医院信息管理系统之PACS系统组成和系统流程

一、前言

         PACS（picture archiving and communication system）意为影像归档和通信系统。它是应用在医院影像科室的系统，主要的任务就是把日常产生的各种医学影像（包括核磁，CT，超声，各种X光机，各种红外仪、显微仪等设备产生的图像）通过各种接口（模拟，DICOM，网络）以数字化的方式海量保存起来，当需要的时候在一定的授权下能够很快的调回使用，同时增加一些辅助诊断管理功能。它在各种影像设备间传输数据和组织存储数据具有重要作用。

PACS以实现医学影像数字化存储、诊断为核心任务，从医学影像设备（如CT、CR、DR、MR、DSA、RF等）获取影像，集中存储、综合管理医学影像及病人相关信息，建立数字化工作流程。系统可实现检查预约、病人信息登记、计算机阅片、电子报告书写、胶片打印、数据备份等一系列满足影像科室日常工作的功能,并且由于影像数字化存储,用户可利用影像处理与测量技术辅助诊断、方便快捷地查找资料或利用网络将资料传输至临床科室，还可与医院HIS、LIS无缝连接，使得医院内部信息高度共享,同时也为远程医疗奠定了基础,极大提高工作效率，提升医院市场竞争力;另外，系统还提供统计功能，详实的报表使医院管理者及时准确地掌握各种设备的使用情况和工作质量，为科学决策提供可靠依据。本手册详细地介绍了该软件的安装、启动、功能、以及操作等各方面的内容。

二、PACS系统组成

PACS本意是指医学影像的归档和传输，PACS系统的基本组成部分包括：数字影像采集、通讯和网络、医学影像存储、医学影像管理、各类工作站五个部分。

（一）影像采集工作站

如果把PACS比作一条货物传输的流水线，图像获取环节就是获取货物的地方。图像采集工作站负责接纳一台或者多台设备的影像，并把这些影像发送到影像归档服务器或者其他地方。用计算机的术语来说，影像采集工作站是PACS对外的接口，是专门接纳医学影像的接口，也可以称其为影像网关。采集工作站不仅采集数字，还需要采集视频、声音和文字等其他媒体，因此不要误以为影像采集工作站只是针对影像的，这只是一种习惯性的称呼。

影像采集工作站是PACS中非常重要的一环，相对于其他工作站，影像采集工作站的信息量和计算量都很大，对其性能和可靠性要求很高。一些新的影像检查设备，比如256排，甚至512排CT，正在大量进入大中型医院的配置当中，该设备每个扫描部位产生的影像量常规达到数百幅，所有这些影像都要经过影像采集工作站进行处理，再转发到归档服务器，因此影像采集工作站的计算密集度和I/O负载都是相当高的。

（二）影像传输

医学影像由影像检查设备产生，最初保存在设备的操作工作站上，经过采集工作站传输到归档服务器上，然后再通过归档服务器传输到阅片工作站、打印工作站等设备上。对于影像数据本身，这基本上是一个单向的过程。如果阅片工作站对影像进行标注，标注信息存储于图像文件内的时候，就需要将修改后的文件传输回归档服务器，在这种情况下图像的传输是双向的。

（三）管理与归档服务器

在整个PACS架构当中，管理与归档服务器处于中心位置，它是所有影像和报告数据的汇聚点，也是中心服务点。目前的PACS架构基本上属于服务器/客户端模型，服务器处于系统的中心位置，一般聚集了主要的数据和服务，客户端则通过访问服务器获得需要的数据和服务。管理与归档服务器主要的作用是归档和管理。简单理解，就是专门存储影像和其他数据的服务器以及具备专门将这些影像提供给医生使用的功能。由于管理与归档服务器需要对可能高达几百的客户端提供并发的海量数据服务，因此，对服务器提出了很高的要求，尤其是服务器的存储和I/O，配置不当将影响整个系统的整体表现。

