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PACS和RIS系統(tǒng)規(guī)劃過程的基本環(huán)節(jié)及內(nèi)容

作者: 時(shí)間:2012-04-06 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

規(guī)劃、引進(jìn)和構(gòu)建是一個(gè)工程,其不同于醫(yī)學(xué)成像設(shè)備(如CT、MR、CR等)的引進(jìn),對國內(nèi)大多數(shù)醫(yī)院及其醫(yī)學(xué)影像學(xué)科而言,執(zhí)行的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和論證,仍然存在相當(dāng)?shù)碾y度和較多不易把握的環(huán)節(jié)。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/199353.htm

在正式的規(guī)劃和引進(jìn),通常的步驟是先產(chǎn)生一個(gè)需求方案文檔,稱為RFP(Requirement For Proposal),作為指導(dǎo)整個(gè)系統(tǒng)引進(jìn)的綱領(lǐng)文件。當(dāng)在需求方案中充分地規(guī)劃和定義了醫(yī)院和影像學(xué)科信息化過程所可能要求的主要系統(tǒng)需求,然后按此方案完成系統(tǒng)的引進(jìn)和構(gòu)建,這是成功地實(shí)現(xiàn)醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像學(xué)科信息化建設(shè)的可靠保證。

但是,完成一個(gè)真正有價(jià)值的RFP,要求對所規(guī)劃的信息系統(tǒng)(如PACS系統(tǒng))設(shè)計(jì)的技術(shù)層面以及相關(guān)領(lǐng)域的知識(shí)和技能具有相當(dāng)程度的了解和掌握,否則將難以使RFP真正具有確保系統(tǒng)成功實(shí)現(xiàn)的綱領(lǐng)性指導(dǎo)文件的職能。

系統(tǒng)亦是醫(yī)院最重要的醫(yī)學(xué)影像學(xué)信息系統(tǒng)之一,其與PACS共同構(gòu)成醫(yī)學(xué)影像學(xué)信息化環(huán)境。尤其是近年來DICOM標(biāo)準(zhǔn)向RIS管理域的擴(kuò)展,以及IHE(Integrating The Healthcare Enterprise)對醫(yī)學(xué)影像學(xué)環(huán)境的信息流管理模型的定義,為醫(yī)院對RIS系統(tǒng)規(guī)劃定義了更深層次的需求。對用戶而言,其關(guān)鍵點(diǎn)在于,必須將醫(yī)學(xué)影像學(xué)信息化環(huán)境作為一個(gè)整體進(jìn)行設(shè)計(jì)和規(guī)劃,這應(yīng)該成為成功實(shí)現(xiàn)醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像學(xué)科信息化建設(shè)的基本要求,因此,RIS系統(tǒng)的規(guī)劃也應(yīng)該順理成章的成為RFP基本內(nèi)容之一。

下面把在國內(nèi)醫(yī)院環(huán)境中,執(zhí)行PACS和RIS系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、購買和構(gòu)建過程可能需要考慮和論證的主要環(huán)節(jié),或者說建立醫(yī)院PACS和RIS系統(tǒng)需求方案應(yīng)該關(guān)注的問題和要求做一個(gè)概括的說明和介紹,希望能對醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像學(xué)科信息化過程提供有價(jià)值的參考。

一、 PACS系統(tǒng)

1. 影像采集設(shè)備(Modality):

影像采集設(shè)備的引進(jìn)和購買雖然并不包括在PACS的引進(jìn)和購買范疇,但影像設(shè)備作為PACS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集前端,是PACS系統(tǒng)規(guī)劃和購買過程必須予以考慮和論證的部分,因?yàn)镻ACS系統(tǒng)必須順利地實(shí)現(xiàn)與納入PACS系統(tǒng)管理框架的現(xiàn)有(或?qū)①徺I的)影像采集設(shè)備間的連接和數(shù)據(jù)通訊。在PACS規(guī)劃和購買過程對已裝備或?qū)⒁b備的影像采集設(shè)備需要進(jìn)行兩方面的論證,即DICOM標(biāo)準(zhǔn)遵從和影像通訊連接(Connectivity)的論證。

1) DICOM標(biāo)準(zhǔn)遵從論證:下述需求除了應(yīng)用在PACS規(guī)劃和購買過程,也同樣可以作為新的影像采集設(shè)備購買過程的需求規(guī)劃。需要確認(rèn)的DICOM SOP支持類型及其執(zhí)行功能描述如下:

基礎(chǔ)DICOM SOP遵從:

擴(kuò)展的DICOM標(biāo)準(zhǔn)遵從:

* 最基礎(chǔ)的要求是至少提供對該成像設(shè)備所產(chǎn)生的影像類型IOD的存儲(chǔ)(Storage)執(zhí)行過程的支持,譬如,成像設(shè)備為CT機(jī),則至少要求支持CT Storage SCU, 如果為MRI設(shè)備,則至少支持MR Storage SCU.

