PACS系统发展历史回顾

[导读]PACS应用可以说是日新月异,发展速度相当之快。有些技术的发展来自于 PACS 的相关标准的进化、学术界的科研成果、厂家之间的激烈竞争和医院实际应用中的不断完善

PACS全称为 Picture Archiving and Communications System (医疗图像管理与通信系统)。PACS应用可以说是日新月异,发展速度相当之快。有些技术的发展来自于 PACS 的相关标准的进化、学术界的科研成果、厂家之间的激烈竞争和医院实际应用中的不断完善,有些发展是近几年 Internet 的普及带动的,也有些发展是计算机软件与硬件技术的飞速进展所致。

一、PACS的历史回顾

1970 年代开始有了 Digital Radiography 这个名词。

CT、超声波与核医学等数字医疗影像模式在1970 代问世。

1980 年代出现了核磁共振 (MRI)、CR 和数字减影 (DSA)。

1980 大家有了 Digital Image Communication and Display (数字影像传输与显示) 这个概念。

1982 年开了第一届国际 PACS 研讨会。

1983 年美国陆军开始了一个 teleradiology (远程放射诊断系统)项目。

1985 年美国陆军开研制功 DIN-PACS。

1985 年华盛顿大学西雅图分校 University of Washington (Seattle, WA) 和Georgetown 大学 (Washington DC) 开始 PACS 研究。

1995 年第一代商业 PACS 产品问世

虽然自 80 年代所有的欧美主要数字医疗影像设备公司(CT、MRI 、ECT、CR、超声波厂家)就开始设计和推销 mini PACS,当时的主要形式是医生影像工作站(Physician's Review Station),只能联自己厂家的影像设备。

通过美国 ACR (American College of Radiology) 和NEMA (National Electrical Manufacturers Association) 组织及其成员近 10 年的努力,DICOM 3.0 标准在1993 年定形。1994 - 1995 年核医学和超声波部分重新定稿后该标准渐趋完善,后来又新加了PET 和 RT ,DICOM 移动介质,工作流方面的 DICOM Modality Worklist、Performed Procedure Step 等等。现在新一代的影像设备厂家们已经逐渐放弃自己特有的图像格式和通讯协议,至少在通讯方面采纳了 DICOM 3.0 标准。同时在医疗信息系统工业界厂商们制定了医疗信息交换标准的标准 – HL7。

这些发展都是 1995 年第一代商业 PACS 产品能问世的部分原因。但是应该指出,直到最近,所谓的 PACS 还无非分两类:放射科 PACS 和专科 mini PACS。大家所说的 PACS 通常是指放射科 CR/DR,CT,MR 和 普通超声波用的。超声心脏科、心导管影像、 ECT 和 PET 有各自的 mini PACS 或工作站产品。

二、PACS系统中关于图片信息的处理及存储

1、图像信息的获取 CT、MRI、DSA、CR及ECT等数字化图像信息可直接输入PACS,而众多的X线图像需经信号转换器转换成数字化图像信息才能输入。可由摄像管读取系统、电耦合器读取系统或激光读取系统完成信号转换。所者速度快,精度高,但价格贵。

2、图像信息的传输在PACS中,传输系统对数字化图像信息的输入,检索和处理起着桥梁作用。方法有:

①公用电话线,将影像信息以电信号形式通过公用电话线联网完成信息传输;

②光导通信,将影像信息以光信号形式通过光导纤维完成信息传输;

③微波通信,将影像信息以微波形式进行传输,有如电视台发射电波,由电视机接收再现图像。后者速度快,但成本高。

3、图像信息的储存与压缩:

图像信息的储存可用磁带、磁盘、光盘和各种记忆卡片等。图像信息的压缩储存非常必要。因为,一张X线照片的信息量很大,相当于1500多页400字稿纸写满汉字的信息量,而一个30.48cm光盘也只能存储2000张X线照片的信息。压缩方法多用间值与哈佛曼符号压缩法,影像信息压缩1/5~1/10,仍可保持原有图像质量。

4、图像信息的处理:

图像信息的处理由计算机中心完成。计算机的容量、处理速度和可接终端的数目决定着PACS的大小和整体功能。软件则关系到检索能力、编辑和图像再处理的功能。

检索:在输入图像信息时要同时准确输入病历号和姓名等,便于检索时使用。

编辑:删去无意义的图像,以避免不必要的存储,并把文字说明与相应的图像信息一并存入。

再处理:在终端进行。包括图像编组,对兴趣区作图像放大,窗位与窗宽的调节以及用激光相机把荧屏上的图像照在胶片上。

三、PACS 的主要功能和应用

1、用图像服务计算机来管理和保存图像(以取代传统胶片库)

2、医生用影像工作站来看片(以取代传统的胶片与胶片灯)

3、通过 DICOM 3.0 国际医疗影像通讯标准和诊断工作站将全院各科室临床主治医师、放射科医师和专科医师以及各种影像、医嘱和诊断报告联成一网

4、用 Web、email 等现代电子通讯方式来做远程诊断和专家会诊(以取代传统的胶片邮寄和电话、书信等)

5、用专业二维、三维分析软件辅助诊断

6、用专业医疗影像诊断报告软件(以取代传统录音和纸笔)

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