核医学管理信息系统初探

杨国仁

山东省肿瘤医院核医学科 (济南 250117)

核医学管理信息系统初探

杨国仁

山东省肿瘤医院核医学科 (济南 250117)

本文站在临床核医学工作者的角度，从预约登记、报告系统、数据管理、放射性药物管理、行政和业务综合管理等五个方面，简要论述了核医学管理信息系统应具备的主要功能及相应的硬件配备，对需要引进此类系统的单位具有一定的参考价值。

核医学 管理信息系统 医学图像处理

图1 核医学显像基本工作流程图

核医学是一门古老而又年轻的新兴学科，在其发展历程中，与同时期的科技水平和医学进展同步发展并息息相关。我国著名核医学专家王世贞教授指出：核医学是医学现代化的标志之一。作为核医学影像管理的初级模式，核医学主要显像设备SPECT(单光子发射计算机断层显像仪)在我国引进及应用一段时间以来，基本上是沿用“SPECT探头探测信号→设备信号处理、影像重建→显示图像→读片→手写报告→原始数据、重建图像、拷屏图像等存储(主要为软盘存储)→报告发放→存档”等类似的模式(见图1)。随着计算机的应用和普及，各种数据库软件在管理方面的应用，上述流程逐渐发生改变，在引用通用数据库程序的基础上，通过设计、编译相应的程序可将重建和/或拷屏后的图像经过数据接口引入PC机，在PC上显示相应的图像，并能在图像上进行标注、长度、角度、面积等的测量，多种伪彩色的显示，同时进行报告的文字编辑，图文的打印输出，当然也具备数据库的存储、分类检索等的一般功能。进入21世纪后，代表医学影像技术重要发展方向之一的正电子发射显像/计算机断层显像的一体机—PET/CT的成熟商用，继之已有的SPECT也与CT成功地组合为一体，成为SPECT/CT，进入临床，核医学进入了一个快速发展的阶段。但同时也相应地出现了一些新的问题：(1)数据量增加：原来只有SPECT，SPECT的原始数据和拷屏后的二维图像数据，断层图像的矩阵较小，数据体积也较小，前者体积最大不超过5M，后者为bmp、jpg及tif等格式，一般一个图像文件不超过2M；现在PET/CT有PET和CT两部分的数据(SPECT/CT亦然,同时SPECT的断层采集矩阵也增大)，重建后的数据约为200M左右，数量以几何级数增加；(2)人员配置及工作内容发生改变：除了核医学工作人员外，还有放射工作人员、正电子药物合成人员，多个部门的工作需要加以融合，合理整合相关工作人员的工作；(3)检查流程发生变动：原来只有单光子发射扫描，现增加了正电子发射扫描和CT，需要适应和调整；(4)数据处理、存储和提取，涉及报告的书写和发放等，由于PET多为全身显像(大多从颅顶到股骨中段)，且增加了CT图像和融合图像，阅片的工作量剧增，每个病人阅片时间延长，报告书写时间也相应延长，而配备的后台原配工作站一般只有一台，多人共用，造成了工作流程的不畅，在检查病人较多的情况下，明显拖延了出具报告的速度；(5)科室的行政管理和业务管理的协调等。所有这些情况促使临床核医学工作者与相关领域的技术人员合作来解决这些问题，并通过合作提高核医学的工作效率和管理质量，拓宽临床核医学的领域。与此对应的是计算机的普及、数据库软件的更新换代、计算机网络的进步以及相关的医院信息管理、影像管理的软件的成熟和商用等。

作者站在一个临床核医学工作者的角度来探讨上述问题。

医院信息系统(hospital information system，HIS)是根据开发对象系统的目的而建立的、有大容量数据库支持的、以数据管理为基础的计算机应用系统，它可以支持某个科室乃至整个医院的事务处理、信息服务和辅助管理决策。在此基础上发展起来的影像图像获取与传输系统(picture archiving and communication system，PACS)是HIS的一个重要分支，其中核医学科的管理信息系统是PACS的重要组成部分。

核医学科是医院的一个重要影像科室，对临床的诊断治疗有着极大的帮助，特别是大型医疗设备PET/CT的引进和使用。同时，核医学科也是一个医学信息(包括病人基本信息、图像信息、文字信息等)高度集中的科室，这就需要有效的管理手段来提高信息的采集、处理和储存效率，从而高效完成整个工作过程，所以在核医学科建立及使用相应的管理信息系统是非常必要的。核医学管理信息系统是核医学影像信息的采集、储存、报告、输出、管理、查询的计算机应用程序和相应硬件的有机集成。

核医学科的管理信息系统涉及多个方面，根据现有情况，结合一些不全面的使用体会，作者认为，从临床核医学角度来看，一个相对实用、完善的核医学科管理信息系统应能满足以下条件，或应该具备下述多个模块：(1)预约登记；(2)报告系统；(3)数据管理；(4)放射性药物管理； (5)行政和业务综合管理等。各个组成模块可以灵活地组合在同一台工作站上，也可分开在不同的工作站或服务器上。 这几个部分组成一个局域网(见图2)。

