基于医学数字成像及通信的超声影像传输系统设计和应用

甘新平伍学明陈伟健李成毅

基于医学数字成像及通信的超声影像传输系统设计和应用

甘新平①伍学明②陈伟健②李成毅②

目的：为临床超声诊断提供一个自动化操作平台，提高工作效率、改善诊疗质量、辅助临床决策。方法：按照医学数字成像及通信(DICOM)标准，采用多线程图像数据传输技术及网络集群分布存储技术等先进的软、硬件技术，建立一套适合于医院超声科使用的信息系统。结果：经过数年的改进和完善，其信息系统运行正常，改善了诊疗质量、提高了科室工作效率和服务水平。结论：超声影像传输系统的应用能够优化科室的业务流程、提升诊疗质量，规范超声诊断，提高临床会诊能力。

医学数字成像；超声诊断；影像传输系统；设计

2 PACS系统设计与建设

PACS系统建设的主要目的：①实现超声影像数字化存储，组成医院完整的图像存储和归档系统；②实现医院影像联网，达到资源的共享并可以与HIS联网，实现电子病历功能；③实现医学影像的软阅读及报告单的电子化和规范化；④建立医学影像诊断人性化工作流程；⑤建立医院影像数字化会诊中心[4-5]。

通常系统工作流程为：患者预约、确认取号、当天登记取号、候诊信息显示、二级候诊、自动/手工分诊、影像检查、阅片诊断、诊断审核、报告打印、报告签字、取报告信息显示。

2.1 超声PACS系统

超声PACS系统如图1所示:

图1 超声PACS系统示意图

2.2 技术标准

系统结构：软件3层结构、支持硬件3层结构(服务器、中间件、诊断终端)开发语言：Microsoft Visual C++ 6.0 Borland C++ Builder 6.0

数据库：Windows+Microsoft SQL Server 7.0/ 2000、ORACLE

网络通信：DICOM 3.0网关 Win Socket 1.0/2.0

图像技术：支持如下DIOCM存储格式

存储技术：磁盘阵列、光盘自动刻录备份

系统接口：DICOM3.0、HL7、中间件标准通信接口

2.3 PACS系统设计遵守的原则

(1)标准化：PACS系统设计符合卫生部颁发的《医院信息系统基本功能规范》，支持HL7。医学影像信息符合DICOM3.0标准。

(2)实用性：PACS系统的设计建设从满足当前的需求出发，选择具有最佳性能价格比的系统硬件设备和系统软件，减少系统运行的费用。在存储系统方案设计时，兼顾用户未来潜在需求，如扩大网络规模、增加应用服务、存储传输升级等。

(3)先进性：采用最先进的软件、硬件技术，以适应PACS相关技术长远发展的要求，既能满足现有需求，又充分考虑其成熟性、稳定性及未来的发展。

(4)可靠性：本系统用于临床诊疗的关键性业务，要求系统具有可靠性。在设计中应充分考虑系统的体系结构、安全策略及保障措施。

(5)扩展性：信息时代数据呈现爆炸性的增长，整个系统的设计充分考虑其伸缩性，即：①系统结构的灵活性、易扩展性；②技术的升级性、兼容性。在设备的选型等方面按照实际需求，提出避免盲目选择高档设备而造成投资浪费的合理方案，同时也要避免配置过低而影响使用和将来的系统扩充。

(6)开放和兼容：遵循开放性原则，采取开放性的架构，选用符合国际标准的产品，可以保证系统具有较强的生命力和扩展能力，满足将来系统升级的需求，从而保护医院资源。只有开放的系统，才能做到与其他医疗单位资源共享。

(7)安全性：由于医院业务系统的特殊性，本系统对于安全性具有更高的要求。不仅要求整个系统能安全运转，同时能防止受病毒软件的破坏。因此，在设计方案中充分考虑系统的安全性，以保证系统的正常运行。

2.4 系统采用的硬件

系统采用Dell-PowerEdge T610作为数据库服务器：两个双核处理器，内存≥2 GB，采用SCSI硬盘，且容量≥1.2 TB支持RAID 0,1,5、双1000兆网卡、双电源冗余。

Dell-2950为应用服务器及Dell NAS 100磁盘阵列，诊断系统工作站(PC机要求是双核CPU，内存≥1 GB DDR，硬盘≥80 GB，转速7200，千兆网卡，双头显示卡，显示器≥17英寸液晶彩色显示器，分辨率≥1024*768，采集卡，内置DICOM StoreScp服务器)。分诊工作站，网络激光打印机，网络交换机(接口数量≥16，接口类型：1000M RJ45端口)。

