DICOM自助膠片打印系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

【作 者】王小冬，蔣謨文

寧波鑫高益磁材有限公司，寧波市，315400

0 引言

PACS(Picture Archiving and Communication System，醫(yī)學(xué)影像存檔與通訊系統(tǒng))的建立解決了醫(yī)院放射科信息化辦公的問題[1]。但是，膠片作為傳統(tǒng)的圖像載體，由于具有攜帶方便、觀看直接等特點，仍然會在相當(dāng)長的一段時間內(nèi)存在。

根據(jù)衛(wèi)生行政管理部門有關(guān)排隊的規(guī)定,收費大廳的收費窗口要盡量開足，保證高峰時間內(nèi)排隊人數(shù)單列不超過十人。醫(yī)院為了減少排隊現(xiàn)象，縮短排隊時間，紛紛引入多種自助式服務(wù)系統(tǒng)。

現(xiàn)在醫(yī)院的影像科都會為病人提供膠片作為病人保存的病歷資料，但是膠片何時、何人、哪臺設(shè)備打印，打印數(shù)量等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的收集存在一定的困難。目前醫(yī)療糾紛事故鑒定的依據(jù)是膠片影像，而建立PACS的醫(yī)院都不再保管膠片。一旦進(jìn)行醫(yī)療糾紛、事故鑒定，因不方便復(fù)制已提供的膠片影像信息常使醫(yī)院處于被動，為此，我們專門研制了DICOM自助膠片打印系統(tǒng)。該系統(tǒng)不僅對膠片的打印進(jìn)行全程監(jiān)控、記錄和管理，而且提供了自助取片的功能，以減少醫(yī)院人工成本，優(yōu)化工作流程。

1 功能需求分析

1.1 監(jiān)控管理的需求

通過自助膠片打印系統(tǒng)可以很方便地知道：設(shè)備型號、打印時間、病人信息、相機型號和膠片數(shù)量。對于有多臺相機的科室，還可以在不同的時間段安排不同的相機工作。一旦需要查看之前的膠片，可以重新打印出與之前一模一樣的膠片。這些都是膠片打印管理上的需求[2]。

1.2 自助取片的需求

為了提高工作效率，系統(tǒng)需要支持二代身份證、條碼卡、IC射頻醫(yī)療卡、磁條卡等醫(yī)院使用的信息卡，在刷卡操作后自動將該病人的膠片打印出來。

2 系統(tǒng)設(shè)計

自助膠片打印系統(tǒng)主要采用CS架構(gòu)，由DICOM虛擬打印服務(wù)器（Server）和自助取片端（Client）兩部分組成。系統(tǒng)整體架構(gòu)和數(shù)據(jù)流程如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)整體架構(gòu)和數(shù)據(jù)流程Fig.1 System structure and data flow

2.1 DICOM虛擬打印服務(wù)器

如圖2所示，DICOM虛擬打印服務(wù)器由五大模塊組成。

圖2 DICOM虛擬打印服務(wù)器結(jié)構(gòu)Fig.2 The structure of DICOM print server

(1)DICOM Print SCP模塊 該模塊相當(dāng)于一個虛擬DICOM相機，它接收并存儲各個設(shè)備的打印工作站輸出的打印膠片任務(wù)[3]。

(2)膠片列表管理模塊 將接收到的打印膠片任務(wù)歸檔入數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)信息化管理，支持多條件組合查詢并預(yù)覽打印任務(wù)，支持詳細(xì)的膠片打印歷史記錄統(tǒng)計，輔助用戶管理，提供對打印成本的監(jiān)督控制。

(3)外部數(shù)據(jù)（PACS/RIS）接入模塊 DICOM標(biāo)準(zhǔn)里，雖然在打印協(xié)議(N-Create)中也列有Patient ID，Patient Name等信息[4]，但是目前市場上的工作站在打印時都未將這些信息填充進(jìn)去，因而發(fā)送到相機的圖像是不包含圖像屬性文本信息的，文本信息發(fā)送到相機之前已經(jīng)被轉(zhuǎn)成像素與圖像的像素并疊加在一起。所以，DICOM Print SCP模塊接收到的打印圖像只有像素的灰度值和排版信息，無法定義接收到的圖像為哪一個病人的圖像[5]。為此，系統(tǒng)需要具有OCR文本識別功能，可以將圖像中的文本信息，如病人的ID號和檢查號等識辨出來，以此為搜索條件，到醫(yī)院的PACS/RIS系統(tǒng)中提取病例信息并寫入膠片任務(wù)列表，供自助取片端查詢打印。

