医学图像存储与传输系统概括
医学影像存储与传输系统(PACS)
医学影像存储与传输系统（PACS）一、PACS中心存储与服务器1. 本系统提供7*24小时不间断服务；2. 本系统具有分级存储管理能力，采取多级分布式存储管理体系；3. 本系统具有冗余和容错能力；4. 本系统可根据客户需求配置；5. 本系统支持影像数据和数据库的自动备份；6. 本系统支持对日志记录、查询和管理；7. 本系统支持所有符合DICOM标准的影像设备的DICOM协议以及WORKLIST功能；8. 医院的PACS/RIS系统支持与医院信息平台对接，实现各种信息的交换和共享；9. 系统支持各类具备DICOM接口的医学影像设备接入，包括CT、MR、CR、DR、DSA、ECT、PET/CT、数字乳腺、数字胃肠、具有DICOM接口的US等；支持各类非标准DICOM接口的图像及视频设备接入，如无DICOM接口的超声、病理、内镜、心电、脑电等；10. 本系统支持获取并存储DICOM标准输出设备的影像数据；11. 本系统支持Worklist 设备自动传递DICOM Worklist基本信息，支持中文病人名与拼音的自动转换,避免设备端（只支持拼音）的信息重复输入；13. 本系统提供DICOM Modality Worklist SCP工作清单列表功能；14. 本系统通过自定义机制，对无Worklist的非DICOM设备关联病人信息。
二、登记工作站1. 系统支持获取调用HIS中的患者的基本信息；2. 本系统支持检查预约和取消；3. 本系统支持通过HIS系统直接预约，自动获取门急诊和病区电子申请单；4. 本系统支持通过磁卡、条码输入、手工输入等方式进行登记；5. 本系统提供打印条码输出检查的基本信息；6. 本系统支持同时登记多个检查项目；7. 本系统支持确认、取消和改变检查；8. 自动显示和查询病人的检查情况和状态；9. 支持全键盘操作；10. 系统可分别提供当天已登记、已检查、已完成患者列表和总数。
三、影像工作站1. 系统支持各类彩色显示器和高分辨率黑白医用专业显示器；2. 支持通过缩略图对患者、检查、序列进行快速导航；3. 支持加载检查/序列；4. 系统支持选取和操作单幅图像、整个检查/序列、当前显示页或全部图像；5. 支持浏览灰度和彩色图像；6. 支持用户自定义的显示布局；7. 支持手动调整图像的显示顺序；8. 支持多序列的图像显示在同一窗口内；9. 支持同一窗口内同一检查的多序列图像同步滚动对比；10. 提供点CT值/点灰阶值测量；11. 本系统支持显示图像的DICOM信息；12. 本系统支持恢复原始图像功能；13. 本系统支持鼠标滚轮、键盘快速翻阅图像；14. 本系统支持随鼠标移动方便调节交互式窗宽/窗位；15. 本系统支持同一屏幕同一影像的多窗调节；16. 可根据影像设备，摄片部位预设窗宽/窗位值；17. 本系统支持显示时，图像自动适应窗口；18. 本系统支持图像移动；19. 本系统支持缩小/放大、感兴趣区缩放、局部放大镜、顺时针/逆时针旋转、水平翻转/垂直翻转、文字注释、图形、箭头标注，可手画线、在图像上任意添加、删除、编辑、移动任何一个标注、可以显示或隐藏图像上的标注、显示文字的字体、大小、颜色自定义等；20. 本系统支持距离测量、角，度测量、椭圆测量、任意形状面积测量等测量方式；21. 本系统支持DICOM动态图像的播放。
PACS系统
PACS系统医疗PACS（Picture Archiving and Communication System，医疗影像存储与传输系统）本是图像管理系统的一种，与数字图书馆、电视媒体等行业的数据管理应用一样，需要对大量数据进行数字化保存。
