［医学图象信息系统三素
－－质量 速度 投资评估］
海第二医科学附属瑞金医院计算机中心 姚志洪 索仲良 200025
摘
医学图信息系统（PACS）已成医院信息系统（HIS）远程医疗缺少重组成部分医学图象疾病诊断重直接影响诊断正确性数字医学图象质量医学图象信息系统第素图象传输医院信息网络通信瓶颈正确投资评估推广应PACS关键HIS 设计实施程中必须充分考虑PACS种需求统规划统设计
关键字
医学图 PACS 医院信息系统 HIS
概述
年着数字成技术计算机技术网络技术进步医学图象信息系统迅速发展PACS ( Picture Archiving and Communication Systems 医学影存档通信系统 )中重组成部分旨解决医学图获取显示存贮传送理等问题然目前国尚未见套完整PACS存着样样问题始终医学图象信息化标志PACS直医学图象专家床医师关心热点已引起医疗卫生部门医学研究单位计算机公司高度重视PACS已成HIS（Hospital Information System医院信息系统）远程医疗缺少重组成部分
医学图信息系统利体器官组织X射线 超声波光线散射透射反射吸收特性发展起种医学图技术体骨骼脏器官疾病损伤进行诊断定位提供效手段迄止医学图成处理技术已历整整世纪发展程前期发展中医学图分辨率清晰度诊断技术显著改进提高种新医学图成造影术（例核医学放射性元素示踪造影超声波探查窥镜技术）相继问世胶片医学图采集显示储存传输技术突破性进展国医院中占导位信息时代根克服传统医学图系统中成问题开辟医学图信息系统发展新里程崭新医学图成技术系统医学诊断床治疗医学研究提供精确医学图信息进提高医学图资源价值效率医学图信息数字化计算机处理技术根改变传统医学图采集显示存储传输模式逐步实现胶片数字化建立胶片医学图系统创造条件种计算机技术网络技术基础医学图存储通信系统应运生
二．医学图象信息系统定义框架
目前止医学图信息系统尚统严格定义 名称种医学图存储通信系统数字电子学技术计算机技术网络技术应医学图数字化储存通信医学图资源充分利医学图信息系统数字形式保存图信息医院科室城市国家全世界医疗机构通计算机局部网电话网Internet 等远程通信网络实时传输医学图信息医学图信息系统破时间域限制类医护员病提供时高质量诊断治疗护理计算机软硬件技术媒体技术通信技术高速发展医学社会需求断增长医学图信息系统包含容功已远远超越PACS原含义
1993年诞生统医学图相关信息格式交换方法标准DICOM 30(Digital Imaging and Communication in Medicine医学数字图象通信标准)DICOM 30国厂商生产医疗诊断治疗设备提供医学图象数字通信接口标准医学图象设备采DICOM30标准图数格式数国际互联网传输国际互联网计算机实时接受图文字表格数动态图声音视频等媒体信息符合DICOM 30医疗设备医院接受医学图信息系统网络通信采TCPIP协议
医学图信息系统图象数采集系统显示系统储存系统通讯网络系统等组成
三医学图象质量医学图象信息系统第素
数字医学图象床医生专家进行疾病诊断重数字图象质量优劣直接影响医生诊断数字医学图象质量医学图象信息系统第素
图二图三分表示分辨率灰度量化级情况医学图象质量图中清楚分辨率灰度量化级越高图象质量越提高分辨率灰度量化级改善医学图象效措施带数字图象存储容量增加
a) 256 dpi b) 32 dpi c) 16 dpi d) 8 dpi e) 4 dpi a) 256级 b) 32 级 c) 16 级 d) 8 级 e) 4 级
图二 采样密度（分辨率）图象效果 图三 256分辨率情况量化灰度级获图象效果
数字医学图象特点：二高（高分辨率高精度数量）
CTMRI等成技术般512×512象素分辨率12位灰度级断层扫描图信息进行数字化采集次采集4080帧层位片帧图512×512点40帧总长约20M80帧长40M实际应中常1024称1k帧2k×2k×12位胸片(2Byte字单位存储)约需8M存储容量种医学图象容量表：
