DICOM自助胶片打印系统的设计与实现

【作 者】王小冬，蒋谟文

宁波鑫高益磁材有限公司，宁波市，315400

0 引言

PACS(Picture Archiving and Communication System，医学影像存档与通讯系统)的建立解决了医院放射科信息化办公的问题[1]。但是，胶片作为传统的图像载体，由于具有携带方便、观看直接等特点，仍然会在相当长的一段时间内存在。

根据卫生行政管理部门有关排队的规定,收费大厅的收费窗口要尽量开足，保证高峰时间内排队人数单列不超过十人。医院为了减少排队现象，缩短排队时间，纷纷引入多种自助式服务系统。

现在医院的影像科都会为病人提供胶片作为病人保存的病历资料，但是胶片何时、何人、哪台设备打印，打印数量等基础数据的收集存在一定的困难。目前医疗纠纷事故鉴定的依据是胶片影像，而建立PACS的医院都不再保管胶片。一旦进行医疗纠纷、事故鉴定，因不方便复制已提供的胶片影像信息常使医院处于被动，为此，我们专门研制了DICOM自助胶片打印系统。该系统不仅对胶片的打印进行全程监控、记录和管理，而且提供了自助取片的功能，以减少医院人工成本，优化工作流程。

1 功能需求分析

1.1 监控管理的需求

通过自助胶片打印系统可以很方便地知道：设备型号、打印时间、病人信息、相机型号和胶片数量。对于有多台相机的科室，还可以在不同的时间段安排不同的相机工作。一旦需要查看之前的胶片，可以重新打印出与之前一模一样的胶片。这些都是胶片打印管理上的需求[2]。

1.2 自助取片的需求

为了提高工作效率，系统需要支持二代身份证、条码卡、IC射频医疗卡、磁条卡等医院使用的信息卡，在刷卡操作后自动将该病人的胶片打印出来。

2 系统设计

自助胶片打印系统主要采用CS架构，由DICOM虚拟打印服务器（Server）和自助取片端（Client）两部分组成。系统整体架构和数据流程如图1所示。

图1 系统整体架构和数据流程Fig.1 System structure and data flow

2.1 DICOM虚拟打印服务器

如图2所示，DICOM虚拟打印服务器由五大模块组成。

图2 DICOM虚拟打印服务器结构Fig.2 The structure of DICOM print server

(1)DICOM Print SCP模块 该模块相当于一个虚拟DICOM相机，它接收并存储各个设备的打印工作站输出的打印胶片任务[3]。

(2)胶片列表管理模块 将接收到的打印胶片任务归档入数据库，实现信息化管理，支持多条件组合查询并预览打印任务，支持详细的胶片打印历史记录统计，辅助用户管理，提供对打印成本的监督控制。

(3)外部数据（PACS/RIS）接入模块 DICOM标准里，虽然在打印协议(N-Create)中也列有Patient ID，Patient Name等信息[4]，但是目前市场上的工作站在打印时都未将这些信息填充进去，因而发送到相机的图像是不包含图像属性文本信息的，文本信息发送到相机之前已经被转成像素与图像的像素并叠加在一起。所以，DICOM Print SCP模块接收到的打印图像只有像素的灰度值和排版信息，无法定义接收到的图像为哪一个病人的图像[5]。为此，系统需要具有OCR文本识别功能，可以将图像中的文本信息，如病人的ID号和检查号等识辨出来，以此为搜索条件，到医院的PACS/RIS系统中提取病例信息并写入胶片任务列表，供自助取片端查询打印。

(4)与自助取片端通信模块 基于TCP/IP协议，以Socket服务器的形式接收自助取片客户端的连接，以及刷卡查询请求。

(5)打印控制模块 控制管理多个自助取片端和DICOM相机端信息，在服务器接收自助取片打印请求后，将胶片打印输出到指定的DICOM相机。

2.2 自助取片客户端

自助取片客户端主要有人机交互模块和通信模块组成，人机交互的流程如图3所示。病人通过条形码扫描或医疗卡读卡的方式，将自己的胶片激活，形成打印命令。

3 实现方法

DICOM自助胶片打印系统的实现主要可分为以下几个方面：

(1)建立一个虚拟DICOM胶片打印服务器，可支持接收各类影像设备端发送过来的打印影像[6]。

(2)实现OCR文本识别功能，将图像中如病人的ID号和检查号等识别信息读取出来。同时因为各厂家所打印的胶片上识别信息排版不一致，为了更好的兼容性和扩展性，需要设计成更灵活的参数控制。

(3)外部数据接入模块中，根据识别的ID号去检索病例信息时，需要支持三种不同的外部数据系统：PACS/RIS系统、HIS系统和普通的数据库直接接入。因而需要设计成可扩展性、可配置性好的模式。

(4)DICOM虚拟打印服务器端将定期自动维护胶片打印的数据库，根据配置信息时间来做好在线和离线备份[7]。同时支持多条件的查询和统计，供医院信息采集使用。

(5)为了无缝接入原有相机，打印控制模块必须支持DICOM标准的Print SCU输出协议。此外，系统也支持以纸质胶片的形式在彩色激光相机的输出。

(6)CS两端遵循TCP/IP协议进行交互，病人在自助取片端上根据提示信息，刷卡或者刷条形码来自助打印并取片[8]。

4 结论

通过对DICOM自助胶片打印系统的需求分析以及设计，成功编程实现了第一代DICOM自助胶片打印系统软件。该软件通过对整个胶片打印过程的监控、记录和管理，完整了保留了这一环节的所有信息，以供不时之需。通过CS架构下一对多的响应方式，自动合理的安排多台相机的工作，解决了病人自助取片的问题。该系统软件的建成填补了以往影像科管理的许多空白，是影像科综合管理系统不可或缺的组成部分。经过在医院放射科的实际临床使用证明，软件功能完全符合设计要求，充分满足了医院临床实际使用需求。

[1]National Electrical Manufacturers Association.Digital Imaging Communications in Medicine (DICOM)[S].2000.

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

[3]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,2006,3(2): 156-158.

[4]周敏, 姜文,许顺良.基于IHE技术框架下的RIS/PACS集成[J].医学与工程,2004,6(2): 36.

[5]叶志前,章伟敏,谢英杰.PACS中网络打印的DICOM遵循性研究及实现[J].生物医学工程学杂志,2006,23(2): 248 - 251.

[6]王晓楠.DICOM通信的设计和实现[J].计算机工程与应用,2004,13: 131-132.

[7]陈金雄.医院数据库的设计与实现[J].医疗卫生装备,2004,25(8): 37-38.

[8]梁梁,王湘云,林家瑞.全自动DICOM影像打印工作流的设计与实现[J].中国医疗器械杂志,2003,27(6): 400-404.