PACS介绍讲课教案

P A C S介绍

PACS入门知识

什么是PACS（医学影像存档与通信系统）? (2)

DICOM3.0标准 (7)

PACS RIS HIS的区别与整合 (10)

PACS 工作站基本要求 (13)

PACS接入设备的几种接口技术 (15)

放射介绍 (16)

B超介绍 (17)

什么是PACS（医学影像存档与通信系统）?

什么是PACS（医学影像存档与通信系统）?

PACS是英文Picture Archiving & Communication System的缩写，译为“医学影像存档与通信系统”，其组成主要有计算机、网络设备、存储器及软件。PACS用于医院的影像科室，最初主要用于放射科，经过近几年的发展，PACS 已经从简单的几台放射影像设备之间的图像存储与通信，扩展至医院所有影像设备乃至不同医院影像之间的相互操作，因此出现诸多分类叫法，如几台放射设备的联网称为Mini PACS（微型PACS）；放射科内所有影像设备的联网Radiology PACS（放射科PACS）；全院整体化PACS，实现全院影像资源的共享，称为Hospital PACS。PACS与RIS和HIS的融合程度已成为衡量功能强大与否的重要标准。PACS的未来将是区域PACS的形成，组建本地区、跨地区广域网的 PACS网络，实现全社会医学影像的网络化。

由于PACS需要与医院所有的影像设备连接，所以必须有统一的通讯标准来保证不同厂家的影像设备能够互连，为此，1983年，在北美放射学会（ACR）的倡议下，成立了ACR-NEMA数字成像及通信标准委员会。众多厂商响应其倡

议，同意在所生产的医学放射设备中采用通用接口标准，以便不同厂商的影像设备相互之间可以进行图像数据交流。1985年，ACR/NEMA1.0标准版本发布；1988年，该标准再次修订；1992年，ACR /NEMA第三版本正式更名为DICOM3.0（Digital lmaging and Communication in Medicine），中文可译为“医学数字图像及通信标准”。目前，DICOM3.0已为国际医疗影像设备厂商普遍遵循，所生产的影像设备均提供 DICOM3.0标准通讯协议。符合该标准的影像设备可以相互通信，并可与其他网络通信设备互连。

在系统的输出和输入上必须支持DICOM3.0标准，已成为PACS的国际规范。只有在DICOM3.0标准下建立的PACS才能为用户提供最好的系统连接和扩展功能。

PACS的主要作用有：联接不同的影像设备（CT、MR、XRAY、超声、核医学等）；存储与管理图像；图像的调用与后处理。

DICOM 是 Digital Imaging and COmmunications in Medicine的缩写，是由ACR (American College of Radiology) 和 NEMA (National Electrical Manufacturers Association)共同制定的医学图像标准，它是让不同厂商不同影像互相交流的语言，是PACS底层的标准协议，它可以做到：（1）通过网络进行通讯的标准方式，允许一个厂商向另一个厂商的存档系统中存储信息，允许一个厂商查询另一个厂商的存档系统中存储的信息，允许一个厂商从另一个厂商的存档系统中调阅信息；

（2）打印图像的标准方式，允许一个厂商向另一个厂商的打印机打印影像；（3）存储信息的标准方式，允许一个厂商与另一个厂商使用标准媒体（例如CD）交换信息，提供一个标准的文件格式指定影像和病人数据应该如何存储。

PACS带来的价值

对于医院：

（1）数字化存储图像，无胶片管理，节省用于冲洗、保存胶片和记录的大量人力物力；如：·化学药品费用· 处理和保养费用· 存储费用· 摆放费用· 人工费用· 查阅费用· 送片费用。

（2）提供使更多医生网络化协同工作的能力。

（3）提供远程会诊功能,节省人力物力,同时能够提高医院会诊能力，扩大知名度。

（4）可以实现资料统计的自动化，对于科研分析有重大意义，同时可以对科室人员的工作量和状态进行统计，能够发现管理薄弱环节，更好评价员工，激励员工，为科室创造更大的效益。