由于这类应用中很多数据在平时很少访问，因此无需进行在线存储，但如果采用离线存储，又不能实现快速的随机访问，所以此类应用通常采用近线存储结构，将非常用数据采用磁带或光盘作为存储介质，通过完善的联机索引机制以及磁盘缓存机制，使磁带或光盘中的数据在访问时可以获得接近在线数据访问的性能。
近线存储是PACS的首选与其他图像管理系统稍有不同的是，医疗PACS的文件组织粒度有些特殊。
所以医疗PACS系统中的数据保存量大，数据量增长速度快，而且它们在生成之后就作为归档数据，不允许对其进行改动，平时访问的频率又较低。
根据这些情况，医疗PACS系统通常采用近线存储结构，即使用分层存储管理（Hierarchical Storage Management，简称HSM）技术。
HSM服务可以自动将不常用的数据从昂贵的磁盘迁移到光盘库或磁带库上，并能根据用户定义的规则实现数据迁移，同时能够提供其他复杂的存储管理功能，如异构存储间的虚拟存储合并等。
一个完整的医疗PACS系统组成一个完整的医疗PACS系统由硬件、数据库、应用界面等部分组成。
其中硬件平台的选择是重头，主要包括硬盘和外部存储设备。
PACS系统中存放元数据的商用数据库是其中最重要的部件之一，它将为每个PACS检索点创建一条相应的记录，以检索到原始数据。
在硬件设备和数据库之间，还有一个关键环节，那就是存储管理软件。
该层面的软件主要任务是在大型存储设备上构建虚拟的文件系统，让直接面向用户的应用软件可以在该层面上直接运行，而无需考虑底层硬件设备的配置与控制。
在存储管理软件之上的内容管理软件与数据库并列，只是该内容管理软件其实就是直接面向用户的一个MIS系统，其结构与标准的MIS系统没有什么大的差别。
pacs系统的工作原理
pacs系统的工作原理
PACS，即Picture Archiving and Communication System（图像存档与通信系统），是医疗领域中常用的数字化医学图像存储和传输系统。
它的工作原理可以
简单地分为三个主要步骤：图像获取、存储和传输。
首先，PACS系统通过医疗设备（如X射线机、CT扫描仪或磁共振成像仪）
来获取医学图像。
这些设备生成的数字图像会被传输到PACS系统中。
医学图像可以是各种模态，如放射学图像、超声图像或核医学图像。
然后，PACS系统将这些图像存储在中央数据库中。
这个数据库由存储服务器
组成，可以集中存储大量的医学图像数据。
这些图像可以被组织成患者的文件夹，方便医生和其他医疗专业人员进行访问和查看。
通过数据库和图像索引，用户能够根据患者姓名、病例号或日期等关键信息进行检索。
最后，PACS系统通过局域网或广域网将存储在中央数据库中的图像传输到其
他地方。
这使得医生能够远程访问患者的医学图像，即使他们不在医院内部也能进行诊断。
此外，PACS系统还支持与其他医疗信息系统（如电子病历系统）的集成，方便医生对患者的全面诊疗。
PACS系统的工作原理实现了医学图像的数字化、存储和远程访问，大大提高
了医疗图像管理的效率和便捷性。
同时，它也为医生提供了更好的诊断工具，使得患者能够获得更准确和迅速的医疗服务。
PACS复习重点
第一章绪论1、PACS的定义医学图像存储和传输系统。
主要包含医学图像获取、大容量数据存贮、图像显示和处理、数据库管理及影像传输网络等5个单元。
2、PACS基本构成：P7图1.1。
三个子系统（含具体组成内容）及其功能。
1）图像获取子系统：包括成像设备和图像获取接口。
- 图像获取子系统基本功能:图像获取接口与成像设备进行通信，获得图像数据，并同时进行一系列不要的预处理和信息格式的转换，并最终将图像数据发送给PACS控制器。
2）PACS控制器（也可称PACS服务器集群）：三个主要组件为数据流控制器、数据库服务器、图像存档系统。
–PACS控制器基本功能：从图像获取接口得到图像，提取图像文件中的文本描述信息；更新网络数据库；存档图像文件；对数据流进行控制；使数据在适当的时间发往要求的显示系统；自动从存档系统中获取必要的对照信息；执行从显示工作站或其他控制器发出的文档读写操作。
