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發(fā)布時間 : 2019/11/1 3:00:00
先進的互聯(lián)網(wǎng)技術正在向傳統(tǒng)的醫(yī)療行業(yè)滲透,目前主要以居民健康保健領域為主,下一步必將在此基礎上逐步貫穿到臨床診療行業(yè),為醫(yī)療行業(yè)信息化發(fā)展提供新的動力,下面將以PACS系統(tǒng)為例進行說明。
PACS是醫(yī)學影像存儲與傳輸系統(tǒng)(Picture Archiving and Communicating System)的簡稱,主要由計算機、網(wǎng)絡設備、存儲器以及軟件組成,是醫(yī)學影像學、臨床醫(yī)學、數(shù)字化圖像處理技術、計算機技術及網(wǎng)絡通訊技術結(jié)合的產(chǎn)物。
按照各組成部分的功能性質(zhì),可以分為七個模塊即:影像采集系統(tǒng)、影像實時應用系統(tǒng)、影像處理系統(tǒng)、影像存儲系統(tǒng)、診斷報告生成系統(tǒng)、RIS管理系統(tǒng)、遠程應用系統(tǒng),七個功能模塊以高速傳輸網(wǎng)絡為連接,相互協(xié)同完成醫(yī)學圖像采集、傳輸、存儲和利用。
從目前臨床診療活動高效性和便捷性出發(fā),PACS系統(tǒng)主要存在三方面問題:數(shù)據(jù)采集及存儲,數(shù)據(jù)處理精度和速度不高以及多元數(shù)據(jù)共享問題。
隨著人們對臨床診斷準確性要求不斷提高,以及高靈敏度傳感器、高精度儀器的快速更新?lián)Q代,醫(yī)療設備所采集的患者信息越來越豐富。對于PACS系統(tǒng)而言即要求所輸出的圖像越來越清晰,一張普通的CT圖像占用存儲空間為150M左右,一所三甲醫(yī)院PACS系統(tǒng)一天所產(chǎn)生的相關數(shù)據(jù)量約為50~100G,同時考慮到醫(yī)療信息存儲時效為30年,單就PACS系統(tǒng)圖像存儲一項,傳統(tǒng)的基于B\S模式的數(shù)據(jù)庫存儲方式遠遠無法滿足數(shù)據(jù)容量、存儲訪問速度等要求。
PACS系統(tǒng)圖像清晰度提高帶來數(shù)據(jù)量激增的同時,冗余數(shù)據(jù)在總數(shù)據(jù)量中的比例大幅提升,在兼顧數(shù)據(jù)存儲容量的前提下,如何利用高效的數(shù)據(jù)處理技術,完成圖像數(shù)據(jù)快速無失真地壓縮、解壓縮,是提升PACS系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸、處理、顯示性能的關鍵。目前,各PACS系統(tǒng)普遍依據(jù)DICOM(Digital Imaging and Communication in Medicine)標準即醫(yī)學數(shù)字成像和通信標準完成數(shù)據(jù)傳輸,但多數(shù)企業(yè)并不具備DICOM接口標準開發(fā)能力,底層模塊主要在國外定制,這就大大限制了數(shù)據(jù)傳輸技術的發(fā)展和設備的更新?lián)Q代。
作為醫(yī)院HIS(Hospital InformationSystem)系統(tǒng)的核心組成部分,在構(gòu)建進入醫(yī)院信息系統(tǒng)網(wǎng)絡時普遍遵循HL7(Health Level7)標準和IHE(Integration the Healthcare Enterprise)規(guī)范。HL7標準和IHE規(guī)范的不斷完善逐步將PACS系統(tǒng)從單個設備的Mini PACS發(fā)展到科級PACS,再到目前廣泛使用的FULL PACS系統(tǒng),基本實現(xiàn)了醫(yī)院內(nèi)部PACS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享。但在醫(yī)院間特別是區(qū)域醫(yī)療模式下,PACS數(shù)據(jù)的共享性有待進一步提高。
PACS系統(tǒng)數(shù)據(jù)云存儲共享模式
人們對醫(yī)學圖像清晰度和準確度需求的不斷提升為PACS系統(tǒng)功能拓展提供社會動力,“互聯(lián)網(wǎng)+”時代下信息技術的快速發(fā)展為PACS系統(tǒng)性能升級提供可靠的技術支持。新一代PACS系統(tǒng)設計目標應主要集中在數(shù)據(jù)共享存儲和數(shù)據(jù)開發(fā)利用兩個方面。
當PACS系統(tǒng)的覆蓋范圍發(fā)展到FULL PACS階段,PACS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲必須采用網(wǎng)絡存儲模式,隨著系統(tǒng)性能指標的不斷提升和業(yè)務范圍的不斷擴大,數(shù)據(jù)儲存模式逐漸從以服務器為中心的直接附加存儲DAS(Direct Attached Storage)模式過渡到以數(shù)據(jù)為中心網(wǎng)絡直接存儲NAS(Network Attached Storage)模式。當醫(yī)院信息化建設進入局域醫(yī)療衛(wèi)生服務階段時,DAS和NAS存儲模式的數(shù)據(jù)存儲、訪問速度逐漸不能滿足區(qū)域醫(yī)療數(shù)據(jù)共享的要求,考慮利用基于云存儲技術、光纖通道技術的以網(wǎng)絡為中心的存儲網(wǎng)絡SAN(Storage Area Network)來存儲呈幾何倍數(shù)增長的PACS圖像數(shù)據(jù),同時通過虛擬化、云存儲和分布式計算技術構(gòu)建區(qū)域醫(yī)療影像中心,真正實現(xiàn)區(qū)域醫(yī)療數(shù)據(jù)共享。
基于系統(tǒng)圖像的3D打印技術
以往PACS系統(tǒng)生成的圖像主要用于臨床診斷,近年來隨著3D打印技術的快速發(fā)展,PACS系統(tǒng)逐步從輔助診療手段發(fā)展過渡到臨床診療手段,在提升醫(yī)療行業(yè)技術水平的同時,更進一步促進PACS系統(tǒng)的性能提升。目前,吉林長春吉大二院骨科醫(yī)院3D打印醫(yī)學研發(fā)中心已成功完成多例人工關節(jié)置換手術,有助于推動3D打印技術在臨床醫(yī)學領域的全面應用。下一步,以PACS系統(tǒng)三維成像技術為模型藍本的3D打印將在多個醫(yī)學科室廣泛開展,結(jié)合區(qū)域醫(yī)學影像中心的建立,進一步將PACS系統(tǒng)應用效果不斷深化。