医疗图文数字化系统在基层医院数字化建设中的应用研究

倪萍，陈自谦，叶友强，杨熙章，陈建新，李心慈

1.南京军区福州总医院 医学影像科，福建 福州 350025；2.福州康索影像技术有限公司，福建 福州 350025

医疗图文数字化系统在基层医院数字化建设中的应用研究

倪萍1，陈自谦1，叶友强1，杨熙章1，陈建新1，李心慈2

1.南京军区福州总医院 医学影像科，福建 福州 350025；2.福州康索影像技术有限公司，福建 福州 350025

本研究针对基层医院设备简陋、资金短缺，难以全面实现数字化的现状，研制了医疗图文信息数字化系统。该系统可将各种非数字化医疗图文信息（X光胶片、超声、心电图、病理等图文信息）转化为数字信息，并同步归档进入该系统内置的PACS系统，有助于医疗图文信息的整合和管理，实现基层医院远程医疗会诊，在基层医院数字化建设中具有较大应用价值。

医疗信息；远程医疗；PACS；医疗信息整合；基层医院

医院信息化是现代医院管理发展的必然要求，也是医院管理的重要手段。基层医院主要包括县级及乡镇以下医院，是全国医疗机构中的中坚力量。按照新医改的要求，广大基层医疗机构将承担社区首诊、分级医疗和双向转诊等任务，在覆盖城乡居民的基本医疗卫生制度中起着重要的作用。然而，基层医院放射科普遍存在设备陈旧、简陋、档次低下等现象，数字化程度很低[1]。而常规是通过CR（计算机X线摄影）、DR（数字化摄影）、PACS（摄影存取及传输系统）等实现医院数字化，需要高昂的资金投入和后期巨大的维护成本。如何在资金短缺的情况下实现基层医院的医疗图文信息数字化，成为迫切需要解决的问题[2]。为此，我们研制了医疗图文信息数字化系统，将以胶片和纸张为载体的非数字化医疗信息转化为数字化医疗信息。

1 医疗图文信息数字化系统

该系统采用模块组合，包括临床及影像资料后数字化采集系统、医疗信息管理系统。系统将前后数字化资源整合为一体（图1），具有独特的优越性。

图1 医疗图文信息数字化系统模块图

1.1 后数字化采集系统的组成

后数字化信息采集系统由底片影像复制光源平台、阻尼双向云台、磁性片夹、专业数码相机、标准工作台、信息采集及处理工作站构成一个标准化数字影像采集系统（图2）。光源平台具有高亮度、大视野、亮度均匀等特点，面积最大可达14寸×17寸，并且在全视野范围内均可保证影像密度分辨力。标准工作台按照最优化方案设置各项部件位置、确保各项工具协调一致，操作方便，大大提高了工作效率。信息采集及处理工作站采用一键采集存储、批量采集存储、一键DICOM转换、12～16bit DICOM影像转换，保证最高的工作效率和最优化的工作流程，充分满足临床应用需求。采集模块需要采用专用光源，能够将各种静态医疗信息，包括X光胶片、B超检查结果、心电图结果、化验报告、中西药处方、病历、急救记录等，各种医疗信息在0.01s的时间内转化为数字影像。其中，胶片影像可转化为16bit的DICOM影像，可以对图像进行窗宽、窗位调节和放大、缩小等处理。

图2 医疗图文后数字化采集系统模块图

1.2 医疗信息管理系统的组成

医疗信息管理模块采用快速、海量的磁盘阵列，可保存海量的数字化医疗信息，所有数字化后的医疗图文信息都将存入数字影像资料存储管理服务器。该管理模块内置了PACS系统，被数字化转换后的图像和其他医疗信息安全地保存在PACS系统内并可自由传输调阅。该管理系统采用数据库管理，如果医院已有PACS，DICOM影像还可上传至传统的PACS影像存储服务器，在各联网的医生工作站装上数字应用终端软件，即成为数字应用终端。在各终端输入患者身份信息后就可查询到患者资料、可随时调阅。数字资料存储管理服务器采用高档硬件配置，双硬盘冗余设计，确保数据安全；数据库管理，1人1号，长期有效，查找方便。网络化传送，可以组成局域网，满足基层医院数字化需求。本系统采用集中存储策略，中心存储服务器采用4GBRAM、双500GB组成RAID1冗余磁盘阵列、双16XDVD-R刻录机的存储备份方案，来保证资料的安全可靠、调用方便。

