医院电子胶片系统的建设与应用

姚侃敏，陈克敏，潘自来，柏志安，沈剑锋，董海鹏，赵越

上海交通大学医学院附属瑞金医院，上海市，200025

0 引言

本院对信息化建设相当重视，投入了大量人力、物力，并相继建成了病人基本信息管理有医院信息管理系统（hospital information system，HIS），住院病人病历管理有电子病历系统（electronic medical record，EMR），放射科有放射科信息管理系统（radiology information system，RIS），检验科有检验科信息管理系统（laboratory information system，LIS），医学影像管理有影像存储和通信系统（picture archiving and communication systems，PACS）。通过这些信息系统实现了医院内部管理模式的变革，提高了工作效率。随着病人对医院服务的需求日益增长，对医院的流程管理提出了更高的要求，信息化建设也逐步深入到医院各科室的每项业务中。影像介质的管理、发放作为放射科的主要工作内容之一，对放射科乃至整个医院的有序运行至关重要，因此引入电子胶片系统势在必行。

1 瑞金医院影像介质管理现状

瑞金医院放射科早在2002年就已建成PACS和RIS系统，属于国内较早一批实现放射科信息化的单位。所有检查影像以数字化的形式，通过网络传输到各个终端，医生则在电脑终端进行软读片，传统胶片已不再作为最主要的介质存在。但由于病人对胶片的需求量依然很大，瑞金医院放射科还是提供了胶片打印和发放的服务。现有流程中，每个设备机房都配备了专人进行胶片打印工作，首先过滤出需要打印胶片的申请，并对这些申请进行影像挑选、排版及打印，最后将打印成的胶片和影像检查报告配对、装袋存档，待病人领取。其中所消耗的人力、时间和空间成本很大，且效率低，易出错。病人在领取过程中，如有增补胶片的申请，则需要另安排专人进行排版打印，增加了等候时间，降低了满意度。同时，如已打印存档的胶片一直无人领取，既造成了浪费，也增加了医院管理成本的提高。

在临床科室方面，瑞金医院也较早完成了PACS系统与HIS系统的集成，临床医生在各PACS终端就可同步获取到放射检查影像。但近年来影像设备技术发展迅速，能谱CT、双源CT、乳腺MRI及多期相动态扫描等后处理成像技术产生的影像数据量成几何级数上升，一次可达成百上千人，虽然获取到的信息量更多了，但对临床科室浏览也带来了新的问题。首先，临床科室并不需要获取全部原始数据，而更关注能直接起到辅助诊断作用的关键影像；其次，大数据量传输也明显增加了网络和存储的负担，导致临床科室获取影像耗时增加，诊治效率降低，病人的满意度也受到影响。

针对上述问题，医院计划通过实施电子胶片管理系统，省却原来繁琐的工作，实现胶片和报告的按需打印，避免错误和浪费，对激光相机和胶片耗材的使用进行精确管理，电子胶片可长期存储、随时查阅及打印。同时将电子胶片作为关键图像提供给临床终端，减轻网络负担。

2 系统的设计与实现

2.1 放射科工作流程设计与实现

电子胶片系统是将胶片以数字化的方式进行存储，待需要时进行打印。目前的实现技术主要有虚拟胶片打印法和关键影像标注法二种。虚拟胶片打印法是使用DICOM打印服务程序替代传统激光相机，接收影像设备打印胶片的指令和数据，构造生成电子胶片保存到磁盘阵列中[1]。这种方式的优点是不改变放射科固有操作模式，仍然由机房工作人员完成打印排版，但缺点是电子胶片需要生成新的图像，耗费存储空间[2]。关键影像标注法在诊断医生标注关键影像的同时，完成对关键影像的打印排版，同时将打印参数和排版信息作为一次打印任务保存到PACS数据库中。其优点是只记录关键影像标准，不生成新的DICOM图像，不会耗费存储空间，而缺点是需要改变放射科固有操作模式，改由诊断医生来完成打印排版[2]。结合瑞金医院放射科的实际情况，医生书写和审核报告的工作量已接近饱和，难以再承担胶片打印排版的工作，故选择采用虚拟胶片打印法。以下是实施电子胶片系统后的工作流程设计：

(1) 机房工作人员保持现在的工作方式不变，仍然在设备控制台、后处理工作站、PACS工作站上执行排版打印。但输出的目的相机选择DICOM打印服务器。

(2) DICOM打印服务器接收设备或PACS工作站的打印请求，将数据缓存为电子胶片存储在服务器的磁盘阵列上，同时在数据库中建立任务索引。执行任务的自动匹配，将任务与患者检查记录建立关联。最后将匹配成功的电子胶片保存到PACS存档服务器中。

(3) 发片处工作人员在患者来取片时，可通过就诊卡、住院号、床位号、患者编号等查询到报告和电子胶片任务，执行打印动作。工作人员可选择打印报告、打印胶片或同时打印报告和胶片。