3）图像显示子系统：包括显示预处理器、显示工作站缓存以及显示工作站。
- 图像显示子系统基本功能：从PACS控制器获取信息；提供PACS数据库查询接口；数据库查询结果显示；图像组织；图像增强处理；图像测量和标注；文档编辑和报告生成。
3、PACS的软件功能结构：PACS的数据构成1）医学图像的辅助病案信息（文本文件）：包括病人基本信息、医生信息、诊断分析信息等。
1）医学图像数据（图像文件）：所有类型的医学图像数据第2章数字医学图像及其获取1、模拟图像和数字图像的概念–模拟图像就是人们在日常生活中接触到的各类图像，如传统光学照相机所拍的照片、早期医学X光摄影、病理图像、心电图等图形图像，以及眼睛所看到的一切景物图像等，它们都是由各种表达连续变化的色彩、亮度（灰度）的模拟信息组成的图像。
–数字图像是指存储在计算机中的一组数字信息的集合，这些数字通过计算机处理后能够再现的图像。
数字图像信息往往是通过扫描仪、数码照相机、数字医疗设备等技术手段采集或转换后生成的数字图像信息，这些数字图像信息是由离散的像素点矩阵组成的二维数组表示的计算机信息的集合。
医学影像设备学第9章图像存储与传输系统
医学影像设备学第9章图 像存储与传输系统
本章介绍医学影像设备学中的第9章，探讨图像存储与传输系统的定义、意义 以及医学图像的存储过程。
数字影像存储的优势
1 容量
数字存储提供了庞大且灵活的存储空间，使得大量的医学图像可以被保存。
2 检索
数字化的影像存储系统允许快速的图像检索和访问，提高了工作效率。
3 备份
3 磁带库
适用于长期归档和备份， 具有较大存储容量和较低 的成本。
医学影像传输的效率与速度
效率提升
数字化的传输系统提供了快速的图像传输和共享， 加速了医学影像的工作流程。
• 更高的工作效率和准确度 • 迅速获取远程专家的意见和建议
传输速度
优化网络配置和传输协议，确保医学影像在传输过 程中低延迟、高速稳定。
数字存储可以轻松地进行备份和恢复，避免了传统胶片存储的繁琐过程。
图像存储的主要挑战
1 数据安全
保护患者的隐私和敏感信息，以及防止未经授权的访问和篡改。
2 存储成本
大量的医学图像需要大容量的存储设备，增加了成本和维护的复杂性。
3 数据完整性
确保图像的质量和完整性，避免数据损坏和丢失。
图像存储的类型
未来趋势与展望
人工智能
机器学习和深度学习技术的发展将为医学影像 存储与传输带来更多的智能化和自动化。
远程监控
随着互联网和移动技术的发展，医生可以随时 随地远程监控和访问患者的医学图像数据。
区块链技术
区块链可以提高医学图像的数据安全和隐私保 护，防止数据篡改和未经授权的访问。
虚拟现实
虚拟现实技术将医学影像的可视化和操作带入 一个全新的层次，提供更直观和沉浸式的体验。
• 大容量图像的快速传输 • 高清晰度图像的无损传输
转载医学图像存储与传输系统（PACS）
转载医学图像存储与传输系统（PACS）第⼗⼀章医学图像存储与传输系统(PACS)第⼀节绪论随着现代医学科技的迅速发展，计算机信息技术已越来越⼴泛地渗⼊到医学领域。
在影像医学⽅⾯，突出表现为越来越多的成像⽅式在向数字化技术转化，数字化放射学、数字化影像科室乃⾄数字化医院已成为医疗卫⽣信息化的发展⽅向。
图像存储与传输系统(Picture Archiving and Communication System, PACS)是专门为医学图像管理⽽设计的包括图像存储、检索、传输、显⽰、处理和打印的硬件和软件系统。
其⽬标是为了有效地管理和利⽤医学图像资源。
PACS的建⽴对医学图像的管理和疾病诊断具有重要意义。
它实现了⽆胶⽚的电⼦化医学图像的管理，解决了迅速增加的医学影像的存储、传送、检索和使⽤问题。