一般的情形,90年代中期以后的數(shù)字化成像設(shè)備可以提供Storage SCU支持,并通常為設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)配置,具體遵從細(xì)節(jié)應(yīng)該以該設(shè)備附帶的DICOM Conformance Statement陳述文檔描述為準(zhǔn)。90年代末以后多數(shù)提供商已將Modality Worklist SCU作為其影像設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)配置,近年來,將mPPS和Storage commitment SCU作為標(biāo)準(zhǔn)配置的影像設(shè)備也逐步增多;擴(kuò)展的DICOM標(biāo)準(zhǔn)遵從所列項(xiàng)目,一般情形設(shè)備提供商多將其作為成像設(shè)備的選配項(xiàng),對設(shè)備的規(guī)劃提出這類需求可能會(huì)增加投資,因此醫(yī)院應(yīng)根據(jù)實(shí)際需求決定是否執(zhí)行這類功能規(guī)劃。

2) 影像通訊連接(Connectivity):

a) DICOM影像設(shè)備的連接和通訊:在典型的PACS影像工作流,影像應(yīng)該從影像采集設(shè)備直接傳送至PACS服務(wù)器完成影像的歸檔存儲(chǔ)過程,即是說,DICOM影像設(shè)備在邏輯上應(yīng)該是直接與PACS服務(wù)器連接和通訊,因?yàn)镈ICOM Storage SCU是影像采集設(shè)備最基礎(chǔ)的DICOM標(biāo)準(zhǔn)遵從項(xiàng),而對DICOM Storage SCP的支持也是PACS服務(wù)器的最基本的要求和屬性,因此,在PACS系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲蠨ICOM影像采集設(shè)備直接與PACS服務(wù)器通訊并完成影像的歸檔存儲(chǔ)過程(archiving),成為必然的要求。對于某些PACS提供商的系統(tǒng)拓?fù)渲蠨ICOM影像設(shè)備的影像經(jīng)過某類專用工作站或所謂”DICOM網(wǎng)關(guān)”后再轉(zhuǎn)接至PACS服務(wù)器的系統(tǒng)構(gòu)型,用戶在規(guī)劃和引進(jìn)過程中有必要對此提出疑問并進(jìn)行審慎的論證。

b) 非DICOM影像設(shè)備的連接和通訊:對于90年代中期以前的不能提供DICOM標(biāo)準(zhǔn)支持的影像設(shè)備,完成與PACS系統(tǒng)的連接和通訊需要采用一類稱為”DICOM網(wǎng)關(guān)”的轉(zhuǎn)換設(shè)備或軟件完成非DICOM影像至DICOM影像的轉(zhuǎn)換后再傳送至PACS服務(wù)器完成歸檔存儲(chǔ)過程。因此,存在這類情形的醫(yī)院在考慮PACS系統(tǒng)的規(guī)劃和購買時(shí),應(yīng)該將”DICOM網(wǎng)關(guān)”的論證列入規(guī)劃范疇。通常采用的”DICOM網(wǎng)關(guān)”執(zhí)行方式主要包括以下幾種方式:

* 軟件升級(jí):要求成像設(shè)備提供商執(zhí)行影像設(shè)備軟件升級(jí),完成對DICOM影像輸出的支持。如果投資狀況允許,這應(yīng)該作為首選的方式,其通??梢垣@得標(biāo)準(zhǔn)的DICOM IOD(如CT IOD或MR IOD)類型輸出,但此種軟件升級(jí)方式通常價(jià)格較為昂貴。

* 專用的DICOM網(wǎng)關(guān)設(shè)備:部分影像設(shè)備商可以提供專用的DICOM網(wǎng)關(guān)設(shè)備,用于將非DICOM影像設(shè)備接入PACS系統(tǒng),采用這類專用網(wǎng)關(guān)設(shè)備也可以獲得較為可靠和效率較高的DICOM影像轉(zhuǎn)換,但對國內(nèi)多數(shù)醫(yī)院可能也同樣存在價(jià)格承受力的問題。

*視頻采集轉(zhuǎn)換:這里的視頻采集轉(zhuǎn)換指通常由PACS系統(tǒng)商提供的DICOM網(wǎng)關(guān)解決方案,由視頻采集卡和轉(zhuǎn)換控制軟件組成。優(yōu)點(diǎn)在于一旦該非DICOM設(shè)備淘汰后,該網(wǎng)關(guān)仍可應(yīng)用于其它具有視頻輸出的影像設(shè)備(如B超等),缺點(diǎn)在于影像質(zhì)量缺乏標(biāo)準(zhǔn)的控制手段以及采集操作可能存在不便。

其它的影像格式轉(zhuǎn)換方式也有通過(如FTP)獲取影像采集設(shè)備的非DICOM影像后,直接執(zhí)行影像格式轉(zhuǎn)換操作獲取DICOM影像后輸出。這類方式其用戶獲得的網(wǎng)關(guān)軟件模塊僅對應(yīng)于用戶環(huán)境中某一特定的成像設(shè)備的影像類型,而這類影像設(shè)備多已接近淘汰年限,一旦該設(shè)備停止使用,其應(yīng)用的DICOM網(wǎng)關(guān)軟件很難直接應(yīng)用于醫(yī)院的其它設(shè)備,其投資的效用也隨之終止。從這個(gè)意義而言,醫(yī)院在規(guī)劃過程中對于應(yīng)用此類DICOM網(wǎng)關(guān)的方案需進(jìn)行充分的論證和權(quán)衡。

2. PACS服務(wù)器管理系統(tǒng)(包括工作流管理和接口系統(tǒng))

PACS服務(wù)器管理系統(tǒng)的規(guī)劃和購買論證可能需要包括以下幾方面的內(nèi)容:

1) DICOM標(biāo)準(zhǔn)遵從:完整的遵從應(yīng)該包括通訊、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)和影像媒質(zhì)存儲(chǔ)格式管理三個(gè)層次分別提供對DICOM標(biāo)準(zhǔn)第8部分(通訊)、第6部分(數(shù)據(jù)定義)和第10部分(Media Storage/File Format)定義和規(guī)范的全方位支持。

a. DICOM通訊:

基礎(chǔ)的DICOM SOP遵從:

* 至少應(yīng)該提供對DICOM標(biāo)準(zhǔn)定義的全部影像IOD的Storage SCP的支持

b. 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì):

DICOM標(biāo)準(zhǔn)第6部分(DICOM Dictionary)對執(zhí)行DICOM標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的操作和處理過程可能涉及的數(shù)據(jù)類型、屬性等做了相當(dāng)詳盡的定義,PACS(也包括RIS)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)提供對DICOM標(biāo)準(zhǔn)第6部分的數(shù)據(jù)定義的遵從和支持,是保證系統(tǒng)在醫(yī)學(xué)影像學(xué)信息化環(huán)境中始終具備良好的適應(yīng)性和兼容能力的基礎(chǔ)。如果一個(gè)PACS提供商的系統(tǒng)產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)不能對DICOM Dictionary(DICOM標(biāo)準(zhǔn)Part 6)所定義的數(shù)據(jù)類型及其屬性提供充分的支持,在用戶環(huán)境實(shí)際的應(yīng)用中,譬如在執(zhí)行某些新的SOP(如新的影像類型)執(zhí)行過程中,該數(shù)據(jù)庫很可能將出現(xiàn)不兼容和匹配問題,這類問題可能迫使PACS提供商不得不對其數(shù)據(jù)庫執(zhí)行改動(dòng)操作,顯然,這種情形對PACS產(chǎn)品的用戶存在潛在的危險(xiǎn)和不利。但如何確認(rèn)PACS提供商的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫具備對DICOM Dictionary定義的遵從,作為用戶端的醫(yī)院較難獲得確定的信息和證據(jù),或許可能的處理方式是要求PACS商承諾其提供對醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像學(xué)信息化環(huán)境中可能涉及的全部數(shù)據(jù)類型的兼容能力。

c. 影像媒質(zhì)存儲(chǔ)格式管理

在影像存儲(chǔ)和存儲(chǔ)管理格式方面提供對DICOM標(biāo)準(zhǔn)的完整遵從,對用戶存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的持續(xù)有效性是至關(guān)重要的,這應(yīng)該被視為最高層次的數(shù)據(jù)安全需求。簡言之,在影像存儲(chǔ)格式管理方面提供對DICOM標(biāo)準(zhǔn)的完整遵從,可以確保對醫(yī)院而言至關(guān)重要的影像數(shù)據(jù)的安全和有效性不會(huì)依賴于特定的系統(tǒng)提供商,即便系統(tǒng)提供商的系統(tǒng)產(chǎn)品或其維護(hù)支持服務(wù)過程因各種原因不能持續(xù),醫(yī)院不得不對已有系統(tǒng)的部分或全部進(jìn)行更改或更換時(shí),系統(tǒng)已積累的全部影像數(shù)據(jù)信息仍然可以導(dǎo)出至新的系統(tǒng)管理框架內(nèi),從而保證醫(yī)院的數(shù)據(jù)資料管理的連續(xù)性和持續(xù)有效性,不致于因提供商或其產(chǎn)品的原因被部分”丟失”甚至完全廢棄。

具體的要求,包括兩部分:(1) 要求PACS提供商在影像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式管理上保證提供對DICOM標(biāo)準(zhǔn)第10部分的完整遵從,包括媒質(zhì)存儲(chǔ)支持DICOM File-set定義和DICOMDIR格式管理;(2) 要求提供并執(zhí)行DICOM標(biāo)準(zhǔn)定義的壓縮算法。某些系統(tǒng)提供商執(zhí)行自己專有的壓縮算法,雖然其聲稱可以實(shí)現(xiàn)更高倍率的無損壓縮,但是,這樣的結(jié)果是完全窒息了DICOM標(biāo)準(zhǔn)遵從提供的開放性特征,使醫(yī)院的影像數(shù)據(jù)的導(dǎo)出完全依賴于特定系統(tǒng)提供商的軟件執(zhí)行過程(解壓縮過程),這顯然使影像數(shù)據(jù)的持續(xù)有效性面臨著潛在的危險(xiǎn)。

2) 在線存儲(chǔ)系統(tǒng)及設(shè)備規(guī)劃

影像歸檔存儲(chǔ)(Archiving)是PACS的基本任務(wù)及功能要求,存儲(chǔ)管理模式和應(yīng)用設(shè)備的選擇等,對系統(tǒng)的響應(yīng)速率存在著顯著的影響,同時(shí),影像存儲(chǔ)設(shè)備及其管理系統(tǒng)部分也是影響PACS總體投資的主要因素。因此,對PACS系統(tǒng)存儲(chǔ)管理設(shè)備的規(guī)劃應(yīng)該予以相當(dāng)?shù)闹匾暋?/p>

典型的PACS存儲(chǔ)模式和管理流程通常分為在線(Online)、近線(Nearline)和離線(Offline)存儲(chǔ)及管理。醫(yī)院在規(guī)劃PACS系統(tǒng)時(shí)應(yīng)該要求系統(tǒng)提供商對影像數(shù)據(jù)在上述三種狀態(tài)存儲(chǔ)管理模式間遷移過程的控制和維護(hù)能夠提供自動(dòng)執(zhí)行和管理的能力,這是PACS服務(wù)器管理過程的基本要求。