图2 目前设想较完备的核医学管理信息系统框架

现分述之。

(1)预约登记

这部分工作应包括病人预约、现有检查病人的排序、病人报告的发放等。这部分工作一般由固定护士来完成。需要进行核医学显像的病人到核医学科，由护士接待病人，登记病人的姓名、性别、年龄等一般资料，进行编号，同时也可由HIS系统获取相应临床病史、相关检查、治疗经过等资料，不足部分经问诊由医生输入病史栏内，并留下病人的联系方式(手机和/或固话号码)、地址等，便于通知病人及时到达或更改检查时间，同时病人的相关信息与SPECT、PET、PET/CT等联机，进入设备前台；在当天进行显像检查的病人的排序方面，系统可通过电子叫号与分诊功能实现语音呼叫、候诊区及休息室的电子显示屏显示相应信息来安排病人的候诊、注射显像剂、休息、排尿、饮水、检查、离开、取报告等流程；病人或家属来取报告时应能标注，同时根据需要预约复查和确定随访的时间。

(2)报告系统

这部分是核医学管理信息系统的核心。在SPECT方面，通常SPECT原配后台工作站可以进行各种二维、三维、动态、静态、局部和全身相关数据的处理和显示，并通过拷屏抓取图像活动区域的图像，根据需要保存为dcm、jpg、bmp、tif等格式的图像，然后输出到打印机打印图片，也可在存储在外接存储设备上；核医学管理信息系统应能支持脑显像、心肌灌注显像、肾动态显像、甲状腺显像、全身骨显像、普通脏器和组织的断层显像等原始图像的重建与处理，而目前国内的核医学管理信息系统在处理上述SPECT图像数据方面尚不完善，有较大改进空间；较完备的报告系统应能接收前台采集或后台的数据进行三维断层图像重建、动态图像分析、平面及全身图像各个参数的处理的功能，包括三维断层方向显示、动态图像感兴趣区的时间放射性曲线分析等，还应具备在图像上距离测量，角度计算，面积和体积计算，矩形、圆形、椭圆形或任意形状的感兴趣区处理(像素、计数等)，图像缩放、移动、相反、旋转、播放，窗宽调整，伪彩色变换和文字标注等功能。在PET/CT方面，主要处理PET和CT两种数据，功能相对单一，但应尽量贴近相关PET/CT工作站的相关功能，具体的功能要求有：CT数据和PET数据的三维重建、两种图像的融合，能在三维断层方向分别显示PET和CT的横断面、冠状面、矢状面的断层图像，PET的最大密度投影图像，PET和CT的融合图像，能根据需要进行融合度的方便调整，除了与SPECT图像处理类似的距离测量、角度计算、面积和体积计算等处理功能外，比较重要的是能显示PET图像任意点、任意区域的标准摄取值(standard uptake value, SUV)，包括最大SUV和平均SUV，须尽可能与PET/CT原配工作站的SUV测量值保持一致；另外一个重要的功能是肿瘤或病变组织靶体积的测量和计算，包括根据组织密度设定一定阈值测量CT图像中肿瘤或病变组织的体积并显示勾画轮廓，根据PET图像中SUV、放射性计数、伪彩色色阶等设定阈值来测量肿瘤或病变组织中不同代谢物质(如葡萄糖、脂肪、核苷酸、氨基酸、受体等)的代谢靶体积(matabolic target volume, MTV)，并显示勾画轮廓。在SPECT和PET/CT的共性方面，①数据库的功能：应便于对病人姓名、性别、年龄、病种、日期、联系方式或自定义等进行快速检索，并显示出统计结果，同时应能进行一些模糊条件的查询，检索结果可导出为excel文件，转换成统计表格或各类统计图；同时可设定病人的随访日期和项目，届时提前出现提示信息；②报告的输出：这方面包括纯文字报告的打印、拷屏图像或图文报告的打印，可预先设定多种模板(多种版式、正常和多种疾病的文字模板)供选择，以提高工作效率，也有在书写报告时采用多选题方式快速点击选择撰写报告的方式，其效率更高一些；还有报告的分级审核功能，方便不同级别医师审核签名；在打印时应支持单个图像的打印和多个图像的批次打印，根据打印质量、速度和打印材料(普通纸、喷墨纸、照片纸CT胶片或透明胶片等)等要求选择喷墨、激光打印机、热升华打印机和激光相机(主要用于CT图像输出)等，打印后装订成A4大小报告册(CT胶片除外)；另外，需要具备将文字报告、PET和CT重建后的序列图像和拷屏图像、简单看图软件和简要说明刻录到vcd光盘的功能(单个病人单次检查的数据量一般不超过250M，单张vcd容量为700M，因此无需用dvd刻录)，供病人在其他医院就诊时在普通PC机Windows2000或xp系统下浏览图像；在WEB浏览方面，临床科室通过IE浏览器即可查看超声检查的患者图像与报告内容，在远程会诊方面能提供二维和三维图像的浏览。综上所述，医生工作站在某种程度上要具备设备原配工作站的主要功能，还要有相应的报告功能，其结果是能显著推动医生工作模式的变革，提高效率，方便工作、科研和学习；规范化、计算机化的诊断报告质量优于人工书写报告，同时也利于教学。

