南国知心 发表于 2010-5-22 16:56:14

PACS的存储和传递模式

1、医学影像的类型可以分成8bit黑白12bit黑白24bit彩色等。 8bit黑白和 24bit彩色可以使用WINDOWS标准的存储格式,12bit黑白无法用任何现有的文件格式表达,也无法使用标准的图像浏览软件观看。即使打开也丢失很多的信息,例如,现在有的数字影像板能产生12位的TIFF文件格式的图像,尽管有的软件能打开,但是打开的图像仍然是8位的图像,在图像的信息量上丢失了很多的信息。
  2、说起医学影像的传递,不能不提到DICOM。DICOM规定了影像传递的标准,包括标准的存储介质和标准的网络通讯。标准的存储介质叫作DICOM STORAGE,是一种文件系统的结构标准。主要是用于在UNIX/MAC/WINDOWS等不同平台的PACS系统之间直接兼容存储介质。这种介质可以是CD、MO,也可以是DVD或者TAPE。DICOM网络通讯标准主要用于局域网内的通讯。在网络上,DICOM十分类似于TCP/IP,不管两端的机器和操作系统如何,都可以透明地进行影像传递,就如同两个国家之间用美元作生意一样。DICOM网络通讯有缺乏安全认证的缺点,所以只适用于局域网中。DICOM存储和通讯中的影像可以按约定的方式进行压缩,但不是所有的PACS系统都支持这些压缩,所以大部分DICOM存储和通讯中的影像数据都是完全展开的,占据很大的空间。
  3、为了解决存储和节省空间,PACS系统内部通常使用自己独特的文件格式。这并不影响系统的兼容性,因为到了网上,大家都用DICOM协议通讯。就如同各个国家有自己的货币,但是作国际贸易时都使用美元一样。
  4、支持PACS的数据库系统比较简单。只有病人—检查—序列和诊断、登记信息放在数据库中,大小不一的影像存储成文件交给文件系统去管理。为了保证图像的可浏览性,各PACS通常提供了独特的小程序,用于在自己的文件结构上进行影像检索、浏览和处理。
  5、理想中的PACS影像信息全部存在SERVER上,进行集中备份和管理。但是海量存储设备和管理软件的费用太高,所以目前还不能进入普及阶段。替代方案是分布存储,即在每个采集工作站上进行光盘刻录,独立进行检索。当然,为了检索同一个病人的全部信息的代价要高于集中存储。
  6、影像数据可能分布在不同的机器的不同的数据库中,不同的目录中,不同结构的文件中。PACS的用途就是屏蔽掉系统的复杂性,使得不同地方存储的影像在安全机制认可的前提下自由地流动。
建立PACS应注意的问题

    目前PACS已广泛引起医疗放射界的关注,国内一些大医院已着手或正在建立自己的 PACS系统。在医院建立PACS之前,一定要根据自己医院的实际情况,选择适合自己医院要求的PACS系统,现就医院在购买PACS之前应该注意的问题做以下几个方面的总结。
  设备接入
不少人以为只要影像设备具有DICOM 3.0(Digital Imaging and Communication in Medicine 医学数字图像通信3.0版)的输出,将其接入PACS 系统是一件很容易的事情,但实际上却复杂得多,DICOM中有11个不同的服务级别(Service Class),例如打印(Printing)、传输(Move)、存储(Store)、存档(Archiving) 等。某一服务级别中又分为使用者(User)和提供者(Provider),某一设备可能仅符合DICOM 3.0的某一个或几个级别。比如通常设备的操作台(Operator Console) 仅符合 DICOM的存档级别(Service Class for Archiving)及传输级别,它仅作为User而不是 Provider,且不符合DICOM 3.0的打印服务级别(Service Class for Printing)。存档服务器 (Archiving Server)是存档级别的提供者,而影像工作站有可能同时作为打印和存档两个级别的使用者,也是传送级别的使用者和提供者。那么,操作台可以通过PACS将其图像传给符合DICOM传输级别的Provider设备,例如存档服务器或符合传输级别的设备(如影像工作站),但不能接收数据。由于它不符合DICOM 3.0的打印级别,故无法进行网络打印,只能通过接口板接打印机,而工作站则既可传送又可接收图像数据,也可通过网络打印,存档服务器可对传来的数据图像存档。为了深入了解设备在DICOM方面的性能,在购买设备时就必须要求厂家提供“设备的DICOM一致性说明( Conformance Statement)”。这是将设备接入PACS所需的重要资料。即便如此,在实际工作中我们还是遇到了不少问题,如在将一台工作站接入PACS系统时,发现尽管它是传输服务级别的提供者和使用者,但在实际上对一些后处理图像却不能以DICOM方式传送给中心存储服务器。因此,我们不为该工作站配置随机外部存储设备的计划不得不进行修改。
  网络流量
在设计PACS时,网络传输速率应留有充分的余量,但在选择通用计算机部件时可考虑满足需求的下限即可。PACS系统应当根据高峰时间的数据传输量确定网络传输率,而且要留有充分余量,以备今后因影像科室的发展而带来的传输数据量增加,如果因此而不得不进行网络重构,就会造成很大的浪费。例如,选用了10Mbps的传输速率、铺设了粗缆,但经一段时间的使用感觉速率不够,希望改成更高的传输速率,但更高的传输率可能要求必须改换成光缆,相应网络部件需全部更换,造成的浪费很大。相反,通用设备的情况就有所不同。例如选择中心存储光盘塔,10片盘、20片盘和50片盘的塔价格分别差3~4倍。如果10片盘的光盘塔够用,即可按此采购。两三年后如需更换50片盘的光盘塔,其价格也可能只相当于现在10片盘塔。
  系统稳定性
对影像科室来说,某一台设备出现问题是一个局部问题,而PACS出现问题则可能是全局性的问题,造成整个科室工作的瘫痪,因此PACS的稳定性显得尤为重要。提高PACS的稳定性应该抓住设计、部件选择、施工工艺和施工过程四个环节。在设计PACS时,必须进行系统的稳定性分析。国外的PACS中心服务器基本都采用两套硬件并行工作,以保证在某一硬件出问题时不中断工作。出于价格的考虑采用双硬盘保存两套数据,且系统软件在任何情况下均可恢复,不影响已存储的数据,以确保中途停机或出故障后存档数据不丢失。在选购集线器、路由器和发送接收器等网络部件时必须慎重选择品牌,不能只图便宜。因为网络部件的问题会造成整个PACS系统的瘫痪。工艺要求与施工质量同样直接影响系统的稳定性,特别是在旧建筑内布网更要严格工艺和施工,在这些方面我们也有教训。
  总之,PACS的建设依赖于DICOM 3.0的标准,因此必须对DICOM有深入的了解。PACS不是一个现成的产品,PACS系统的建立实际上是完成一个工程项目,因此必须把握住设计、器件选择、工艺和施工的各个环节,认真解决好每一个工程技术问题。

jjhhyy.happy 发表于 2011-10-3 21:15:14

dicom 是tcp/ip的上层协议的一种,而不是两个东西。

xiaosheng 发表于 2012-2-29 11:52:15

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