[医学]第十一章医学图像存储与通讯系统
图像存档和传输系统与信息放射学ppt课件
PACS构建的目的
处理以上的缺陷 提高任务效率 降低医疗本钱 保证和提高医疗质量
PACS的根本组成
计算机、通讯网络、存储介质、 图像数据获取和显示、图像数据紧缩 规范化协议 公用软件和系统集成
五、PACS的临床运用
丰富的图像处置功能，方便地进展影像 学诊断〔即：软读片〕
数字影像可提供比普通胶片更大的灰度 分辨率，这对影像诊断的协助是极大
PACS的根本知识及相关概念
HIS〔Hospital Information System〕 医院信息系统：它包括管理信息系统 (MIS) 和临床信息系统〔CIS〕
PACS的根本知识及相关概念
RIS〔Radiology Information System〕 放射信息系统：主要实现放射科内部任 务流程及管理的数字化和信息化。 RIS处理的是放射科内部除影像以外内容 的数字化管理。
PACS的根本知识及相关概念
PACS〔Picture Archiving and Communication System〕图像的存储与传 输系统。是以医学影像领域数字化、网络化、 信息化的趋势为要求；以数字成像技术、计算 机技术和网络技术为根底；以全面处理医学影 像获取、显示、处置、存储、传输和管理为目 的的综合性规划方案及系统，是医院整体数字 化、网络化的一个重要处理部分。
的
对原始图像进展加工和处置〔图像的分 割、交融、重建〕
将医学影像学图像以及诊断报告存储和 归档
五、PACS的临床运用
将医学影像学图像以及诊断报告传送至 其他临床科室
能协助制定各种临床综合治疗方案〔基 于医学图像交融、病灶定位、手术导航 技术等〕
可长期储存影像，便于影像的复制、查 询及管理
Standard
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。
医学图像存档及通信系统(PACS)
医学图像存档及通信系统图像存档及通信泵统(picture archiving and communication system，PACS)是近几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、处理、存储、传输、检索和管理的综合系统。
PACS更强调的是以数字化诊断为核心的整个影像管理过程。
PACS的主要功能和应用包括：①用计算机服务器来管理和保存图像，以取代传统胶片库；②医生用影像工作站来看片，以取代传统的胶片与胶片灯；③通过DICOM( digital ima-ging and communications in medicine，医学数字成像和通信标准)国际医疗影像通信标准和诊断工作站将全院各科室临床主治医师、放射科医师和专科医师以及各种影像、医嘱和诊断报告联成一网；④用Web、E-mail等现代电子通信方式来做远程诊断和专家会诊，以取代传统的胶片邮寄和电话、书信等；⑤用专业二维、三维分析软件辅助诊断；⑥用专业医疗影像诊断报告软件以取代传统录音和纸笔。
1．PACS的主要组成PACS的基本结构主要由图像采集部分、图像的存储和管理、图像的传输部分、图像的显示和处理部分以及图像的远程服务系统组成，如图11-5所示。
(l) 图像采集部分：通过影像采集工作站将影像设备产生的患者影像信息采集到计算机。
进入PACS的图像必须是符合DIC()M 3．0标准的数字化图像，而对于非数字化的图像必须经过数字化处理并转换成符合DIC()M 3．0标准的图像格式。
图11-5 PACS组成原理PACS的图像采集通常有如下4种方式：①符合DICOM3.O标准的图像采集：对于新的数字化成像设备，都有符合DICOM3.0的标准接口，可以直接与PACS连接，以通信方式获取文档，数据无损，这类数字设备是目前接入PACS的主流设备，它可以与PACS之间实现双向数据传输；②非DICOM标准的数字图像的采集：对于早期的影像设备输出的图像格式是模拟的或者是非标准的DICOM数字图像，这些图像必须经过DICOM重建器转换成DICOM图像，并结合患者的其他文字信息形成统一的格式存放到数据库，这种方法能保证图像的质量，数据的完整性也较好，但价格较高；③无数字接口的图像采集，即模拟信号源的采集：模拟接口首先要通过视频图像捕捉卡采集图像，然后通过各工作站上的静态／动态DICOM重建器，使其转换为符合DICOM 3.0标准的文件，这种方法适合于一些传统的医用影像设备所产生的模拟视频信弓源；④胶片的数字图像转换：使用高分辨率、快速、多页的数字化扫描仪将传统的胶片转换为数字图像，用于将放射影像储片库中的已有图片资料转换成数字化图像进行保存、处理、传输及阅读。
医学影像存储和通讯系统
第10卷 第1期 CT 理论与应用研究 V ol.10，No12001年2月（18～20） CT Theory and Applications Feb, 2001*2000-08-18收到本文稿。
1818医学影像存储和通讯系统胡伟标(浙江省台州医院设备科，317000)摘要：本文叙述了PACS 的发展和特点：DICOM3.0的现状；PACS 的通讯和存储技术；并对PACS 的效益进行评价和展望。