医学影信息容量表
名 称
幅图象容量
次图象数
总容量
DSA
512×512×8
1540
410MB
MRI
256×256×12(16)
60
8MB
CT
512×512×12(16)
40
20MB
CR
2048×2048×12
2
16MB
X光片数字化
2048×2048×12
2
16MB
美国Johs Hopkins医院进行次实验：120例X线片（中60例易判断阳性病例60例疑点病例）然医师分成两组分轮流分辨率2000×2400×12 bit80朗伯高亮度高分辨率诊断工作站读软拷贝图观片灯读硬拷贝X线片读片结果表明两组读硬拷贝胶片读软拷贝图更准确种差严重影响床诊断该院认高分辨率诊断工作站读软拷贝图急诊室初步诊断
CR般接受完全代 X线胶片 X线胶片具更高精度某条件求采4k×4k（1k1024）图保证诊断信息丢失目前2k×2k图分辨力便初步诊断存问题例观察气胸肺间质异常骨骼细微裂纹时需分辨率4K×4K×12 bit数字监视器乳房肿瘤测定够乳房胶片发现微钙化灶簇度低乳腺肿瘤求高达6K×6K×12 bit数字显示点阵目前种监视器达
目前国PACS远程医疗系统集成商数字化医学图质量床求解够普遍采普通非X线专业板扫描仪扫读X线片没技术措施情况微机监视器读医学影（般分辨率800X600高1280X1024）作疾病诊断显然负责
数字化医学图象质量评估应引起足够重视工作站显示器集片盒相机洗片机观片灯诸功身分辨率度亮度噪声失真等性坏直接影响着终诊断结果
传统医学图诊断荧光屏胶片灯箱组合模式进行计算机技术医学图观察提供数字图信息监视器胶片数字化仪监视器组合模式极方便加速医学图资源形成周转调阅计算机软硬件技术媒体技术发展医学图显示提供种图监视器图工作站例高速高分辨率医学图形工作站分辨率25k×25k亮度100FL（普通显示器50－60）瞬时显示整幅图部分医学图象说基满足诊断求
空间分辨率灰度量化级提高图数量急剧增加PACS说意味着存储容量图传送需时间增加高压缩图压缩算法缓解传送速度数存储限制种处理图质量降影响诊断结果医学图象信息系统中应量采低压缩失真压缩
医学图显示技术完成胶片模拟图种模式数字图等软拷贝显示务外承担图处理务例压缩解压窗口（Window）／层位（Level）选择控制变焦(Zoom)全景(Pan)直三维图重构等简便快捷床医生准确诊断提供效工具
四医学图象信息系统瓶颈图象传输
医学图象精度高数量医学图象通信存储带困难图象通信成医学图象信息系统瓶颈
图通信 PACS中重组成环节 PACS环节相更广泛医学外技术(特计算机网络现代通信技术)发展成果中启示支持时直接引先进成果
医院般利计算机局域网 (LAN)实现医学图病案等软拷贝传输远程医疗中通广域网（WAN） INTERNET进行通讯网络环境坏影响医学图象传输速度传输速度快图象显示快通常床医生希秒钟图象历史图象允许较长时间（2－3分钟）
数字图象许方面胶片图优越图数获取需做胶片节省时间节约材料 PACS采数字存储通硬盘存储光盘存储磁带存储存储空间存取传递速度方面胶片强紧急抢救情况急救室放射科联网旦拍摄完毕医生工作站病数字图象进行诊断传统胶片系统法实现传统胶片系统需工查找存放传递容易造成胶片错放丢失PACS中存档图通计算机程序迅速存放避免图象错放丢失问题PACS病关信息类相关图某时期做组CT图组织起提高图象资料理效率外利存档图仅供床医生查询病关数数字图象放射医生诊断报告现场医生种资料进行会诊PACS前检查检查关报告时显示医生病病史综合解医生加快采取措施
医院局域网络ICUCCU科室图终端图工作站联起实现图病案等软拷贝较短时间病种资料目前医院局域网干网部分采100M太网工作站采10M太网接口工作站数效传输速率1－3MB秒传输张8MX光片需3－8秒传输CT（40M）片需14－40秒采ATM技术（干155M622M工作站25M）传输速度明显提高目前国医院局域网水远远落国外医学图象传输成PACS瓶颈