通常情形,在線存儲(chǔ)用磁盤陣列實(shí)現(xiàn),一般采用RAID-5構(gòu)型,以提供良好的容錯(cuò)能力、較高的數(shù)據(jù)讀取速率及最大的磁盤空間利用率。近線存儲(chǔ)目前多采用光盤庫(CD/DVD jukebox)或磁帶庫(DLT jukebox)實(shí)現(xiàn),推薦采用前者。磁帶庫存儲(chǔ)管理對環(huán)境要求較高,為保證數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的可靠性和良好的讀取能力,可能需要對數(shù)據(jù)磁帶執(zhí)行定期的轉(zhuǎn)錄和重寫操作。影像數(shù)據(jù)位于在線或近線存儲(chǔ)位置可以執(zhí)行不需人工介入的自動(dòng)查詢和影像自動(dòng)遷移、轉(zhuǎn)存,離線存儲(chǔ)指影像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒質(zhì)單元(如光盤、磁帶等)被放置于與系統(tǒng)分離的存放位置,系統(tǒng)不能執(zhí)行離線存儲(chǔ)媒質(zhì)上的影像數(shù)據(jù)的自動(dòng)讀取操作過程,需要人工介入操作。

通行的PACS系統(tǒng)存儲(chǔ)架構(gòu)為”磁盤陣列+光盤庫(或磁帶庫)”模式,這種模式比較好地兼顧了近期影像數(shù)據(jù)(在線存儲(chǔ))的快速響應(yīng)能力、中遠(yuǎn)期影像的自動(dòng)讀取操作能力和對投資水平實(shí)施適當(dāng)控制這三方面的要求。在線存儲(chǔ)成本較高,應(yīng)根據(jù)用戶的投資水平設(shè)計(jì)合適的在線存儲(chǔ)間期,從而完成最貼近醫(yī)院實(shí)際情形的PACS存儲(chǔ)管理解決方案。

近年來,隨著磁盤陣列成本價(jià)格的顯著降低,尤其是性價(jià)比較好的”SCSI to IDE”模式磁盤陣列在技術(shù)上的成熟,為PACS存儲(chǔ)方案提供了一個(gè)非常具有吸引力的選擇。醫(yī)院現(xiàn)在可以用接近普通PC存儲(chǔ)的投資,獲得性價(jià)比非常高的磁盤陣列在線存儲(chǔ),基于這類磁盤陣列,醫(yī)院可以從容的規(guī)劃PACS系統(tǒng)的”完全在線”存儲(chǔ)方案,即能夠以逐年擴(kuò)展在線存儲(chǔ)(磁盤陣列)容量的方式,真正實(shí)現(xiàn)所有影像全部處于在線狀態(tài),為系統(tǒng)的快速響應(yīng)能力提供完全的保障,同時(shí),因所有影像均為在線狀態(tài),僅需配置簡單的光盤刻錄設(shè)備(CD/DVD-R)作為影像數(shù)據(jù)”備份”解決方案即可,省去傳統(tǒng)PACS存儲(chǔ)方案中昂貴的光盤庫或磁帶庫投資,使系統(tǒng)整體投資水平和執(zhí)行效率都可同時(shí)獲得優(yōu)化。因此,推薦在PACS系統(tǒng)在線存儲(chǔ)方案規(guī)劃中選擇”磁盤陣列-CD/DVD-R”并執(zhí)行影像全在線存儲(chǔ)管理模式。

另一類低端的PACS存儲(chǔ)解決方案是基于普通PC機(jī)配置硬盤的簡單存儲(chǔ)方式,這類方案雖然有投資水平低的長處,但PC系統(tǒng)的不穩(wěn)定、PC硬盤讀寫I/O的響應(yīng)速率限度等都不同程度的制約了這類存儲(chǔ)方式的性能發(fā)揮。雖然PC存儲(chǔ)也可以基于操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)RAID-5類的容錯(cuò)構(gòu)型,但其效率受系統(tǒng)資源等因素的限制也影響其性能的提升。因此,基于普通PC的存儲(chǔ)方式應(yīng)用于中等規(guī)模以上的PACS系統(tǒng)存儲(chǔ)存在著較多的不利因素。

3) 影像工作流管理能力

PACS影像的應(yīng)用操作過程主要是醫(yī)學(xué)影像的診斷瀏覽過程,這個(gè)過程的特殊性在于一次操作和處理的影像數(shù)據(jù)容量巨大,即影像診斷過程不僅需要操作當(dāng)前檢查的影像序列,同時(shí)常常需要操作同一患者既往多次(多種)檢查的全部影像,而這些影像的存儲(chǔ)或響應(yīng)位置可能在本地硬盤,也可能位于遠(yuǎn)程(如PACS服務(wù)器)系統(tǒng)的在線或近線存儲(chǔ)內(nèi),甚至位于多個(gè)不同的存儲(chǔ)管理系統(tǒng)管理域內(nèi)。這種情形決定了要獲得較高的系統(tǒng)響應(yīng)速率,單純依靠PACS系統(tǒng)的影像在線存儲(chǔ)和擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)帶寬都難以滿足需求,這就是近年發(fā)展起來的PACS影像工作流管理(Workflow Management)進(jìn)程所要承擔(dān)和實(shí)現(xiàn)的任務(wù)。

