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第十二节 局域网
一、PACS
1.什么是PACS?
PACS是“医学影像的存储和传输系统(picture archiving & communication system)”的英文缩写,是医学影像、数字化图像传输与处理技术、计算机技术和网络通讯技术等相结合的产物。它将各种影像设备(CT、X-RAY、MRI、DSA、超声、SPECT、PET、PET/CT、腔镜、显微镜等)的医学影像资料转化为计算机能够识别的数字信息,通过计算机和网络通讯设备实现对医学影像资料的读取、存储、检索、管理、处理、传输、显示、拷贝或打印等,使医学影像资源得以有效管理和实现充分共享。
PACS的信息数据主要来源于医院的数个影像科室。同一个影像科室数台影像设备之间的图像存储与通信,组成微型PACS;连接全院所有影像设备(CT、X-RAY、MRI、DSA、超声、SPECT、PET、PET/CT、腔镜、显微镜等),实现全院影像资源的共享,组成医院PACS;PACS的未来将是广域网PACS的形成,组建本地区、跨地区广域网的PACS网络,实现全社会医学影像的网络化。
2.PACS组成
PACS组成主要有计算机、网络设备、存储器及软件。
PACS系统在物理结构上采用各种网络将不同类型的计算机连接起来,包括医学成像设备、图像采集计算机、PACS控制器(包括数据库和存档管理)、以及图像显示工作站。
(1)成像设备、图像采集工作站:
首先各种成像设备需具备将自身图像转化成PACS标准图像格式输出的功能,不具输出PACS标准图像格式的成像设备,需经图像采集工作站将其图像转化成PACS标准图像格式。然后将图像及相关的文字信息送往PACS控制器。
(2)PACS控制器:
PACS控制器是PACS的核心,它包括数据库服务器和存储管理系统两大部分。
(3)图像显示工作站:
PACS显示工作站包括通信、数据库、显示、资源管理和处理软件,是医生直接操作的工作站,分为诊断工作站和浏览工作站。诊断工作站主要安装在影像科室供医生进行影像学诊断,具有影像显示、处理和书写诊断报告等功能;浏览工作站则可安装在临床科室供临床医生查阅影像及报告。
(4)网络系统:
计算机网络提供一条路径使不同地方的成像设备、图像采集计算机、PACS控制器(包括数据库和存档管理)及图像显示工作站连接起来。为保证图像传输速率,图像采集工作站和PACS控制器间一般采用高速网络。
3.PACS的主要作用
(1)连接不同的影像设备(CT、X-RAY、MRI、DSA、超声、SPECT、PET、PET/CT、腔镜、显微镜等),在医院内各科室之间快速传输图像数据,使资源达到共享;
(2)共享输出设备;
(3)影像数据存储与管理;
(4)图像的调用与后处理;
(5)远程传输图像及诊断报告。
4.DICOM标准
PACS要与医院所有的影像设备连接,因此须有统一的通讯标准来保证不同厂家、不同种类的影像设备能够互连。医学数字图像及通信标准(digital imaging and communication in medicine,DICOM)是美国放射学会(ACR)和美国电器制造商协会(NEMA)组织制订的专门用于医学图像的存储和传输标准的名称。目前,DICOM 3.0为国际医疗影像设备厂商普遍遵循的标准,已成为PACS的国际规范。
DICOM标准是要解决在不同的地点、不同设备制造商、不同国家等复杂的网络环境下的医学图像存储和传输的问题。要在这样复杂的情况下能够实现准确的无歧义的信息交换,必然存在许多技术问题,基本问题有语法和语义两大类。
语义:是指交换信息的具体含义。通常人们都是用自己的语言(称自然语言)进行交流,但世界上使用的自然语言种类繁多,还存在二义性问题,表达的意思存在多种含义,使得计算机处理有困难。因此DICOM中专门定义了自己的“语法”和“词汇”。
DICOM的“词汇”是用一对整数表示的,称为标记(Tag),用数据字典给出详细的定义和解释,并给出唯一标识。
DICOM的“语法”是指信息组成的规则。在DICOM中,数据种类相当多,被分成各个层次,有信息对象定义(IOD)、消息(message)、命令集、数据集、数据元素、传输语法等。只有通信双方按约定的统一的方法组织数据,才可能准确获得对方传输的信息。
总之,DICOM标准规定了一种通用的医学影像数据传输协议、数字影像格式、医学影像文件结构以及影像相关信息。
二、HIS
1.医院信息系统(HIS)的组成及功能
医院信息系统(hospital information system,HIS)是利用计算机软硬件技术、网络通讯技术等现代手段,对医院人流、物流、财流进行综合管理,对在医疗活动各阶段中产生的数据进行采集、存储、处理、传输、汇总、加工生成各种信息,从而为医院的整体运行提供全面的、自动化的管理及各种服务的信息系统。
HIS主要由诊疗管理部分、药品管理部分、经济管理部分、综合管理与统计分析部分以及外部接口部分组成,涵盖了医院的主要医疗业务。
(1)诊疗管理部分:
门诊医生工作站、住院医生工作站、护士工作站、检验分系统、输血管理分系统、医学影像分系统(PACS)、手术及麻醉管理分系统。
(2)药品管理部分:
药品库房管理、门诊药房管理、住院药房管理、药品会计核算及药品价格管理、制剂管理和合理用药咨询6部分。
(3)经济管理部分:
门急诊挂号分系统、门急诊划价收费分系统、住院患者入-出-转管理分系统、住院收费分系统、物资管理分系统、设备管理分系统、财务与经济核算管理分系统。
(4)综合管理与统计分析部分:
病案管理分系统、医疗统计分系统、院长综合查询与分析分系统、患者咨询服务分系统。
(5)外部接口部分:
医疗保险接口、社区卫生服务接口、远程医疗咨询系统接口。
2.电子病历
电子病历(electrical patient record,EPR)为计算机化的病历。病历是患者在医院诊断治疗全过程的原始记录,它包含有首页、病程记录、检查检验结果、医嘱、手术记录、护理记录等。电子病历是将病例的全部内容均以电子文档的形式保存、管理、传输和重现。其表达形式除了文字之外,还包括图像、数据和声音。电子病历也不只是一次静态病历信息,而是动态管理有关个人终身健康状态和医疗保健行为的信息。
3.电子病历与HIS的关系
(1)电子病历依附于HIS:
电子病历系统不是一个独立于HIS的新系统,因为患者信息来源于HIS中的各个业务子系统中。电子病历系统从医生工作站、影像系统、检验系统等HIS分系统中获取患者基本信息、诊疗信息、医嘱、图像、检查检验结果等数据,经过处理后存储在电子病历中。因此,脱离了HIS,也就不存在电子病历系统。
(2)电子病历与HIS的不同:
从电子病历的角度看患者的信息,是完整的、集成的;而从HIS的每个子系统来看患者的信息,是局部的、离散的。电子病历与HIS在内容上,有不同的侧重和要求。电子病历强调患者信息的原始性和完整性。HIS强调的是管理和传输。