（5）可以规范诊断报告，打印出图文并茂的病历，同时生成电子病历，形成社区电子病历中心，为病人提供电子病历存放查询服务，增加对用户的影响力。

（6）共享输出设备，节省设备投资，比如激光相机，DICOM相机等。

（7）减少/消除重复工作。

（8）更高的生产力，更低的运行成本和更多收入。

（9）不再丢失检查资料和胶片。

对于临床：

（1）提供更快更有效从医院获取病人信息的途径。

（2）通过与周围医院联合提供更多的医疗服务。

（3）使临床医生悉心照顾他们的病人。

对于放射医生：

（1）方便。在家或办公桌即可读片，不用挤在集中读片的地方。

（2）快速得到病人的以往胶片。几秒钟便获得检查数据。

（3）多种图像，如超声，核磁，CT，DSA等图像可以直接参考对比，并进行相应图像处理，方便诊断。

（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）直接得到无失真的原始图像用于学术交流。

对于病人：

（1）减少住院时间。

（2）更快的诊断和治疗。

（3）同时参考多次检查结果。

（4）更快的报告时间。

（5）能够得到专家的服务。

PACS设计原则

（1）简单、实用：必须站在使用者的角度，尽可能的做到操作简单，方便医生掌握，保证医生在最快时间内完成操作。

（2）标准、先进、扩展性：一定要采用国际标准，利用最新的计算机技术和网络技术，以保证系统的先进性。兼顾信息技术的发展，注重系统的扩展功能。

（3）整体性包含RIS：遵循硬件、系统软件、应用软件及用户界面整体设计原则，采用面向对象的设计方法，便于系统维护和升级。

（4）可靠稳定性：系统的可靠稳定的运行至关重要，具有容错能力，具备设置数据备份及恢复机制。

（5）节约性：充分利用医院现有基础设施、设备和信息技术资源，并满足再购置的影像设备随时进入系统，为用户节约投资。

（6）保密安全性：采用多级保护方式，并提供鉴别、授权、保密、完整性和确认等服务，以满足医疗信息系统所必须的法律和保护隐私的要求。

PACS实施的相关技术

（1） DICOM3.0标准：采用DICOM标准并完全拥有DICOM底层的开发能力至关重要；

（2）图像的存储技术：由于数字化后的图像数据容量巨大，在建立PACS时，存储方案设计和存储介质选择，事先必须全面规划。存储方案关涉到数据容量、保存年限、调阅频率、数据库管理等多种因素；存储介质要根据存储方案的设计加以选择，对图像的长期海量存储而言，光盘库等大容量存储设备是目前较佳的选择。

（3）计算机的选择：作为医生使用的计算机由于需要对图像进行处理和显示，所以对计算机的运算速度和显示器的分辨率有较高要求，通常要求奔4以上CPU和至少17寸的高分辨率显示器。

（4）图像压缩技术：PACS需解决利用有限的存储空间存储更多的图解，利用有限的比特率传输更多的图像。图像数据的压缩和解压缩是PACS关键的技术之一。在PACS中医学图像压缩方法及软件的实现，要考虑编码速度、压缩效果、压缩效率、图像信噪比等因素。

（5）网络物理结构及网络应用结构：由于图像数据量较大，网络的物理结构

的主干网应选用光纤，终端工作站选用100兆以太交换网；图像数据容量不是很大的医院，100兆主干网，10兆到终端工作站即可满足要求。网络应用结构最好采用B/S结构。

（6）计算机图像处理技术：利用先进的数字图像处理技术，对图像进行处理，突出病灶，结合各种统计数据，为医生做出更精确的病情诊断提供帮助。因此完整的PACS要具备较强的图像处理功能。

