PACS,影像海洋的高速航道

PACS在我国的发展，经历了科室级PACS、全院级PACS和覆盖范围更广的区域PACS。发展的逐步深入，不仅带来了医院自身医疗服务质量的提升，同时也为区域医疗和远程会诊的深入带来了契机。

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

信息技术的快速发展，让医疗影像的区域共享得以实现。PACS从科室、医院逐渐向外延伸，走向区域。区域PACS的出现，以及在其基础上的医疗信息共享和医疗行为对平衡医疗资源、缓解“看病难 ”等问题均有积极意义。

目前，国内多地都在进行区域PACS的尝试，借鉴现有的区域PACS模式，探索适合自己的区域影像协同模式，是各地方医疗行政部门和大型医院都应考虑的问题。