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4.4 DICOM标准和PACS系统 谢耀钦 2003年12月18日 PACS的起源 现代化医院信息的分类 用一维数据表达的信息 用二维及二维以上数据（主要是图像）表达的信息。 医院信息管理系统（HIS）属于对第一类数据的操作，承担对一维数据或图形的存储、传送与管理。 PACS的定义 PACS Picture Archiving and Communication System 图像存档及通信系统 把从不同地点各成像装置（如传统的X射线摄影装置、核医学成像装置、CT、MRI、B超、数字放射摄影装置等）产生的图像经数字化（如原来是胶片等模拟图像的话）后，通过计算机网络送至中央数据管理系统（含数据库），再经计算机网络送至不同的显示工作站，供放射科医生、病房医生及其他医务人员调用。 PACS的背景 70年代初CT出现到80年代初磁共振成像装置推向临床，标志着现代医学成像技术日趋成熟。医学成像工作者面临的主要任务，已由成像技术本身的提高转向如何管理并充分利用急剧增加的医学图像数据。 PACS这一术语最初出现于1981年夏，由迈阿密大学医学院Duerinckx提出。 为了强调管理，80年代中期出现了图像管理与通信（IMAC－Image Management and Communication）以及图像管理与通信系统（IMACS－Image Management and Communication System）。 90年代初又引入了综合诊断系统（IDS－Integrated Diagnosis System），这一概念强调了最终用户的重要性，将PACS由纯粹的工程实验研究转向强调临床实用需求。 PACS、IMAC(S)和IDS等3个概念实际上代表了PACS系统发展的3个阶段。 几类图像的数据量 CT：512×512×12（bit） B超：512×512×8（bit） MRI：256×256×12（bit） DSA：512×512×8（bit）或1024×1024×8（bit） 核医学：128×128×12（bit） 数字化X线胶片：2000×2500×12（bit）。 胶片存储的缺点 借还费时。据统计，在住院的头3～4天内要借还10次左右，其余的住院时间内平均借还4次，出院的第一年内尚要借还3次。对于教学医院，胶片的借还更是频繁。这样不仅浪费了大量时间、人力、而且多次借还还容易造成混乱和丢失。据统计，无法找到的胶片约占胶片总数的10％。 一张胶片只能供一人借用，不能多人同时共享。通常由放射科医生负责放射科的事务，他们总希望将胶片集中在放射科，而临床医生则希望把胶片分散在病房或急诊室里，特别是放在危重病房里，整形外科医师更希望胶片放在唾手可得之处，以便更好地了解骨折情况。 胶片存储的缺点 不能进行动态观察，即不能像CT显示器那样设置窗口与窗位以提高密度分辨率。 不易对同一成像设备在不同时间所形成的像作前后比较，以便了解疾病的发展过程；也不易对同一病人用不同装置所成的像作横向比较，以便获得更多的信息。 胶片数字化是必然出路 数字图像除便于存储外，可在瞬间进行任意复制，并在短时间内传送至远方多个站点以供共享。 借助数字图像可充分发挥计算机图像处理的功能，如增强、分析、三维重建以及模式识别等。 计算机技术与微电子技术的发展使PACS的引入成为可能。这些技术体现在：海量存储器件如光盘（包括可擦磁－光盘及WORM）大量生产，使价格下降；计算机局域网技术成熟，网络速度提高；图像数据库技术成熟；高分辨率监视器问世。 医学图像存档及通信系统的组成 PACS的基本模块 为什么要引入采集计算机 许多成像设备制造商并不遵循美国放射学会/国家电气制造商协会（ACR－NEMA－American College of Radiology/National Electrical Manufacturers Association）和医学数字成像和通信（DICOM－Digital Imaging and Communications in Medicine）标准。一般成像设备按封闭体系设计，相互间不能直接通信，也不能直接入网，而需用采集计算机将成像系统与PACS的其他部分隔离。 采集计算机的功能 从成像设备采集图像数据； 将不同成像设备制造商各种规格的数据转换成符合ACR－NEMA或DICOM的PACS标准格式（数据头格式、字节顺序、矩阵尺寸等）； 将图像传送给PACS控制器。 PACS控制器 来自成像设备的检查数据、病人信息等，经由采集计算机、HIS及RIS（放射科信息系统）汇集到PACS控制器。PACS控制器是整个系统的核心，包括数据库服务器和存档系统两部分。 数据库服务器用来管理、存储病人的基本信息。 存档系统包括图