（四）应用服务器

应用服务器是以管理和归档服务器为基础，对外提供某一种专门的与PACS有关服务的实体。主要的应用服务器有：

1. Web影像服务器 能够以Web的形式对外提供对DICOM影像的查询和阅览功能。

2. Web报告服务器 能够以Web的形式对外提供影像报告。可能需要将DICOM影像转换为JPG等互联网通用的图像格式，也可能需要提供标准XML格式的结构化报告。

3. 远程影像会诊服务器 提供远程影像的传输和互动会诊功能。

4. 放疗影像服务器 为放疗系统提供合适的影像。

5. 教育与科研服务器 为医学教学和科研提供专门的搜索、传输和阅片服务器。

（五）影像阅片工作站

影像阅片工作站是检查科（临床科）医生浏览图像、书写报告、查阅病人相关信息的工具。其主要功能有：

1. 从归档服务器获取高速图像和传输影像数据。

2. 与HIS、RIS无缝连接，能够获取RIS、HIS的数据。

3. 提供符合DICOM标准的影像服务。

4. 能够显示和操作各种类型的医学图像，如CR、DR、CT、MRI、DSA、US、CD等；可显示播放各种动态影像，如超声、DSA等。

5. 各种图像处理工具。

6. 图文报告书写工具，可定制的报告模板。

7. 查询功能，支持姓名、检查号、申请科室、疾病名、日期等查询项目，支持以病人为中心的简洁查询。

8. 激光胶片打印、光盘刻录功能。

9. 支持专业显示器输出、支持多屏显示。

三、PACS系统流程

PACS流程从病人开始在HIS登记（挂号登记）或在RIS中进行检查登记开始。然后病人进入检查室，技师进行检查，接着阅片、书写报告和影像及图文报告归档。

1. 临床医生在医生工作站中录入电子检查申请单，并将申请单传入RIS系统。

2. 影像检查科室的RIS中对电子检查申请单的信息进行预约、审核、划价确认。

3. RIS与PACS的接口引擎通讯，向对方传递包括个人信息和检查信息的HL7消息。

4. PACS接口引擎通知归档服务器有新的需要调度的检查。

5. 病人到达检查科室，检查设备向PACS接口引擎请求worklist。

6. 对于支持worklist的DICOM设备，电子申请单直接传入影像设备，在影像设备中选择病人，直接安排检查。采集后的影像自动送往PACS；对于不支持worklist的影像设备，需要在设备中输入病人的基本信息。

7. 技师进行检查操作，将得到的DICOM影像发送到采集工作站，在采集工作站完成质量控制等操作。

8. 影像采集工作站接收到影像后，将影像送往PACS存储服务器。如果申请科室存在缓存服务器，则影像也同时发送到科室缓存服务器。

9. 影像诊断医生根据需要调阅检查影像。

10. 影像诊断医生对影像进行了修改或标注，则通知归档服务器更新信息并上传更新后的影像。

11. 影像诊断医生在PACS诊断工作站上书写检查报告。

12. PACS接口引擎向HIS/RIS发送信息，通知更新检查状态。

13. 临床医生获取影像和检查报告作为诊断的依据之一。

以上所描述的是现今常规的影像检查流程。随着数字影像设备和信息技术的快速发展，以及临床诊疗需求的变化，影像检查系统中的部分环节时有改变。不同医院的不同影像学检查也会不同。如急诊病人，影像科室会快速的先出一份急诊报告给医生进行紧急处理，最终正式的检查报告依据规范流程在之后送达临床科室。

PACS系统软件选型

目前PACS系统的软件架构选型上看，主要有C/S和B/S两种形式。

C/S架构，即Client /Server（客户机/服务器）架构，将运算任务合理分配到客户机端和服务器端，降低了整个系统的通信开销，可以充分利用两端硬件环境的优势。C/S架构的PACS系统中，客户机（医学影像显示工作站）需要安装应用程序。才能查询数据、调取影像。C/S架构常用在局域网内，因此信息安全性更高，由于客户端运算内容较多，因此减少了网络数据的传输，运行速度较快，界面更加灵活友好。但是所有客户端必须安装相同的操作系统和软件，不利于软件系统和随时扩大应用范围。

B/S架构，即Client/Sever（客户机/服务器）架构。在这种架构下，用户界面完全通过万维网浏览器实现，一部分预算在客户端的浏览器上实现，但是主要运算是在服务器端实现。在B/S架构的PACS系统中，医学影像显示工作站只需要打开万维网浏览器比如IE就可以查询数据和调取影像了。B/S架构常用在广域网中，因此信息安全性较弱，但有利于信息的发布；客户端只要有浏览器就可以使用，因此通常不限定操作系统，不用安装软件，对客户端计算机对性能要求低，软件升级更容易。