目前比較通行的PACS工作流管理進(jìn)程包括自動(dòng)路由(Auto-routing)、影像預(yù)取(Pre-fetching)和影像預(yù)載(Pre-loading)等。只有真正有效地運(yùn)用了特定的影像工作流管理進(jìn)程,才能可靠地保證PACS影像診斷過程所要求的執(zhí)行效率和響應(yīng)速率。

因此,推薦醫(yī)院在PACS系統(tǒng)的規(guī)劃中對影像工作流管理進(jìn)程提出具體的需求,以確保PACS提供商的相關(guān)產(chǎn)品可以滿足醫(yī)院對系統(tǒng)響應(yīng)的特定要求。

3. PACS工作站系統(tǒng)

PACS影像工作站的規(guī)劃和購買論證可能需要包括以下幾方面的內(nèi)容:

1) DICOM標(biāo)準(zhǔn)遵從

基礎(chǔ)的DICOM SOP遵從:

*應(yīng)該要求提供對醫(yī)院當(dāng)前或今后可能操作的影像IOD類型的Storage SCU支持

這里需要說明的是,PACS影像工作站DICOM標(biāo)準(zhǔn)遵從的規(guī)劃并非必需的項(xiàng)目。對PACS影像工作站提出DICOM標(biāo)準(zhǔn)遵從的要求往往預(yù)示著投資額度的增加,對每一項(xiàng)DICOM標(biāo)準(zhǔn)遵從的增加在多數(shù)PACS提供商的產(chǎn)品都可能要求額外的付費(fèi),減少工作站對DICOM標(biāo)準(zhǔn)遵從的項(xiàng)及數(shù)目則預(yù)示著投資額的降低。因此,醫(yī)院在執(zhí)行PACS系統(tǒng)的論證和規(guī)劃時(shí),有必要對每一臺(tái)/組PACS工作站必需的DICOM標(biāo)準(zhǔn)遵從項(xiàng)進(jìn)行恰如其分的評(píng)估和研究,以期提出一個(gè)可滿足醫(yī)院及醫(yī)學(xué)影像學(xué)科正常工作流程執(zhí)行中對影像工作站DICOM標(biāo)準(zhǔn)遵從的基本需求。

PACS影像工作站通訊的對象主要為PACS服務(wù)器,如果醫(yī)院的影像學(xué)科采用同一PACS提供商的產(chǎn)品完成系統(tǒng)構(gòu)建任務(wù),PACS工作站與服務(wù)器、工作站與工作站間的通訊通常不必執(zhí)行速率較低的DICOM通訊,而可以通過提供商內(nèi)部定義的通訊方式實(shí)現(xiàn)更有效率的影像數(shù)據(jù)交換。但是,考慮到醫(yī)學(xué)影像學(xué)科環(huán)境往往存在著其它第三方網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源(如影像采集設(shè)備、后處理工作站等),以及影像學(xué)科的發(fā)展和系統(tǒng)今后的擴(kuò)展都可能引入第三方系統(tǒng)設(shè)備,因此,至少應(yīng)考慮一臺(tái)影像工作站具備必要的DICOM標(biāo)準(zhǔn)遵從,以便為當(dāng)前應(yīng)用的PACS系統(tǒng)提供一個(gè)基于工作站途徑的與第三方DICOM標(biāo)準(zhǔn)遵從系統(tǒng)及設(shè)備執(zhí)行通訊和數(shù)據(jù)交換的接口方式。

PACS工作站對于DICOM Print Management SCU的支持,可以為PACS系統(tǒng)硬拷貝輸出提供一個(gè)便捷的執(zhí)行方式,但是,工作站具備執(zhí)行影像膠片打印輸出能力使任何具有工作站影像操作權(quán)限的人均可執(zhí)行影像的膠片硬拷貝輸出過程,這可能增大醫(yī)學(xué)影像學(xué)科的膠片輸出管理難度,這些因素都需要在醫(yī)院執(zhí)行PACS系統(tǒng)規(guī)劃過程中予以考慮和權(quán)衡。

2) 工作站構(gòu)型和配置的規(guī)劃和考慮

主要是兩個(gè)方面的規(guī)劃和考慮,即顯示分辨率和工作站配置構(gòu)型選擇。

顯示分辨率是一個(gè)需要慎重考慮的問題。在目前的工作站硬件技術(shù)水平狀態(tài)下,選擇較高的分辨率預(yù)示著投資額可能會(huì)顯著地增加,因此,基于國情的設(shè)計(jì),可能需要根據(jù)醫(yī)院的實(shí)際投資水平確定一個(gè)既能滿足基本診斷要求又不至于顯著增加醫(yī)院的投資壓力的PACS工作站顯示分辨率規(guī)劃方案。根據(jù)ACR(America College of Radiology)標(biāo)準(zhǔn),對PACS診斷工作站顯示分辨率要求分為兩類,一類是Small matrix images如CT/MR/RF/DSA等,顯示分辨率512×512×8bit可滿足診斷要求,即普通PC機(jī)配置的彩色顯示器應(yīng)可基本滿足分辨率需求;另一類稱為Large matrix images,如CR/DR影像,ACR對分辨率要求的定義為1024×1024×10bit,這需要專業(yè)的灰階顯示器才能達(dá)到這一參數(shù)指標(biāo)。但專業(yè)的灰階顯示器昂貴的價(jià)格所造成的投資壓力對于國內(nèi)大多數(shù)醫(yī)院可能都存在著承受力問題,作為變通的解決方式醫(yī)院雖可以采用寬屏的彩色顯示器(分辨率通??蛇_(dá)1600×1200×8bit)作為替代方案,但建議投資水平允許的醫(yī)院盡可能保證至少規(guī)劃一套標(biāo)準(zhǔn)的灰階顯示器以便確保復(fù)雜病例影像的診斷和會(huì)診質(zhì)量。