（7）非标准信号的采集和转换。

（8）系统集成及综合布线。

各种影像设备的接口知识

医院的影像设备主要有CT、 MR 、X光机、DSA、 CR 、DR、 ECT、 B 超、各钟窥镜、各种显微图像。

影像设备的图像输出接口有两大类：DIOCM接口和非标准接口，非标准接口包括视频接口和非标准数字接口，视频接口包括标准视频信号和非标准视频信号。

对于DICOM接口的设备，通过网络线与计算机相连，运用DICOM接收软件即可获得原始的图像资料；对于非标准接口通过DICOM转化器，将其转为DICOM接口，再与计算机相连。

DICOM3.0标准

在系统的输出和输入上必须支持DICOM3.0标准，已成为PACS的国际规范。只有在DICOM3.0标准下建立的PACS才能为用户提供最好的系统连接和扩展功能。

PACS(Picture Archiving & Communication System)概述：

信息技术是现代文明的基础，是开展科学研究和技术开发的重要支撑手段，是高技术中的关键技术。信息技术的发展，直接影响着社会生产力和综合国力的变化。

近50年来，由于半导体、计算机和通信技术的迅猛发展，数字化的信息已经渗透到了与人们生活密切相关的各个领域。在医学图像处理领域，随着放射学(Radiology)的迅速发展，为医疗诊断提供了多种人体成像技术，例如：CT、MRI、DSA(数字减影)、NM(核医学成像)、US(超声扫描显像装置)、CR（计算机投影射线照相术）、PET（正电子发射断层X线照相术）等。这些新的医学成像技术为临床诊断提供了丰富的影像学资料，在相当程度上提高了医疗机构的诊断和治疗水平，但同时也使得如何有效地管理、处理和利用大量繁杂的医学图像资料的问题日益突出，急待解决。

计算机技术日新月异的发展，尤其是高速计算设备、网络通讯及图像采集、处理的软、硬件技术的一系列突破性进展，为医学图像的数字化采集、存储、管理、处理、传输及有效利用提供了现实的数字技术基础。

由于科技的发展，医疗水平不断提高，各种新的医疗影像设备不断涌现。50年代超声技术运用于医学领域，70年代CT和80年代MRI先后应用于临床。此后基本上每隔两三年就有新种类的医疗影像设备被发明。越来越多的医疗影像设备一方面提高了诊断的准确程度，另一方面带来了新的问题。那就是如何管理这些医疗影像设备产生的数据，如何更好的利用这些设备产生的影像来进行诊断。为了解决这些问题，1982年美国放射学会（ACR）和电器制造协会（NEMA）联合组织了一个研究组，1985年制定出了一套数字化医学影

像的格式标准，即ACR-NEMA 1.0标准，随后在1988年完成了ACR-NEMA 2.0，1993年发布3.0版本正式命名为DICOM3.0(Digital Imaging and Communications in Medicine：医疗数字成像和通信)。但是由于各种原因，此标准直到1997年才慢慢被各医疗影像设备厂商接受。此后标准每年都有大变动，涉及到医学影像的每一个角落，特别是最近刚加入标准的

SR(结构化报告)涉及了其他标准不敢涉及的领域。同时，标准还在安全性（隐私和授权）方面下了很大的功夫，添加了TSL/SSL，数字签名，数字授权，数据加密支持。为了支持不同领域的数据交换，还增加了XML支持。总之，DICOM标准日新月异不断向前发展。

DICOM标准是设备互联的基础，完全兼容DICOM标准的产品是PACS发展的必然趋势。

PACS系统（Picture Archiving & Communication System），即医学影像的存储和传输系统，它是放射学、影像医学、数字化图像技术、计算机技术及通信技术的结合，它将医学图像资料转化为计算机数字形式，通过高速计算设备及通讯网络，完成对图像信息的采集、存储、管理、处理及传输等功能，使得图像资料得以有效管理和充分利用。

PACS是一个涉及放射医学、影像医学、数字图像技术(采集和处理)、计算机与通讯、C/S体系结构的多媒体DBMS系统，涉及软件工程、图形图像的综合及后处理等多种技术，是一个技术含量高、实践性强的高技术复杂系统。其主要应用方向为：

·设备集群使用：从多种影像设备或数字化设备中采集图像；拍照与打印等多种输出设备的共享与选择；