(4)與自助取片端通信模塊 基于TCP/IP協(xié)議，以Socket服務(wù)器的形式接收自助取片客戶端的連接，以及刷卡查詢請求。

(5)打印控制模塊 控制管理多個自助取片端和DICOM相機端信息，在服務(wù)器接收自助取片打印請求后，將膠片打印輸出到指定的DICOM相機。

2.2 自助取片客戶端

自助取片客戶端主要有人機交互模塊和通信模塊組成，人機交互的流程如圖3所示。病人通過條形碼掃描或醫(yī)療卡讀卡的方式，將自己的膠片激活，形成打印命令。

3 實現(xiàn)方法

DICOM自助膠片打印系統(tǒng)的實現(xiàn)主要可分為以下幾個方面：

(1)建立一個虛擬DICOM膠片打印服務(wù)器，可支持接收各類影像設(shè)備端發(fā)送過來的打印影像[6]。

(2)實現(xiàn)OCR文本識別功能，將圖像中如病人的ID號和檢查號等識別信息讀取出來。同時因為各廠家所打印的膠片上識別信息排版不一致，為了更好的兼容性和擴(kuò)展性，需要設(shè)計成更靈活的參數(shù)控制。

(3)外部數(shù)據(jù)接入模塊中，根據(jù)識別的ID號去檢索病例信息時，需要支持三種不同的外部數(shù)據(jù)系統(tǒng)：PACS/RIS系統(tǒng)、HIS系統(tǒng)和普通的數(shù)據(jù)庫直接接入。因而需要設(shè)計成可擴(kuò)展性、可配置性好的模式。

(4)DICOM虛擬打印服務(wù)器端將定期自動維護(hù)膠片打印的數(shù)據(jù)庫，根據(jù)配置信息時間來做好在線和離線備份[7]。同時支持多條件的查詢和統(tǒng)計，供醫(yī)院信息采集使用。

(5)為了無縫接入原有相機，打印控制模塊必須支持DICOM標(biāo)準(zhǔn)的Print SCU輸出協(xié)議。此外，系統(tǒng)也支持以紙質(zhì)膠片的形式在彩色激光相機的輸出。

(6)CS兩端遵循TCP/IP協(xié)議進(jìn)行交互，病人在自助取片端上根據(jù)提示信息，刷卡或者刷條形碼來自助打印并取片[8]。

4 結(jié)論

通過對DICOM自助膠片打印系統(tǒng)的需求分析以及設(shè)計，成功編程實現(xiàn)了第一代DICOM自助膠片打印系統(tǒng)軟件。該軟件通過對整個膠片打印過程的監(jiān)控、記錄和管理，完整了保留了這一環(huán)節(jié)的所有信息，以供不時之需。通過CS架構(gòu)下一對多的響應(yīng)方式，自動合理的安排多臺相機的工作，解決了病人自助取片的問題。該系統(tǒng)軟件的建成填補了以往影像科管理的許多空白，是影像科綜合管理系統(tǒng)不可或缺的組成部分。經(jīng)過在醫(yī)院放射科的實際臨床使用證明，軟件功能完全符合設(shè)計要求，充分滿足了醫(yī)院臨床實際使用需求。

[1]National Electrical Manufacturers Association.Digital Imaging Communications in Medicine (DICOM)[S].2000.

[2]聶聰.DICOM打印管理系統(tǒng)的研制[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2006,27(12): 42-43.

[3]楊志延,王景中.基于DICOM標(biāo)準(zhǔn)的打印工作站的設(shè)計與實現(xiàn)[J].中華現(xiàn)代影像學(xué)雜志,2006,3(2): 156-158.

[4]周敏, 姜文,許順良.基于IHE技術(shù)框架下的RIS/PACS集成[J].醫(yī)學(xué)與工程,2004,6(2): 36.

[5]葉志前,章偉敏,謝英杰.PACS中網(wǎng)絡(luò)打印的DICOM遵循性研究及實現(xiàn)[J].生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志,2006,23(2): 248 - 251.

[6]王曉楠.DICOM通信的設(shè)計和實現(xiàn)[J].計算機工程與應(yīng)用,2004,13: 131-132.

[7]陳金雄.醫(yī)院數(shù)據(jù)庫的設(shè)計與實現(xiàn)[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2004,25(8): 37-38.

[8]梁梁,王湘云,林家瑞.全自動DICOM影像打印工作流的設(shè)計與實現(xiàn)[J].中國醫(yī)療器械雜志,2003,27(6): 400-404.