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    醫學影像存檔范文

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    摘要:目的:通過組建簡便醫學影像存檔與通訊系統(picturearchivingandcommunicationsystems,PACS)實現影像診斷設備的網絡化,診斷報告書寫計算機化、標準化。方法:CT、MRI和SunAdvantageWindows(簡稱AW)2.0工作站連接成醫學數字影像傳輸(DICOM)網絡;DICOM服務器與各圖像瀏覽及診斷報告書寫終端連接成以太網(Ethernet)網絡;二者再通過集線器連接成PACS。AdvantageViewerServer/Client1.01軟件分為服務器端和客戶端兩部分。結果:成功地實現了數字化圖像在PACS內的傳送、中心存儲、易機圖像處理、不同操作系統(UNIX和WindowsNT)不同格式圖像(Adv和Dic)在DICOM3.0標準水平的相互兼容和圖像交流,以及診斷報告的書寫與共享打印等功能。結論:PACS提高了工作效率及管理水平,推動了醫生工作模式的變革;方便了工作、科研和學習;提高了教學質量。規范化、計算機化的診斷報告質量優于人工書寫報告。

    隨著信息時代的到來,數字化、標準化、網絡化作業已經進入醫學影像界,并以奔騰之勢迅猛發展,伴隨著一些全新的數字化影像技術陸續應用于臨床,如CT、MRI、數字減影血管造影(digitalsubtractionangiography,DSA)、正電子體層成像(positiveelectrontomography,PET)、計算機放射攝影(computedradiography,CR)及數字放射攝影(digitalradiography,DR)等,醫學影像診斷設備的網絡化已逐步成為影像科室的必然發展趨勢,同時在客觀上要求醫學影像診斷報告書寫的計算機化、標準化、規范化。醫學影像存檔與通訊系統(picturearchivingandcommunicationsystems,PACS)和醫學影像診斷報告系統應運而生并得到了快速發展,使整個放射科發生著巨大變化,提高了影像學科在臨床醫學中的地位和作用。

    概述

    PACS是近年來隨著數字成像技術、計算機技術和網絡技術的進步而迅速發展起來的、旨在全面解決醫學圖像的獲取、顯示、存貯、傳送和管理的綜合系統[1-4]。PACS分為醫學圖像獲取、大容量數據存貯、圖像顯示和處理、數據庫管理及用于傳輸影像的局域或廣域網絡等5個單元[2,4]。

    PACS是一個傳輸醫學圖像的計算機網絡,協議是信息傳送的先決條件。醫學數字影像傳輸(DICOM)標準是第一個廣為接受的全球性醫學數字成像和通信標準,它利用標準的TCP/IP(transfercontrolprotocol/internetprotocol)網絡環境來實現醫學影像設備之間直接聯網[3]。因此,PACS是數字化醫學影像系統的核心構架,DICOM3.0標準則是保證PACS成為全開放式系統的重要的網絡標準和協議。

    1998年我院放射科與航衛通用電氣醫療系統有限公司(GEHangweiMedicalSystems,簡稱GEHW)合作建成醫學影像診斷設備網絡系統,它以DICOM服務器為中心服務器,按照DICOM3.0標準將數字化影像設備聯網,進行醫學數字化影像采集、傳輸、處理、中心存儲和管理。

    材料與方法

    一、系統環境

    (一)硬件配置

    1.DICOM服務器:戴爾(Dell)PowerEdge2300服務器(奔騰Ⅱ400MHzCPU,128MB動態內存,9.0GB熱插拔SICI硬盤×2,NEC24×SCSICD-ROM,Yamaha6×4×2CD-RW×2,EtherExpressPRO/100+網卡;500W不間斷電源(UPS)。

    2.數字化醫學圖像采集設備:螺旋CT:GEHiSpeedCT/i,DICOM3.0接口;磁共振:GESignaHorizonLXMRI,DICOM3.0接口。

    3.醫學圖像顯示處理工作站:SunAdvantageWindows(簡稱AW)2.0,128MB靜態內存,20in(1in=2.54cm)彩顯,1280×1024顯示分辨率,DICOM3.0接口。

    4.激光膠片打印機:3M怡敏信(Imation)969HQDualPrinter。

    5.醫學圖像瀏覽終端:7臺,奔騰Ⅱ350~400MHz/奔騰Ⅲ450MHzCPU,64~128MB內存,8MB顯存,6GB~8.4GB硬盤,15in~17in顯示器,10Mbps以太網(Ethernet)網卡,Ethernet接口。

    6.醫學影像診斷報告打印服務器:2臺圖像瀏覽終端兼作打印服務器。

    7.激光打印機:惠普(HP)LASERJET6LGOLD×2。kr~e6w=,N!''''#X_Ow+bafe~nNw法律論文b&mWw;\+?=u(tAvzA€\J?~^v=