图远程传输利公电话交换网卫星通信INTERNET广域网实现目前国远程医疗通信手段通传输速率336K秒电话线实现传输速率较低传输时间较长传输张8MX光片约1时长时间确实难接受国医学图象远程通信问题医学图象进入宽带通信远程医疗走实关键
五投资评估医学图象信息系统推广应关键
西方发达国家相中国济发展水较低医院济承受力般较弱目前济情况绝数医院负担起PACS昂贵价格X射线胶片图数字化仪CR系统存储系统图象服务器图象工作站PACS软件等相昂贵实施PACS项目前应进行投资回报评估财务证行性调研确定PACS系统配置证集成商方案方实施医院PACS系统起步究竟PACS会医院带少效益难确定定量分析PACS投资效益评估较困难必须
PACS效益：
1目前情况医院实现胶片化现实实现理胶片化行传统工作模式医院留底保存影存储硬盘中减少胶片费降低影科室营成
2理胶片化减少激光相机洗片机磨损延长设备寿命降低材料消耗利保护环境减少设备维护费
3减少胶片理员减少胶片存贮空间
4PACS放射科医师床医师间影通信传输效率提高够更快作出诊断缩短病均住院天数加快床位周转率增加收治住院病数间接增加医院济效益时减少病医疗费产生良社会效益
PACS投资较组建时需谨慎直接效益见图三投资维护费较图：
图(1)中前期投资费PACS高传统方法图(2)中维护费PACS传统低图(3)表明二项费总计年胶片消耗量直接关5万张年时总费持5万张年PACS总费较低越越利见门急诊量住院病综合性三级甲等医院胶片专科医院（胸科医院等）组建PACS利般性医院应量力行
目前国医院中PACS 刚刚起步正处研究试验阶段技术难度投资医院通信基础环境（网络环境）较差济条件限建设PACS 需谨慎建议国条件医院作研究试验切莫追求时髦浪费量力物力目前根国实际情况应搞HIS 较网络环境PACS真正发挥作体现价值HIS 设计实施程中必须充分考虑PACS种需求统规划统设计
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［医学图象信息系统三素
－－质量 速度 投资评估］
海第二医科学附属瑞金医院计算机中心 姚志洪 索仲良 200025
摘
医学图信息系统（PACS）已成医院信息系统（HIS）远程医疗缺少重组成部分医学图象疾病诊断重直接影响诊断正确性数字医学图象质量医学图象信息系统第素图象传输医院信息网络通信瓶颈正确投资评估推广应PACS关键HIS 设计实施程中必须充分考虑PACS种需求统规划统设计
关键字
医学图 PACS 医院信息系统 HIS
概述
年着数字成技术计算机技术网络技术进步医学图象信息系统迅速发展PACS ( Picture Archiving and Communication Systems 医学影存档通信系统 )中重组成部分旨解决医学图获取显示存贮传送理等问题然目前国尚未见套完整PACS存着样样问题始终医学图象信息化标志PACS直医学图象专家床医师关心热点已引起医疗卫生部门医学研究单位计算机公司高度重视PACS已成HIS（Hospital Information System医院信息系统）远程医疗缺少重组成部分
医学图信息系统利体器官组织X射线 超声波光线散射透射反射吸收特性发展起种医学图技术体骨骼脏器官疾病损伤进行诊断定位提供效手段迄止医学图成处理技术已历整整世纪发展程前期发展中医学图分辨率清晰度诊断技术显著改进提高种新医学图成造影术（例核医学放射性元素示踪造影超声波探查窥镜技术）相继问世胶片医学图采集显示储存传输技术突破性进展国医院中占导位信息时代根克服传统医学图系统中成问题开辟医学图信息系统发展新里程崭新医学图成技术系统医学诊断床治疗医学研究提供精确医学图信息进提高医学图资源价值效率医学图信息数字化计算机处理技术根改变传统医学图采集显示存储传输模式逐步实现胶片数字化建立胶片医学图系统创造条件种计算机技术网络技术基础医学图存储通信系统应运生
二．医学图象信息系统定义框架
