PACS—醫學影像資訊化的基礎

PACS是英文Picture Archiving & Communication System的縮寫，譯為“醫學影像存檔與通訊系統”，PACS用於醫院的影像科室，經過近幾年的發展，PACS已經從簡單的幾台放射影像裝置之間的映像儲存與通訊，擴充至醫院所有影像裝置乃至不同醫院影像之間的相互操作，因此出現諸多分類方法，如幾台放射裝置的連網稱為MiniPACS(微型PACS)；放射科內所有影像裝置的連網RadiologyPACS(放射科PACS)；全院整體化PACS，實現全院影像資源的共用，稱為HospitalPACS。PACS與RIS和HI的融合程度已成為衡量功能強大與否的重要標準。PACS的未來將是地區PACS的形成，組建本地區、跨地區廣域網路的PACS網路，實現全社會醫學影像的網路化。

　　由於PACS需要與醫院所有的影像裝置串連，所以必須有統一的通訊標準來保證不同廠家的影像裝置能夠互連，為此，1983年，在北美放射學會(ACR)的倡議下，成立了ACR—NEMA數字成像及通訊標準委員會。眾多廠商響應其倡議，同意在所生產的醫學放射裝置中採用通用介面標準，以便不同廠商的影像裝置相互之間可以進行映像資料交流。1985年，ACR/NEMA1.0標準版本發布；1988年，該標準再次修訂；1992年，ACR/NEMA第三版本正式更名為DICOM3.0(Digital lmaginzand Communicationin Medicine)，中文可譯為“醫學數位影像及通訊標準”。目前，DICOM3.0已為國際醫學影像裝置廠商普遍遵循，所生產的影像裝置均提供DICOM3.0標準通訊協議。符合該標準的影像裝置可以相互連信，並可與其他網路通訊裝置互連。

　　在系統的輸出和輸入上必須支援DICOM3.0標準，已成為PACS的國際規範。只有在DICOM3.0標準下建立的PACS才能為使用者提供最好的系統串連和擴充功能。

　　目前各醫院建立的電腦系統主要是MIS系統，以財務為重點，涉及挂號、收費、藥庫等流程，而真正涉及臨床醫學為病人服務的資訊化(PACS，RIS，LIS)幾乎沒有，而真正的數字化醫院的建設必須是以病人為中心的資訊化，使得各個科室之間、醫院之間的醫學資訊共逆享，從而實現病人資訊的無紙化、無膠片化(電子病曆）。所以今後醫院的電腦管理系統的重點是建設以病人為中心的醫學資訊化，即PACS系統、RIS系統、LIS系統，他們是醫院資訊化的核心組成部分。

一、醫院建設PACS的價值

對於醫院：

(1)數字化儲存映像，無膠片管理，節省用於沖洗、儲存膠片和記錄的大量人力物力；如：化學藥品費用、處理和保養費用、儲存費用、擺放費用、人工費用、查閱費用、送片費用。

(2)提供使更多醫生網路化協同工作的能力。

(3)提供遠程會診功能，節省人力物力，同時能夠提高醫院會診能力，擴大知名度。

(4)可以實現資料統計的自動化，對於科研分析有重大意義，同時可以對科室人員的工作量和狀態進行統計，能夠探索管理薄弱環節，更好評價員工，激勵員工，為科室創造更大的效益。

(5)可以規範診斷報告，列印出圖文並茂的病曆，同時產生電子病曆，形成社區電子病曆中心，為病人提供電子病曆存放查詢服務，增加對使用者的影響力。

(6)共用輸出裝置，節省裝置投資，比如雷射相機，DICOM相機等。

(7)減少/消除重複工作。

(8)更高的生產力，更低的運行成本和更多收入。

(9)不再丟失檢查資料和膠片。

對於臨床：

(1)提供更快更有效從醫院擷取病人資訊的途徑。

(2)通過與周圍醫院聯合提供更多的醫學服務。

(3)使臨床醫生悉心照顧他們的病人。

對於放射醫生：

(1)方便。在家或辦公桌即可讀片，不用擠在集中讀片的地方。

(2)快速得到病人的以往膠片。幾秒鐘便獲得檢查資料。

(3)多種映像，如超聲，核磁，CT，DSA等映像可以直接參考對比，並進行相應影像處理，方便診斷。

(4)更大的工作量和更高的工作效率。

(5)影像可以永久利用。

(6)直接得到無失真的原始映像用於學術交流。

對於病人：

(1)減少住院時間。

(2)更快的診斷和治療。

(3)同時參考多次檢查結果。

(4)更快的報告時間。

(5)能夠得到專家的服務。

二、當前國內、外PACS狀況

(1)當前國內的PACS廠商主要集中在北京廣州上海等地，如：深圳安科公司、東大阿爾派公司、北京天健公司、北京中科恒業公司、上海岱嘉公司。國外的公司主要是一些大型醫學公司，如：GE、西門子、飛利浦等。

