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医学全息影像技术8篇

时间:2023-09-19 15:44:15

医学全息影像技术

医学全息影像技术篇1

关键词:数字化放射医学影像;质量控制;管理措施

在我国数字技术不断发展的过程中,医学技术也在迅速进步,尤其是数字化放射医学影像技术,医疗管理部门必须根据其实际情况,对影像板扫描仪、影像阅读打印等系统进行严格管理,提升影像质量。

1 数字化放射医学影像技术的组成分析

数字化放射医学影像技术是由影像板、影像板扫描仪与影像后处理等系统组成,其工作原理就是将影像投影在影像板上面,然后进入扫描仪,通过激光扫描技术阅读数据,同时,利用光电途径将数据转换成为数字信号,在影像后处理站处理之后,通过显示器显示出结果,供给医生对其进行观察。目前,医疗机构在应用数字化放射医学影像技术的过程中,不能全面理解其组成理念,无法提升影像质量,甚至会出现临床医疗问题。因此,技术人员必须重视以下几点组成理念的理解:

1.1影像板 影像板是数字化放射医学影像技术中的重要组成部分,其中含有较多的微量元素化合物,包括Eu2等,属于一种晶体结构,在实际使用期间,可以有效记录影像,打破了传统胶片记录影像的局限性,重复使用次数大于一万次[1]。

1.2影像板扫描仪 此类技术可以将影像板记录的影像数据,准确的阅读出来,对于数字化放射医学影像质量的影响较大。影像板扫描仪是影像信息转换的重要依托,可以将其转化成为不同亮度的像素,将平面图像转化成为二维点阵。同时,影像板扫描仪会通过模拟数据方式,将每一个影像像素转化成为数据,将二维点阵转化成为矩阵,然后将矩阵传输到后处理工作站系统中,在对数据进行运算之后,得到不同的影像。影像板扫描仪具有较高空间分辨率优势,可以清晰反映出影像图形,明确影像指标的灰极度。同时影像板扫面衣还可以将数字化转化程度体现出来,扫描速度较高。对于空间分辨率而言,如果影像不清晰,影像板扫描仪就会利用较高的空间分辨率显现出影像。对于灰极度而言,影像板扫描仪会通过数字图像反应影像的呈现效果[2]。对于矩阵而言,影像板扫描仪可以通过亮化的扫描技术,形成良好的像素点阵,然后利用相关模拟技术将其转化为数字化的矩阵。此类运行方式,主要通过计算机实现,因此,必须要对像素点阵进行全面的数字化处理,才能提升影像板扫描仪的应用质量,体现出真实的影像数据信息。对于扫描速度与缓冲平台而言,缓冲平台容量较为重要,影像板扫描仪的处理能力可以通过缓冲平台容量体现出来,大型的影像板扫描仪在一个小时就可以达到100板的扫描效果。技术人员在应用此类技术之前,必须要将扫描IP板放置在缓冲平台上,然后利用机械自动扫描,充分发挥影像板扫描仪IP板功能作用,提升数据输送的自动化效率,以便于下一次对其进行应用[3]。

综上所述,在数字化放射医学影像技术实际应用的过程中,相关技术人员必须要全面控制组合结构的应用质量,制定完善的管理制度,在严格的管理工作下,提升数字化放射医学影像质量,增强其发展效果。

2 打号系统与预视系统的管理

在医疗机构技术人员应用数字化放射医学影像技术的过程中,必须要重视打号系统与预视系统的管理。然而,我国部分医疗机构在实际工作期间,无法提升打号系统与预视系统的管理效率,难以根据其实际要求开展相关工作,导致影像质量降低,因此,技术人员必须注重以下工作流程:打号系统就是将与影像有关的文字信息记录下来,技术人员必须要保证文字信息的准确性。技术人员必须通过电脑键盘输入文字信息,同时,还可以在医院信息库中调取所需要的信息,在此期间,技术人员不需要将全部信息都输入,只需要输入一些关键信息或者词语就可以搜索到所需要的信息。对于预视系统而言,由于影像后处理系统功能较为全面,技术人员可以利用打号系统输入投照,在投照打号的时候,通过投照关键词的搜索,系统就会自动筛选出相关软件包,然后对影像进行处理,医生就可以ζ浣行预,进而得到良好的数字影像[4]。

3 影像阅读与打印管理

数字化反射医学影像技术的应用,需要技术人员重视影像阅读与打印的管理。当前,我国一些医疗机构在应用数字化放射医学影像技术的过程中,不能提升影像阅读与打印管理工作效率,难以优化起管理体系,无法提高影像放映质量,导致临床治疗工作受到影响。因此,技术人员与管理人员必须重视影像阅读与打印系统的管理。首先,技术人员要全面分析数字化放射医学影像设备类型,并且选择配套的阅读与打印系统。其次,为了提升图像质量,增强数字化放射医学影像技术应用效果,技术人员可以利用PACS网络,对其进行终端输出处理,进而提升检验工作效率。最后,数字化放射医学影像质量控制部门必须制定完善的质量控制制度,提升影像管理效率[5]。

4 系统网络化管理

数字化放射医学影像技术的应用,要求技术人员重视系统网络化管理工作。目前,我国部分医疗机构在应用数字化放射医学影像技术的时候,不能对其进行系统网络化管理,难以提升影像质量,无法保证医疗服务的有效性。这就需要技术人员重点关注系统网络化管理工作。首先,在网络社会的发展,人们对网络信息技术的应用逐渐增多,对于数字化放射医学影像质量的要求也开始提升,技术人员必须要全面应用网络信息技术,重视系统网络化管理,树立正确的管理理念。其次,技术人员要通过网络信息技术的应用,提升数字化放射医学影像清晰度,提升影像的质量,增强信息处理效果,同时,还要增加系统网络的兼容性。再次,技术人员在系统网络化管理的时候,还要根据DIcOM使用标准的分析,制定完善的技术应用制度,借助CT、MRI、DSA等图像处理技术,对工作站数字设备进行浏览。最后,在构成影像的时候,技术人员要建立放射科影像存档系统与通信系统,利用存档系统与通信系统对数字化放射医学影像进行处理,进而提升影像图片质量,优化影像处理体系,进而提升医疗服务质量。

在数字化放射医学影像质量控制与管理中,技术人员必须制度完善的技术应用制度,利用完善的管理制度约束技术人员的技术行为,全面提升数字化放射医学影像质量。

参考文献:

[1]邵为景.探讨放射技术工作的全面质量控制管理[J].中国卫生产业,2015(4):94-95.

[2]董海斌,宋少娟,张翼,等.战区医院放射科现状调查与提升卫勤保障能力研究[J].医疗卫生装备,2013,34(12):106,111.

[3]蒋宇宏,张东友,宋少辉,等.探讨数字化医学影像设备质量管理的方法与流程[J].中国中西医结合影像学杂志,2014,12(1):100-101.

医学全息影像技术篇2

现今科学技术飞速发展,医疗诊断、治疗对科学技术的依赖性日益加强,医学放射成像技术的发展与应用就是众多医学技术的一种,医学影像检查技术包括X线、CT、MR、超声、窥镜、血管造影等,影像学技术的发展,导致了临床对影像学数据信息分析技术需求的增高,进而促进了医学影像信息学的产生与发展[1]。医学影像信息学指基于临床医学影像存储与通信,应用计算机技术解决临床影像分析、数据处理的技术管理系统,主要发挥收集和处理患者放射科的登记、分诊、影像诊断报告以及放射科的各项信息查询等临床医疗信息的作用[2]。上世纪80年代以来随着计算机技术的不断发展,影像学技术逐渐实现了数字化、无胶片化。临床实例分析结果显示医学放射成像技术与医学影像信息学相辅相承,共同促进、共同完善,本文主要对医学放射成像与医学影像信息学间的关系展开探讨,以下是本次研究全部内容。

1.资料

1.1三维CT成像与医学影像信息学

医学放射成像技术能够简单、直观的反应患者身体内部脏器、骨头等病变情况,极大的提高了临床诊断准确度及精密度。20世纪80年代以来,计算机技术飞速发展,计算机存储量大、分析速度快等特点逐渐应用于医学放射成像技术,医学放射成像技术与医学影像信息技术的结合促进了医学放射成像信息的数字化转变,简化了医学影像分析难度,提高了图像分析的准确度,同时计算机技术的应用能够显著提高放射成像图片的质量,并且有助于医学影像图像数据的系统化管理,降低了工作人员劳动强度,同时有助于医学信息系统化管理[3]。

具体应用实例包括三维CT随着医学影像学的发展其图像分辨率、数据采集速度、射线利用率、人体射线吸收剂量分别向着更高、更快、更高、更低的方向发展,现代临床应用的锥型束螺旋CT即随着平板(2D)检测器的发展,影像学的发展逐渐解决了传统医学放射成像不能解决的全身或者较长身体部位的检查问题,锥型束螺旋CT重建算法极大的提高了医学影像质量[4]。20世纪90年代后期随着计算机技术在医学领域的应用与发展,实时X线平板(2D)检测器技术逐渐成熟,克服了传统组合断层成像数据采集速度慢、噪声干扰和几何失真等问题,获得高质量的实时数字X-线图像,丰富和发展了临床数字放射摄影和真三维CT图像信息采集[5]。