采⽤⼤容量磁盘和光盘存储技术，克服了胶⽚存档时间长、存储空间⼤的问题；实现了⾼速检索，避免了胶⽚丢失；可以实现同⼀病⼈相关医学图像的整理归档，简化了数据管理；充分利⽤多模式显⽰、图像增强和计算机辅助诊断等技术，提⾼了图像诊断能⼒；电⼦通信⽹络⽀持多⽤户同时处理，利⽤计算机对图像进⾏处理提⾼了诊断能⼒，并可接⼈远程医疗系统实现远程会诊；分布式医学图像数据库便于实现医学数据共享，从⽽提⾼了医院的⼯作效率和诊断⽔平。
⼀、 PACS的产⽣和发展PACS的概念提出于80年代初。
1982年1⽉国际光学⼯程协会(SPIE)在美国主办的第⼀届国际PACS研讨会正式提出了PACS这⼀术语。
建⽴PACS的想法主要是由两个因素引起的：⼀是数字化影像设备，如CT设备等的产⽣使得医学影像能够直接从检查设备中获取；另⼀个是计算机技术的发展，使得⼤容量数字信息的存储、通讯和显⽰都能够实现。
在80年代初期，欧洲、美国等发达国家基于⼤型计算机的医院管理信息系统已经基本完成了研究阶段⽽转向实施，研究⼯作在80年代中就逐步转向为医疗服务的系统，如临床信息系统，PACS等⽅⾯。
医学影像系统PACS基础知识
医学影像系统PACSPACS是英文Picture Archiving & Communication System的缩写，中文可译为"图像存档与通信系统"。
它是将占医院全部医疗信息量80%以上的医学影像信息实现网络化管理的一项信息工程，代表着国际医院影像信息建设的发展方向。
PACS工程的实施，将会确立医院医学影像存储与传输的数字化、信息化管理模式，使医学影像资源得到最充分的利用，提高全院医生的综合诊治水平，使医院各种影像设备本应发挥的社会效益和经济效益得到最大化发挥。
PACS系统实现了无胶片的电子化医学图像的管理，解决了迅速增加的医学影像的存储、传送、检索和使用问题；利用计算机对图像进行处理，为计算机辅助诊断敞开了大门；并可接入远程医疗系统实现远程会诊；分布式医学图像数据库便于实现医学数据共享，从而提高医院的工作效率和诊断水平。
近十年来，PACS在欧美国家的医院信息化建设中已被广泛应用，并投巨资加以实施。
医院信息系统全面解决方案在我国，传统的手工保管影像资料的方式仍占主要地位，胶片容易污损、丢失的问题始终困扰着每一位医生，由于许多重要的影像信息没能得到很好的保存和利用，给临床、教学和科研造成很大的损失；病人影像资料在影像科室与临床科室之间的传递完全由病人或病人家属、护士来回奔跑完成，工作效率低下，无法做到影像资料的真正共享。
实施PACS会彻底改变这种状况，为我们带来许多意想不到的方便。
(1).对医院管理者实施PACS，能最大限度减少胶片使用量及洗片费用、存片空间等，为医院节约大量开支；提高工作和管理效率，确切掌握医院影像设备的使用情况。
(2).对放射科医生随时获取图像，节约工作时间，提高工作效率；可以在任意地方阅片（而不是仅在阅片室），便于科室医生会诊；迅速获取病人历史资料以及参考病历，辅助准确诊断；通过网络可以得到或提供临床专家服务，实现远程影像会诊。
(3).对临床医生更快、更便捷获取病人影像信息；随时了解病人各方面病情情况。
简述医学影像存储与传输系统的特点
简述医学影像存储与传输系统的特点一、引言医学影像存储与传输系统（Medical Imaging Storage and Transmission System，MIST）是指用于医学影像数据的存储和传输的系统，它包括了医学影像的获取、处理、存储、检索和传输等多个环节。
随着医疗信息化建设的不断深入，MIST已成为现代医疗领域中不可或缺的重要组成部分。
本文将从以下几个方面对MIST的特点进行详细阐述。
二、特点1. 大数据量医学影像数据通常具有大数据量、高分辨率等特点，因此需要大容量的存储介质来存储这些数据。
