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PACS和RIS的技术进展 JB Wang (王景白), Ph.D., 美国深思公司 CTO & CEO 中国 PACS 论坛总版主(JB)
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PACS - 医疗影像管理与通信系统 主要功能 Picture Archiving and Communications System
用计算机影像服务器来取代传统胶片库 用影像工作站来取代传统的胶片与胶片灯 用 DICOM 和 HL7 标准将全院临床、放射和专科以及各种影像、医嘱和诊断报告联成一网 用 Web 等现代电子通讯方式来做远程诊断和专家会诊, 取代胶片邮寄、电话、书信 用专业二维、三维分析软件辅助诊断
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用专业影像诊断报告软件取代传统录音和纸笔
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RIS – 放射信息系统 主要功能和应用包括： 病人影像检查预约 影像设备管理与预定 医嘱的输入与管理 病人与设备预约的管理
影像诊断报告和生成与管理 划价、收费 国内 RIS 还要做中文– 拼音翻译
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PACS 诞辰 20 周年 1970 年代 CT、超声波与核医学问世
1980 年代出现了核磁共振 (MRI)、CR 和数字减影 (DSA)。 1982 年 SPIE 开了第一届国际 PACS 研讨会 1983 年美国陆军研制远程放射诊断系统 1985 年美国陆军研制成功 DIN-PACS 1985 年University of Washington 和Georgetown 大学 开始研究 PACS 1995 年第一代商业 PACS 产品问世
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相关计算机技术发展 70 年代以 IBM 和 DEC mainframe (主机 ) 为主，终端机只能显示 80 行文字
80 年代出了有图像功能的 Unix 工作站、苹果 Macintosh 和 IBM 兼容个人电脑 1981 年 TCP/IP协议与ARPANET诞生 1992 年出了 Mosaic 浏览器 1990 年中末 Internet 进入民用普及
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RIS 比 PACS 早(IDX 为例) 1974 年开始在 DEC 微型机 (mini computer) 上开发医疗信息软件
1976 年安装了第一台医生收费系统 1985年安装了第一套 HIS 和 EMR 系统 1991年IDXRad (原名 DECRad)RIS上市 2002年IDX年销售4亿6千万美元 ($460M)，共有 4900名员工 (今年超过 5000)
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PACS 影像模式支持的发展 PACS 一般指放射科 CR/DR、CT 和 MR 用的 PACS
然而超声波、心导管、核医学、PET等不在放射科但也是诊断疾病的重要手段 专用于超声波、心导管、核医学/PET 的往往叫 mini PACS 欧美市场有少数厂家做全院 PACS，支持所有的影像模式和院区之间联网
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PET 全身扫描—肿瘤诊断和检测
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PET-CT 融合兼顾病变和组织
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心脏超声波动态显示
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为什么 PACS 易局限于放射科 超声波、核医学、PET、心导管等的原理和应用与 CT/MR/CR/DR 不兼容
要有很强专业知识来开发这些功能 要有特殊专业经验来推销这类产品 对大公司投资太大、市场太小 内窥镜和病理显微不被认为放射类
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核医学心肌灌注 (stress-rest)
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门控量化分析动态显示
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灌注量化分析
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用普通 PACS 显示核医– 无意义
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内窥镜– 非放射
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PACS 图像传输技术发展 图像和信息传输标准：DICOM 3.0、HL7 a HL 7 – Health Level 7
80’s – 90’s 1985 1988 1993 2003 厂家自定义格式/协议 ACR-NEMA 1.0、2.0 DICOM 3.0 HL 7 – Health Level 7 RIS-PACS 沟通: Worklist, MPPS, HL7 图像显示一致性、IHE、HL7 3.0 新发展
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PACS 图像归档的技术发展 内部存储格式标准化为 DICOM 3.0 采纳标准压缩算法来压缩图档
三级储存模式 (在线、近线和离线) 已经转变成两级 (在线和备份) 用 RAID (冗余存储磁盘阵列) 加 NAS (Network Attached Storage) 或加 SAN (Storage Area Network) 加磁带备份(或网路数据中心备份)
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图像显示和处理技术的发展 基本显示功能大家有：缩放、移动、镜像、反相、旋转、滤波、锐化、伪彩、播放、窗宽窗位调节 ；长度、角度、面积测量等；以及标注、注释功能 基本界面标准化：右键滑鼠调窗宽窗位；系列对比、同步翻页；CT/MR 定位线显示 DICOM 新加 Hanging Protocol、Grayscale Softcopy Presentation State、Print Presentation LUT 计算机辅助诊断功能：自动计算心室容量、喷射指数；标注血管狭窄区、钙化位置、肺癌乳腺癌可疑点等等；提供 PET SUV 值和 CT 值；三维显示等