1.2多源螺旋CT成像检测技术与医学影像信息学

传统螺旋CT成像检测技术受信息采集时间、螺旋速度等限制,很难对运动心脏的临床数据进行采集。计算机软硬件、多媒体以及通信技术的高速发展促进人类生活方式及生活水平不断发展的今天,患者及临床医学对医学影像的需求及要求不断增长,这些均在极大的程度上促进了科学工作者对医学影像技术的改革,为了克服传统螺旋CT成像检测技术的上述不足,科学工作者逐渐将医学影像信息学技术应用于医学成像领域,2005年SOMATOM Definition双源螺旋CT检测器应用而生,该检测技术解决了单源螺旋CT检测器不能解决的心脏及冠状动脉情况的观察,但是双源螺旋CT则不存在精确重建的算法,为了克服这一技术问题,多源锥束成像装置应用而生,这一技术发展得益于医学影像信息学的发展实现了快速、精准控制多个X射线管,进而实现了同时获取多投影角下的投影数据信息,这重建[6]。医学影像信息学的发展促进了医学放射成像技术向着更加快速、精准、方便的方向发展,同时还增加了医学影像信息存储量,同时能够实现影像信息的远程分析。

1.3电子扫描CT与医学影像信息学

电子扫描CT是采用扫描电子束X射线进行医学影像信息采集的医疗器械,该设备依靠阴极X射线管发射的电子束沿轴线加速与聚焦进行的顺序触发式扫描,能够应用于动态心脏检查。但是传统电子扫描CT成像检测器上不能装防散射栅叶片,因此不能保证医学图像质量由于散射而受到影响,同时检测器上香蕉形的放射剖面严重降低了系统的几何剂量效率,此外传统X线管的功率比较低,一般不适用于大体形的病人应用,受环境影响较大[7]。随着医学影像学的发展,逐渐克服了电子扫描CT的上述不足,综合了锥束螺旋CT与电子扫描CT的共同优点,对电子扫描CT设备进行改造,设计了一个供小动物成像用的电子束微型,并改进了计算机数据处理系统,有效地克服了传统电子扫描CT图像质量差、几何效率低、信噪比大等缺点。电子扫描CT的发展同时刺激了椎束变螺旋CT理论的发展。

2.讨论

医学影像信息学的不断发展,实现了对医学放射图像的数字化分析与存储,这一改变在一定程度上极大的节省了医疗成本,同时数字化医学影像信息存储节省了存储空间,提高了临床工作效率,而且克服了传统图像储存存在的图片因长时间存放而褪色、失真等问题,降低了医院信息管理费用,而且医学影像学的发展导致了医学放射成像技术的发展导致的工作效率的提高,极大的增大了医院的经济收益。医学影像信息学的发展,简化了医生的工作内容,有助于提高医院的诊断水平及准确度的提高,而且有利于医院对典型病理信息的收集、存储及管理,同时实现了全面的医疗技术交流,有助于医学技术的成熟与发展。

综上所述,医学放射成像与医学影像信息学间相辅相承,共同发展。医学影像信息学的发展一方面无形的促进了医学放射成像技术的发展,进而促进了医学影像信息学的逐步完善;另一方面医学放射成像技术以及医学影像信息学的不断发展,促进了计算机技术在医学领域的广泛应用,实现了医学技术的快速、精准、方便、廉价发展。

参考文献

[1]张振国,徐崇强.数字化X线成像在临床中的应用[J].中国医学工程,2011,19(12):113-115.

[2]曹厚德.医学影像网格技术―医学影像数据共享的新动向[J].中华放射学杂志,2007,41(2):115-116.

[3]李小虎,束宏敏,李晓,等.医学影像学科学研究的特征及发展变化方向[J].中国医疗器械信息,2014,3(10):30-36.

[4]张建年.多层螺旋CT在鉴别新旧胸腰椎压缩骨折中的应用[J].实用放射学杂志,2011,27(1):142-143.

[5]谢显孝,张勇.数字化X线成像的临床应用[J].中国医学创新,2009,(2):75-76.

医学全息影像技术篇3

关键词 医院;临床;计算机;软件;电子病历

中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)94-0209-02

随着计算机技术的迅速发展,计算机软件技术已渗透到医院临床及其管理的各个领域,以电子病历为核心的医院信息化建设,使用计算机获取、存储、传输、处理各种诊疗和相关信息,提高了医院的整体医疗水平和工作效率。临床医疗、检验检查,影像诊断、医院管理等各部门,都在以各种规范为依据,实现业务处理数字化、自动化。计算机软件已成为医院临床日常工作及未来发展的重要组成,医院信息化建设已成为临床医院现代化的标志。

1 计算机软件在医院中的应用现状

1.1业务处理系统自动化

实现门诊就医、住院各科室业务处理流程自动化。如门诊病人用IC卡挂号一卡通,病人信息传输到相关科室自动化;各科医生给予诊疗检查,项目传输到影像、检验科室自动化;各科室完成检查,传发报告自动化;医生开电子处方、划价收费、药房发药自动化,实现门诊病人就医流程自动化。住院时则住院床位、医嘱处理、药库管理、费用结算、管理流程自动化;以及后勤物资,器械设备、财务管理、人力调配等后台支持部门业务处理过程自动化,从根本上解决病人看病难的问题。当前进行的医院信息化建设,将会使各医院调整到最佳运行状态,真正体现以病人为中心,以医疗信息为主线,提高医院的工作效率和医疗水平。

1.2医院电子病历管理系统应用

电子病历又被称为基于计算机的患者记录。以电子病历为核心的医院信息化建设,是公立医院改革的重要内容之一,医院信息化建设重点将转向临床信息系统,电子病历是核心技术平台。电子病历是指医疗机构内部支持电子病历信息的采集、存储、访问和在线帮助,并围绕提高医疗质量、保障医疗安全,提高医疗效率,而提供信息处理和智能化服务功能的计算机信息系统,既包括用于门(急)诊、病房的临床信息系统,也包括检查检验、病理、影像、心电、超声等医技科室的信息系统。电子病历并不是简单地将传统的纸张病历进行电子化,而是反映了患者整个的医疗过程,储存了患者全部的医疗信息,包括病史、各种检验检查结果和影像资料,是对个人医疗信息及其相关处理过程综合化的体现。它的发展方向是实现患者一生的全电子病历。

医院的核心业务是医疗护理流程,医生和护士工作站是临床信息系统的关键,整个诊疗流程对信息系统高度依赖,为保证以电子病历为核心的医院信息化建设,国家制定了电子病历系统应用分级评价方法和标准,用系统化、规范化标准管理诊疗流程,用电子病历和临床路径来规范医疗行为。医院通过病历内容、诊疗原则、合理用药、书写审签、感染控制等关键进行病历质控管理,以各种规范为实现依据,以智能化和信息化为技术支撑,实现基于电子病历的临床医疗质量管理,保证了病人医疗安全,提高了医院医疗质量与工作效率。

1.3计算机在临床影像检查、图像存储传输方的应用

随着计算机技术发展,医院影像设备不断更新,从普通x线到计算机x线摄影、数字x线摄影、多层螺旋CT、核磁共振 、及PET影像、窥镜图像、图像存档和传输系统,迅速用于医院临床[1]。临床诊断需要的影像很多:病理切片图像、X射线图像、CT和核磁共振扫描影像、核医学影像,超声波扫描图像、窥镜图像等,临床诊断离不开医学影像,而医学影像的处理必须由成计算机完成。医学图像处理分析借助于计算机软件、图形图像学技术, 用虚拟切割、图像融合、图像三维重建等方法,使图像的质量和显示方法得到改善。这不仅可以基于现有的医学影像设备来极大地提高医院临床诊断水平,而且开拓了新的治疗领域,如立体定向放射治疗,影像引导介入治疗,外科医生根据影像,用可视化软件技术对三维人体模型进行仿真手术。

图像存储与传输系统是实现医学图像信息管理的重要条件,通过连接影像、超声、内窥镜等所有成像设备,实现全院范围内的影像检查流程管理、影像数字采集、影像诊断报告、数据归档存储、网络信息等功能,使医生、病人能随时随地获得所需要的医学图像 。图像存储与传输系统是一个涉及影像医学、数字图像、计算机、软件工程、图形图像的综合及后处理等多种技术,是一个多学科交叉的先进技术系统。由于图像存储与传输系统的应用,临床医学影像已经实现数字化存储、传输和阅读,进入远程影像的时代。

1.4检验信息管理系统

检验信息管理系统将医院检验仪器与计算机组成网络,使得检验的各个环节智能化、自动化和规范化,实现自动采样、自动分析、自动数据处理及检验报告审核、打印分发检验数据、操作过程自动化。提高了医院检验科的整体管理水平,提高了检验质量,提高了工作效率,完成日常临床检验大量的数字化工作流程,实现医疗检测智能化。

1.5监护信息系统应用

监护信息系统已多在临床使用,可分为普通监护信息系统、重症监护信息系统、手术监护信息系统、急救监护信息系统,分别连接各类床边心电监护仪、呼吸机等设备,收集实时监护信息,利用计算机对监护信息的储存显示,实现病人临床监护的数字化管理。临床监护系统涉及到对心电、脑电、心功能及呼吸、脉搏,心跳、体温、血压等生命体征的监护,也需要对护理输液、尿湿等方面自动报警及昏迷病人定时改变等遥测遥控功能。

1.6文献检索系统

利用计算机软件数据库技术及网络对医学图书、期刊各种医学资料进行管理。通过关键词即可迅速查找出所需文献资料。各医院文献检索系统还包括本院内图书馆藏书,期刊检索。利用医学知识库、国内相关医学文献检索系统等检索医学文献,通过网络访问美国国立医学图书馆等,快捷方便。