在工作站配置構(gòu)型的選擇上,由于醫(yī)學(xué)影像診斷的執(zhí)行和完成過程同時(shí)涉及PACS和RIS系統(tǒng)的的操作,即PACS和RIS系統(tǒng)工作流程在此環(huán)節(jié)需要被物理地集成在同一位置,因此,影像診斷工作站的配置和構(gòu)型應(yīng)該適應(yīng)這一需求,并能夠提供優(yōu)化的執(zhí)行方式使診斷醫(yī)師可以方便地進(jìn)行PACS和RIS系統(tǒng)相關(guān)軟件模塊的操作。單機(jī)雙屏(一臺(tái)主機(jī)配置兩臺(tái)顯示器)的工作站構(gòu)型應(yīng)該是一個(gè)較為可取的配置,其可以為診斷醫(yī)師提供同時(shí)執(zhí)行RIS診斷報(bào)告過程和PACS軟拷貝影像瀏覽過程的能力,同時(shí)雙屏也可以提供較之單屏更大的影像瀏覽和顯示空間,有利于診斷過程的操作和執(zhí)行。目前通行的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)如Windows 98、Windows 2000和Windows XP均可容易的實(shí)現(xiàn)單機(jī)雙屏構(gòu)型配置。推薦醫(yī)院在進(jìn)行PACS工作站規(guī)劃時(shí)選擇單機(jī)雙屏的影像工作站構(gòu)型。

4. 醫(yī)學(xué)影像瀏覽服務(wù)系統(tǒng)

現(xiàn)代PACS的管理和應(yīng)用范疇已經(jīng)擴(kuò)展至整個(gè)醫(yī)院信息化環(huán)境,PACS影像除了應(yīng)用于影像學(xué)科的影像診斷過程外,另一個(gè)重要的應(yīng)用領(lǐng)域是為醫(yī)院臨床診療過程提供網(wǎng)絡(luò)化的醫(yī)學(xué)影像學(xué)支持服務(wù)?,F(xiàn)在通常采用Web方式(Intranet方式)實(shí)現(xiàn),即在PACS系統(tǒng)框架內(nèi)建立一個(gè)提供醫(yī)學(xué)影像及其相關(guān)信息瀏覽服務(wù)的Web服務(wù)器,為醫(yī)院整體信息化環(huán)境提供影像、影像檢查及影像診斷報(bào)告的查詢和瀏覽功能。

醫(yī)院在執(zhí)行PACS的影像瀏覽服務(wù)系統(tǒng)規(guī)劃過程時(shí)主要需要著重關(guān)注以下幾個(gè)方面:

1. 影像流程設(shè)計(jì)與DICOM標(biāo)準(zhǔn)遵從:根據(jù)不同的影像數(shù)據(jù)流程考慮可能要求影像Web服務(wù)器提供不同的DICOM SOP遵從,通常情況下應(yīng)該支持下述DICOM SOP執(zhí)行:

a) Storage SCP:應(yīng)該要求支持醫(yī)院信息化環(huán)境中可能應(yīng)用的全部DICOM影像IOD類型的Storage SCP。執(zhí)行 Storage SCP可以接受來自PACS服務(wù)器的DICOM影像,即放射科PACS的影像可以通過DICOM通訊遷移一個(gè)拷貝至Web服務(wù)器管理環(huán)境。

b) Query/Retrieve SCU:執(zhí)行DICOM Query/Retrieve SCU使Web服務(wù)器可以直接向PACS服務(wù)器查詢并提取需要的影像。

2. 影像格式及壓縮方式的考慮:影像格式通常有兩種選擇,一是直接提供DICOM格式影像瀏覽;另外一種選擇是將DICOM影像轉(zhuǎn)換為JPEG等普通影像格式后提供瀏覽。推薦采用DICOM影像瀏覽方式,因?yàn)镈ICOM影像可以為瀏覽者提供更為豐富的患者及影像相關(guān)信息和操作功能。從減輕醫(yī)院信息化環(huán)境網(wǎng)絡(luò)干帶寬壓力以及保證瀏覽效率考慮,影像瀏覽服務(wù)通常需要對影像采用適當(dāng)倍率的壓縮(有損壓縮)后提供瀏覽,從安全的角度而言這也是必要的,目的是使這類向整個(gè)醫(yī)院信息化環(huán)境開放(共享)的影像不同于作為醫(yī)療檔案存儲(chǔ)的PACS服務(wù)器管理的原始影像。如果可能,應(yīng)該強(qiáng)調(diào)用戶可以自定義影像的壓縮倍率,以便可以容易的選擇提供適宜影像質(zhì)量的壓縮率。

3. 集成RIS系統(tǒng)的相關(guān)信息和數(shù)據(jù):除了提供影像的瀏覽服務(wù)以外,影像檢查相關(guān)的信息如診斷報(bào)告、檢查狀態(tài)信息等,也應(yīng)該可以通過該Web服務(wù)提供瀏覽服務(wù),這要求提供商能夠同時(shí)集成PACS和RIS的數(shù)據(jù)信息。