    8.集線器(HUB):D-LINKDE809TC,10MBPS。

    9.傳輸介質:細纜(THINNET);5類無屏蔽雙絞線(UTP);光纖電纜。

    10.網絡結構:星形總線拓撲(STARBUSTOPOLOGY)結構。

    (二)軟件

    1.操作系統:螺旋CT、MRI、AW工作站:UNIX;DICOM服務器:WINDOWSNT4.0SERVER(英文版);圖像瀏覽及診斷報告書寫終端:WINDOWSNT4.0WORKSTATION(中文版)。

    2.網絡傳輸協議:標準TCP/IP。

    3.網絡瀏覽器:NETSCAPECOMMUNICATOR4.6。

    4.數據庫管理系統:INTERBASESERVER/CLIENT5.1.1。

    5.醫學圖像瀏覽及影像診斷報告系統開發軟件:BORLANDC++BUILDER4.2。

    論文醫學影像存檔與通訊系統的開發與初步應用來自免費論文網

    6.醫學圖像瀏覽終端:GEHWADVANTAGEVIEWERSERVER/CLIENT1.01。

    7.醫學影像診斷報告系統:GEHW醫療診斷報告1.0。

    8.刻錄機驅動軟件:GEAR4.2。

    (三)系統結構

    螺旋CT、MRI和AW工作站按照DICOM3.0標準通過細纜連接到主干電纜(細纜)上形成總線拓撲結構的DICOM網絡;DICOM服務器與各圖像瀏覽及診斷報告書寫終端通過雙絞線以集線器(HUB)為中心連接成星形拓撲結構的ETHERNET網絡;二者再通過集線器連接成星形總線拓撲結構的PACS。螺旋CT、MRI、AW工作站各自通過光纖電纜與激光膠片打印機相連,進行共享打印。本PACS由如下各子系統構成:

    CT/I:GEHISPEEDCT/I;AW2.0:SUNADVANTAGEWINDOWS2.0;MRI:GESIGNAHORIZONLXMRI;DICOM:DIGITALIMAGINGANDCOMMUNICATIONSINMEDICINE;ETHERNET網絡:以太網絡;T-BNC:同軸電纜接插件T型連接器;TERMINATOR:終結器;TRANSCEIVER:收發器;UTP:無屏蔽雙絞線;THINNETCOAXIALCABLE:細同軸電纜

    1.數字化圖像采集子系統:從螺旋CT、MRI等數字化影像設備直接產生和輸出高分辨率數字化原始圖像至DICOM服務器,供中心存儲、打印、瀏覽及后處理。

    2.數字化圖像回傳子系統:將中心存儲的圖像數據回傳給螺旋CT、MRI等數字影像設備,供打印、對比參考及后處理(三維重建等)。

    3.醫學圖像處理子系統:在AW工作站及各圖像瀏覽及診斷報告書寫終端上進行調節窗寬/窗位、單幅/多幅顯示、局域/全圖放大、定量測量(CT值、距離、角度、面積)、連續播放和各種圖像標注等。

    4.醫學影像診斷報告書寫子系統:書寫規范、標準的醫學影像診斷報告。

    5.圖像中心存儲子系統:圖像短期內(5~7天)保存在DICOM服務器的硬盤中,當圖像數據累積到一定數量(650MB)時,將其刻錄到CD-R(COMPACTDISK-RECORDABLE,刻錄盤)盤片上作為長期存儲。

    二、醫學圖像瀏覽及影像診斷報告系統

    醫學圖像瀏覽及影像診斷報告系統使用的軟件包是由航衛通用電氣醫療系統有限公司(簡稱GEHW)提供的ADVANTAGEVIEWERSERVER/CLIENT1.01。該軟件以WINDOWSNTSERVER/WORKSTATION4.0為操作平臺,分為服務器端和客戶端兩部分:服務器端軟件負責完成醫學圖像的傳輸、中心存儲、數據庫管理等任務;客戶端軟件具有醫學圖像瀏覽和影像診斷報告書寫功能。

    服務器端軟件包括圖像瀏覽、圖像管理、光盤數據庫和系統設置4個模塊。(1)圖像瀏覽模塊具有簡單的圖像瀏覽功能;(2)圖像管理模塊包括存儲、刪除、圖像輸出等子模塊,在這些子模塊中通過以患者姓名、年齡、性別、CT號、檢查序號、檢查類型、檢查日期等為關鍵詞在DICOM服務器硬盤、光盤上查詢所需圖像并進行相關處理;(3)光盤數據庫模塊儲存有每張光盤圖像檢索信息以備查詢;(4)系統設置模塊管理各輸入輸出設備的IP地址等。

    醫學圖像瀏覽軟件具有強大的圖像處理功能,可以通過網絡從DICOM服務器硬盤、光盤上調閱所需圖像,并進行圖像瀏覽和后處理。它包括窗寬窗位、圖像、幾何、網絡、顯示格式、連續播放等功能模塊:(1)窗寬窗位模塊通過預定義、用戶自定義及精確設定窗寬窗位,使圖像得到最佳顯示,另外還可以通過鼠標左鍵進行調節;(2)圖像功能模塊可以對圖像進行放縮(1~300倍)、濾波、對比度(-100~100)、旋轉(0~360°)、三原色(RGB)色彩處理;(3)幾何功能模塊可以將圖像垂直或水平翻轉、加網格、負片處理、定量測量(CT值、距離、面積、角度)及標注等。經過后處理的圖像可以直接輸出至診斷報告系統或以不同文件格式存盤以供制作幻燈片

