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摘 要 ：随着医院信息化的高速发展,PACS系统与HIS联网运行成为每个三甲医院必须实现的内容.该文从医院实际需求为出发点,结合硬件采购和软件接口设计阐述了PACS系统与HIS系统联网运行实施中的网络构架、工作流程、数据安全、医生操作变化以及运行后带来的优势和后期发展方向.

关 键 词 ： 联网运行；医院实际需求；接口；数据安全； 后期发展

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）19-4524-03

PACS系统是Picture Archiving and Communication Systems的缩写,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.

1.系统功能需求

我院项目旨在构建集中的涉及相关放射科、窥镜科和超声科等科室的PACS/RIS系统架构,实现数字化影像信息的共享,建立涵盖全院级PACS/RIS系统,实现全部影像资料的数字化存储与归档管理、影像软阅读以及无片化的运作模式.包括系统规划、硬件、软件等的集成信息系统.以放射科为核心,实现放射科全部影像设备的联网和所有放射影像信息的数字化存储.涵盖窥镜科和超声科,实现上述科室全部视频影像设备的联网和影像信息的数字化存储.建立PACS/RIS系统,创建符合IHE技术框架的完整的数字化工作流程.实现放射科及其它科室影像的软阅读和报告单的电子化.实现放射科和超声科的患者叫号系统.在临床科室置临床影像诊断和浏览工作站.实现PACS/RIS与医院现有的HIS系统集成,实现双向数据交换.PACS系统从HIS系统获得病人基本信息、检查预约请求,并向HIS系统传送预约请求接受、检查费用发生信息,接受来自HIS系统的检查结果查询和图像资料检索.

前期医院各医技科室的设备完成新系统和工作站的安装和内部科室联网工作,这为PACS与HIS联网运行提供必要的前提.为提高医院信息系统的全面性及数据信息的共享程度,实现病人就诊信息的共享和电子病例的完整性,减少临床医务人员的工作量,提高工作效率,使相关检查的报告和图片能在第一时间呈现给各临床科室.因此有必要将各医技科室现使用的系统与临床科室现使用的系统进行联网运行（即PACS与HIS联网运行）.

PACS与HIS联网运行的基本途径是通过接口通信工具使pacs系统能接收和处理从HIS中传过来的电子申请单,免去手工输入病人基本信息的工作,通过pacs系统的相关操作实现电子检查申请单费用的自动扣取和记账.当pacs系统完成纸质报告的审核时能够回传给HIS系统,临床医生能够在第一时间看到相关的报告并且调取病人相关的图片信息.我院需要联网的设备大约有36台,项目上线的工作重点是：1、完成门诊基础HIS系统与PACS系统联网运行工作；2、完成住院基础HIS系统与PACS系统联网运行工作；3、实现相关电子申请单申请项目的自动扣费和记账；4、实现由PACS系统进行收费时能看到HIS系统扣费记账成功后返回的相关费用信息；5、实现需要提前预约的大型设备由PACS系统处理的预约的信息能自动返回给HIS系统,同时能够自动生成队列信息以便进行排队叫号.本次项目涉及到的医技科室主要有：放射科、CT室、MR室、超声心电室、内窥镜室.

2.系统接口实现

2.1网络效率的重要性

根据我院多年的实践经验,在使用相同的软件系统的情况下,在网络中传输的性能要受到影响：

2.1.1 设备的隔离措施

影像设备是PACS系统中的数据源,这些影像设备一般都遵从DICOM协议向外传输影像数据.DICOM协议使用静态的IP地址和端口,这些端口很容易被病毒扫描、发现和攻击,轻者导致系统效率降低,重则导致影像设备瘫痪,这在实际项目中屡见不鲜.

而另外一个方面,我院电脑的配置在目前普遍不足,而且各种应用系统之间缺乏自动的关联和转换,比如从PACS系统切换到OA系统,或者切换到科研和教学系统.因此科室人员更多地使用桌面来安装自己的应用,这不可避免地将各种病毒带入系统.禁止科室人员使用电脑、封掉电脑“桌面”虽然可以有效防止病毒,但也严重影响了现实工作,并不总能得到支持.

如何隔离使用DICOM协议的影像设备和科室内部的工作站点是PACS系统网络设计中要解决的基本问题.

图1显示了影像设备和科室内部站点隔离后的拓扑结构.PACS/RIS服务器通过专用的网卡连接影像设备,而通过另外的网卡连接科室内部站点,从而实现了两者的物理隔离,而又不影响系统的各种通讯功能.

影像网络和HIS的隔离：

全院PACS的模式下,影像科室的内部站点和HIS系统隔离方法的实现.所有的HIS站点连接于HIS服务器和PACS的临床扩展服务器,而不直接连接于PACS/RIS服务器；PACS/RIS服务器分别通过专用的网卡连接于HIS服务器和PACS临床扩展服务器.影像科室内部站点被隔离在影像科室内部,与HIS的各类站点完全物理分开.

2.2硬件设备的选择

2.2.1 医用显示器的重要性

随着医学影像数字化程度越来越高,利用电脑显示器阅读图像的机会也越来越多.图像显示的质量高低,直接影响这医学影像学诊断质量的高低.为此DICOM标准中专门制定了GSPS规范,用于校准显示器和胶片,以确保用不同方式体现的医学影像的一致性.医用显示器的稳定性、表现力要明显超过普通彩色显示器,对于细微医学影像病变的诊断是至关重要的.不同类型的医学影像分辨率、色彩和色彩深度不同,其诊断要求对显示器的要求也不同.精确把握不同类型显示器的数量和搭配模式,即不会影响科室的诊断能力,又可以有效降低实施成本. 2.2.2 存储管理与数据安全

存储的类型：ISCSI的SAN存储架构是性能/价格比的主流.