4. 影像數(shù)據(jù)瀏覽過程的用戶安全控制(影像工作站的控制和用戶權(quán)限的管理):影像在醫(yī)院整個(gè)信息化環(huán)境的共享,實(shí)際上相當(dāng)于在一定程度上對公眾環(huán)境開放,因此,是存在著安全問題的。目前通常采用的基礎(chǔ)安全管理方式包括兩類,一是影像瀏覽工作站側(cè)的控制,即通過軟件管理的途徑僅允許指定的工作站執(zhí)行影像瀏覽操作;另一個(gè)方式是用戶注冊及權(quán)限管理,即只允許通過專門管理的用戶注冊程序執(zhí)行注冊過程的用戶能夠執(zhí)行影像瀏覽操作。這兩者的結(jié)合,可以在一定程度上提供安全的保障。

5. 臨床影像瀏覽要求的顯示分辨率及工作站配置:根據(jù)ACR標(biāo)準(zhǔn),臨床影像瀏覽過程采用常規(guī)的PC顯示器分辨率可以滿足需求,因此,對影像瀏覽工作站通常沒有特殊的要求。但是,由于操作的數(shù)據(jù)是醫(yī)學(xué)影像,常常要求同時(shí)對數(shù)十幀以上的影像執(zhí)行操作和處理,因此,這類影像瀏覽工作站宜配置足夠的系統(tǒng)資源(如CPU、內(nèi)存及網(wǎng)絡(luò)接口帶寬等)。

二、 RIS系統(tǒng)

RIS系統(tǒng)的規(guī)劃對醫(yī)院及其醫(yī)學(xué)影像學(xué)科是一個(gè)需要予以相當(dāng)重視的內(nèi)容,這是因?yàn)镽IS系統(tǒng)的引進(jìn)和執(zhí)行是醫(yī)學(xué)影像學(xué)科信息化環(huán)境建立的關(guān)鍵組成,換言之,完成影像學(xué)科傳統(tǒng)的管理模式向數(shù)字化、計(jì)算機(jī)化管理模式的轉(zhuǎn)換過程,主要有賴于一套解決放射科整體工作流程的RIS系統(tǒng)的建立以及成功運(yùn)行。

RIS系統(tǒng)的規(guī)劃應(yīng)該強(qiáng)調(diào)兩點(diǎn):(1)流程化系統(tǒng)管理。要求對放射科整體工作流進(jìn)行管理、控制和操作,而不是簡單操作以工作站為中心的相對獨(dú)立執(zhí)行的功能模塊;(2) 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范的遵從和執(zhí)行?,F(xiàn)在討論RIS系統(tǒng)的規(guī)劃,存在兩個(gè)不可回避的內(nèi)容,即標(biāo)準(zhǔn)(DICOM/HL7)遵從及IHE流程方案的執(zhí)行能力。

1. IHE流程方案及標(biāo)準(zhǔn)(DICOM/HL7)遵從

IHE流程方案的支持及標(biāo)準(zhǔn)(DICOM/HL7)遵從對現(xiàn)代RIS系統(tǒng)規(guī)劃有相似的含義,因?yàn)镮HE定義的流程模型的基礎(chǔ)主要是通過標(biāo)準(zhǔn)(主要是DICOM和HL7標(biāo)準(zhǔn))的執(zhí)行完成數(shù)據(jù)信息在醫(yī)院信息化環(huán)境(著重在影像學(xué)環(huán)境)中優(yōu)化的執(zhí)行和通訊。醫(yī)院用戶執(zhí)行RIS系統(tǒng)規(guī)劃時(shí),應(yīng)重點(diǎn)要求和考慮兩點(diǎn):

1) 要求提供必要的DICOM SOP支持和HL7接口通訊能力。DICOM SOP遵從方面,現(xiàn)階段至少應(yīng)該提供Modality Worklist SCP和Modality Performed Procedure Step SCP的支持;HL7支持方面,在RIS-HIS通訊界面應(yīng)該能夠提供雙向(送出和接收)數(shù)據(jù)通訊的HL7接口能力,在RIS-PACS層面至少能夠提供單向(RIS至PACS)的HL7通訊接口。

2) 要求具備持續(xù)地跟蹤并執(zhí)行IHE流程方案的響應(yīng)能力。IHE的流程方案的定義是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化和增長的過程,RIS提供商要具備跟蹤并快速響應(yīng)和執(zhí)行新的流程方案的能力,除了對發(fā)展?fàn)顟B(tài)和動(dòng)向的把握以外,更重要的是需要對醫(yī)院尤其是醫(yī)學(xué)影像學(xué)科工作流程執(zhí)行的特點(diǎn)和需求的理解和把握。真正做到了對這類流程的理解,軟件的實(shí)現(xiàn)是比較容易的。由于IHE流程方案的發(fā)展是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程,在醫(yī)院用戶環(huán)境中的RIS系統(tǒng)的執(zhí)行(包括運(yùn)行管理、功能操作過程以及工作流程模型的設(shè)計(jì)和調(diào)整等)也應(yīng)該是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程,醫(yī)院在規(guī)劃時(shí)應(yīng)該對此予以關(guān)注和考慮。