关键词：影像存储与通讯分析系统，医学影像，通讯技术Picture Archiving And Communication SystemHu Weibiao(Hospital of Tai zhou,zhe jiang Province,317000)ABSTRACT:This article described the development and character of Picture Archiving andCommunication System.The present information of Digital Image Communication in Medical3.0.The technology of the communication and archiving in PACS.It made the evaluation andprospect for profits of PACS.Keywords ：PACS ，Medical image ，Communication technique1 PACS 的发展和特点在医院的各种信息中最集中，数据量最大的为图像信息，它的数字化管理和通讯对医院的信息系统发展显得更为重要。
PACS （Picture Archiving and Communication System ）是图像存储和通讯系统的简称。
它首先要解决的是各种各样的影像设备（CT ，MR ，US ，DSA 等）的信息进入自己的系统。
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２、PACS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PACS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PACS与医 院其他信息系统结合是非常重要的。
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• 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。 • 一些医院为了解决这个问题，或采取在医生面前 放置多台设备的方法，或专门设计一些接口供系 19 统之间进行信息交换和同步。 ppt课件
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• ４、图像压缩技术 医学图像数据量之大是惊人的，建立PACS中的许多技术困难都与之有关，象图像 的存储、传输、显示等。如何能够对医学图像进行压缩，是多年来图像处理技术中 的一个重点研究的问题。随着计算机多媒体技术的发展，已经制定了许多图像压缩 的标准算法，如静态图像的JPEG标准，动态图像的MPEG1、MPEG2、MPEG4算 法等。这些算法在娱乐、游戏、INTERNET上得到了广泛的应用。
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• 医院应该加强信息系统建设的统一规划。医学影像系统管理的是医院信息中
的一个重要部分，由于其数据量巨大，对计算机系统、网络系统和存储等都带来 了许多问题。因此，产生了许多应用技术，如图像的预取技术、图像压缩技术 等。然而，作为医院信息系统中的一部分，图像信息与其他信息能够很好融合和 连接是PACS建设中一个不能忽视的问题。各个医院通过做好统一规划，避免 PACS与医院其他系统出现信息交换问题。
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。
医学图像存储与通信系统的应用及发展
传输 医学影像 和信息 的工业标准 。随着 Ｄ Ｉ Ｃ Ｏ Ｍ标准被众多 医疗设备 生产 商所接受 ，并在 医疗仪器 中得 到普遍 应用 ， 从 而促进 了 Ｐ Ａ Ｃ Ｓ系统 的发展。医学影像数字化及其计算机处
理， 为逐步或完全 取代胶 片 ， 建立无 胶片 医学 图像系统创造 了条件 。Ｐ Ａ Ｃ Ｓ的未来将是 区域 Ｐ Ａ Ｃ Ｓ的形成 ： 组建 本地 区、 跨地 区广域 网的 Ｐ Ａ Ｃ Ｓ网络 ， 实现全社会医学影像 的网络化 。
ＨＩ Ｓ ）共 同存在 ， Ｐ Ａ Ｃ Ｓ与 Ｒ Ｉ Ｓ和 ＨＩ Ｓ的融合 的程 度已成为衡 量其功能强大与否的重要标准 。
１ Ｐ ＡＣ Ｓ系统 构 建 原 则
Ｐ Ａ Ｃ Ｓ的应用极大地提高了放射科的工作效率 ，有效降
低 了患者的就诊 时间 ， 提高 了患 者满 意度 ， 提高 了医院知名 度。 传统 的胶片影像诊断模式不但耗时长 ， 缺乏灵活性 ， 而且 胶 片难管理 ， 容 易丢失 ， 这样将导致 很多珍贵 的诊 断信息不 能保存 。Ｐ Ａ Ｃ Ｓ采用无失真 图像压缩技术可 以将这些信息永 远保存 。 Ｐ Ａ Ｃ Ｓ系统实现了影像 的数字化存档 和传输 ， 大大加
３ Ｐ观的依据 ， 在很大程 度上减少 了 主观的因素。它将数字资料转化为计算机数字形式 ， 通过高 速计算机设备及通信网络 ， 完成对 图像 信息 的采集 、 储存 、 管 理、 处理及传输 等功能 ， 使 图像 资料得到有 效管理和 充分利
软件 系统 由图像 服务器 、 热备份服务 器 、 医院 Ｈ Ｉ Ｓ服务 器 及若 干个 医学 图像采集点 、 医生工作站组 成 ， 经过 中心集
线器构成 医院内部局域 网。通 过 Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ 的专 用接 口可以实
医学图像存档和传输系统与信息放射学
医学图像存档和传输系统与信息放射学第一节图像存档和传输系统图像存档和传输系统，即PACS是保存和传输图像的设备与软件系统。