存储的容量要求和扩展：高到可以从20T起步,也可以从3-5T起步；要求可扩展到80-100T,满足1-5年的近线；要求支持在线的扩容：不迁移数据,直接重建和扩充卷；需要1台NAS服务器,以便将某些卷共享给多个服务器.比如PACS的主服务器和全院扩展的Web服务器.

除了NAS服务器外,要求可以通过网络连接另外3-5台服务器,将不同的卷分给这些服务器独享.比如医院的HIS、EMR、LIS、体检等系统.这些系统的数据量往往在PACS的1/100到1/10之间.往往不再需要独立的存储介质.

2.2.3 采用IP SAN结构的异地镜像存储阵列

影像数据从在线存储迁移到近线存储后,只有一个备份.一旦丢失,法律风险难以估量.虽然近线阵列有RAID 5甚至RAID 6等容错方案保护,但这些技术措施仅仅能防范阵列本身的故障.比如即便应用了RAID 6的冗余方案,如果阵列出现故障长期没有人工干预,导致了3块以上的硬盘损坏的时候,数据还是会丢失.再比如发生火灾等灾害,还是会将数据全部毁掉.管理的疏忽和意外的灾害等导致的数据丢失不是阵列本身的安全措施能覆盖的.要防范非阵列故障的数据丢失,双异地备份是基本的要求.

异地镜像存储的基本含义就是将所有的数据在另外一个地方再做一个完整的备份,即便其中一个备份丢失,另外一个备份也可以使用或者进行数据恢复后再使用.两个备份都是损坏的概率就非常低了.当然对于金融、公安等重要数据,很可能需要进行多个异地备份,以防小概率事件的发生.

实现异地镜像存储的技术手段很多.比如同步备份/异步备份,同构备份/异构备份,以及备份是否随时可读,还是恢复后可读等.不同的技术有不同的性能价格比,适用于不同的应用领域.

3.系统功能介绍与接口

我院PACS系统是与北京新网软件公司合作开发的接口程序,主要功能如下：

3.1 RIS/PACS流程基本界面

3.1.1患者的预约和登记

登录检查内容.

登记录入功能可实现在一个界面上录入同一个患者的多个检查项目,可采用鼠标操作,也可以采用全键盘操作,简单易用.扫描申请单和打印取片单.

患者手持的纸质申请单前来登记或者预约.这个纸张的申请单将被扫描或者拍照,纸张申请单本身将被取消,不在跟着流程传递,以提高效率.登记或者预约系统会打印一张取片单给患者,取片单上显示机房的位置、当前排队患者数量、以及患者身份识别的条码.该条码在机房和未来取片的时候用来进行患者身份的标识.

3.1.2图像处理功能

除了各类基本调窗和测量操作外,二维处理界面支持跨多个显示屏的联合锁定、翻页和对比操作,支持定位图和扫描图像的叠加显示,支持菜单和工具栏的自动消隐和显示,支持不同的图像使用不同的菜单和工具栏.

3.1.3报告书写和报告审核

视角的概念是本系统的特色技术.比如“CT写报告”的医生可以点击CT未写报告来查看做完了检查但尚未写报告的患者列表,而“CT未审核”则表示已经写完了报告而没有审核的患者列表.“CT全部”则表示所有的CT患者列表.权限配合上视角,让流程上的工作人员可以方便地进行工作,而无需来回查找.

报告书写模块提供了丰富的常用模板和模板管理功能,还附加了“阴性/阳性”、图像质量评级、是否提交早会、是否提交典型病例等分类选择方法.报告的正文还可以使用RTF格式进行特殊标记,做出丰富多彩的各级报告格式.

同一个患者的诊断报告可能被修改多次,比如在审核和复审中被修改.这些修改的痕迹会被系统记录,并可以进行比较,以便让写报告的人知道审核的人是如何修改他的报告的.

报告模块中可对患者进行ACR-INDEX和ICD-10编码分类,并可以在患者检索界面中利用编码系统进行检索.分类编码让影像和报告从流水账变成按照解剖部位和病理类型分类的科研和教学系统.

3.1.4 胶片打印

可实现多个患者的混排,可支持成组图像的剪切、复制、拖拽操作,使用非常方便.

3.2 常用的统计和查询

系统可提供常用的查询和统计数据,并可以根据需要定制新的统计和查询.查询可以保存成宏,以方便某种固定的查询被经常使用.统计结果可以生成这种格式的报表和图形.

3.3 检查室叫号

分诊完成后,在设备采集站点上的叫号管理页面,根据实际需要进行患者叫号,此时检查室外的叫号显示屏上就会发出语音和文字信息提示患者前来进行检查.

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3.4在医生工作站中,点击查看PACS图片

选中病人,点击,即可跳出病人图像.临床医生根据webview功能对传输过来的图像对患者进行临床诊断,对下一步如何治疗提供信息.

4.PACS系统在我院后续发展趋势

4.1平板电脑的应用

平板电脑比起传统的笔记本电脑有几个明显的优势.首先平板电脑是使用手指操作的,而且支持多重触摸,操作体验大大优于笔记本的键盘和鼠标；第二是重量大大轻于笔记本电脑、携带方便；第三是开机速度快,大约1-2秒钟,比起笔记本1-2分钟,快了将近2个数量级；第四是待机时间长,可支持开机10小时,待机30天.比起笔记本的2小时左右,也是本质性地提高.

随着服务器端向着云端发展,客户端也在向着平板电脑转移.各类现有的应用软件系统正在迅速转向平板电脑,一个移动的时代已经到来.

4.2 数据存储的未来

电信骨干企业提供的“云存储”是未来的主流存储方案,集中的存储成本要低于多家分散的、自行购置的存储,容灾ੋ