PACS医学图像数据流控制方法

摘要：本文通过对PACS医学图像数据流控制方法的研究，展示了医学图像传输存储的流程及控制，意在帮助维护人员在学习这方面内容后，能快速明辩PACS系统错误发生的层面，以便快速做出纠错响应。

关键词：PACS图像数据流控制 DICOM3.0标准WORLIST工作列表

中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）12-0115-02

医学图像存储与传输系统PACS（PictureArchiving and CommunicationSystem）已在很多医院广泛运用，但在日常维护中会，工程师们对有些系统错误提示却不知产生的原因，因而不能及时采取措施，影响系统恢复时间。主要是因为PACS图像数据流的多样性和控制的复杂性。维护工程师接手的是成品软件的应用，对PACS的图像数据流控制方法并不了解，错误具体产生在哪一环节，是在服务器，还是在各级图像工作站，一时搞不清。例如在生成图像设备如CT的计算机终端上，不能接收到来自RIS（放射科信息系统）的人员登记信息；再如图像诊断工作站上，图像上传失败，而网络却畅通等问题。这样的问题并不是来自工作站，而是来自服务器的某些系统服务或接口进程终止了，才引起图像工作站错误提示。为了快速处理PACS应用出错问题，维护工程师们应深入学习PACS图像数据流的控制方法，只有掌握了图像传输和存储的流程，才能辩明问题，及时解决，这是撰写本文的意义所在。

下面就PACS数据流的三个方面的知识的学习，结合实际PACS维护工作，总结PACS服务器和工作站的维护的原理和报错后工程师应采取的应对措施。本文重心是找出错的理论依据，以辩明报错所发生的数据流层面，进而决定维修工作站还是维护PACS服务器。

1 医学图像数据流的控制，在逻辑上是由数据流控制器完成的

数据流控制器实际上就是一个软件系统，它们具体为一些组件。在其体系结构的设计中，它们分布在PACS的各个角落，但主要运行在存档服务器上。数据流控制软件模块的主要功能包括图像接收、图像自动路由、图像存档、诊断信息的合成、图像的提取、图像预取、后端管理等在存档服务器上不同的组件独立运行，并同时与其他的进程、队列控制机制以及任务调度机制通信。

2 影像通讯连接（Connectivity）

DICOM 3.0（Digital Imaging & Communications in Medicine）医学数字成像和通讯标准。

我院的PACS系统实施方案是，对于标准的DICOM设备，PACS可以直接进行影像的采集、传输和存储；对于非DICOM3.0的数字设备，可以采用数字网关产品，将其原图像文件转换为DICOM3.0A标准的图像进行处理；对于既非DICOM，又非数字化的设备（既视频设备）可以采用视频网关产品，将其转换为DICOM3.0A标准的图像进行处理再传送至PACS服务器完成归档存储过程。

3 影像工作流管理能力

PACS影像的应用操作过程主要是医学影像的诊断浏览过程，这个过程的特殊性在于，一次操作和处理的影像数据容量巨大，即影像诊断过程不仅需要操作当前检查的影像序列，同时常常需要操作同一患者既往多次（多种）检查的全部影像，而这些影像的存储或响应位置可能在本地硬盘，也可能位于远程（如PACS服务器）系统的在线或近线存储内。这种情形决定了要获得较高的系统响应速率，单纯依靠PACS系统的影像在线存储速率和扩展网络带宽都难以满足需求，这就是近年发展起来的PACS影像工作流管理（Workflow Management）进程所要承担和实现的任务。

图像自动路由：可以在PACS中预先定义一组对应关系，将显示工作站与成像设备联系起来。当图像从图像获取计算机传送至中心图像存档服务器后，可以立即根据这组事先建立的对应关系，在第一时间将图像传送至对应的图像显示工作站的本地存储。这样就缩短了最急需图像的传递时间，大大提高了医院中的诊疗效率。