2 医院临床计算机软件技术应用展望

2.1虚拟手术和手术导航系统

在给临床病人进行真正手术前,进行虚拟手术。虚拟手术是一个涉及软件工程、机器人技术、虚拟现实技术和临床医学等多学科交叉的挑战性课题。据虚拟现实技术,医生做手术不再像以前那样凭以往经验,医生可以将病人各部器官影像显示病变的实时数据,由计算机进行三维重建,建立一个与真实人体完全相同的虚拟立体图像[2]。如可以用脑核磁共振图像,在计算机上重建一个三维脑的模型,按人为要求使脑旋转,展现出希望看到的内部脑组织,在医生走上真正手术台之前,能够事先接触到与真实病人相似的手术区域、病变组织及周围血管神经,选择最佳手术路径,制定合理手术方案,提高手术成功率。将来,可建立计算机辅助手术导航系统软件,使术前虚拟手术常规化简便化,使传统的外科手术可以更加精确。

2.2远程医疗和远程手术

远程医疗是指用计算机软件和信息处理等技术,跨越空间的限制,远距离地传递声音、数据、文件、图片的医疗系统。远程医疗早在20世纪60年代就已诞生。现在的计算机技术则使其服务范围更广更快捷。远程医疗技术包括最初的电话远程诊断、电视监护到通过应用高速的网络技术实现图像、数字和语音的传输,进而可以进行实时的语音和清晰的图像交流。不需要长途跋涉,就能够咨询专家,远程医疗网使偏远地域的人群、海岛或舰船上的伤员接受到异地专家相同的服务。不同地区的医生,可依据远程网的信息,同时联网对一个患者进行会诊,制定精确的方案,而且能实现远程家庭监护。将来,结合计算机软件技术、虚拟现实技术和机器人等技术,医生能在千里之外对患者实施远程手术治疗,通过计算机进行虚拟手术操作,远程干预指令安置在手术现场的机器人精确完成手术[2]。当然,远程手术技术和设备的要求非常高,但将来技术成熟且推广时,将为人类医学带来无尽福音。

2.3建立全方位高速信息通道,实现智能医疗服务

建立全方位高速信息通道,将打破现有的局域性信息孤岛,使人们不受时间空间限制,同时进行声音、图像和数据交流,接受全方位医疗服务。将计算机软件技术、卫星通信、遥感遥控、全息摄影、光纤电缆、电话电视、计算机等现有功能融为一体,实现跨领域、跨局域的高速互联互通。高速信息通道可最大限度利用医疗卫生资源,如网上教学、社区医疗、医院系统联网等,使专家的知识成为全人类共有宝贵财富。它的建成将推动医疗卫生事业发展,将改变医疗卫生行业的现状和医院管理模式,如重大疾病可组建包含内、外科和影像医生、计算机专家、循证医学专家的新科室等。各种医疗资源共享将不再局限于一所医院一个地区,而是扩大到全国三级、二级、一级医院、社区医院,小至家庭个人,大至全人类,智能化医疗以融入世界的方式运行,医疗效率将得到提高,失误将被降低,治疗将实现最好结果。全方位高速信息畅通时,全方位医疗服务将会实现,将创造出一个高速的智能医疗服务的新时代。

3 结论

计算机软件在医院广泛应用是医务工作者的历史机遇,数字化医院建设是医院改革的必然选择,信息化是实现医院科学管理,提高社会经济效益的必要途径,以电子病历为核心的医院信息化建设,是提高医疗服务质量的重要保证。计算机软件发展促进了临床医学发展,给医院医疗工作带来新的活力,今后,将会进一步促进医疗技术高智能化,高精确化,提高人类医疗质量和服务水平。

参考文献

[1]李坤成.医学影像学技术现状和学科发展展望以及本刊的定位.中国医学影像技术,2011,27(1).

[2]李华才.虚拟现实技术在医学领域的应用与展望.中国数字医学,2009,4(5).

[3]刘伟.计算机技术在医学中的应用浅论.中国科技信息,2011(9).

[4]吴奇,程薇曦.虚拟现实技术在医学手术中的实现与应用.重庆医学,2008,37(21).

医学全息影像技术篇4

论文摘要:本文主要论迷了现代医学影像技术的迅猛发展时医院影像学科管理模式变革的决定性意义和作用,大型综合性医院通过组建医学影像中心在专业化、标准化、综合性基础上充分发挥全院医学影像科室的整体优势。

医院的医学技术装备建设是医疗、教学、科研的物质基础,也是提高医疗质量和服务质量、提升医院整体经济技术实力的重要前提和基本条件。医学影像学科体系是现代医院的一个重要组成部分。在医院中,医学图像信息量占医疗信息总量的70%左右,医院影像科室的组织结构、管理模式、设备配置、学术交流、人才培养以及与临床的分工协作问题对全院影像技术功能的发挥、医疗质量和服务质量的提高、科技实力的增强以及经济效益与社会效益的提高具有重要的作用。结构决定功能,效益取决于管理。对大型综合性医院来说,通过组建疗影像中心,从人才、设备、技术标准和管理效能等方面加强医学影像科室建设,在专业化、标准化、综合化的基础上充分发挥整体优势,逐渐成为主流趋势。

1.成立影像中心是现代医学影像技术飞速发展对影像科室管理模式的必然要求

    技术决定战术,现代医学影像技术的迅猛发展对影像科室的管理模式发挥着决定性的作用。

    近二十年来,伴随着影像技术的数字化、计算机化、网络化趋势和介人医学的兴起,医学影像学已经由传统的形态学检查发展成为组织、器官代谢和功能诊断及治疗为一体的,包括超声、放射性核素影像、常规x线机、pei,一ci’, ct, mri, dsa,cr, dr以及pacs、电子内镜等多种技术组成的现代影像学科体系,成为与外科手术、内科药物治疗并列的现代医学第三大治疗手段。医学影像学科已经是现代化医院的支柱之一,影像学设备占医院固定资产三分之一以上。医学影像技术的革命性变化必将改变医院对影像科室的管理模式,促进影像学科的发展。

1.1影像学科医技人员的专业化和临床实践的标准化将得到进一步的重视和加强,成为学科发展的立足之本。随着数字化、计算机化、网络化技术的广泛应用,在技术和设备进步的新形势下,影像学科的发展需要理、工、医的紧密结合,影像科医技人员按系统分专业将进一步强化,并且逐步向纵深专科领域扩展,影像科人员的工作模式也必须随之改变,向着人员专业化和临床实践标准化方向不断发展、完善、提高。这种专业化、标准化构成了医院医疗质量控制与管理的基础,也是影像学科发展的出发点和落脚点。

1.2随着影像学科医技人员的专业化进程,影像学科的亚专业与各临床学科之间的联系也更加紧密,临床与影像学科之间的互相渗透使彼此界限逐渐模糊,工作配合得更好,效率更高,使由于设立临床、影像科室和划分不同专业而引起彼此工作和知识脱节的问题得到解决。一方面影像学科医生的临床专业知识更加深人,另一方面临床学科医生对医学影像学知识的了解更好,或一人具有两个学科的行医资格,可以身兼两职。同时,影像学科亚专业各科在理论与实践上出现了许多交汇点,在诊断与治疗上相互借鉴、互相支持、密切配合,在一个新的、高层次上协作共进。

1.3数字化成像、存储、传输的实现,pads系统的建立,使各种影像技术手段得以优势互补、扬长避短、资源共享,使诊断综合化的目标得以实现。

    pacs,医学影像存储与通讯系统(picture archiving and communication system, pals)是医学影像技术与数字化图像技术、计算机技术和网络通讯技术相结合的产物,它是通过计算机和网络通讯设备对医学影像资料进行采集、存储、处理、传输和管理的综合性系统。它使得影像设备不再是孤立的一台设备,而是pacs网上的一个节点。科室间数据流的屏障被解除,以实现资源共享和医院内数据流的无缝连接。

    诊断的综合化是影像学料发展的一个方向,即在诊断台上比较多种诊断设备的图像,发挥各种设备的综合优势,进而可以用工作站将不同检查设备的图像进行“图像融合”,大幅度提高诊断准确率。随着诊断综合化的实现,在影像学科内部管理模式上,必将改变目前以诊断设备为主的“分工”分组,转向以人体器官/系统为主的专业化分组,充分发挥影像技术人员和装备的系统性、整体性优势,进一步提高技术一经济效益。

   与技术进步相适应,在管理模式上影像科室的发展也经历了三个阶段:专科化发展阶段~专科协作发展阶段~系统专业化发展阶段。

    当前,国内外医院pacs的规模有四种类型:

1.4成立医学影像中心是优化医院诊疗工作流程,提高效率,实现“以病人为中心”的根本保证。在传统的影像科室管理模式下,医学影像信息在医院各影像输出科室之间以及影像输出与输人科室之间传输、存储、使用过程中,存在着流程环节多、周期长、通道狭窄、手工作业化程度高,经常发生诊疗工作的延误和堵塞,影像信息的丢失和误差率也居高不下(有关资料表明:即使一个管理制度十分完善的医院,由于借出、会诊等,x光片丢失率也会在10%一20%之间)。通过对全院医学影像(输出)科室的服务与管理模式调整与改革,组建全院医学影像中心后,就可以通过pacs网络改造和优化医院诊疗工作的作业流程,简化医学影像流通环节、提高效率,为临床一线提供快捷、优良的医学影像信息服务,可以有效地缩短平均住院日、手术待诊时间、提高住院病人的三日确诊率,降低病人的诊疗费用,“把时间还给医生、护士,把医生、护士还给病人”成为现实,力争实现以病人为中心、努力争取最佳诊疗效果、提高医疗质量和服务质量的目标。以先进的技术包装陈旧的医院影像科室管理模式是行不通的。