当前，X线图像、CT与MRI大多仍是以照片形式于放射科档案室存档，容易变色、发霉而造成图像质量下降；需要时，要从档案室借调，占用很多人力，借调中，照片丢失或错拿时有发生，而且效率低。
由于影像诊断应用越来越普及，图像数量大增。
照片存档与借调工作量大且不便。
因此，人们提出了用另一种方式存放与传输图像，以使图像高效率使用并能安全保存。
由于计算机、存储装置和通信技术的发展，使这一设想成为可能。
一、PACS的基本原理与结构PACS是以计算机为中心，由图像信息的获取、传输与存档和处理等部分组成。
1．图像信息的获取CT、MRI、DSA、DR及ECT等数字化图像信息可直接输入PACS，而大量传统的X线图像需经信号转换器转换成数字化图像信息才能输入。
可由摄像管读取系统、电耦合器读取系统或激光读取系统完成信号转换。
后者速度快，精度高，但价格贵。
2．图像信息的传输在PACS中，传输系统对数字化图像信息的输入、检索和处理起着桥梁作用。
方法有：①网线(双绞线)，将影像以电信号形式通过网线联网完成信息传输，价格低廉，目前是连接桌面的主要手段。
②光导通信，将影像信息以光信号形式通过光导纤维完成信息传输，由于信息量大将成为PACS传输的主流。
②微波通信，将影像信息以微波形式进行传输，有如电视台发射电波，由电视机接收再现图像，速度快，成本高。
3．图像信息压缩与存储压缩方法现多用间值与哈佛曼符号压缩法，影像信息压缩1／5—1／10，仍可保持原有图像质量。
DIC()M3．o格式无损压缩目前仅能达到1／2-l／4。
图像信息的压缩存储非常必要。
因为，一帧X线照片的信息量很大，相当于1500多页400字稿纸写满汉字的信息量。
而一个30．48cm 光盘也只能存储2000张X线照片的信息。
图像信息的存储可用磁带、磁盘(硬盘)、磁盘阵列、光盘和各种记忆卡片等，磁盘阵列和磁盘是当前存储媒介的主流，磁带价格低廉，存储量大、可靠。
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二 DICOM标准
作用：专用于图像存储和传输的标准，可使PACS充分
利用各种先进的设备。
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三 PACS基本结构
采集系统 存储设备
服务器
通信网络
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三 PACS基本结构
1.服务器
传递客户请求信息，对系统进行管理、配置、调 度、响应、数据分发等。
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三 PACS基本结构
2.图像数据采集系统
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三 PACS基本结构
3.数据通讯网络
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提供应用程序 提供数据转换语法 管理设备间的会话 确保可靠地传输 数据路由到不同网络 实现点对点传输
传递数字信息到连 接的设备
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三 PACS基本结构
4.存储设备
光盘库
安全可靠性差、不方便调取
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课程小结
一、PACS概述； 二、DICOM标准； 三、PACS基本结构。
请认真阅读本章小结，完成课后思考题。
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优点：
①便于图像传递和交流 ②方便远程影像诊断、综合影像诊断、多学科会诊 ③部分无胶片化，降低成本 ④简化工作流程 ⑤方便患者，降低重拍概率 ⑥图文并茂 ⑦实时监控医疗设备工作状态与工作量
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一 概述
发展：
第一代 1991年
UCLA研制 放射科专用
第二代 1996年 UCSF研制 其余临床科室可用 未形成统一流程协议
第三代 1998年 DICOM和医疗卫生综合标准 安全、可靠、稳定、方便
速度↑，存储量↑，图像质量↑，三维重建、图像 融合、计算机辅助诊断
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一 概述
功能：
①图像的获 取与传输
②图像管理
③图像处理 与显示
④图像存储
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一 概述
分类：
科室级 PACS 全院级
区系统
学习目标
1.掌握PACS的定义，熟悉其功能； 2.了解DICOM3.0标准的功能； 3.了解PACS的基本结构。
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主要内容
一、PACS概述； 二、DICOM标准； 三、PACS基本结构。
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一 概述
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一 概述