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CT 头颅
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MR 脊椎
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PACS 远程诊断技术发展 远程诊断最常用于临床主治医师看报告/图像和放射科医生从家里或旅馆应急远程诊断
几年前远程诊断开始用浏览器，常用技术是WEB CGI、Java Applet 或ASP 当前远程诊断的走向是浏览器自动 plug-in ActiveX 瘦终端软件加 image streaming
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纯 WEB 很方便
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Active X 远程2D/3D
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PACS 计算机平台技术的发展 1990 年代中、高档 PACS 影像工作站和服务器大多基于 Unix
1990 年代末开始出现 Windows 平台 PACS 图像服务器、工作站和网关 目前几乎所有 PACS 厂家都转向 Windows 平台，GE、西门子、Agfa、飞利浦、Fuji 也不例外 计算机技术更新很快 过去3-4 年里 CPU 更新了几代快了 10 倍、内存大了 32 倍、硬盘大了十几倍、新型 LCD屏幕分辨率高了 3 倍，价格一落千丈
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PACS 平台技术更新比较 1999 年 浙江某医院进口一套PACS：7台图像显示工作站用 Dell PC平台，CPU为PII 400,内存为64M，硬盘为10G，19寸1024X768显示器。服务器一级为 20G的RAID,二级为 32槽磁光盘塔，每槽2.3G (共 90.3G) 今天类似成本：CPU P5 4.02GHz，内存为 2GB,硬盘为 120GB，20寸 1600 x 1200 LCD，分辨率为。服务器 2TB 磁盘阵列，可用 NAS/SAN “无限”扩充。 也就是说，成本不变 4 年工夫 CPU 快了 10 倍、内存大了 32 倍、硬盘大了 12 倍、屏幕是崭新 LCD 技术、分辨率高了 2.44 倍！ 存储量提高 23 倍！
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PACS、RIS 与 HIPAA HIPAA 全称 Health Insurance Portability and Accountability Act of 1996 简化管理 (Administrative Simplification) 是 HIPAA 的一个重要部分要，提出要采纳标准 隐私法 (privacy rule) 是HIPAA的另一重要部分，也就是只有病人本人或经书面授权者才有权取得他们的健康资料 HIPAA 在美国是个推动 EMR, HIS, RIS 和 PACS 普及的强大动力之一
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RIS 技术的发展 中国卫生部规范要求 RIS 功能：预约登记、分诊、诊断报告生成、报告模板定义、查询功、统计
RIS 要能与 HIS 沟通 (HL7) RIS 要能与影像设备和 PACS 沟通 (DICOM Modality Worklist)，最好 brokerless 根据 HISMSS 2003 情况，RIS 在朝 Web 和瘦终端方向发展
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预约
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半自动生成报告
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工作流和PACS、HIS、RIS 整合 整合得好，下列流程病人资料只要输入一次
主治医师看病时可能决定让病人去照 CT 护士按医师医嘱通过 RIS 预约 CT 检查 放射科用 RIS 确认病人会在预约时间来做检查 做检查时技师从 RIS 上下载病人资料，然后开始影像 放射科医师打诊断报告，病人离开放射科。 主治医师从 RIS/PACS 里调出放射诊断报告和相关图像，作最后治疗方案决定。 整合的标准是 DICOM, HL7, 然而 DICOM 和 HL7 是两个不同的世界 IHE 从中撮合
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国内PACS & RIS实际问题分析 国内 PACS & RIS 市场还在起步 影像设备合理上线 针对国内病人多，考虑用计算机辅助诊断软件
厂家有待医疗行业化，单靠 IT 和软件知识不行 用户消费水平要培养：产品尽量现成、专业、经过锤炼的，便宜货往往不便宜 项目不要贪大求全，PACS 能立即上线最好。搞个特大项目，系统还没完全上线就过时了 影像设备合理上线 既然还要印胶片可否先免了 CR 和 DR？ 先上CT、MR、ECT、PET、DSA、高档超声波 视频适用超声波、内窥镜、DSA，不适用其他 针对国内病人多，考虑用计算机辅助诊断软件
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结论 PACS 是因为数字影像设备的到来而到来的，现在购买 PACS 水到渠成
当今PACS 不应当是单纯放射科的，也应有意义地包括核医学、PET、超声波、心导管、内窥镜和病理显微镜等等 HIS、RIS、影像设备和 PACS 之间数据流和医院工作流要畅通 PACS & RIS 软硬件技术发展和更新得很快,医院要注重短线效益
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附录一：关于美国深思公司 Thinking Systems Corporation 1997年成立于美国佛罗里达州
创建人是有丰富第一手医疗影像设备设计和开发经验的华人学子 全模式 Thinking PACS 2001年4月通过 FDA 510(k)目前在北美和台湾上市 用户包括耶鲁大学、斯坦福大学、多伦多大学、约翰霍普金斯大学和纽约州立大学附属医院，Radiologix 等几十家
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附录二：关于中国 PACS 论坛 中国 PACS 论坛 www.cnpacs.org 是一个完全中立的学术性论坛
讨论内容包括DICOM、HL7、IHE、HIS、RIS、PACS、医疗信息研究生课题等 到 8月30日建坛四个半月、注册会员逾1000 人，会员与来访者遍布全球 论坛讨论非常活跃，是个知识共享和寻求答案的好去处
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