    醫學影像診斷報告系統軟件鑲嵌于醫學圖像瀏覽軟件內,可以在瀏覽圖像后直接書寫診斷報告。醫療診斷報告主窗體上的輸入項如姓名、性別、年齡、CT號、檢查序號及檢查日期可直接從數據庫獲取,報告日期由系統自動生成,科別、報告模板等項通過下拉菜單選擇。檢查所見、印象兩項可直接從診斷支持庫提取正常或常見病、多發病的檢查所見、印象,直接或經局部修改后形成診斷報告主體。程序提供了撤消、剪切、復制、粘貼、清除、全選、字體等編輯功能。該軟件可輸出4種格式的診斷報告,其中可包含1~2幅典型圖例。用戶可通過1個或多個關鍵字段檢索和調閱診斷報告。

    結果

    在上述PACS的硬件設備安裝、組網完成后,在基礎網絡連接(TCP/IP)和DICOM水平傳輸這2個層次上,對PACS進行整體調試,成功地實現了數字化圖像在PACS內的傳送、中心存儲、易機圖像處理、不同操作系統(UNIX和WindowsNT)不同格式圖像(Adv和Dic)在DICOM3.0標準水平的相互兼容和影像交流,以及PACS內影像診斷報告的書寫、共享、打印等功能。1999年初PACS正式用于我科的CT及MRI室,顯著提高了科室的工作效率及管理水平。

    討論

    數字技術、計算機技術和網絡技術的飛速發展帶動了醫學影像技術的突飛猛進的發展,同時也推動了醫生工作模式的變革:要求醫生逐漸習慣于在顯示器的熒光屏上觀看醫學圖像;通過計算機檢索和調閱醫學圖像,并且調節窗寬窗位;通過計算機網絡隨時獲取所需的醫學圖像及診斷報告等相關信息。

    一、傳統的醫學圖像處理方式存在的問題

    (1)保存膠片需要很大的存放空間。(2)在顯影、定影、沖洗、烘干、歸檔等環節上要耗費大量的人力和財力。(3)膠片庫手工管理效率低,查詢慢且容易把膠片歸錯檔。(4)數年后由于膠片的老化使其上的圖像變得模糊不清,給再次查閱和科研工作帶來極大的不便。(5)把CT、MRI等圖像硬拷貝到膠片上,固定的窗寬、窗位已經丟失了大部分原始信息,保留的只是操作醫師認為有用的信息,圖像無法后處理,丟失了對病人復診和其他醫師認為是有用的診斷信息。

    二、PACS在影像學科中的應用價值

    (1)利用PACS網絡技術,在CT、MRI等影像科室之間能快速傳送圖像及相關資料,做到資源共享,方便醫師調用、會診以及進行影像學對比研究,更有利于患者得到最高的診斷治療效益。(2)PACS采用了大容量可記錄光盤(CD-R)存儲技術,實現了部分無膠片化,減少了膠片使用量和管理,減少了激光相機和洗片機的磨損,降低了顯定影液的消耗,節省了膠片存放所需的空間,降低了經營成本。(3)避免了照片的借調手續和照片的丟失與錯放,完善了醫學圖像資料的管理,提高了工作效率。(4)可在不同地方同時調閱不同時期和不同成像手段的多幅圖像,并可進行圖像的再處理,以便于對照和比較,為從事醫學影像學工作的醫務人員和科研人員提供方便的工作、科研和學習的條件。(5)有利于計算機輔助教學,進一步提高教學質量。運用PACS可無損失地儲存圖像資料,待日后調閱發現有價值且符合教學內容要求的圖像,標上中英文注釋,利用PowerPoint軟件制作成教學幻燈片,采用大屏幕多媒體投影儀示教。

    規范的醫學影像診斷報告書寫功能,可打印出圖文并茂的影像診斷報告。

    三、診斷報告規范化、計算機化

    (1)基本項目要求規范化。診斷報告中反映病情的一般項目齊全,備查項目比較完整。(2)報告的專業術語規范化。內容表述清楚,主次分明,先描述陽性征象,后描述陰性征象,先描述主要病變,后描述次要病變,描述部分與結論一致。(3)基本格式規范化。先一般項目,再描述圖像情況,然后作結論表述,最后還有做其他進一步檢查的建議。

    醫學影像診斷報告系統與人工書寫相比較具有許多顯著的優點:(1)醫學影像診斷報告書寫系統可以更加完整地保存各種影像診斷數據資料,避免重復性勞動。(2)報告格式規范,字跡清楚,克服了手工書寫報告字跡潦草的缺陷[5]。(3)可打印出圖文并茂的影像診斷報告。(4)患者查詢及科研病例的統計分析快捷。

    PACS為放射學與計算機及計算機網絡相結合的科學,單靠放射學家或計算機及網絡專家單方力量很難完成設計及使用任務,因此多方合作極為重要。

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