1.5组建医学影像中心可以大幅度提升医院的学术水平和整体实力,通过组建全院医学影像中心,实现“强强联合”,使医院影像学科体系更加完备、科学、合理,影像学科体系和影像技术装备体系良性互动、相得益彰,人才培养、科研实力和学术水平有大幅度的提升。医院医学影像(输出)学科实力的增强也将带动全院学科建设的发展,从整体上提高医院的医、教、研能力。

2医院组建医学影像中心要总体规划、分布实施、掌握标准、注重实效

医学全息影像技术篇5

1 医学影像融合的必要性

1.1 影像的融合是技术更新的需要 随着计算机技术在医学影像学中的广泛应用,新技术逐渐替代了传统技术,图像存档和PACS的应用及远程医疗的实施,标志着在图像信息的存储及传输等技术上已经建立了新的模式。而图像后处理技术也必须同步发展,在原有的基础上不断地提高和创新,才能更好更全面地发挥影像学的优势。影像的融合将会是后处理技术的全面更新。

1.2 影像的融合弥补了单项检查成像的不足 目前,影像学检查手段从B超、传统X线到DSA、CR、CT、MRI、PET、SPECT等,可谓丰富多彩,各项检查都有自身的特点和优势,但在成像中又都存在着缺陷,有一定的局限性。例如:CT检查的分辨率很高,但对于密度非常接近的组织的分辨有困难,同时容易产生骨性伪影,特别是颅后窝的检查,影响诊断的准确性;MRI检查虽然对软组织有超强的显示能力,但却对骨质病变及钙化病灶显示差;如果能将同一部位的两种成像融合在一起,将会全面地反映正常的组织结构和异常改变,从而弥补了其中任何一种单项检查成像的不足。

1.3 影像的融合是临床的需要 影像诊断最终服务于临床治疗;先进的检查手段,清晰的图像,有助于提高诊断的准确性,而融合了各种检查优势的全新的影像将会使诊断更加明确,能够更好地辅助临床诊治疾病。

2 医学影像融合的可行性

2.1 影像学各项检查存在着共性和互补性为影像的融合奠定了基础 尽管每项检查都有不同的检查方式、成像原理及成像特征,但它们具有共同的形态学基础,都是通过影像来反映正常组织器官的形态、结构和生理功能,以及病变的解剖、病理和代谢的改变。而且,各项检查自身的缺陷和成像中的不足,都能够在其他检查中得到弥补和完善。例如:传统X线、CT检查可以弥补对骨质成像的不足;MRI检查可以弥补对软组织和脊髓成像的不足;PET、SPECT检查则可以弥补功能测定的不足。

2.2 医学影像的数字化技术的应用为影像的融合提供了方法和手段 现在,数字化技术已充分应用于影像的采集、存储、后处理、传输、再现等重要的技术环节。在首要环节即影像的采集中,应用了多种技术手段,包括:(1)同步采集数字信息,实时处理;(2)同步采集模拟信号,经模数转换装置转换成数字信号;(3)通过影像扫描仪和数码相机等手段,对某些传统检查如普通X线的胶片进行数字转换等;将所采集的普通影像转换成数字影像,并以数据文件的形式进行存储、传输,为进一步实施影像融合提供了先决条件。

3 医学影像融合的关键技术

信息融合在医学图像研究上的作用一般是通过协同效应来描述的,影像融合的实施就是实现医学图像的协同;图像数据转换、图像数据相关、图像数据库和图像数据理解是融合的关键技术。(1)图像数据转换是对来自不同采集设备的图像信息的格式转换、三维方位调整、尺度变换等,以确保多源图像的像/体素表达同样大小的实际空间区域,确保多源图像对组织脏器在空间描述上的一致性。它是影像融合的基本。(2)影像融合首先要实现相关图像的对位,也就是点到点的一一对应。而图像分辨率越高,图像细节越多,实现对位就越困难。因而,在进行高分辨率图像(如CT图像和MRI图像)的对位时,目前借助于外标记。(3)建立图像数据库用以完成典型病例、典型图像数据的存档和管理以及信息的提取。它是融合的数据支持。(4)数据理解在于综合处理和应用各种成像设备所得信息,以获得新的有助于临床诊断的信息[1]。

图像融合的方法主要有4种:(1)界标配对:界标作为两种图像相对应的融合点且决定融合的一些参数,它被广泛应用于放射治疗和立体外科学[3];(2)表面相合(SFIT)法:SFIT法又称头和帽法。其原理:所有融合影像上可识别的同一解剖结构表面之间的均数平方根(RMS)距离最小,其中,可用手工或半自动的边缘探测规则从每种影像的一系列图片得到的器官外部轮廓就是表面;头代表从较高分辨率影像中获得的表面模型;帽子代表从较低分辨率影像中获得表面的一系列独立的点[4];(3)空间力矩配对:协调中心点和主轴(PAX),使PAX惯性力距最小,融合时包括计算偏心和旋转以协调PAX和比例[5];(4)交叉相关法:此法基点是两种影像的相关系数值最大(接近)。主要用于同一种显像方式影像的融合[6]。以上4种融合方法可分为两大类:(1)前瞻性融合法:在显像采集时使用特别措施(如协调器具,外部标志等);(2)回溯性融合法:在显像采集时不采取特别措施。

近年来,有学者从另外的角度将融合技术归纳为单模融合、多模融合和模板融合[2]。(1)单模融合:是指将同一种影像学的图像融合,多用于治疗前后的对比、疾病的随访观察、疾病不同状态的对比、运动伪影和设备固有伪影的校准等方面;(2)多模融合:是指将不同影像技术的图像进行融合,包括形态和功能成像两大类,多模图像融合主要是将这两类成像方法获得的图像进行融合,其意义在于克服功能成像空间分辨率和组织对比分辨率低的缺点,发扬形态学成像方法各种分辨率高、定位准确的优势,最大限度地挖掘影像学信息,直接进行不同成像方法之间的比较,多用于神经外科定位手术、制定治疗计划等方面;(3)模板融合:是指将患者的图像与模板(解剖或生理图谱等)图像融合,这种方式也适用于不同患者的图像融合,主要用于正常结构的统计测量、不同患者同一类病变的比较、监测生长发育和衰老进程等方面。

4 医学影像融合的临床价值

利用计算机技术对获取的影像信息进行处理,并将其成果应用于临床已成为现代医学影像学发展的主要方向。通过影像的融合,将多项检查成像进行综合分析、处理,再现出全新的、高质量的影像,对于临床的价值主要体现在3个方面:(1) 对影像诊断的帮助:融合后的影像能够清晰地显示检查部位的解剖结构及毗邻关系,有助于影像诊断医生全面了解和熟悉正常组织、器官的形态学特征;通过采用区域放大、勾画病变轮廓、增添病变区伪彩色等手段,能够增加病变与正常组织的差异,突出显示病灶,有助于诊断医生及时发现病变,尤其是早期不明显的病变和微小病变,避免漏诊;在影像中集中体现出病灶在各项检查中的典型特征,有助于诊断医生做出更加明确的定性诊断,特别在疑难疾病的鉴别诊断中,作用更为显著[7]。(2) 对手术治疗的帮助:在影像的融合中,采用了图像重建和三维立体定向技术,充分显示出复杂结构的完整形态和病灶的空间位置,同时清楚地显示出病变与周围正常组织的关系;对于临床制定手术方案、实施手术以及术后观察起了重要作用[8]。(3) 对科研的帮助:影像的融合集中了多项检查的特征,同时体现了解剖结构,病理特征,以及形态和功能的改变,并对影像信息做出定性、定量分析,为临床进一步研究疾病提供了较为完整的影像学资料。

5 医学影像融合的应用前景

目前,图像融合主要应用于体层成像。随融合技术的不断发展,其在非体层成像方法中的应用逐渐增多。已有研究将血管内超声与二维X线血管造影图像进行融合,认为融合图像能克服超声显示冠状动脉形态的局限性、准确重建出血管的解剖结构、反映血管的真实弯曲[9]。

以医学成像技术为基础,结合影像诊断、影像导航、介入治疗和外科等学科所形成的计算机辅助科学是计算机在医学应用新的发展方向。图像融合技术有助于计算机辅助科学的成熟,特别是三维图像融合的研究与开发。

随着PACS在医院逐渐推广应用,为多种影像学技术的综合应用提供了广阔空间,加速了图像融合的发展。有人利用图像融合建立自动识别警告系统,校正PACS进行图像存储及归档的错误[10]。

远程医学是网络时代产物,是实现医学资源全球共享的方式。图像融合在远程医学中有广阔的应用前景。如进行远程手术,将多模图像融合成多参数、仿真人体模型,配准到术中真实器官上,可有效指导制定远程手术计划,有助于顺利实施手术[11]。

综上所述,医学影像的融合是利用计算机技术将多项检查成像的特征融合在一起,重新成像;影像融合既保留了原有的后处理技术,又增添了新的内容;它是信息融合技术、数字化技术、计算机技术等多项技术的综合和在医学影像学应用的深入和扩展。医学影像的融合将会带动医学影像技术的又一次更新,并将是影像医学新的发展方向。

【参考文献】

1 康晓东.计算机在医疗方面的最新应用.北京:电子工业出版社,1999,46-70.

