据随机

22、存取的效率也是一个格外关键的问题。基于这一缘由，现有的 PACS 医疗影像信息系统供给商多承受分级存储HSM的策略，将PACS 存储分成在线存储和离线存储两级构造。用两种不同性能的存储介质来分别完成高容量和高效率的要求，低速超大容量存储设备离线存储效劳器用作永久存储；高速存储设备SAN 用作在线数据存储，确保在线数据的极高效存取。对于2年以上的历史数据保存在离线存储设 备里，在线存储设备仅保存最近三年的数据。11. 文件格式DICOM 文件是指依据DICOM 标准而存储的医学文件。DICOM 文件由多个数据集组成。数据集表现了现实世界信息对象的相关属性，如病人姓名、性别、身高和体重等。数据集由

23、数据元素组成，数据元素包含进展编 码的信息对象属性的值， 并由数据元素标签Tag唯一标识。数据元素具有三种构造，其中两种具有类型表示VR是 否消灭由传输语法打算，差异在于其长 度的表达方式，另外一种不包括类型表示。类型表示指明白该数据元素中的数据是哪种类型,它是一个长度为2的字符串,例如一个数据元素的 VR 为 FL，表示该数据元素中存储的数据类型为浮点型。全部数据元素都包含标签、值长度和数据值体。标签是一个16位无符号整数对,按挨次排列包括组号和元素号。数据集中的数据元素应按数据元素标签号的递增挨次组织，且在一个数据集中最多消灭一次。值长度是一个16或32位取决于显式 VR 或隐式VR)无符

24、号整数,说明白准确的数据值的长度,按字节数目为偶数)记录。此长度不包含数据元素标签、VR、值长度字段。数据值体说明白数据元素的值，其长度为偶数字节,该字段的数据类型是由数据元素的 VR所明确定义。数据元素字段由三个公共字段和一个可选字段组成。数据构造以现广东市场上的主流SUPER PACS 系统为例。目前 SUPER PACS 系统数据库共有36个表，按用途分为：公用表、数字胶片室专用表、放射专用表、超声专用表、远程专用表。其中起到关键性作用的是 Patient、Study、Series、Image 四个主表。Patient 表用于存放病人的根本信息，应用范围涉及到SUPER PACS 的全部子系统；Study 表用于存放病人的检查信息，应用范围涉及到SUPER PACS 的全部子系统；Series 表用于图象序列表的生成，应用范围涉及到 SUPERPACSR DICOM 放射系统；Image 表用于保存系统图象记录。