PACS产品评估

PACS评估目的和现实意义

1.1我国建设PACS的客观需要

    目前国内医疗市场上中、高端PACS产品大都由国外跨国医疗系统集团占据（GE、Siemens、Philips、Agfa等），价格极高（三甲医院PACS大都在1000万元以上），是造成医疗检查费用高的原因之一，而且阻碍了我国医疗数字化发展进程。造成我国PACS技术与国外巨大差距的原因之一是国内缺少科学的PACS评估标准，造成国内PACS在标准化、可靠性、可扩展性、兼容性、图像质量评价、临床接受度等定量测试分析方面与国外产品研发差距较大。进而使得国内PACS在大中型医院信任度低，妨碍了PACS技术进一步向高端方向发展。

 IHE测试可以在一定程度上（连通性测试）反映PACS产品的标准性，但是IHE测试的结果并不能保证PACS产品在实际应用中有良好的表现。

1.2 PACS自身完善的客观需要

    PACS有复杂的技术、知识内涵。PACS系统涉及临床医学、医学信息学、医学影像技术、信息技术等方面知识。对这样的信息产品(工程) 进行评估又涉及到政府(医疗卫生、食品药品监督、信息产业等) 多个部门，研发企业及医院用户等诸多方面。重视对它的评估具有重要和深远的意义。

1.3 PACS评估具有评估主体主观性

    在企业内部范围，进行PACS评估主要为了保证和优化产品的质最、了解市场状况确立自己定位。在行业范围进行PACS评估，其主要目的是分别产品档次或良荞，优化市场竞争秩序，指导用户选择适合自己的产品, 促进产品和市场的健康发展。作为医院信息化的一项工程, 从资本运作的角度对PA CS 进行评估, 其目的应着重于效益与风险的投资回报分析。

    本文对PACS的评估主要围绕PACS系统的各个组成部分从标准性、可靠性、可扩展性、兼容性、图像质量评价、临床接受度等方面展开。

PACS评估实施方案

2.1 PACS评估指标

   从医院信息化建设角度来讲，PACS评估的指标主要有：厂商资质，标准化、可靠性、可扩展性、兼容性、图像质量评价、临床接受度，易用、易维护，界面友好性，安全性，数据保护与恢复，软件服务。实际体现在以下方面：

PACS厂商综合能力：

  企业概况: 厂商主营业务及经营性质、注册资本、主要业绩及所获荣誉。

技术研发能力: 开发人员数目、PACS相关高级技术人员比例、专利与知识产权情况、开发PACS的经验。

服务: 设计与安装、培训方案、系统维护及故障维修、升级扩容。

厂商表现: 现场表现、用户反馈情况。

产品的标准性及成熟度

   PACS产品是否具有DICOM遵从性。PACS产品是否通过相应的IHE测试，PACS产品临床使用时间，临床使用稳定性。PACS产品适用范围、中文支持及软件平台、系统管理工具；与HIS/RIS系统接口：HL7标准遵从性，数据库融合以及中间件融合。下面就PACS产品的基本模块进行具体阐述：

                            图1 PACS产品评估框架

图像采集

   图像采集模块应该具有从不同设备获取检查图像的功能，应该可以满足不同场景下图像传输的要求，具体来说图像采集模块的评估标准如下：图像采集模块是否具有DICOM标准遵从性，即是否能够满足基本DICOM服务：Echo SCU/SCP，Storage SCU/SCP，Storage Commitment SCU/SCP，Modality Worklist SCP/SCU；图像采集模块是否能够提供相关影像模式的最新DICOM支持，CT、MR、CR/DR、X-ray、DSA、超声等；影像采集部分是否能够同时接受多个Storage SCU；是否提供使用者查询影像模式；影像设备和第三方影像工作站是否能够方便地调阅图像；能否对不同影像设备分别设定不同的影像传输模式和语法；非DICOM标准影像设备的图像获取，分发，拷贝。