目前止医学图信息系统尚统严格定义 名称种医学图存储通信系统数字电子学技术计算机技术网络技术应医学图数字化储存通信医学图资源充分利医学图信息系统数字形式保存图信息医院科室城市国家全世界医疗机构通计算机局部网电话网Internet 等远程通信网络实时传输医学图信息医学图信息系统破时间域限制类医护员病提供时高质量诊断治疗护理计算机软硬件技术媒体技术通信技术高速发展医学社会需求断增长医学图信息系统包含容功已远远超越PACS原含义
1993年诞生统医学图相关信息格式交换方法标准DICOM 30(Digital Imaging and Communication in Medicine医学数字图象通信标准)DICOM 30国厂商生产医疗诊断治疗设备提供医学图象数字通信接口标准医学图象设备采DICOM30标准图数格式数国际互联网传输国际互联网计算机实时接受图文字表格数动态图声音视频等媒体信息符合DICOM 30医疗设备医院接受医学图信息系统网络通信采TCPIP协议
医学图信息系统图象数采集系统显示系统储存系统通讯网络系统等组成
三医学图象质量医学图象信息系统第素
数字医学图象床医生专家进行疾病诊断重数字图象质量优劣直接影响医生诊断数字医学图象质量医学图象信息系统第素
图二图三分表示分辨率灰度量化级情况医学图象质量图中清楚分辨率灰度量化级越高图象质量越提高分辨率灰度量化级改善医学图象效措施带数字图象存储容量增加
a) 256 dpi b) 32 dpi c) 16 dpi d) 8 dpi e) 4 dpi a) 256级 b) 32 级 c) 16 级 d) 8 级 e) 4 级
图二 采样密度（分辨率）图象效果 图三 256分辨率情况量化灰度级获图象效果
数字医学图象特点：二高（高分辨率高精度数量）
CTMRI等成技术般512×512象素分辨率12位灰度级断层扫描图信息进行数字化采集次采集4080帧层位片帧图512×512点40帧总长约20M80帧长40M实际应中常1024称1k帧2k×2k×12位胸片(2Byte字单位存储)约需8M存储容量种医学图象容量表：
医学影信息容量表
名 称
幅图象容量
次图象数
总容量
DSA
512×512×8
1540
410MB
MRI
256×256×12(16)
60
8MB
CT
512×512×12(16)
40
20MB
CR
2048×2048×12
2
16MB
X光片数字化
2048×2048×12
2
16MB
美国Johs Hopkins医院进行次实验：120例X线片（中60例易判断阳性病例60例疑点病例）然医师分成两组分轮流分辨率2000×2400×12 bit80朗伯高亮度高分辨率诊断工作站读软拷贝图观片灯读硬拷贝X线片读片结果表明两组读硬拷贝胶片读软拷贝图更准确种差严重影响床诊断该院认高分辨率诊断工作站读软拷贝图急诊室初步诊断
CR般接受完全代 X线胶片 X线胶片具更高精度某条件求采4k×4k（1k1024）图保证诊断信息丢失目前2k×2k图分辨力便初步诊断存问题例观察气胸肺间质异常骨骼细微裂纹时需分辨率4K×4K×12 bit数字监视器乳房肿瘤测定够乳房胶片发现微钙化灶簇度低乳腺肿瘤求高达6K×6K×12 bit数字显示点阵目前种监视器达
目前国PACS远程医疗系统集成商数字化医学图质量床求解够普遍采普通非X线专业板扫描仪扫读X线片没技术措施情况微机监视器读医学影（般分辨率800X600高1280X1024）作疾病诊断显然负责
数字化医学图象质量评估应引起足够重视工作站显示器集片盒相机洗片机观片灯诸功身分辨率度亮度噪声失真等性坏直接影响着终诊断结果
传统医学图诊断荧光屏胶片灯箱组合模式进行计算机技术医学图观察提供数字图信息监视器胶片数字化仪监视器组合模式极方便加速医学图资源形成周转调阅计算机软硬件技术媒体技术发展医学图显示提供种图监视器图工作站例高速高分辨率医学图形工作站分辨率25k×25k亮度100FL（普通显示器50－60）瞬时显示整幅图部分医学图象说基满足诊断求