(3)放射性药物管理

由于核医学所用的放射性核素及其标记的物质为特殊药品，相关政府部门监管严格，因此应遵守相关国家法律、条例、规定和业内的规章制定，妥善保管和使用。在管理系统软件方面需要具备相应的功能，类似于“进销存”等类软件的相关功能，实现对放射性药物的出入库管理，包括进入科室的放射性药物的品种、产地、批号、日期、标定剂量和容量等内容；在放射性药物应用过程中，能根据其半衰期在使用时自动计算所需剂量、抽取容量和剩余剂量及容量；由科室内生产(由核素发生器淋洗获取、小型回旋加速器生产)、标记、合成的放射性药物还需进行批次的放化纯检测和相关理化性质的检测，将其结果填写进去。

(4)数据的管理

根据上述，核医学数据量激增，对数据的传输和存储也提出了较高的要求。在传输方面，SPECT和PET/CT前台采集数据(有些数据已经过一些处理，如衰减校正等)后，通过路由器将数据“推”向原配工作站和报告系统的服务器，在医生终端工作站进行图像显示、处理、报告书写、报告输出，同时在医生工作站能将数据从前台、原配工作站内“拉”过来，并能使PET和CT序列数据在三者之间交互传输，同时能根据需要，向特定设备如治疗计划系统(TPS)传输，以进行肿瘤生物靶区的勾画研究，用于肿瘤的放射治疗；另外，相关数据能导出到移动存储设备(移动硬盘、U盘、存储卡等)便于学术交流使用，但应注意这些存储设备病毒的防范，最好能格式化后使用；还有能将其他同类设备(GE、西门子和飞利浦等公司的SPECT、PET/CT等)的相关数据在医生工作站上导入，并进行上述方式的处理；在数据的存储方面，前台的原始数据(raw data)一般用磁光盘刻录，较为繁琐，也存在磁光盘保存需要空间和有效保存时间等问题，现已少用。重建后的图像和拷屏图像及文字报告等数据存储在服务器中，能快速调用。服务器的容量、稳定性、运行速度等参数应能满足这些需要。核医学科病人信息管理系统应与原装影像工作站、PACS(医学影像存储与通讯系统)、HIS(医院信息管理系统)相连，在医院各科室之间共享信息资源。

(5)行政和业务综合管理

在主任工作站，除了具备医生工作站的全部功能外，应能全面浏览预约登记、报告系统、药物管理的相关信息，医生工作站用户的建立、删除、工作权限的设定、检查数据的浏览和维护，日、月、年、全科及每个工作人员的工作量的统计信息，科室内人员考勤、考评记录、学术活动、学术业绩等信息。

(6)管理系统硬件

根据核医学的科室具体情况，规划核医学管理信息系统所需的硬件，包括预约登记终端、医生工作站、药物管理终端、主任工作站、服务器、专用光盘刻录机、路由器、打印机、不间断电源(UPS)等。在硬件的具体要求方面，根据医生数量，需配备相应数量的医生工作站，医生及主任工作站一般要求双屏显示，相应地工作站配备双显卡，一屏显示病例列表、文字报告、查询等内容，另一显示屏显示图像及图像处理工具，甚至是三屏显示，也可单屏(宽屏)划分区域分别显示其内容，其余工作站为单屏，显示图像的显示器如可能最好选用医用专业显示器，在显示病灶的细节方面明显优于普通的显示器；医生和主任工作站的PC机处理器可为双核、四核，双线程或四线程，内存应在4G以上，独立显卡(并独立显存)，以保证图像处理的速度；服务器可同时用数据交换服务器和数据存储服务器，其容量单位一般用“T”，硬盘阵列的容量应能满足至少4年存储量的需要；UPS应能支持服务器30min以上。

综上所述，性能完备的核医学管理信息系统不仅仅是核医学显像设备功能的延伸，同时应具备多方面的功能，及时学习、合理使用这些工具，能起到提高工作效率和质量、完善数据存储等作用，有助于科室和医院的数字化、信息化和现代化管理，对从事核医学工作的各类人员来说，是十分必要的。

Pilot Exploring of Management Information System in Nuclear Medicine

YANG Guo-ren
Dept. of Nuclear Medicine, PET-CT Center, Shandong Cancer Hospital (Ji'nan 250117)

As a doctor of nuclear medicine, I have a pilot exporing of management information system of nuclear medicine in five aspects:patients prior registration, report system, data management, radioactive tracer management, integrated administrative and operational management and the hardware.matching the functions above. It may be of certain reference value to those who is willing to induce such a system unit .

nuclear medicine,MIS,medical image manage

1006-6586(2011)04-0017-04

：R817.4

：A

2011-03-24

杨国仁，研究员