图像预取：当某病人进入医院挂号要求检查时，医院的医疗信息系统就会反映该病人已经注册，并调出其基本信息。这时，PACS 通过HL7接口，可以收到这一信息，并可以及时地将这个病人的相关信息以及图像数据及时地提取到前端的高速缓存设备，或发送到某些显示工作站的本地存储，提高诊疗效率。在PACS内部，如果某病人的图像数据被调用，不论该病人此时是否在院，预取机制都将把该病人的诊断信息以及所有图像数据预先提取到高速缓存设备上。高速缓存设备上已过时的预取数据将会被一些控制机制合理地删除，目前比较通行的PACS工作流管理进程包括图像自动路由，图像预取等，只有真正有效地运用了特定的影像工作流管理进程，才能可靠地保证PACS影像诊断过程所要求的执行效率和响应速率。

4 针对上述PACS系统数据流控制特点、影像的通讯链接方式，影像工作流管理能力三个方面，结合我院的PACS系统的结构，对一些日常重要的几项维护工作做如下阐述

（1）影像设备采集工作站（如CT）报错不能从RIS登记台获取病人基本信息。即不能完成病人诊断信息的合成，维护工程师解决这类问题首先要了解Worklist工作列表的概念，工作原理及病人信息合成的数据流向。

Worklist成像设备工作列表，它是DICOM协议中众多服务类别中的一个。

Worklist它的功能是实现设备操作台与登记台之间的通讯，完成成像设备和信息系统的集成称为BASIC WORKLIST MANAG EMENTSERVICE（简称Worklist）。在RIS与PACS的系统集成中，Worklist的连接是其主要工作之一。

Worklist在Pacs中的作用与的工作原理：

数据流基本设计概念和处理流程是，病人在HIS上注册，经hl7（Health Level 7标准化的卫生信息传输协议，是医疗领域不同应用之间电子传输的协议），消息传至RIS，RIS上便有了病人的登记信息。做检查时，成像设备通过DICOMWorklist来从RIS上取得需做检查的病人列表，选择后做检查。检查完成后，图像便可以传到PACS中进行存储。在这个过程中，病人信息仅在HIS端输入一遍，但它流经RIS，影像检查设备以及PACS，可以节省时间，减少错误，规范流程，互联互通，形成数据共享。理想的情况下，让医生专注于检查及诊断，而缩短的时间，也会提高病人的满意度；如果没有Worklist功能，新检查一个病人的时候，要输入病人全部的基本信息，这样比较麻烦，而且容易出错。

当影像检查设备不能从Worklist获取病信息时，但却能上传影像到归档服务器时，维护工程师不应走湾路，不用去测试网络是否畅通，不用去验证HIS和RIS系统是否出错，而应及时从科室工作站返回机房PACS归档服务器，去查询Worklist进程的执行是否被错误地中断，如果在任务列表中发现进程停止，重启进程，工作站的问题就会马上解决。

（2）图像采集工作站报错不能采集图像。维护工程师应区分工作站类型，如果是标准DICOM3.0设备，直接检成像设备是否损坏；非DICOM3.0的数字设备是用数字网关的，重新安装修复数字网关；对于既非DICOM，又非数字化的设备（既视频设备），如B超，心超，腔镜，病理等工作站，直接检查用于图像采集用的视频采集卡，首先检查成像设备与采集工作站主机的连线是否断开或损坏，其次再检查视频采集卡的驱动和硬件是否损坏，如硬件损坏更换硬件，如果驱动丢失重新驱动，如果上述问题都不存在再重新安装RIS软件，即可解决问题。

（3）图像诊断工作站或临床医生图像调阅工作站出现不能快速存取，如图像不能自动路由，预取不成功，这时工程师也不要把精力耗在工作站HIS/RIS的检修上，而是要回到PACS服务器上检查PACS影像工作流管理（Workflow Management）进程是否已被异常终止，恢复进程就可解决工作站的问题。

（4）影像诊断工作站图像上传失败。首先在影像诊断工作站上PING PACS服务器IP地址，如果网络不通，检查网线和网卡，如有损坏，重新驱动或更换网卡、更换网线；如果网络畅通，则问题不是出自工作站返回服务器在管理工具中查看服务属性，检查两个服务EBM PACS SERVER和EBM PACS WATCH，如果服务处于停止状态，则重新设置成自动开启状态，即可解决图像不能上传问题。

5 结语

学习PACS医学图像数据流控制有利于维护PACS系统的稳定性，有助于维护工程师深入理解PACS的运行机制，提高维护水平。

参考文献

[1]蒋伟浩.PACS系统向临床科室扩展关键技术研发与应用.中国数字医学，2013年8卷01期，24-27，33页.