2 Hill DL.Medical image registration.Phys Med Biol,2001,46:R1-R45.

3 Liehn JC,Loboguerrero A,Perault C,et al.Superimposition of computed tomography and single photon emission tomography immunoscintigraphic images in the pelvis:validation in patients with colorectal or ovarian carcinoma recurrence.Eur J Nucl Med,1992,19:186-194.

4 Turkington TG,Jaszczak RJ,Pelizzari CA,et al.Accuracy of registration of PET,SPECT,and MR images of a brain phantom.J Nucl Med,1993,34:1587-1594.

5 Alpert NM,Bradshaw JF,Kennedy D,et al.The principal axis transformation:a method for image registration.J Nucl Med,1990,31:1717-1722.

6 Bacharach SL,Douglas MA,Carson RE,et al.Three-dimensional registration of cardiac positrom emission tomography attenuation scans.J Nucl Med,1993,34:311-321.

7 丁里,朱之庄,武绍远,等.标准化神经影像融合技术及临床应用研究.中国医学影像技术,2000,16(2):88.

8 汪家旺,罗立民,舒华忠,等.CT、MRI图像融合技术临床应用研究.中华放射学杂志,2001,35:604.

9 Cothren RM,Shekhar R,Tuzcu EM,et al.Three-dimensional reconstruction of the coronary artery wall by image fusion of intravascular ultrasound and bi-plane angiography.Int J Card Imaging,2000,16:69.

医学全息影像技术篇6

关键词:医学摄影;信息化;发展方向

当今时代,自然科学和信息技术的发展有利于医学的进步,未来科学技术的发展对医学的渗透与影响将更为深刻,信息量和信息流通量如何是衡量一个医院的现代化程度和医学技术发展水平很重要的一个标志。因此加强信息管理是医院实现现代化的重要手段。医院信息系统主要包括:医疗质量管理、医院统计、图书、病案、声像、科技情报管理等等。因此建立以图书病案、声像管理等为主的信息中心,使之成为信息贮存与信息交流重要的基地、是现代化医院的必然趋势。

1医学摄影的含义

近几年来在医学领域, 医学摄影作为医学研究的一种媒体,为医学研究提供真实可靠的形象资料并且日益受到人们的重视,医学摄影是传统摄影中的一个分支,是摄影技术与医学科学技术相结合的产物,是以医学科学为本质的摄影。医学是前提与主体,摄影只是手段和客体,是摄影技术在医学领域的应用。医学摄影是指科学、真实、客观的记录保护与增进人类健康、预防和治疗疾病相关医学影像信息,是服务于医学领域的摄影门类,是医学重要的图像信息资源, 是研究增进人类的健康,预防与治疗疾病不可缺少的辅助手段,它具有鲜明的科学性以及实用性。伴随着医学科学技术的发展,医学模式的变化也给医学摄影带来了新的问题与新的挑战,现代医学摄影要不断适应并伴随着信息时代的需要而发展 ,所以我们只有熟练掌握医学摄影基本知识,才能够找出医学摄影特有的独到方法与特性。

2现代信息化时代医学摄影的特征

2.1图片数量增多,多以专题形式呈现 通过现代化的信息传播方式,如网络、媒体等,每个医学摄影者所拍摄的图片就像一滴水,医学研究人员和医学摄影的工作者可以随时进行交流互动, 拍摄者也更加了解自己服务对象的需求,影像效果也能更加直接快捷的反馈到拍摄者。随着拍摄影像人群的剧增和网络传递影像的速度与质量的日益提高,经过网络的整合,所有医学影像将形成一笔宝贵的财富和资源。

2.2日益结合多媒体技术,整合视频形式 医学摄影是以特殊的载体将可视性图像作为医学信息资源,其中包含有大量的医学科学知识。随着现代化信息技术的不断发展还有网络微博的普及推广,每个医学摄影者都是自己拍摄图片的主人, 在网络中,通过网络传递与交流,把自己的成果拿来和其他人分享,医学摄影的图片数量就能不断的增多,并日益和多媒体技术或视频技术相结合。现在人们对于医学图像的要求不单单只是停留在对单张静止图像上面,而是变成了从治疗前的病症,一直跟踪到治疗病症过程发展始末的所有有关图像,都将以视频拍摄的动态影像与静止拍摄的静态图像相结合的形式呈现,并且再聚合或补充更新。

2.3实现医学影像资料的数据交换与图片共享 无论我们医学摄影建立的是影像库、图片库,还是其他相关文献资料库都能够通过现代的信息技术实现技术融合,并可随时随地的查阅。通过网络当广大医学研究人员需要开展一项新技术或者是进行查新与项目论证时, 他们不仅可以找出相关文献资料的说明,而且还可以找到与之相辅的图片、影像等资料,这些信息都将丰富和充实医务人员所需要的材料,并且可以利用现代的科学技术实现传输格式的通用性。而且,新的图片、影像及文献资料又可补充到数据库,如果该项研究有了新的突破和成果,查询还是很方便的。随着数码相机在医学摄影领域的广泛使用, 它结合计算机、扫描仪和打印机等有关设备就能制作出更精美的、更具有说服力的影像资料并得到更广泛的传播和推广,使医学影像信息量增大,实现医学影像信息最大限度的资源共享。

3信息化时代医学摄影的未来之发展途径探索

医学摄影技术在随着新技术的发展而不断提高和改善,尤其是当人类社会进入数字化信息时代以后,数字化与网络的传播将影像传播带入了无影无形、无边无际的时代。目前,具有连续拍摄功能的照相机和具有DV拍摄功能的照相机的普及,与其他拍摄设备的视频和静止摄影功能的整合,在加上大容量、高画质存储卡的普及和推广,这一系列的进步还有信息高速公路建设、大量网站的建设以及大容量、高画质传送与接收设备的进步,都使得医学影像的拍摄者们越来越多,同时医学摄影的技术要求也越来越高,如何使医学影像拍摄者适应现代化信息的要求,顺利的进入一个更新的时代,下面就从如何在信息化时展医学摄影的几个方面途径进行探讨。

3.1不断扩大医学摄影的内涵,建设现代化的医学摄影系统工程 现代化的医学摄影系统工程是指将特定的医学摄影及其相关的教育活动或组织视为一个完整的系统,利用对医学摄影活动或者组织进行系统设计的方法, 全面深入的描述各个基本要素及其之间的相互关系,阐明该系统与周围环境的关系,选定可能的运行起点,最终制定出各种策略的系统。兼顾系统内部各个要素、各个层次的结构和活动,并确定参与者之间的关系是必须的条件,也只有如此才能构建现代化的医学摄影系统。

此外,医院还要充分利用自身的有利条件,建立起医院自己的网站和图象资料库,实现医院和学校的资源库之间形成一个良性的信息资源循环。当大学或者各医院信息管理系统及网络运用系统启动的时候,可将图象资料从网络中传送给大学及其医院的相关部门和科室,相反也可以将医院各科室有用的医学资源收集到大学的医学资料库中,这样形成一个使用与收集信息的良性循环,以充分实现医学图象资料的使用价值,形成一个较为完整的医学摄影教材体系。

3.2拓展医学摄影外延,建设现代化的医学摄影教材体系 拓展医学摄影的外延,建设现代化的医学摄影教材体系,就是要联合其他的有关医院,把有相互联系、相互作用的若干个医学摄影要素相结合,形成采集医学信息、制作系列教材体系,建立一个具有稳定功能的整体并且能够维持一种稳定的、有序的状态,与外界进行物质和能量交换。此外,要扩大医学摄影范畴,注意加强与医院相关科室的横向联系, 提高医学摄影水平和技术。医学信息的运行体系应该采取"采集、管理、推广"的步骤进行。对于医学领域的新理论及边沿学科、交叉学科要及时关注并且进行理论和方法研究。其次,要掌握医学摄影与数码影像及网络新技术,能够熟练运用及推广。最后,探索医学摄影的教学及教学方法,实行现代化医学摄影体系的建立。

3.3构筑医学摄影学科领地,建设新的医学摄影教育方法论体系 建设先进的教育理论及其方法体系,即标准化建设则是提高专业理论研究的前提,专业理论是医学摄影学科发展的基础,也是提高医学摄影的专业理论学科建设的基本保证。只有形成自己的理论体系才能保证一个学科的发展。当今的摄影队伍,经过医学界的前辈们几十年的努力,医学摄影体系已经从体制上健全了。固定的模式已经在拍摄临床患者的经验中形成了。当然这些模式都是在不断的实践和改革中与医生长期磨砺,经过不断地改进而形成的。我们后人学习的是前人的经验和模式,要想形成完整而科学的体系仍须靠我们大家共同奋斗,就前任的这个标准而言,这是一个局部的行为 ,后人应该从理论到实践,再从实践到理论逐一将各自小体系的标准上升提高。

4讨论

随着我国科学技术的发展和医院信息化进程的加快,对信息资源的需求量不断加大,对医学影像的要求也越来越高,医学摄影技术要在信息化时代实现发展,就不可忽视医学摄影技术和声像技术在医学科学与技术现代化中的作用。这就要求医学摄影的专业人员不断提高业务水平和医学知识水平,在专业实践工作中不断更新自己的观念, 提高专业水平,扩大眼界,真正服务于医疗、科研和教学,更好地为我国医学服务。要实现更好的发展,必须进一步更新理念,积极学习新技术,主动适应新变化,不断满足社会及工作的需求,同时也要从医院的实际出发,提高医学摄影专业人员的素质和专业能力,培养出优秀的多面手和高素质的医学摄影人才。

参考文献:

[1]首届全国医学摄影图像学术研讨会组委会.医学摄影图像学论文汇编[Z].北京,2005:38-200.