2 结果

X光摄影传统胶片经数字化系统处理后就可真正实现X线非数字化图像的数字化升级（图3），得到具有与CR、DR同样效果的数字化影像。系统配套研发了一种专门用来检测系统数字化影像空间分辨率的线对监测卡，用来显示转换后的数字影像的分辨率，数字系统常规采集空间分辨率为3.5Lp（线对），放大采集为8.5Lp（线对），非数字化传统X光摄影图像经数字化转换后图像质量大大提高。传统X光胶片不能调节窗宽窗位，也不能放大缩小，通过将其转化为具有丰富灰阶的DICOM影像就能充分发掘出胶片蕴含的诊断信息，突破传统X光胶片的诊断价值瓶颈。其图像质量明显提高，具有很高的空间分辨率，病灶的显示更加清晰，可以减少漏诊和误诊[3]。

图3 数字化系统与CR、DR工作流程比较

3 医疗图文信息数字化系统的特点

目前，国内、外厂家研制的医学影像图文数字化设备，数字化采集的焦点主要集中在采用胶片扫描仪上[4]。胶片扫描仪能够将X光胶片、超声、病历等扫描成为数字图像，从而实现数字化的转换。但是，由于胶片扫描仪面积有限、扫描时间长、机械运动精度不高、暗部细节不佳、存储与调阅不方便等弱点，迄今不能满足工作需要。本系统具有较大的优越性。

3.1 较高的空间分辨率和密度分辨率

该系统数字化转换后的影像清晰、真实、可靠，其影像空间分辨力超过CR、DR，密度分辨力达到CR、DR同一水平[5-6]。与CR、DR空间分辨率最高达3.6Lp/mm相比，该数字化系统的空间分辨率可达7Lp/mm。影像胶片RAW原始数据数字化转换可达到12～16bit灰阶，图像层次丰富，图像质量高；还可以对图像进行窗宽、窗位、缩小、放大调节等多种后处理，以提高诊断准确率。

3.2 采集时间短

本系统采用矩阵CCD采集技术，与胶片扫描仪线性CCD技术相比，大大缩短了采集时间，影像胶片、超声检查结果等多种医学图文资料可在0.01s的时间内转化为数字影像。

3.3 操作简便

基于胶片影像复制光源平台的大幅面胶片，完成转化为数字文件并同步录入数据库，只需点击一下“采集”按键就能完成，可实现最大幅面为14寸×17寸的胶片影像采集存储。

3.4 兼容多种图文资料数字化转换

本系统不仅可快速转换胶片影像，还可实现超声、心电图、检验报告、病历等医疗信息的全面数字化转换；支持JPG、RAW、DICOM等多种图像和文件格式；还可以用于医院历史病案的数字化，实现病历史案资料的网络检索、查询和打印输出，提高了病案的使用率[7]。

3.5 内置的PACS系统兼容后数字化和前数字化数据

胶片扫描仪采用光盘存储，需要调阅信息时要通过光盘一一查找，而本数字化系统具备将转换后的数字化信息同步录入信息管理数据库的功能。入局域网形成MiniPACS，DICOM影像可上传至传统PACS影像存储服务器，也可通过有线或无线网络接入医院网络作为医院网络的中心服务器，还可将其他前数字化设备如CT、MR产生的图像传送并存储于本服务器。在各联网的医生工作站装上数字应用终端软件，即成为数字应用终端，在各终端输入患者的ID号、姓名等信息就可方便地调阅与查询患者的各种后数字化图文资料和前数字化医疗信息[8]。

4 显著提高会效益和经济效益

4.1 使基层医院低成本数字化成为可能

国内、外医疗信息数字化相关研究的目光焦点都集中在前数字化方面，医疗器械行业全身心地投入前数字化设备研究，研发出了CR、DR、CT、MR等数字化设备以及相应的PACS、RIS等信息系统。大型医院以其雄厚的实力和大量的资金逐步实现了医院数字化，但这种变革所需要的巨量资金使基层医院望而却步。我国县级医疗单位高达17000多家，前数字化设备中CR、DR、PACS系统售价高昂，动辄几百万，而这些系统每年运行成本就高达数百万，若基层医院均按照淘汰传统设备购入新设备的模式实现数字化，其投入将是巨大的。如果按照新购数字化设备的高成本影像科数字化思路，由于经济的发展不平衡，基层医院无力购置，不可能在短时间内实现数字化。在这种情况下，低成本的后数字化道路是基层医院在短时间内实现数字化、信息化的最佳选择。

