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医学影像存档与通讯系统的开发与初步应用

时间:2006-11-27栏目:西医学论文

摘要:目的:通过组建简便医学影像存档与通讯系统(picture archiving and communication systems, PACS)实现影像诊断设备的网络化,诊断报告书写计算机化、标准化。 方法:CT、MRI和Sun Advantage Windows(简称AW)2.0工作站连接成医学数字影像传输(DICOM)网络;DICOM服务器与各图像浏览及诊断报告书写终端连接成以太网(Ethernet)网络;二者再通过集线器连接成PACS。Advantage Viewer Server/Client 1.01软件分为服务器端和客户端两部分。结果:成功地实现了数字化图像在PACS内的传送、中心存储、易机图像处理、不同操作系统(UNIX和Windows NT)不同格式图像(Adv和Dic)在DICOM3.0标准水平的相互兼容和图像交流,以及诊断报告的书写与共享打印等功能。结论:PACS提高了工作效率及管理水平,推动了医生工作模式的变革;方便了工作、科研和学习;提高了教学质量。规范化、计算机化的诊断报告质量优于人工书写报告。

  随着信息时代的到来,数字化、标准化、网络化作业已经进入医学影像界,并以奔腾之势迅猛发展,伴随着一些全新的数字化影像技术陆续应用于临床,如CT、MRI、数字减影血管造影(digital subtraction angiography,DSA)、正电子体层成像(positive electron tomography, PET)、计算机放射摄影(computed radiography, CR)及数字放射摄影(digital radiography,DR)等,医学影像诊断设备的网络化已逐步成为影像科室的必然发展趋势,同时在客观上要求医学影像诊断报告书写的计算机化、标准化、规范化。医学影像存档与通讯系统(picture archiving and communication systems, PACS)和医学影像诊断报告系统应运而生并得到了快速发展,使整个放射科发生着巨大变化,提高了影像学科在临床医学中的地位和作用。
概述
  PACS是近年来随着数字成像技术、计算机技术和网络技术的进步而迅速发展起来的、旨在全面解决医学图像的获取、显示、存贮、传送和管理的综合系统[1-4]。PACS分为医学图像获取、大容量数据存贮、图像显示和处理、数据库管理及用于传输影像的局域或广域网络等5个单元[2,4]。
  PACS是一个传输医学图像的计算机网络,协议是信息传送的先决条件。医学数字影像传输(DICOM)标准是第一个广为接受的全球性医学数字成像和通信标准,它利用标准的TCP/IP(transfer control protocol/internet protocol)网络环境来实现医学影像设备之间直接联网[3]。因此,PACS是数字化医学影像系统的核心构架,DICOM3.0标准则是保证PACS成为全开放式系统的重要的网络标准和协议。
  1998年我院放射科与航卫通用电气医疗系统有限公司(GE Hangwei Medical Systems,简称GEHW)合作建成医学影像诊断设备网络系统,它以DICOM服务器为中心服务器,按照DICOM3.0标准将数字化影像设备联网,进行医学数字化影像采集、传输、处理、中心存储和管理。
材料与方法
一、系统环境
  (一)硬件配置
  1. DICOM服务器:戴尔(Dell) PowerEdge 2300服务器(奔腾Ⅱ400MHz CPU,128MB动态内存,9.0GB热插拔SICI硬盘×2,NEC 24× SCSI CD-ROM,Yamaha 6×4×2 CD-RW×2,EtherExpress PRO/100+网卡;500W 不间断电源(UPS)。
  2. 数字化医学图像采集设备:螺旋CT:GE HiSpeed CT/i,DICOM 3.0接口;磁共振:GE Signa Horizon LX MRI,DICOM 3.0接口。
  3. 医学图像显示处理工作站:Sun Advantage Windows(简称AW)2.0,128MB 静态内存,20 in (1 in=2.54 cm)彩显,1280×1024显示分辨率,DICOM 3.0接口。
  4. 激光胶片打印机:3M 怡敏信(Imation) 969 HQ Dual Printer 。
  5. 医学图像浏览终端:7台,奔腾Ⅱ350~400MHz / 奔腾 Ⅲ450MHz CPU,64~128MB内存,8MB显存,6GB~8.4GB硬盘,15 in~17 in显示器,10Mbps 以太网(Ethernet)网卡,Ethernet接口。
  6. 医学影像诊断报告打印服务器:2台图像浏览终端兼作打印服务器。
  7. 激光打印机:惠普(HP) LaserJet 6L Gold×2。
  8. 集线器(HUB):D-Link DE809TC,10Mbps。
  9. 传输介质:细缆(thinnet);5类无屏蔽双绞线(UTP);光纤电缆。
  10. 网络结构:星形总线拓扑(star bus topology)结构。
  (二)软件
  1. 操作系统:螺旋CT、MRI、AW工作站:UNIX;DICOM服务器:Windows NT 4.0 Server(英文版);图像浏览及诊断报告书写终端:Windows NT 4.0 WorkStation(中文版)。
  2. 网络传输协议:标准TCP/IP。
  3. 网络浏览器:Netscape Communicator 4.6。
  4. 数据库管理系统:Interbase Server/Client 5.1.1。
  5. 医学图像浏览及影像诊断报告系统开发软件:Borland C++ Builder 4.2。
  6. 医学图像浏览终端:GEHW Advantage Viewer Server/Client 1.01。
  7. 医学影像诊断报告系统:GEHW医疗诊断报告1.0。
  8. 刻录机驱动软件:Gear 4.2。
  (三)系统结构
  螺旋CT、MRI和AW工作站按照DICOM3.0标准通过细缆连接到主干电缆(细缆)上形成总线拓扑结构的DICOM网络;DICOM服务器与各图像浏览及诊断报告书写终端通过双绞线以集线器(HUB)为中心连接成星形拓扑结构的Ethernet网络;二者再通过集线器连接成星形总线拓扑结构的PACS。螺旋CT、MRI、AW工作站各自通过光纤电缆与激光胶片打印机相连,进行共享打印。本PACS由如下各子系统构成:

CT/I:GE Hispeed CT/I; AW 2.0: SUN Advantage Windows 2.0; MRI: GE Signa Horizon LX MRI; DICOM: digital imaging

and communications in medicine; Ethernet 网络:以太网络;T-BNC:同轴电缆接插件T型连接器;terminator: 终结器;transceiver:收发器;UTP:无屏蔽双绞线;thinnet coaxial cable:细同轴电缆

  1. 数字化图像采集子系统:从螺旋CT、MRI等数字化影像设备直接产生和输出高分辨率数字化原始图像至DICOM服务器,供中心存储、打印、浏览及后处理。
  2. 数字化图像回传子系统:将中心存储的图像数据回

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