,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第九章,PACS系统图像存档及通信系统,1,第九章PACS系统图像存档及通信系统1,知识点介绍,图像存档与通信系统，,Picture Archiving and Communication System,，简称,PACS,。,本节将介绍,PACS,概念。,随着医学图像技术的发展和,PACS,的出现，需要在同一终端上显示不同设备的图像，建立统一的图像显示和传输标准，即,DICOM,标准,。,本节还将介绍,PACS,的关键技术及,PACS,系统结构与功能。,2,知识点介绍图像存档与通信系统，Picture Archivi,第一节,PACS,概念及目标,3,第一节 PACS概念及目标3,PACS,的定义,PACS(Picture Archiving and Communication Systems),中文全称为图像存档及通信系统，它是专门为图像管理而设计的包括图像存档、检索、传送、显示、处理和拷贝或打印的硬件和软件的系统。其目的是为了有效的管理和利用医学图像资源。,第一节,PACS,概念及目标,4,PACS的定义PACS(Picture Archiving,PACS与医院信息系统,PACS,与临床信息系统（,Clinical Information System,CIS,）、放射学信息系统,(Radiology Information System,RIS),、医院信息系统,(Hospital Information System,HIS),、实验室信息系统（,Laboratory Information System,LIS,）同属医院信息系统。,5,PACS与医院信息系统PACS与临床信息系统（Clinica,PACS作用,主要任务就是把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（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。,6,PACS作用 主要任务就是把产生的各种医学影像（包括核磁,PACS的功能,PACS,系统是利用计算机信息技术，将不同型号、类别、地点的设备产生的图像，在统一的数字图像格式标准下，进行存储，按用户需求检索、调阅，用户可以在自己的终端上对图像作各种处理，辅助诊断和治疗。,图像保存的传统介质采用的是胶片、照片或纸张等，其缺点是成本高，效率低；保存场地需不断增加，保管不易；需防蛀、霉变、丢失；图像复制、传递不便，历史图像检索困难。,PACS,彻底改变了传统的图像保存和传递方式，数字图像保存在磁盘、磁带、光盘上，占地小，成本低，保存时间长。,7,PACS的功能 PACS系统是利用计算机,利用计算机信息技术可以高速、高效的检索、复制、传递图像，真正实现了医学图像信息资源的共享。图像的跨科室、医院、地区流动，减少了等待检查结果的时间，方便了医生检索相关图像，有利于迅速诊断和治疗，无损、高效的图像传输，提高了远程会诊的质量。,计算机强大的图像处理功能，可以在读片终端上对图像做各种处理，进行更细致的观察，具有更多的图像显示方式：三维重建、虚拟内窥镜、图像融合等等，提供了更多的信息。将人类在利用医学图像诊断和治疗上的知识积累，转变为计算机软件，使医学图像诊断治疗技术走向更深的层次。在图像信息越来越多的今天，让计算机成为图像的第一读者，也将成为可能。,8,利用计算机信息技术可以高速、高效的检索、复制、传递图像，真正,PACS,的发展历史及当前的发展状况,从,PACS,的技术发展来看，可分为三个阶段,第一阶段（,80,年代中期,-90,年代中期）,第二阶段（,90,年代中期,-,上世纪末）,第三阶段（上世纪末,-,现在）,9,PACS的发展历史及当前的发展状况从PACS的技术发展来看，,第一阶段（,80,年代中期,-90,年代中期）,计算机自身性能有限，,CPU,主频仅几十兆，内存只有,64,兆字节，而且价格昂贵。研究主要集中在如何用有限的计算机资源处理大容量的数字图像，如用各种算法优化、硬件加速等。而显示技术也不能保证图像显示的一致性。因为没有统一的标准，不同设备的图像交换困难，,DICOM,标准开始出现。,这一时期的,PACS,系统以单机为主，速度慢，功能单一，基本上没有,RIS(Radiology Information System),显示质量不高，人们普遍认为不可能用软拷贝代替胶片。,PACS,显然不能满足临床的需要。,10,第一阶段（80年代中期-90年代中期）计算机自身性能有限，C,第二阶段（,90,年代中期,-,上世纪末）,计算机技术、网络技术的发展，特别是,PC,机性能的大大提高，使,PACS,用户终端的速度和功能加强了。,而显示技术的发展和显示质量控制软件的出现，图像显示质量基本达到读片要求，,PACS,的诊断价值开始得到临床的认可。应诊断报告和信息保存的要求，,RIS,系统出现。,临床的应用使人们关注工作流的问题，即在检查登记、图像获取、存储、分发、诊断等等的步骤中,PACS,如何与,RIS,沟通，提高工作效率。,11,第二阶段（90年代中期-上世纪末）计算机技术、网络技术的发展,第三阶段（上世纪末,-,现在）,DICOM,标准被广泛接受，,PACS,、,RIS,开始与,HIS,全面整合，,PACS,被用于远程诊断。显示质量控制软件技术的进一步发展，新的显示设备的出现，淡化了温度、寿命对显示器显示质量的影响。,PACS,系统中引进临床专用软件，以利于辅助诊断和治疗。,无胶片化的进程，促使人们开始研究,PACS,系统的安全性。,12,第三阶段（上世纪末-现在）DICOM标准被广泛接受，PACS,PACS,建设目标,为医学影像管理服务,为临床诊断服务,为远程医疗服务,13,PACS 建设目标为医学影像管理服务13,PACS,的相关标准,、,DICOM,标准：医学数字成像和通信标准。