   实际操作当中，可以使用DICOM标准工具来进行DICOM遵从性测试（根据PACS产品DICOM一致性声明进行具体测试）。JDICOM、CTN等是严格依照DICOM标准编写的开源工具包，提供Echo，Storage，Query/retrieve，Print Management，Worklist等服务类的模拟；可以方便地提供对PACS产品DICOM 通信标准性支持的测试。同时，我们也可以使用IHE测试提供的MESA工具来对产品的各个功能进行具体测试。

PACS服务器

   PACS服务器评估标准一般来说有以下几点：服务器是否提供Query/Retrieve SCP/SCU，Storage SCU/SCP，Storage Commitment SCU/SCP；是否提供医院级，部门级，网格等多种形式和级别的PACS服务器；是否提供图像的多种存储方式：在线，离线，近线存储；服务器能否定时自动用DICOM标准格式无损压缩图像，压缩比能否达到2:1至10:1；某些特殊情况下，有损压缩比可以达到30以上；服务器是否配备存档数据库，能否方便快捷地将存档数据库图像调到在线数据库；服务器能否支持多个服务器穿行（数据分流）和并行（热备份）；图像服务器是否性能可靠，维护简单；是否能低成本升级和扩充。

图像显示与处理

  图像显示部分能否支持DICOM标准中SOFTCOPY PRESENTATION STATE STORAGE SOP CLASSES；是否提供DICOM Query/Retrieve，Storage功能；是否支持与诊断相关的具体操作；是否提供后处理功能。具体体现在功能、操作以及安全性三个方面：

功能完备性

  图像显示工作站是否功能完备，即是否满足IHE框架中Image Display角色对DICOM等特性的规定。如：是否具备DICOM Storage SCP，是否能够接受CR/DR/CT/MR/XA/SC/US/NM/PET等种类图像；是否具备DICOM Query/Retrieve；是否支持Patient Root及 Study Root Information Model C-FIND和C-Move功能，能否将图像发送至设置的AE；是否提供以病患的多种查询影像资料功能；提供以Patient、Series以及Study方式取得影像；是否有远端系统诊断、交互式诊断及系统维护功能；图像显示工作站是否支持多屏幕显示，特别是双屏幕和三屏幕。用三个屏幕时其中一个用于打报告；是否支持三维图像显示与处理（MPR/MIP）；影像工作站是否可以针对每个影像模式单独优化。

②操作简便性

   影像工作站是否使用简便，是否可以在最短时间内做完诊断工作。以下为部分参考标准：影像显示操作快捷，检查、系列之间切换速度快；翻滚和换页快、方便；支持动态视窗定位调整功能，窗宽窗位调整快、方便；支持工业标准按右键滑鼠调窗宽窗位与对比度。

③安全性

  通过临床表现，评估PACS图像工作站是否可以用于辅助临床诊断。例如，图像显示是否失真、散光、模糊畸变。

  对图像显示模块的测试中，我们可以参照IHE测试的规定，使用DICOMSCOPE工具来对图像显示的一些具体实现进行测试。该工具实现了DICOM中对于图像显示的一系列要求，使用也较为方便。

PACS监控

  PACS产品是否支持PACS异常事件监控、计算机资源监控、PACS用户登录、图像通讯、PACS图像路由跟踪、PACS图像提取跟踪、PACS进程服务监控。

PACS系统安全可靠性

   故障处理策略: 系统无故障运行时间、及时能发现故障的错误侦测、故障恢复措施、容错性(系统的其他部分在故障期间能否正常运行)、冗余性(有能完成失效部件功能的替代配置)。

数据安全策略: 数据备份(硬盘等发生错误时无数据丢失)、数据完整性检测(保证数据不被篡改、删除)、数据加密技术。资源访问控制策略: 用户及组访问策略、身份认证识别、病人资料隐私保护。其他安全措施: 数字签名、日志记录分析、警报系统(发生故障时能通知管理员)。

   影像备份设备（DVD、磁盘阵列等）是否支持DICOM Storage Commitment功能与PACS系统其他单元连接，确保影像资料传送的正确与完整性。

PACS系统备份软件是否在线支持服务器，是否提供自动化作业功能（），是否提供资料全备份、增量备份、累积差异备份，是否支持各式磁带库、光碟库及磁盘阵列等存储设备，是否提供灾难恢复功能。