实现的流程设计如图1所示。

2.2 电子胶片存储方案设计与实现

图1 电子胶片在医院使用的流程设计Fig.1 Process design of electric film used in hospital

针对虚拟打印方案带来的消耗存储空间问题，决定采用在线加离线存储的模式，在线存储6个月内的电子胶片数据，6个月以前的数据离线备份。根据2011-05-23～2011-05-29(1周)整个放射科检查数据的统计(不包括体检)：X光：3658人次，CT：2497人次，MR：932人次。一般CT/MR打印较低分辨率 (2048×2560)时，每张电子胶片容量在5 MB～6 MB左右；普通分辨率(4400×5306)时，每张电子胶片容量在 20 MB～24 MB；较高分辨率(6900×8400)时，每张电子胶片的容量在50 MB～60 MB；X光打印分辨率(8×10规格)2400×3000，每张电子胶片的容量14 MB～20 MB。据此标准估算每日电子胶片数据容量如表1所示。

表1 每日电子胶片数据容量Tab.1 Electric film data capacity each day

据此估算6个月的在线存储需要(2～3)TB容量，对于6个月前的历史数据则采用硬盘数据离线备份方案。

3 电子胶片系统的应用及价值

3.1 电子胶片系统在放射科的应用

电子胶片系统在放射科的应用价值主要体现在两方面，首先是放射科工作流程的优化。传统胶片转换为电子胶片后，以DICOM图像的形式保存在服务器中，待病人前来领取检查结果时，再与影像报告一同进行打印后发放给病人，节省胶片和报告配对、装袋所消耗的人力，降低出错概率。而且具备重复打印功能，确保每次打印的胶片内容一致。其次是减少对影像介质管理的成本投入，电子胶片是全数字化存储，可以省去管理及存放胶片所需的人力、物力成本，也降低了因为病人未领取而产生废片的可能性[3]。根据统计，瑞金医院电子胶片系统自2012年1月投入使用，至2012年11月底，共打印出胶片101988张，而实际申请需要胶片131537张，依次计算共节省胶片29549张。

3.2 电子胶片系统在临床科室的应用

电子胶片系统使用后，临床科室PACS终端只能查看作为关键影像的电子胶片，减少大量数据传输，减轻网络和服务器负载压力。此外通过改造，各临床PACS终端可以直接打印出纸质放射科诊断报告，且报告上含有符合质控规定的诊断医师电子签名，具有法律效力，可以减少派送等候时间，使得临床科室在最短的时间内获得检查的全部结果。通过这种方式，临床医生所看到的是与放射诊断报告内容描述相一致的关键影像，帮助临床医生进行阅片的优化，有效提高临床诊治效率[4]。

4 建设及应用过程中遇到的问题及展望

电子胶片系统是与PACS、RIS、HIS系统紧密结合，却又相对独立的系统，因此在系统各环节，如检查信息获取，电子胶片数据存储以及临床科室浏览等都存在与其他信息系统的接口，由于各系统之间接口的复杂性，给电子胶片系统的建设造成不少难点，经过多厂商之间多次协商、修改才最终确定接口规范及实现方法。又如本系统使用的虚拟胶片打印法，该方法需要通过光学字符识别（Optical Character Recognition，OCR）的方式将电子胶片上的关键字段（如病人的影像号（PatientID）和检查编号（AccessionNumber））等识别出来，并利用识别出来的关键字段，从RIS系统接口获取病人的检查信息与打印任务进行关联[5]。在实际使用过程中，由于部分影像设备产生胶片上的关键字段内容不完整或字体模糊等原因，使得 OCR方式无法读取，而导致电子胶片与RIS检查信息无法匹配，只能通过手工匹配的方式弥补。虽然只有不到5%的未匹配率，但依然增加了实际工作量。

这些问题产生的主要原因是由于缺乏一套完善的技术标准，各厂商在遇到问题时无法可依。且受到不同设备厂商的限制，多数影像设备及PACS软件并不具备或不完善虚拟打印技术。随着电子胶片系统逐渐成为继PACS、RIS系统之后，医院放射科又一必备的信息化系统，相应的实现方案和技术标准也会不断完善，逐渐形成统一。届时电子胶片系统将会更好的为医院服务，通过优化科室工作流程，来实现提升服务质量，提高病人满意度。

[1] 杨志延,王景中.基于DICOM标准的打印工作站的设计与实现[J].中华现代影像学杂志,2006,2(3):156-158.

[2] 姚侃敏,陈克敏,潘自来.电子胶片对于提高医院服务质量的价值[J].中国医疗器械杂志,2012,36(6):449-450,455.

[3] 李晓飞,陈照宏,陈志安,等.胶片实时集中打印,放射科胶片打印的新趋势[C].中华医学会影像技术分会第18次全国学术大会论文集,2010:420.

[4] 樊树峰,黄金标,李政,等.关键影像标注和电子胶片在临床工作中的应用[J].生物医学工程学进展,2009, 30(3):163-168.

[5]聂聪.DICOM打印管理系统的研制[J].医疗卫生装备,2006,27(12):42-43.