,早期的医学图像设备所产生的图像格式是由生产厂商各自定义的，无统一标准并相互保密。随着医学图像技术的发展和,PACS,的出现，需要在同一终端上显示不同设备的图像，建立统一的图像显示和传输标准。,14,PACS的相关标准 、DICOM标准：医学数字成像和通,医学数字成像和通信标准,(Digital Imaging and Communication in Medicine,，,DICOM),是由美国放射学院（,American College of Radiology,，,ACR,）和美国国家电器制造学会（,National Electrical Manufacturers Association,，,NEMA,）组成的联合委员会，于,1982,年开始研制，并逐渐完善和发展所形成的医学数字图像及传输标准。,目的是为推动在不同设备、型号或生产厂家之间的、开放式的医疗数字影像的传输与交换，促使,PACS,的发展并和其他各种医院信息系统的整合，允许所产生的信息能广泛地经由不同的设备来访问。,15,医学数字成像和通信标准(Digital Imaging an,该标准于,1985,年公布,1.0,版（,ACR-NEMA V1.0,）,1988,年公布,2.0,版（,ACR-NEMA V2.0,），,1989,年因增加与,HIS/RIS,联接的内容而改名为,DICOM,。,随着技术和应用的发展，,DICOM,标准也在不断扩充和更新，现在已公布的,DICOM3.0,版，内容从只提供点对点的通信标准，扩充到开放式系统互联,OSI(Open System InterConnection),以及,TCP/IP,等计算机网络的工业标准，从只支持放射图像到支持内窥镜、病理等其他图像。,HIS:Hospital Information System,（医院信息管理系统，简称,HIS,）,;,LIS,是,laboratory information system(,实验室信息系统的简称。,),16,该标准于1985年公布1.0版（ACR-NEMA V1.0）,DICOM,标准内容,第,1,部分 给出了标准的设计原则。,第,2,部分 介绍了,DICOM,标准的一致性概念。,第,3,部分 描述了信息对象的定义方法。,第,4,部分 服务类的说明。,第,5,部分 数据结构及语意。,第,6,部分 数据字典。,第,7,部分 消息,(message),交换。,第,8,部分 消息交换的网络通讯支持。,第,9,部分 说明,DICOM,如何支持点对点消息通信的服务和协议。,第,10,、,11,、,12,部分 定义了,DICOM,文件的存储方式。,第,13,部分,DICOM,打印管理的点对点通信支持。,第,14,部分 说明了灰度图像的标准显示功能。,17,DICOM 标准内容第1部分 给出了标准的设计原则。17,第,1,部分 给出了标准的设计原则,，定义了标准中使用的一些术语，对标准的其它部分作了简要概述。,第,2,部分 介绍了,DICOM,标准的一致性概念,，如何制订并描述,DICOM,产品。包括选择什么样的信息对象,(information object),、服务类,(service class),以及消息传递（,massage transfer,）等。一致性是指遵守,DICOM,标准的设备能够互相连接、互相操作的能力。,第,3,部分 描述了信息对象的定义方法,，对数字医学图像存储和通信方面的信息对象提供了抽象的定义。,18,第1部分 给出了标准的设计原则，定义了标准中使用的一些术语,第,4,部分 服务类的说明,。服务类可简单地理解为,DICOM,提供的命令或提供给应用程序使用的内部调用函数。,第,5,部分 数据结构及语意,。描述怎样对信息对象和服务类进行构造和编码。,第,6,部分 数据字典,。这样在,DICOM,设备之间进行消息交换时，消息中的内容具有明确的无歧义的编号和意义，可以相互理解和解释。,19,第4部分 服务类的说明。服务类可简单地理解为DICOM提供,第,7,部分 消息,(message),交换。,消息是两个符合,DICOM,标准的应用实体,(application entity,，,AE),之间进行通讯的基本单元。该部分定义了,DICOM,命令的结构,(,该命令若结合相关数据即组成子一个,DICOM,消息,),，同时也定义了在医学图像环境中的应用实体用于交换消息的协议握手,(association negotiation),方式。,第,8,部分 消息交换的网络通讯支持。,说明了在网络环境下的通讯服务和支持,DICOM,应用、进行消息交换的上层协议。,第,9,部分 说明,DICOM,如何支持点对点消息通信的服务和协议,。,20,第7部分 消息(message)交换。消息是两个符合DIC,第,10,、,11,、,12,部分 定义了,DICOM,文件的存储方式，,包括可移动存储介质、,DICOM,文件集、文件存储格式等。,第,13,部分,DICOM,打印管理的点对点通信支持。,第,14,部分 说明了灰度图像的标准显示功能。,现在，越来越多的医疗设备厂商宣布支持,DICOM,标准，遵从,DICOM,标准生产的设备，可以方便地与其他设备和系统进行通信和交换产生的图像。而,PACS,系统以,DICOM,标准为基础，才能具有更好的开放性和扩展性。,21,第10、11、12部分 定义了DICOM文件的存储方式，包,PACS,系统在物理结构上采用各种网络将不同类型的计算机连接起来，包括医学成像设备、图像采集计算机、,PACS,控制器,(,包括数据库和存档管理,),、以及图像显示工作站。下图为,PACS,系统的组成及数据流。,第二节,PACS,的组成及功能,HIS/LIS,成像,系统,图像采集,计算机