2. 系統(tǒng)整體工作流程管理

RIS系統(tǒng)的規(guī)劃,必須強(qiáng)調(diào)實(shí)現(xiàn)對醫(yī)學(xué)影像學(xué)科整體工作流程執(zhí)行過程的管理,即在對影像學(xué)檢查實(shí)際流程中的各個(gè)環(huán)節(jié)的操作和處理上具備專門的功能模塊設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,同時(shí)應(yīng)強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)對各功能模塊執(zhí)行流程化的集中控制和管理,即集中式管理模式,軟件架構(gòu)通行采用Server/Client模式。集中式的管理使RIS常規(guī)工作流程中的各執(zhí)行環(huán)節(jié)的操作容易實(shí)現(xiàn)有效控制,同時(shí)亦能可靠地保障不同功能模塊之間的數(shù)據(jù)交互和通訊執(zhí)行的效率。

3. 其它相關(guān)因素考慮

1) 系統(tǒng)用戶化過程:RIS系統(tǒng)是一個(gè)用戶化需求相當(dāng)突出的信息管理系統(tǒng),一則因?yàn)槠潢P(guān)聯(lián)的信息管理流程較多(PACS系統(tǒng)及醫(yī)院環(huán)境其它信息管理系統(tǒng)),同時(shí),不同層次和規(guī)模的醫(yī)院均可能存在著大量個(gè)性化的流程執(zhí)行和應(yīng)用慣例方面的特殊要求。因此,醫(yī)院在規(guī)劃RIS系統(tǒng)時(shí),應(yīng)該對自己的具有個(gè)性化和特征性的一些運(yùn)行操作和管理模式做到心中有數(shù),并在擬就的需求規(guī)劃方案中予以強(qiáng)調(diào)和體現(xiàn)。由于用戶環(huán)境對RIS系統(tǒng)的需求存在著動(dòng)態(tài)變化的特點(diǎn),因此,有必要要求RIS系統(tǒng)提供商具備動(dòng)態(tài)地響應(yīng)用戶變化和新產(chǎn)生的需求的能力;從RIS系統(tǒng)的功能執(zhí)行方面,應(yīng)該要求RIS提供商的系統(tǒng)產(chǎn)品能夠賦予用戶充分的用戶化設(shè)置和定義的能力,譬如數(shù)據(jù)項(xiàng)(如檢查部位/檢查部門/申請科室/收費(fèi)/診斷模板等等)的自定義能力,以便提供靈活的系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)制適應(yīng)復(fù)雜的用戶環(huán)境需求。

2) 用戶權(quán)限管理:由于RIS系統(tǒng)的許多操作涉及患者醫(yī)療檔案數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、編輯和處理,因此,執(zhí)行嚴(yán)格的和獨(dú)立的用戶權(quán)限管理是必要的。醫(yī)院在執(zhí)行RIS系統(tǒng)規(guī)劃時(shí)應(yīng)該對此提出明確而具體的需求說明。

3) 與PACS、HIS系統(tǒng)的通訊和交互:RIS系統(tǒng)在一定意義上是連接HIS與PACS的一個(gè)中間環(huán)節(jié),在IHE流程執(zhí)行模型中這一特點(diǎn)尤為突出。因此,RIS必須具備相應(yīng)的功能執(zhí)行能力完成與不同狀態(tài)的HIS系統(tǒng)及PACS系統(tǒng)工作流的集成和數(shù)據(jù)通訊,理想情形,應(yīng)該是基于標(biāo)準(zhǔn)(主要是DICOM/HL7標(biāo)準(zhǔn))層面的集成。在IHE定義的流程,RIS系統(tǒng)與PACS系統(tǒng)至少需要在影像采集設(shè)備(Modality)、PACS服務(wù)器和影像工作站三個(gè)環(huán)節(jié)上實(shí)現(xiàn)集成和通訊。對于此項(xiàng),醫(yī)院在執(zhí)行系統(tǒng)規(guī)劃時(shí),應(yīng)該有適當(dāng)前瞻性的考慮并提出明確的需求陳述。

三、 結(jié)論與說明

總而言之,執(zhí)行醫(yī)學(xué)影像學(xué)信息系統(tǒng)(PACS和RIS)的引進(jìn)規(guī)劃對國內(nèi)醫(yī)院用戶是一個(gè)必要且有價(jià)值的過程和任務(wù),在系統(tǒng)的引進(jìn)之前完成一個(gè)基本滿足醫(yī)院相關(guān)需求的規(guī)劃文本,可以幫助醫(yī)院容易地界定將引進(jìn)的系統(tǒng)應(yīng)該達(dá)到的規(guī)模、實(shí)現(xiàn)的主要功能指標(biāo)和任務(wù)以及對于實(shí)際投資水平進(jìn)行預(yù)估和控制,同時(shí),規(guī)劃文本本身亦可以作為規(guī)范和保障系統(tǒng)引進(jìn)、實(shí)施過程的指導(dǎo)性文件。因此,有條件的醫(yī)院推薦在執(zhí)行系統(tǒng)引進(jìn)過程之前,對醫(yī)院的實(shí)際需求和PACS及RIS系統(tǒng)相關(guān)的技術(shù)要求進(jìn)行必要的歸納和準(zhǔn)備,咨詢該領(lǐng)域的專業(yè)人士和機(jī)構(gòu),爾后建立自己的PACS RIS系統(tǒng)規(guī)劃方案,這樣將會(huì)大大降低系統(tǒng)投資的風(fēng)險(xiǎn)和確保系統(tǒng)投資的有效性。



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