[2]李孟杰.专科医院医学摄影工作的昨天与今天[J].医学摄影图像学,2005:102.

[3]聂鸣.医学摄影室面临的挑战与思考[J].现代医学摄影理论与实践,1997:11-13.

[4]马运增.摄影理论与实践[M].第一版.北京:中国摄影出版社,1996:215-273.

[5]胡国钦.光影思维[M].1版.北京:海潮摄影出版社,2001:39-333.

[6]季水河.新闻美学[M].1版.北京:新华出版社,2001:3-58.

[7]孟庆跃.卫生经济学[M].1版.北京:人民卫生出版社,1985:68-93.

[8]陈琳.现代摄影器材知识[M].1版.福建:福建科技出版社,1999:112-145.

[9]王亚平,张凌.加强医学摄影研究内容系统化的新思考[J].信息记录材料,2010.

医学全息影像技术篇7

国际光学工程学会(SPIE)于1982年1月召开第一届国际PACS讨论会,标志着PACS的研究、开发与建设正式提上议事日程,PACS的规模逐步开展起来了。从上世纪80年代初到90年代中期,PACS进入了发展的初期阶段,当时大多数系统是小型PACS,主要是将放射科的一些影像设备进行连接,以胶片的数字化为目标,实现医学影像的传输和管理;从上世纪90年代至今,该阶段自DICOM3.0标准形成后,尤其1995年后商用大型PACS的问世,突出表现在以实现整个医院的网络化为目标,通过同医学信息系统(HIS)的整合,提高读片诊断的效率,并方便临床其他科室的应用。目前,各医院和厂商都十分注重产品在互联互通上的性能,IHE测试作为该领域的权威机构,自2008年进入中国以来,通过其专业的测试方案,为规范PACS提高互联互通以改进交换和共享临床信息的安全可靠性做出了突出贡献。新医改促使医院建设逐步从建设数字化医院向组成数字化医院集团方向发展,因此,开发区域化PACS解决方案是未来发展方向。

科室级PACS建设

随着科技的发展,医生的影像检查手段从最初的X线起步,到今天的CT、超声、核磁,越来越多的工程技术被应用到医学中,其所带来的信息和资源的“共享、整合”需求也越来越多地凸显出来。为实现这一需求,PACS建设进入到了它的第一阶段――科室级PACS。

科室级PACS给放射科带来的是管理和技术支持,因此,PACS成为了放射科日常工作和发展的必需品。像北京大学第一医院这样的大型三甲医院,PACS的最初建设就是从科室级PACS入手的。

PACS提升放射科工作效率

科室级PACS解决了放射科医学影像数字化后的影像存储和调用问题,让医生可以通过网络查看患者的影像资料,避免了传统胶质片子不方便携带、冲洗耗时和存储占用空间而产生的问题。

过去,放射科工作人员必须在患者片子冲洗出来以后,送到读片医生那里,医生才能写报告,因此读片医生必须等片子。这不仅影响放射科的工作效率,而且医院因此需要将医生分组管理。应用PACS后,放射科“以患者为中心”,患者在放射科照了片子后,所有图像集中到一个医生手里,根据图像给出一个整体的综合报告,毫无疑问这个报告比以前的报告更准确。

“以患者为中心”的工作模式放还体现在用条形码标识拍摄片子的措施上。医生在为患者拍完片子后,会给患者一个条形码,患者的所有信息都储存在条形码上面,他们拿这个条形码扫描,取结果,最后他们所拍片子的信息变成了一个数字。

PACS有助于放射科的管理工作

科室级PACS带给放射科的不仅是一个图像系统,它的RIS所附带的部分OA功能对放射科做行政管理工作有特别大的帮助。对放射科的管理者来说,需要查看每天医院检查科的预约情况。如果患者约的时间比较长,那么管理者需要督促工作人员加班尽量缩短患者的等待时间。PACS的质控和统计看起来很简单,但是对于放射科而言是一个划时代的进步,过去每天靠数小纸条来统计工作量,现在这些变得非常简单了。

PACS在放射科科研和教学中的应用

放射科承担着繁重的科研和教学任务,过去部门工作人员看片子教学,片子非常旧,现在基于PACS的教学系统跟过去完全不一样――所有影像资料包括患者数据都在PACS里面,医生查找起来会非常方便和快捷。

“信息孤岛”浮出水面

虽然,科室级PACS实现了影像信息的数字化存储和传输,但由于影像科室的影像资料无法在院内其它科室的信息系统内进行数据交换,使得整个医院处于“信息孤岛”之中,这给各类临床应用的发展带来了极大的不便。信息孤岛,成为医院PACS发展需要重点解决的难题。

全院级PACS的建设

随着PACS技术的成熟和应用的普及,医院内各影像科室的PACS走向统一,全院级PACS成为应用主流,并在技术上实现全面升级。

影像诊疗过程的标准化、网络化

将各影像设备的影像数据通过DICOM/DICOM GATE、HL7标准及IHE规范转变为集中存储、数据共享,将传统的工作流程转变为网络化、自动化集中统一的PACS/RIS模式。这种影像诊疗过程的标准化、网络化是“以患者为中心”的网络化信息传递,它使得所有数据能够快速传输。

一体化平台技术

传统科室级PACS多采用C/S架构,对IT硬件资源的利用率很低,缺少灵活性和开放性。而采用了B/S架构的全院级PACS系统,将所有产品整合在统一的、高度模块化的平台上,保证了不同模块间界面的一致性,在提高产品质量的同时,提高用户的使用效率并降低学习成本。例如在武警总医院投入使用的PACS系统,它的B/S架构能够直接实现和支持全院范围内联网终端对影像的访问和调阅。系统运行后,客户端实现零维护,大大降低了武警总医院IT系统的运营成本。

全院级PACS缓解医院“信息孤岛”问题

对于全院级PACS,通过与HIS系统的无缝对接来缓解医院内部“信息孤岛”是其重要任务。以中日友好医院为例,医院在2012年9月完成了全院级PACS系统建设,信息孤岛的缓解很大程度上提升了医院临床的工作效率,中日友好医院口腔医学中心主任徐宝华说:“目前,医院口腔中心80台牙椅旁均配有工作站,患者一做完检查,检查影像就能快速地被推送到工作站,不仅提升了医院工作效率,也节省了患者的时间”。

在更大范围内实现数据的互联互通

虽然,全院级PACS通过技术进步缓解了医院内部的信息孤岛问题,然而我国各地医疗资源分布不平衡,大医院人满为患,基层医院无人问津,这使得医疗资源无法得到有效利用。PACS走向区域化成为发展的大趋势,在这种趋势的推动下,远程医疗也得到了发展。

区域PACS建设

区域PACS是指覆盖多家医疗机构的、可同构也可异构的、能够实现区域内患者影像资料的统一管理、实现区域内规范的医学影像服务,包括存储、调阅和重现。支持远程医学影像业务,是区域卫生信息系统的组成部分,它解决了一定范围内不同医院之间影像互认的问题,从而满足了资料在更大范围内实现共享的需要。

目前,我国各地已建立多个区域影像中心,比如上海松江区域影像医疗联合体、北京人民医院医疗卫生服务共同体,它们的建立在很大程度上提升了医疗服务均等化。

区域PACS与全院PACS的区别

不少人认为区域PACS系统是全院PACS系统的一个延伸:只要把网络铺好,把数据中心建好,再把医院里的PACS服务器放到数据中心,把其它医院的设备连接进来就行了。事实远不是这样,区域PACS系统和全院PACS系统存在着不少区别:

网络环境不同:全院PACS系统运行在医院局域网中,区域PACS系统则要运行在各类广域公共网络、医疗专网、虚拟专用网等环境下。

信息化建设基础不同:一家医院只有一套全院PACS系统,不存在异构系统并行的情况;而在区域PACS系统的建设中,很可能面临区域内不同医院已有各自的PACS系统,即异构PACS系统并行的情况。

系统覆盖的机构、用户和管理水平不同:全院PACS系统运行在一家医院(可能包括一些分院),覆盖的规模有限;区域PACS系统覆盖范围更广,可能会涉及到数十家医疗机构的数千个终端用户、甚至会涉及到更广泛的普通居民,并且不同机构的用户使用特点和维护管理的水平也难以统一。

患者管理机制不同:全院PACS系统通常采用与本医院HIS/EMR等系统一致的患者管理机制,可以方便地实现本院患者信息的统一标识和管理;

业务流程不同:全院PACS系统只管理本院的影像业务流程和影像检查数据,区域PACS系统则需要在不同医疗机构之间无缝地共享影像检查流程和数据,需要满足不同机构的医务人员按需访问其它机构的影像数据、共同完成影像诊断的需求。

数据管理机制不同:全院PACS系统往往只有一套数据库,一套数据管理软件,可以从容应对本医院内影像及相关数据的采集、修改、删除、备份等管理功能;区域PACS系统则往往有多个节点、多套数据库、多套数据管理软件,系统需要能够自动处理来自不同机构的不同数据管理软件的数据,实现统一的采集、管理、备份以及同步更新等功能。