因此，本系统为基层医院提供了一种低成本全面数字化的解决方案，可作为基层医院数字化、信息化的中心，具有广阔的应用前景。本系统不仅实现了医疗图文资料的数字化转换，而且内置了PACS系统，作为基层医院无须单独再买一套PACS软件，大大减轻了花专款购置PACS所承受的经济压力。从效率、应用范围、投入及运营成本多方面比较，其相对低廉的成本与宽广的用途不但能充分发挥现有医疗设备的价值，还可节约大量经费，为基层医院的数字化建设起到巨大的推动作用，是符合中国国情的基层医院数字化升级方案。

4.2 提高基层医院管理水平

经过系统数字化升级后的胶片均可获得数字影像并保存在PACS系统里，以供随时调阅图像，医疗风险大大减少[9]。此外，胶片数字化后可以取消胶片库，节省片库管理成本，实现医学影像科室无片化管理；DICOM 3.0影像支持网络传送，直接进入PACS数据库，支持窗宽窗位调节和图像缩放等数字化后处理功能，提高了诊断准确性。

全面数字化可提高基层医院质量控制和管理水平，提高医院的社会效益和经济效益[10]。

4.3 使基层医院实现远程会诊

医疗信息数字化系统使基层医院实现远程医疗会诊成为可能，使得广大基层和农村医院也能够分享大医院的医疗资源，发挥大医院的技术优势，从而提高这些地区的医疗诊治水平，更好地满足患者的医疗需求。尤其在突发事件中，广泛应用该医疗信息数字化系统，建立起网络系统，应对公共卫生突发事件，控制疾病具有重要意义。以3G网络为载体，可以极快传输该系统转换的所有医疗信息，与医疗信息数字化系统共同组成公共卫生突发事件全科目远程会诊网络平台，对于处置医学突发事件具有重大的理论意义和应用价值。

[1] 顾建河.军队疗养院放射科建设之我见[J].东南国防医药,2004,(5):383-384.

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[3] 姜波,于金雷,刘鹏程,等.DDR与CR成像技术的原理与对比[J].中国医疗设备,2008,23(3):91-92.

[4] 蒋翔,钟国康,冯晓源,等.Digital Scan在医学影像数字化中的应用[J].上海生物医学工程,2002,(3):19-20.

[5] 贺志强,周凌宏,陈超敏.合理选配CR和DR[J].医疗卫生装备,2006,27 (3):58-59.

[6] 孙一民,任志刚,徐丽平.建立PACS系统的关键技术及应用[J].医学信息,2003,16(5):212,216.

[7] 王莹,刘克新.数字化技术在大型医院病案管理中的应用[J].中国医院管理,2010,(11):51-52.

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[9] 陈自谦,倪萍,李天然,等.数字化时代医学影像学科建设与管理相关问题探讨[J].医疗卫生装备,2007,28(1):43-45.

[10] 陈自谦,倪萍.规范化作业是数字化影像质量控制和管理的根本保证[J].医疗卫生装备,2009,30(1):88-90.

Application of Medical Information Digital System on Digital Construction of Basic Level Hospitals

NI Ping1, CHEN Zi-qian1,
YE You-qiang1,
YANG Xi-zhang1,
CHEN Jian-xin1, LI Xin-ci2
1.Medical Imaging Department, Fuzhou General Hospital of Nanjing Area Command, Fuzhou Fujian 350025, China;2.Fuzhou Kansuo Imaging Technology Co., LTD, Fuzhou Fujian 350025, China

To solve the problem of simple and crude equipment, short of fund and hard to digitize, this paper introduces a medical image and text digitize system. It transforms several of non-digital medical information into digital ones, and filed into inner PACS. In this way, integration and management of medical information was strengthened, and long-distance consultation of basic level hospitals became reality. It had great value in digital construction of basic level hospitals.

medical information; long-distance medicine; PACS; medical information integration; basic level hospital

1674-1633(2011)11-0024-03

2011-06-13

2011-09-19

本文作者：倪萍，高级工程师。

陈自谦，南京军区福州总医院医学影像中心主任，教授，博士生导师。

作者邮箱：nping6@sohu.com

TP393.03

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2011.11.07