同时，在数据传输过程中也需要考虑到网络带宽和速度等因素，以保证数据能够及时、快速地传输。
2. 多种格式不同类型的医学影像有着不同的格式，如CT图像、MRI图像等。
因此，在MIST中需要支持多种格式的影像，并能够进行相应处理和转换。
3. 安全性要求高由于涉及到患者隐私等敏感信息，MIST在设计上需要考虑到安全性问题。
对于患者信息和影像数据都需要进行严格保密，并采取相应措施防止数据泄露和非法访问。
4. 高可靠性和稳定性医学影像数据是医生进行诊断的重要依据，因此在MIST中需要保证数据的高可靠性和稳定性。
一旦出现数据丢失或损坏等情况，将会对医生的诊断产生极大影响。
5. 多用户支持在医院内部，不同科室和医生需要共享同一份患者影像数据，因此MIST需要支持多用户同时访问和使用。
同时，在数据传输过程中也需要考虑到多用户同时访问可能带来的网络拥堵问题。
6. 高效性由于医学影像数据的特点，MIST需要具备高效性。
在存储、检索和传输等环节中都需要采用相应的技术手段以提高效率。
例如，在存储方面可以采用压缩算法来减小存储空间；在检索方面可以采用分布式检索技术来提高检索速度；在传输方面可以采用多线程传输技术来提高传输速度等。
7. 可扩展性随着医疗信息化建设的不断深入，MIST所需处理的数据量也会不断增加。
因此，在MIST的设计上需要考虑到可扩展性问题，以便在未来能够满足更大规模的数据处理需求。
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▪ 对ＣＴ、ＭＲＩ影像，几何精度为512×512，灰 阶分辨率为4096级；
▪ 对超声、内窥镜影像，几何精度为320级-512级， 灰阶为256级彩色影像，这类影像还需要是 16~30幅/秒连续的动态影像；
▪ 对病理影像，几何精度为512×512或1K×1K，具 有灰阶分辨率为256级的彩色图像。
▪ 随着Ｘ光检查、ＣＴ、ＭＲＩ、超声、胃肠镜、血 管造影等影像学检查的应用也越来越普遍。在传统 的医学影像系统中，影像的存储介质是胶片、磁带 等。
▪ 例如图像存储介质所占的空间不断增加，给存放和 查找带来了严重的问题；
▪ 各种不同检查的图像分别存放，临床医生要同时参 考同一病人不同检查所产生的影像时往往借阅困难；
２、与其他系统的信息交换问题
医院信息系统是一个整体，我们建立的主要 目的也是为医生提供医疗、教学和科研所 需要的信息。医生在看检查图像的同时， 也非常需要了解检查报告、病人的病历等 其他信息。因此，将与医院其他信息系统 结合是非常重要的。
▪ 国外一些发达国家在处理这个问题时遇到了很大 的麻烦。一方面由于欧美等发达国家原来已经建 立了基于大型机的集中式医院管理信息系统，这 在技术上与现在的图形工作站系统连接存在一定 难度。另一方面由于在早期系统设计时并未考虑 到要与这些新的系统交换信息，在整体规划上没 有一个统一的信息交换标准，造成了各个系统之 间连接难题。
▪ 传统图像存储和管理的独占性使得图像的丢失概率
▪ 由于医学图像数据量大，需要大容量 的存储设备，高性能的显示设备和高 速的计算机网络，高昂的费用曾经是 建立的主要障碍。随着计算机技术的 发展，计算机和通讯设备的性能价格 比迅速提高，高性能的计算机设备的 价格已经可以逐步为一些经济条件较
二、医学影像系统的发展历史概况
▪ 的概念提出于80年代初。建立的想法主要是 由两个主要因素引起的：
▪ 一是数字化影像设备，如设备等的产生使得医 学影像能够直接从检查设备中获取；
▪ 另一个是计算机技术的发展，使得大容量数字 信息的存储、通讯和显示都能够实现。
▪ 在80年代初期，欧洲、美国等发达国家基于大型 计算机的医院管理信息系统已经基本完成了研究 阶段而转向实施，研究工作在80年代中就逐步转 向为医疗服务的系统，如临床信息系统，等方面。 在欧洲、日本和美国等相继建立起研究的实验室 和实验系统。随着技术的发展，到90年代初期已 经陆续建立起一些实用的。