(2)由於PACS系統是一個個人化的系統產品，要根據不同的醫院在採用標準DICOM協議的基礎上，對於工作流程進行必要的調整，以切實滿足不同醫院的需要，而國外的PACS產品大都無法滿足個人化的需要，且其國外的工作流程、習慣、語言等與我國相差太遠，所以其PACS產品不完全適用我國的醫院使用，同時，其產品價格昂貴，總體來說，PACS的市場主要由國內的廠商控制。

(3)但國內的PACS廠商的產品亦有很大的差別，首先，真正擁有DICOM底層開發能力的廠商寥寥無幾，甚至一些大型的廠商，本身沒有底層開發人員，其底層的DICOM模組是從國外購買的，沒有智慧財產權，這就像蓋房子，地基是別人的，所以其產品穩定性差，一旦DICOM標準升級，其產品的相容性就存在問題(DICOM標準每年都有升級)。其次，真正基於網路的PACS產品較少，大部分產品其實就是各種工作站，特別是一些類比視頻工作站，其所謂的網路就是幾台工作站的物理串連，採用檔案分享權限設定的方式，根本不是真正的網路系統，更談不上全院的資訊共用和遠程傳輸。再者，大部分的網路PACS採用的網路結構為C/S結構，這種結構為90年代流行的網路結構，現逐漸被淘汰，現在最好最先進的網路結構為B/S結構。所以國內的PACS廠商需進一步努力，完善產品，跟上時代的步伐。

(4)國內還有些系統整合商，通過代理國外的PACS，沒有開發維護能力。

(5)關於C/S結構和B/S結構。

　　C/S結構，即Client/Server(客戶機/伺服器)結構，是大家熟知的軟體系統體系構，通過將任務合理分配到C1ent端和Server端，降低了系統的通訊開銷，可以充分利用兩端硬體環境的優勢。早期的軟體系統多以此作為首選設計標準。

　　B/S結構，即Browser/Server(瀏覽器/伺服器)結構，是隨著Internet技術的興起，對C/S結構的一種變化或者改進的結構。在這種結構下，使用者介面完全通過WWW瀏覽器實現，一部分事務邏輯在前端實現，但是主要事務邏輯在伺服器端實現，形成所謂3-tier結構。B/S結構，主要是利用了不斷成熟的WWW瀏覽器技術，結合瀏覽器的多種Script語言(VBScript、Java Script…)和ActiveX技術，用通用瀏覽器就實現了原來需要複雜專用軟體才能實現的強大功能，並節約了開發成本，是一種全新的軟體系統構造技術。隨著Windows 98/Windows 2000將瀏覽器技術植入作業系統內部，這種結構更成為當今應用軟體的首選體繫結構。

三、PACS發展過程中的幾種方式

　　對PACS的發展曆程，目前有二種劃分方法。

1、第一種方法

(1)將工作站通過共用資料簡單拼湊成為一個簡單網路。這種方式沒有標準，效率低下，可擴充性差。

(2)對各個PACS功能進行劃分，形成資料交換標準化的各個功能塊，然後通過這些功能塊，形成一個PACS網路。這種PACS和(1)中描述的PACS的最大區別是標準化。

(3)將各個功能和人員管理結合起來，形成辦公自動化，使PACS功能整合於工作中。這種PACS和(2)中的PACS的最大區別是結合了人員活動，同時使得資訊發布自動化。

2、第二種方法

(1)人工擷取映像。就是說工作人員如果需要映像需要自己到指定地點擷取。這是一種原始的方式，要求工作人員清楚映像的預存程序。

(2)映像自己路由到指定的地點。通過配置，使得映像能夠自動儲存到需要他的地方。這種半自動化的方式對於定點工作比較合適。一旦工作地點改變，系統配置需要變化。這種方式不適合以後的流動工作方式，並且人員效率明顯沒有下面說的第三種高。

(3)映像自己路由到指定的人。通過配置，和人員工作管理結合起來，能夠形成工作流程，最大簡化工作過程，提高工作效率。

　　在資訊化社會，大多數工作都是資訊的發布和收集的過程，面對龐大的影像資料，如何使這些資料的收集和發布自動化是PACS的任務。以上兩種分法都體現了這一思想。

四、PACS建設設計原則

(1)簡單、實用：做到操作簡單，方便醫生掌握，保證醫生在最快時間內完成操作。

(2)標準、先進、擴充性：採用國際標準，利用最新的電腦技術和網路技術，以保證系統的先進性。兼顧資訊技術的發展，注重系統的擴充功能。

(3)整體性包含RIS：遵循硬體、系統軟體、應用軟體及使用者介面整體設計原則，採用物件導向的設計方法，便於系統維護和升級。

(4)可靠穩定性：系統的可靠穩定的運行至關重要，應具有容錯能力、設定資料備份及恢複機制。