区域PACS技术特点

正是由于以上这些区别,促使区域PACS系统的建设必须引入新的技术和标准,才能够突破全院PACS系统的局限性。在过去的几年间,国内外不少厂商已经开始意识到这些新需求,在其新一代的产品中逐渐应用新的技术,为整个PACS行业的发展带来了许多创新。这些新的技术特点及其应用场景包括:

全Web的PACS/RIS架构:它可以让不同的医疗机构、不同类型的用户、不同水平的系统管理者方便地部署、使用和维护成百上千的PACS/RIS终端,PACS/RIS系统的所有应用功能(尤其是在医院PACS系统诊断工作站上所提供的各类影像后处理功能)无需绑定于某个工作站,用户可以在区域PACS网络内自由地按需、按权限访问数据、完成诊断工作。

影像自适应传输技术(即“Streaming”技术):针对不同网络带宽,可以在不同的网络带宽下自动提供高效、高质量的影像访问和调阅,以满足区域PACS系统中各种复杂网络环境下的影像实时调阅需求。

协同工作和沟通机制:提供远程资料共享、远程影像诊断、虚拟影像科室、远程影像教育等全新的网络化服务模式。针对这一目标,区域PACS系统平台中需要提供完全不同于全院PACS系统的协同工作机制。

符合IHE集成规范的接口和流程:PACS系统不是一个孤立的系统,在医院PACS系统的建设过程中,它需要与本医院的HIS、EMR等系统整合,而在区域PACS系统的建设过程中则会面临更复杂的异构信息系统整合的问题,既要连接不同医疗机构的不同PACS系统,又要与不同的HIS/EMR系统整合。

当前区域PACS的几种模式

根据目前国内外区域PACS系统的发展趋势,从技术角度,我们将区域PACS系统的发展模式大致总结如下:

1. 全区域采用统一PACS系统的模式,可称为“一体化模式”,这种模式多见于政府主导的区域卫生信息化建设,政府主管部门从总体上统一规划、统一建设和替换区域内所有医疗机构的PACS系统并联网成区域PACS系统。

2. 多套PACS系统共存并整合运行的模式,可称为“整合模式”,是根据区域内各医疗机构信息化建设基础和发展需求的不同,综合采用新建、替换或保留原有PACS系统等多种方式,再通过系统整合构建起的区域PACS系统。

3. 以托管或租用的方式提供部分或全部PACS服务的模式,以前称为“ASP模式”,现在可以归为“云服务模式”。在国外,越来越多的医疗机构发现,由于其自身IT建设和管理的人才和经验不足,自行建设和维护区域PACS系统是一件技术要求高、投入成本高、实施风险高的“三高”工程,本着“让专业的人做专业的事”的原则,一些专业PACS厂商开始为这些机构提供托管或租用方式的PACS系统,即由这些厂商构建区域PACS云数据中心,为各类医疗机构提供全部或部分PACS服务。

从运行角度来看,目前国内区域PACS比较有特点的有以下几种模式:

大集中影像存储模式:上海影像医疗联合体联合了上海34家市级医院,采用“产生后即上传”的大集中影像存储模式,各医院RIS/PACS每天新产生的影像报告和影像信息在当天就全部上传至中心端,以实现医院间的医疗影像信息的共享。

跨机构医疗共同体模式:远程影像会诊平台是北大医疗共同体的一部分,北大人民医院与地方中心医院联合,辐射到该地区的基层医院,为其提供远程影像诊断服务。

除以上模式外,还有影像虚拟读片中心开放平台模式和县乡一体化模式。

区域PACS助力远程医疗

基层医院由于医疗水平相对落后,在大医院人挤为患的背景下,仍被冷落。如何实现资源的有效共享成为缓解看病难的重要方针。国内很多地方都在进行区域医疗的探索,试图通过远程医疗的方式实现“小病在社区、大病进医院”的目标。

面向患者的远程医疗,对高质量影像需求迫切,而区域PACS可以把海量影像跨地域集成,让大医院的专家为在小医院做检查的患者做会诊。这种基于“高保真影像及时共享”开展跨地域远程会诊的服务,提升了基层医院的医疗服务水平,也赢得了患者的信任。

三维重建技术

作为PACS系统的功能之一,三维重建技术是目前影像发展较为前沿的技术。它一改传统平面图像不容易理解、缺乏空间感的局限性,让影像变得更为直观,回归到了立体的人。

3D影像的广泛应用

过去我们看的片子是平面的,把人体影像切成一片一片看,而3D影像的出现使人回到立体的状态,这是一个很重要的改变。今天,三维影像在临床、教学和科研都发挥着广泛的作用。

对一些疾病的诊断,3D影像优势明显。在某些非平面、不规则结构下,3D影像可以直接用于诊断,如耳区的听小骨、半规骨,传统的平面图像是看不出问题的,3D影像则让医生可以看得更直观,多角度去观察病灶,避免疏忽。

在辅助手术方面,3D影像能够清晰地显示病灶与周围脏器的关系,让医生可以更准确地制定手术方案,模拟手术过程,提高手术成功率和治疗效果。

在教学工作中,3D影像可以给学生呈现更为直观和动态的三维画面,不仅展现了外部形态,更重要的是可以看到内部组织结构以及相互关系,传统的平面图像很难做到这些,需要学生自己去在脑子中想象人体器官的空间形态。

在科研方面,三维后处理技术的重要应用之一就是“数字人体”。国内一些医疗研究机构在做这个项目,国际上也有很多国家的研究机构在做该项目。项目大致过程是,首先把标准男性人体和女性人体冻起来后切片,然后再把切片跟实际CT扫描的影像对应起来,最后把所有薄层扫描的CT图像做薄层扫描重建,形成一个高度逼真的三维立体的“数字人体”模型。

PACS发展走向区域

医学全息影像技术篇8

关键词:PACS;区域医学影像数据中心;存储系统

中图分类号:TP392 文献标识码:A 文章编号:16727800(2013)009012503

作者简介:陈彬彬(1975-),女, 硕士,雅安职业技术学院讲师,研究方向为多媒体技术及其应用。

0引言

在2009年颁布的《中共中央国务院关于深化医药卫生体制改革的意见》中提出大力推进医药卫生信息化建设,明确了信息技术的应用是医改的重要任务之一。在国家新医改政策实施过程中,现代医院的信息化建设和业务网络化应用程度得到了飞速的发展,数字影像设备在各级医疗单位应用广泛。PACS(影像归档和通信系统)系统作为医院信息化建设的重要组成部分,与医疗诊断环节紧密结合,已成为病人诊治的重要依据。医疗信息化的发展,使各医疗机构之间信息的共享成为必然趋势。创建一个区域化的医学影像数据中心,提供医疗机构之间信息和存储设备的共享平台,将起到支撑区域医疗发展,提高医疗服务水平的重要作用。

1区域医学影像数据中心概述

1.1区域医学影像数据中心功能

随着我国医疗卫生事业的发展,数字化医学影像设备在医学诊断中的应用越来越多,与临床各学科的结合也日益紧密,在医疗诊治工作中发挥着相当重要的作用。PACS系统是利用计算机和网络技术对医学影像进行数字化处理的系统,主要包括数字化医学影像的采集、存储、传输和重现等,该系统所需设备和技术与传统的文字信息处理系统差别很大。许多医院在建成了全院PACS后,医学影像数据呈海量增长,其管理和使用成为急需解决的问题,医学影像数据中心的出现解决了这一难题。目前区域医学影像数据中心一般由政府部门建设,统一架构将各医院的医学影像数据集中存储和共享。区域医学影像数据中心采用基于安全存储和高效检索的IDC(Internet Data center)体系架构,集成了安全环境和专业服务环境,向各级医疗机构及医政管理部门提供医学影像信息存储和共享服务。以医学影像数据中心为平台,利用网络将各医院的医疗影像数据集中交给专业人员进行专业化管理,医院不需管理日益膨胀的海量影像数据,可以更专注于对病人的诊断治疗。对于数据中心的数据实现区域化数据共享,不同医院之间可以互相调阅被作为重要诊治依据的医学影像资料、诊断结果、电子病历等相关信息,对患者在不同医院和不同时期的就诊数据进行跟踪,报告互认共享,初步实现基于医学图像的远程医疗,有利于减少重复检查费用,降低医疗成本,提高诊治的有效性。汇集到数据中心的数据还可以为更多的机构服务,如医学院可向数据中心申请对医学影像数据的借阅,起到了医学影像教育和培训平台的功能。

1.2区域医学影像数据中心系统设计要求

区域医学影像数据中心特别强调的是资源的充分共享和流程运作的一体化,优化医疗资源和提高诊疗水平。该中心以实现区域数字医学影像信息实用共享为目标,基于业务分布、数据集中的管理模式,采用区域化集中式存储管理架构,建立区域医学影像共享应用系统,确保医学影像数据的集中归档管理和存储。区域医学影像数据中心实现市、区级阅片、诊断、报告、会诊(TDS)、管理、业务应用和数据挖掘分析等的全面应用和管理;支持区域医学影像资源专家库和区域远程影像会诊中心的建立;支持区域内各级医院调阅在本区域内就诊的病人影像信息和诊断信息;支持区域医学影像教育和培训平台的建立,实现资源共享。在新的模式下,患者的医学影像资料由前端的医疗设备采集后,通过交换机传送到中心服务器,并存储在中心数据库中。当有影像数据应用需求时,服务器会通过网络将图像传输给相应的临床医生的终端,或者传输到科室的工作站。医学影像共享应用系统须遵循国家及医疗卫生行业的信息化数据标准或规范,如HL7 CDA、DICOM、ICD10、电子签名法、电子病历国家标准等,能够确保数据的准确性、可靠性、完整性、安全性及保密性。在大量数据环境下能保证系统的运行速度;有数据迁移功能和技术;能确保数据存储及共享的标准化。