▪ 影像做为医疗诊断的主要依据时，数字化后的影像 必须反映原始图像的精度；
▪ 作为医疗中的一般参考时，数字化影像可进行一定 的压缩，以减少对信息资源的占用；
▪ 作为教学参考时，数字化影像只要能够保留影像中 教学所需要的部分内容，允许对数字化的影像有比 较大幅度的有损压缩。
▪ 不同的医学影像对数字化的精度要求也不同，常 见有：
▪
▪ 标准也在不断的更新，它所支持的医学影像种类也 不断地增加，已经从原来标准只支持放射影像扩展 到支持内窥镜、病理等其他影像。也有学者在研究 处理医学图形、声音等信息。
▪ 同时也有人研究与其他医学信息传输标准的沟通备
▪ 我国的医院信息系统发展较晚，现在所使 用的信息系统平台、网络技术都能够支持 信息系统的应用和。因此，重要的一点就 是需要做好医院信息化建设的整体规划， 使信息系统能够和今后逐步建立的各个系 统顺利地连接，避免国外系统所遇到的麻 烦。
▪ 随着网络技术的发展，人们认识到仅有图像格式 标准还不够，通讯标准在中也起着非常重要的作 用。随即在1993年由和在2.0标准的基础上，增 加了通讯方面的规范；
▪ 同时按照影像学检查信息流特点的模型重新修改 了图像格式中部分信息的定义，制定了 3.0标准。
▪ 目前，一些主要的医疗仪器公司，如、、西门子、 柯达等，所生产的大型影像检查设备都配有支持 标准的通讯模块或工作站，也有许多专门制造影 像系统的公司生产支持标准的影像处理、显示、 存储系统。
▪ （1）定义了包括病人信息、检查信息和相关图 像参数的图像头数据以及图像本身数据的图像格 式。
▪ （2）定义了图像通过用点对点方式、网 络方式、文件方式等进行交换的方法和规 范。标准采用了面向对象的方法，将真实 世界的模型抽象成为不同层次的对象模型， 使图像的采集、存储、通讯更加便于计算 机进行处理。它目前有14章，同时采用分 章节更新的方法，能够随应用的发展而不 断发展。
▪ 在80年代中后期所研究的医学影像系统主要采用 的是专用设备，整个系统的价格非常昂贵。
▪ 到90年代中期，计算机图形工作站的产生和网络 通讯技术的发展，使得的整体价格有所下降。
▪ 进入90年代后期，微机性能的迅速提高，网络的 高速发展，使得可以建立在一个能被较多医院接 受的水平上。
1982年美国放射学会（）和电器制造协会（） 联合组织了一个研究组，1985年制定出了一 套数字化医学影像的格式标准，即1.0标准， 随后在1988年完成了2.0。
▪ 尽量采用通用的信息交换标准，模块化设 计，尽可能与信息系统一体化是建设时在 技术上要认真考虑的问题。
▪ 1、标准化技术
▪ 标准化技术的应用在建立中是非常重要的，使用 工业标准能够使所建系统充分利用各种先进的设 备，并能够充分集成各个公司所开发的采集系统、 图像管理系统、显示系统、打印系统等。标准是 医学影像数据交换的主要标准，其核心内容是：
一.医学影象系统概述
医学影像系统通常称为医学影像计算机存档与传输 系统（ 简称），是使用计算机和网络技术对医 学影像进行数字化处理的系统。其目标是用来代替 现行的模拟医学影像体系。 它主要解决 医学影像的采集和数字化 图像的存储和管理 数字化医学图像的高速传输， 图像的数字化处理和重现
▪ 根据医学影像实际应用的不同目的，数字化的影像 可分为三个精度等级：
第十三章医学图像存储与传输系统
▪ 一、医学影像系统概述 ▪ 二、医学影像系统的发展历史概况 ▪ 三、当前在中应用的主要技术和设备 ▪ 四、医学影像系统建设应采取的策略 ▪ 五、的影像存储和传递形式 ▪ 六、系统的组成 ▪ 七、类型及特征 ▪ 八、系统管理结构模式 ▪ 九、目前存在的问题 ▪ 十、的发展趋势 ▪ 十一、医学数字图像通讯（）标准