空间分辨率灰度量化级提高图数量急剧增加PACS说意味着存储容量图传送需时间增加高压缩图压缩算法缓解传送速度数存储限制种处理图质量降影响诊断结果医学图象信息系统中应量采低压缩失真压缩
医学图显示技术完成胶片模拟图种模式数字图等软拷贝显示务外承担图处理务例压缩解压窗口（Window）／层位（Level）选择控制变焦(Zoom)全景(Pan)直三维图重构等简便快捷床医生准确诊断提供效工具
四医学图象信息系统瓶颈图象传输
医学图象精度高数量医学图象通信存储带困难图象通信成医学图象信息系统瓶颈
图通信 PACS中重组成环节 PACS环节相更广泛医学外技术(特计算机网络现代通信技术)发展成果中启示支持时直接引先进成果
医院般利计算机局域网 (LAN)实现医学图病案等软拷贝传输远程医疗中通广域网（WAN） INTERNET进行通讯网络环境坏影响医学图象传输速度传输速度快图象显示快通常床医生希秒钟图象历史图象允许较长时间（2－3分钟）
数字图象许方面胶片图优越图数获取需做胶片节省时间节约材料 PACS采数字存储通硬盘存储光盘存储磁带存储存储空间存取传递速度方面胶片强紧急抢救情况急救室放射科联网旦拍摄完毕医生工作站病数字图象进行诊断传统胶片系统法实现传统胶片系统需工查找存放传递容易造成胶片错放丢失PACS中存档图通计算机程序迅速存放避免图象错放丢失问题PACS病关信息类相关图某时期做组CT图组织起提高图象资料理效率外利存档图仅供床医生查询病关数数字图象放射医生诊断报告现场医生种资料进行会诊PACS前检查检查关报告时显示医生病病史综合解医生加快采取措施
医院局域网络ICUCCU科室图终端图工作站联起实现图病案等软拷贝较短时间病种资料目前医院局域网干网部分采100M太网工作站采10M太网接口工作站数效传输速率1－3MB秒传输张8MX光片需3－8秒传输CT（40M）片需14－40秒采ATM技术（干155M622M工作站25M）传输速度明显提高目前国医院局域网水远远落国外医学图象传输成PACS瓶颈
图远程传输利公电话交换网卫星通信INTERNET广域网实现目前国远程医疗通信手段通传输速率336K秒电话线实现传输速率较低传输时间较长传输张8MX光片约1时长时间确实难接受国医学图象远程通信问题医学图象进入宽带通信远程医疗走实关键
五投资评估医学图象信息系统推广应关键
西方发达国家相中国济发展水较低医院济承受力般较弱目前济情况绝数医院负担起PACS昂贵价格X射线胶片图数字化仪CR系统存储系统图象服务器图象工作站PACS软件等相昂贵实施PACS项目前应进行投资回报评估财务证行性调研确定PACS系统配置证集成商方案方实施医院PACS系统起步究竟PACS会医院带少效益难确定定量分析PACS投资效益评估较困难必须
PACS效益：
1目前情况医院实现胶片化现实实现理胶片化行传统工作模式医院留底保存影存储硬盘中减少胶片费降低影科室营成
2理胶片化减少激光相机洗片机磨损延长设备寿命降低材料消耗利保护环境减少设备维护费
3减少胶片理员减少胶片存贮空间
4PACS放射科医师床医师间影通信传输效率提高够更快作出诊断缩短病均住院天数加快床位周转率增加收治住院病数间接增加医院济效益时减少病医疗费产生良社会效益
PACS投资较组建时需谨慎直接效益见图三投资维护费较图：
图(1)中前期投资费PACS高传统方法图(2)中维护费PACS传统低图(3)表明二项费总计年胶片消耗量直接关5万张年时总费持5万张年PACS总费较低越越利见门急诊量住院病综合性三级甲等医院胶片专科医院（胸科医院等）组建PACS利般性医院应量力行
目前国医院中PACS 刚刚起步正处研究试验阶段技术难度投资医院通信基础环境（网络环境）较差济条件限建设PACS 需谨慎建议国条件医院作研究试验切莫追求时髦浪费量力物力目前根国实际情况应搞HIS 较网络环境PACS真正发挥作体现价值HIS 设计实施程中必须充分考虑PACS种需求统规划统设计
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