PACS系统，什么是PACS系统

PACS系统，什么是PACS系统

PACS系统技术从最初的X射线成像发展到现在的各种数字成像技术，已经经历了百年历史。随着数字化信息时代的来临，诊断成像设备中各种先进计算机技术和数字化图像技术的应用为医学影像信息系统的发展奠定了基础。那么什么是PACS系统？所谓PACS系统就是为影像归档和通信系统。PACS是Picture Archiving and Communication Systems的缩写，PACS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系统结构层次
　　
（一） 物理层次　　

从物理层次结构上，PACS可以分为4层：网络用户层、接入层、核心层、资源提供层，自下而上构成一个"金字塔"结构。其中：网络用户层是网络中的众多的终端或工作站；接入层是指与网络用户层中的终端或工作站相连接，为这些终端或工作站进行网络互联的网络设备集合（如二级交换机、集线器等）；核心层是指将接入层网络设备汇集起来，形成全网互联的网络设备的集合，如（服务器、路由器、防火墙等）；资源提供层是指PACS网络中的众多的医疗器械终端，如（CT、US、DR等）。 　　

（二） 应用层次　　

从应用层次结构上，PACS可以分为3层：MINI-PACS、科室级PACS、全院级PACS，自内而外构成一个"内嵌型"结构。其中：MINI-PACS是指针对小型医疗院所或单一科室规划的系统，MINI-PACS系统也必须包含超声波、内窥镜等图文并茂的专业影像报告系统；科室级PACS是指针对中型医院所提出的科室架构，紧密整合院方已有的HIS/RIS系统 ，建立以患者为中心的科室影像中心；全院级PACS主要是针对大型医院所提出的全院性架构，完全实现全院影像科室数字化读片诊断工作流程、实现全院影像科室电子化管理。

图1 PACS应用层次结构示意图

图2 PACS应用层次结构示意图

PACS系统工作流程
　　
现有主流PACS厂商，在研发PACS系统之初，都遵从了以下标准流程。

（一） 检查信息登记输入　　

前台登记工作站录入患者基本信息及检查申请信息，也可通过检索HIS系统（如果存在HIS并与PACS/RIS融合）进行病人信息自动录入，并对病人进行分诊登记、复诊登记、申请单扫描、申请单打印、分诊安排等工作。 　　

（二） WorkList服务　　

病人信息一经录入，其他工作站可直接从PACS系统主数据库中自动调用，无需重新手动录入；具有WorkList服务的医疗影像设备可直接由服务器提取相关病人基本信息列表，不具备WorkList功能影像设备通过医疗影像设备操作台输入病人信息资料或通过分诊台提取登记信息。 　　

（三） 影像获取　　

对于标准 DICOM 设备，采集工作站可在检查完成后或检查过程中自动 ( 或手动 ) 将影像转发至PACS主服务器。 　　

（四） 非DICOM转换　　
 
对于非DICOM设备，采集工作站可使用MiVideo DICOM网关收到登记信息后，在检查过程中进行影像采集，采集的影像自动（或由设备操作技师手动转发）转发至PACS主服务器。 　　

（五） 图像调阅　　

患者在检查室完成影像检查后，医师可通过阅片室的网络进行影像调阅、浏览及处理，并可进行胶片打印输出后交付患者。 　　

需要调阅影像时PACS系统自动按照后台设定路径从主服务器磁盘阵列或与之连接的前置服务器中调用。 　　

在图像显示界面，医师一般可以进行一些测量长度、角度、面积等图像后处理，在主流PACS中，除了测量功能外，都会提供缩放、移动、镜像、反相、旋转、滤波、锐化、伪彩、播放、窗宽窗位调节等图像后处理功能。 　　

（六） 报告编辑　　

患者完成影像检查后由专业人员对影像质量进行评审，并进行质量分析。完成质量评审控制后的影像，诊断医生可进行影像诊断报告编辑，并根据诊断医师权限，分别进行初诊报告、报告审核工作。在书写报告过程中，可使用诊断常用词语模版，以减少医生键盘输入工作量。诊断报告审核过程中可对修改内容进行修改痕迹保留、可获得临床诊断、详细病史、历史诊断等信息、可将报告存储为典型病例供其它类似诊断使用，供整个科室内学习提高使用。 　　

审核完成的报告通过打印机进行输出后由医师签字后提交，同时诊断报告上传至主服务器存储备份。打印完成后的报告不能再进行修改，但可以只读方式调阅参考。

图3  PACS业务流程图

PACS系统存储技术架构
　　
PACS有别于HIS、LIS等其它医学信息系统的最重要一点就是：海量数据存储。合理设计PACS的数据存储结构，是成功建设PACS的关键。一个大型的医院拥有大批现代化的大型医疗影像设备，每天影像检查产生的数据量多达4个GB左右（未压缩的原始数据），一年数据总量多约(1200GB)。而随着医院的业务飞速发展和新的影像设备的引进，这一数据量还可能进一步增长。此外，如何提高在线数据随机存取的效率也是一个非常关键的问题。 　　基于这一原因，现有的PACS医疗影像信息系统提供商多采用分级存储（HSM）的策略，将PACS存储分成在线存储和离线存储两级结构。用两种不同性能的存储介质来分别完成高容量和高效率的要求，低速超大容量存储设备（离线存储服务器）用作永久存储；高速存储设备（SAN）用作在线数据存储，确保在线数据的极高效存取。对于2年以上的历史数据保存在离线存储设备里，在线存储设备仅保存最近三年的数据。