   对PACS系统安全可靠性的评估需要一个相对较长的时间，需要在临床中实际使用，结合信息科与临床医生的意见对PACS产品进行综合评估。

PACS系统准确性

   影像质量及显示性能: 影像质量要素(几何清晰度、灰阶数、色彩还原标准、几何畸变等)、有损压缩失真、显示技术及显示器性能、图像显示一致性一灰阶标准显示函数。

图像处理功能: 要有高级后处理、电影回放、统计分析、三维重建、多切面重建等。

质量控制措施: 如显示校准软件等。

PACS系统性能

   系统存储与影像存档性能: 存储方案(存储介质、存储容量、存储格式及压缩技术)、数据库性能(安全、可靠、稳定、快速、兼容性及容量、管理及查询功能等)、数据通讯流程管理(包括自动路由、影像预取技术、影像预载技术等)。

工作站性能: 用户功能支持(如用户界面、系统功能、医生数字化通讯工具、报告生成等)、工作站存储和文档操作性能(影像暂时存储, 防止两个用户或不同工作站同时访问同一个检查等)。

网络性能: 网络技术(采取的各种网络技术情况)、网络速度(图像传输的情况、获取图像的时间等)、网络监听与管理(从管理应用程序监视网络流通情况、包率、网络故障和重新配置) 等。

性能/ 价格: 产品报价、每年的维护、升级费用等。

   对系统性能的测试我们可以通过使用并发工具，如Loadrunner对PACS系统的并发处理性能，PACS网络运行情况，PACS系统高并发下稳定性等方面进行测试。

                             图2 PACS评估综合指标

图2是对PACS产品的综合指标评估表，实际应用中可以根据医院实际自行调整和完善。

                          图3 PACS产品评估具体实施

2.3 PACS系统评估流程

准备阶段

   建立评估委员会，确立评估的目的、范围、评估的初步方法及准则，并组建评估专家组。发出邀请，请厂商提供产品文档资料(公开的产品技术文档、白皮书、测试案例、IHE证书、用户手册等)。对厂商进行问卷调查。对厂商提供的产品文档资料及问卷调查结果进行初步分析，比较。

现场阶段开始仪式。

  评估活动的介绍，评估专家组介绍，评估的方法及准则介绍。厂商向用户、专家介绍企业及产品情况，并进行演示。提问及回答。厂商经理及技术人员与专家组面谈。

测试阶段

   选择一些特定的方法( 如采用专用测试软件)，对关键的技术方面进行实际的测试比较。如上文中提到的JDICOM，MESA，DICOMSCOPE等工具。

   对PACS系统中其他的模块也可以按照IHE测试的规定来进行评估测试。

临床测试

   医院实际使用一段时间，对PACS产品的表现作出临床统计。

2.4 PACS系统评估层次

1第一步书面材料：产品宣传广告、产品性能说明、DICOM遵从性声明。要求PACS厂商提供PACS研发资质说明，提供PACS模块IHE测试证书。

2公司网页与网上演示。进一步了解PACS厂商以及其PACS产品功能，PACS产品客户。

3会谈、当面产品演示。

4现有用户产品使用情况的参观与评估。

5产品实际水平和用户反应，与欲采购的产品要求的比较。

6通过使用相应的工具根据上面提到的评估标准对PACS产品进行测试。

7到医院实地联网、产品演示与试用。

7实际使用效果与预期效果的比较。

9与竞争产品的比较。

10可改进、可客户化的余地与可行性的评估。

结语

   文章阐述了PACS评估的目的和意义，在现有PACS系统评估指标基础上提出了新的评估标准，并提供了相应的测试方法和评估流程。本文只是作者查阅文献基础上结合医院信息化建设实际提出的一些想法和思考，希望能对热衷于PACS系统评估的同行和相关人员有所帮助。

参考文献

汪觉民，郑昶等，Full PACS的评估与实践，中国医疗器械信息，2009年第15卷第3期

徐庐生，叶志前，谈PACS评估，中国医疗器械信息，2004年05期

敬宴，郝富德，PACS项目评估标准，医学与工程，2003年第五卷第1期增刊