1.3医学影像数据中心体系结构

区域PACS在各级医疗机构以及医疗主管部门之间通过专用网络或公共网络进行影像同步和传输,主要实现跨医疗机构的影像共享和中小医疗机构的影像托管。区域影像数据中心采用符合IHE相关技术规范的应用架构,建立三层体系结构,自下而上是资源层、服务层、应用层,如图1所示。各层有相应的功能构件,来实现服务器系统、存储系统、区域内医院各种异构PACS的集成、系统安全和数据安全以及运行维护管理等方面的功能。当需要扩展影像数据中心的功能时,通过在服务层增加对应的功能模块来实现,充分体现了系统的可扩展性。

2区域医学影像数据中心存储技术

2.1区域医学影像数据中心影像存储系统设计要求

医学影像数据具有占用存储空间大、保管时间长的特点;数据类型复杂多样,主要是大量的图形和影像等信息:使用时响应速率要求高。区域医学影像数据中心采用DICOM标准来统一管理影像数据,归档数据统一存储,必须配有专门的服务器、磁盘阵列、光盘库、磁带库,以支持影像的在线、近线和离线存储,满足医学影像资料存储空间巨大的需要。区域医学影像数据中心负责存储和处理PACS系统中的在线影像和归档过期的影像,对存储系统的要求有:影像数据完整无缺失;数据访问的高效率,及时响应医生在各工作站上提出的各类检查影像的调阅申请;支持异质存储设备,即不同厂商提供的不同类别的存储设备;无限扩充系统在线数据存储容量,各级存储点可自由增设,且存储容量可扩充;灵活实用的存储策略规划;支持服务器集群机制,保障系统24h不间断服务。

2.2医学影像数据智能分级存储管理

区域医学影像数据中心的建立解决了各医疗单位日益膨胀的医学图像数据安全高效存储的难题。依据影像数据存储要求和数据量,在集中统一存储和管理的架构下,医学影像数据大多采用多级存储和管理结构,分为影像在线存储、近线存储、离线存储三级,如图2所示:

(1)在线存储:集中存储区域内各医疗单位产生的短期(3个月)在线影像数据,供各医院医生及医政管理机构快速地通过网络实现查阅。在线存储需要大容量、高性能存储器,能满足工作站高频率的访问、读取、写入请求。设备存储介质采用高转速、高接口带宽的SAS/FC高速磁盘,具有访问速度快、吞吐量大的特点,但存储空间有限,单位存储价格较高。

(2)近线存储:集中存储区域内各医疗单位产生的超过一定期限的影像数据,在某一时刻存储设备中只有少数存储介质在线,要获取所需影像数据时通过各种优化算法将其加载到系统中,提供安全、及时、准确的数据访问。设备存储介质采用大容量SATA硬盘,可集中存储区域内5年的在线影像数据,每GB的存储价格最低。近线存储满足数据精确定位及存取要求所耗费的时间长,智能化程度低,需要一定的手工操作与管理。

(3)离线存储:各医院的过时(5年以上)的医学影像数据交由数据中心统一存储和管理。医学影像数据中心服务平台与各医院的PACS系统相连接,通过VPN专线将影像数据定时上传。离线存储在安全性、大容量等方面提出更高的要求,存储介质以磁带库(AIT)和光盘塔为代表,将影像数据刻录在磁带或光盘存储介质上,按时间顺序垒放在档案柜中,实现医学影像资料的永久性海量存储。

通过合理配置各级存储设备容量构建的医学影像数据在线、近线和离线三级存储系统,在一定程度上解决了海量影像数据的长期存储与管理问题。

2.3影像数据存储解决方案

区域影像数据中心以存储和查询为主要应用,而影像数据存取的效率与存储架构密切相关,可以使用大容量存储器实现海量永久存储要求,使用高速存储设备满足影像高速率的存储要求。目前常用的存储架构有:

(1)以服务器为中心的直连式存储(Direct Attached Storage,简称DAS)是将RAID硬盘阵列直接连接到服务器扩展接口的数据存储设备,有近40年的使用历史。DAS依赖服务器主机操作系统进行数据的存储维护管理,大量占用服务器主机资源(包括CPU、I/O等),数据流需要回流主机后再存储到与服务器相连的磁带库。由于DAS本身是硬件的堆叠,不带有存储操作系统,存储效率较低。另外直连式存储的数据量越大,存储和恢复操作耗时越长,对服务器性能的依赖性就越大。

(2)以数据为中心的网络附接式存储(Network Attached Storage,简称NAS)是一种任务优化的直接与网络介质相连的存储设备,每个设备都分配有 IP 地址,所以客户机通过充当数据网关的服务器来实现数据的集中存储与访问。NAS具有网络服务器的功能,能够提供独立的存储空间和设置文件夹或文件的存取权限,通过以太网接口实现存储设备与LAN的互连,支持数据从服务器中传送到外接的磁带机上,保证数据安全和快捷备份。

(3)以网络为中心的存储区域网络(Storage Area Network.,简称SAN) SAN是一种基于光纤通道技术的高速网络或子网络,提供在计算机与存储系统之间的数据传输。SAN的传输介质是同轴电缆和光纤,以专用SAN光交换机(或光集线器)为核心,与配备光纤接口的存储设备(如磁带库、磁盘阵列等)组成一个专用存储网络系统。非光纤连接的存储设备(如基于SCSI的存储设备等)可通过网桥、路由器等互联设备连接到SAN中。SCSI 和 iSCSI 是使用较广泛的两种存储区域网络协议。

SAN存储实现的是直接对物理硬件的块级存储访问,提高了存储效率和具备更强的升级能力,适合做数据库服务器存储;NAS可提供多台服务器文件系统级的共享,适合做文件服务器;DAS存储效率低,逐渐被淘汰。在区域影像数据中心存储应用中,建议采用FCSAN(FC,Fiber Channel光纤通道)存储架构,SAN可简化数据管理及实现集中控制,允许服务器连接到任何存储阵列中,不仅增加系统存储容量,而且方便服务器实现数据的直接存取。基于SAN的存储架构能更好地满足医学影像数据中心日益增长的存储和查询需求,实现对医学影像数据的高效管理和维护。

2.4医学影像数据存储、查询的实现

区域数据中心的存储系统存在两种数据存储类型:关系数据库和文件。影像文件通常以文件的形式存储,而病人基本数据则采用关系数据库存储。

影像数据存储格式遵循DICOM(医学数字图像存储与通信标准)规定,DICOM医学图像文件的后缀名为.dcm,一般的图像处理软件不支持该种格式。DICOM文件包含文件头和数据集两部分,其中DICOM文件头包含病人信息(如ID号、姓名、性别、年龄等)、图像信息(如生成日期、采集设备型号、厂商信息等)、文件大小等数据。图像数据集部分存储数字医疗设备的原始图像数据,其数据量大小因医疗设备而异。

PACS大部分是基于文件系统的。病人的某次检查的所有DICOM影像数据,以文件形式单独存放在文件服务器上为该次检查建立的文件夹下,而其相关信息如:病人信息、医疗信息、诊断分析等文字信息及医学影像文件的物理存储路径以记录的形式仍旧存储在关系数据库服务器中。该数据库记录使得影像数据与病人信息之间建立起了索引关系,客户端在查询某个病人的影像资料时,首先从数据库服务器上依据病人ID、姓名等基本信息索引出相关影像资料存储的路径,然后登陆文件服务器,在该路径下读取所需影像资料。

2.5医学影像数据中心安全措施

(1)链路安全:二级以上医院均采用双链路、双路由器做热备份。

(2)数据安全:通过存储消冗网关对数据进行重复数据删除、数据自动归档及网络查询调用,实现数据绿色智能存储;中心容灾架构,实现正常情况下的数据备份、遇到不同灾难时的数据修复,确保数据无损;在应用层面进行数据加密传输防止数据外泄,数据库行为审计防止非法数据操作。可实现对归档信息及归档操作日志的记录,并可以查询某个时间范围的归档日志或用户操作日志,方便管理员对归档过程的监控。

(3)边界安全:在数据中心和医疗机构间架设防火墙、入侵检测,数据中心和公众服务区用网闸隔离。

(4)虚拟机安全:采用虚拟化技术,打造计算资源统一管理、按需分配的基础架构云计算平台,占用资源少,升级维护简单。

(5)业务安全性:关键业务采用负载均衡技术,有效提高业务的连续性。核心业务利用医院原有设备,将数据同步至医院。

3结语

在建立医学影像数据中心之后,可以逐步完成各级医疗机构的PACS系统集成,并在建立和完善医学影像数据库的基础上实现各医院的远程会诊,具有在会诊医生之间进行高效影像综合信息传输功能。医学影像数据中心的出现突破了医院局域网限制,使优质的医疗资源得到高效共享,医生可随时随地了解患者的情况并给予及时处理,这样不仅可以提升医生的工作效率,还可以提高患者的满意度。区域医学影像中心的建立与使用为我国医疗的现代化及医疗资源的高效利用,提供了更为广阔的应用前景。

参考文献:

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