服务器端系统软件采用WIN 2000 Server；客户端系统软件采用基于NT技术构建的WIN 2000。系统从DICOM的底层架构开始设计，对底层技术进行了定制和修改，使系统完全符合临床诊断需求。DICOM影像数据库服务器接收存储来自DICOM设备的图像(包括动态DICOM图像)，诊断工作站可从DICOM影像数据库服务器调阅患者图像进行诊断分析，并可把图像发送到报告系统数据库用于打印图文报告；诊断工作站内置DICOM StoreScp服务器，直接接收DICOM设备的图像并存入报告系统数据库(当DICOM设备的患者编号与工作站当前病案编号一致时图像自动送至前台，不一致则送往后台)。

3 系统应用

PACS系统采用多线程图像数据传输技术，使网络带宽得到充分扩展，临床工作站与影像科工作站可高速调用图像。利用网络集群分布存储技术，用普通服务器及储存介质实现高端服务器及存储系统的较高的网络性能，且可根据需要随时更新或扩充，实现影像资料较长时间在线，免除CD刻录繁琐工序[6-8]。在工作流程设计的每一个环节按照临床需要和超声科的专业所需，动态管理；报告书写系统拥有多种报告生成工具及海量模板库，使编辑的报告内容既规范流畅又千变万化，更符合诊断治疗医生的个性化的需求。系统还联接医院的其他影像设备，包括CT、MRI、CR/ DR、DSA、ECT、US及病理显微镜等系统设备，方便医疗、教学、科研、管理利用数据库的资料[9-11]。

4 结论

在医院运行PACS系统后所显示出的优越性为：①建立起良好就医环境，提升了医院的形像；②数字化储存图像，实现无纸张办公管理，节省资料存储的成本；③可以使医学影像信息共享，便于实现科室之间或医院之间会诊，使影像信息及时、有效地为临床诊断服务；④临床一线医生可以更快、更有效获取影像信息，有利于及时、准确地制定治疗方案；⑤较为容易获得历史检查结果，有利于判断病情前后的变化，规范诊断，提高临床会诊能力、工作效率及医疗诊治质量。

[1]胡熙芳,谢维敢,马金瑞.数字化医学影像设备的应用与发展[J].中国医学装备,2006,2(2):21-24.

[2]龙平.医学影像数字化发展和PACS的应用[J].杭州师范学院学报(医学版),2008,28(6):425-427.

[3]傅征,梁铭会.数字医学概论[M].北京:人民卫生出版社,2009.

[4]段友方,汤嘉泉,李小明,等.医学影像存储与传输系统在放射科的运用体会[J].中国实用医药,2007(32):166.

[5]何静波.PACS系统架构在数字化医院建设中的作用[J].医学临床研究,2004,21(7):730-733.

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[11]强永乾,郭佑民.医学影像存档与通讯系统(PACS)及其临床应用[J].中国医学教育技术,2006,20(2):178-180.

Design and application of ultrasound PACS based on DICOM

GAN Xin-ping, WU Xue-ming, CHEN Wei-jian, et al

Objective: To construct an automatic platform for ultrasound diagnosis to improve work efficiency and improve the quality of diagnosis, treatment and assisted clinical decision making. Methods: According to the DICOM standard, multi-threaded image data transmission technology, the network cluster distribution storage technology, advanced software and hardware technology and information system, a suitable use of the ultrasound division system was established. Results: After several years of continuous improvement and promotion of the current system normal operation, the department work efficiency has been greatly improved to promote treatment quality and service levels. Conclusion: The application of the system can optimize the business processes of the department, improve treatment quality, standardize the diagnosis and improve the capability of clinical consultation .

Picture archiving and communication systems; Ultrasound diagnosis; Picture archiving and communication systems; Design

Department of Equipment Management, Guangning County People’s Hospital, Guangning 526300, China.

1672-8270(2012)07-0036-03

TH772.3

A

1 医学数字成像及通信概述

甘新平,男,(1959- ),大专, 主管技师。广东省广宁县人民医院器械科主任，从事医疗器械维修管理工作。

2012-04-10

①广东省广宁县人民医院器械科 广东 广宁 526300

②广州市第十二人民医院设备科 广东 广州 510620

China Medical Equipment,2012,9(7):36-38.

随着计算机科学技术在医学领域的广泛应用，使得现代医学影像技术发展迅速，而超声医学影像技术对临床诊断起着重要的作用。超声影像通信系统(picture archiving and communications system，PACS)是医学影像管理及传输系统的重要组成部分，在超声影像诊断中完善诊断工作流程、提高工作效率及诊断质量、完善科室管理及提高服务质量、加快信息传递等方面有十分重要的意义[1-2]。

医学数字成像及通信(digital imaging and communication of medicine, DICOM)是由美国放射学会和美国电器制造商协会组织制定的专门用于医学图像的存储和传输的标准，目前该标准已经被医疗设备生产商和医疗单位广泛应用，并在医疗信息系统数字化和网络化过程中发挥着巨大作用，基于DICOM标准的超声PACS系统的设计应用前景非常广阔[3]。