醫(yī)院PACS/RIS的架構和實施探討

曹新志，沈君姝，李 昂，郭 輝，潘永泉

醫(yī)院PACS/RIS的架構和實施探討

曹新志，沈君姝，李 昂，郭 輝，潘永泉

目的：探討醫(yī)院影像科PACS/RIS的架構、軟硬件配置與系統(tǒng)運行特點，使該系統(tǒng)能保障臨床工作更順利地進行。方法：通過對 PACS/RIS的軟硬件分析及應用實踐，總結系統(tǒng)運行情況，并結合日常維護保障工作的經驗對系統(tǒng)的優(yōu)缺點進行討論。結果：PACS/RIS運行比較穩(wěn)定，偶爾出現(xiàn)故障，達到了影像及患者信息在臨床科室間充分共享的要求。結論：PACS/RIS是全面解決醫(yī)院影像數(shù)字化存檔與通信的綜合系統(tǒng)，對醫(yī)院的信息一體化建設具有重要意義，但仍有待進一步發(fā)展和完善。

PACS；RIS；管理與維護

0 引言

近年來，隨著計算機技術的發(fā)展和生活水平的提高，人們對醫(yī)院信息一體化的要求越來越高。我科平均每天接收普放檢查患者約600人次、CT 350人次、MRI 150人次、DSA 25人次、胃腸造影40人次，每年影像數(shù)據存儲量達30 TB，并且隨著新設備的引進和使用，數(shù)據存儲量逐年上漲。因此，建立良好穩(wěn)定的PACS/RIS及對其進行實時維護管理具有重要意義。

醫(yī)學影像存檔與通信系統(tǒng)（picture archiving and communication system，PACS）是一款基于DICOM3.0標準，專門以解決醫(yī)學影像的獲取、顯示、處理、存儲、傳輸和管理為目標的醫(yī)院信息的系統(tǒng)[1]。DICOM3.0基于開放式互聯(lián)參考模型，是一種全世界范圍的通信標準。放射科信息系統(tǒng)（radiology information system，RIS）以Web技術為基礎，集影像科檢查申請、預約登記、檢查等操作于一體[2]。

DICOM標準向RIS管理域的擴展，為RIS與PACS的集成提供了可能。一方面，人們希望通過RIS工作站登記的患者信息可以直接刷到檢測設備上，降低手動輸入的時間和錯誤率；另一方面，還希望檢查設備上形成的圖像可以直接傳遞到RIS報告工作站，既克服傳統(tǒng)診斷工作必須等待膠片的打印的問題，又節(jié)省膠片的使用量，大大方便工作人員。更有人希望PACS/RIS還可以把結構化報告直接存儲在患者的DICOM文檔中，這樣醫(yī)生在調閱患者影像時可以很方便地調出患者的檢查報告[3]。

1 PACS/RIS的規(guī)劃建立

1.1 PACS/RIS網絡的構建基礎

良好的網絡結構是PACS/RIS構建的基礎。本院影像科大樓在建立初期充分考慮到這一情況，整棟影像樓采用6類UTP雙絞線鋪設到桌面（支持千兆寬帶），并根據各個機房的實際需求布置網點，網絡采用星型總線拓撲結構，各個網點通過樓層配線架匯總到影像科3樓的專用機房，實現(xiàn)對各個網點的集中控制；在外科樓16樓構建中心機房，將原40 m2的中心網絡機房擴建到160 m2，按照中心機房的設計要求，設置動力與環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、遠程集中監(jiān)控管理系統(tǒng)（KVM）、中央控制室，各個網絡之間采用物理

隔離，并留有適度的發(fā)展空間和冗余；在門診5樓設置匯聚層機房，與中心機房構成雙核心、雙鏈路系統(tǒng)，以消除SPOF（single point of failure）的網絡單點故障，保障網絡的穩(wěn)定性。

1.2 PACS/RIS的主要硬件規(guī)劃

科室有5臺DR、5臺CT、5臺MRI、4臺DSA、3臺數(shù)字胃腸機、1臺泌尿機；圖像報告工作站36個，每個工作站的主機配備雙顯卡、雙顯示屏；專用患者信息登記工作站5臺；1臺EMC CX4-480光纖磁盤存儲設備用作在線存儲；1臺EMC CX4-480 SATA磁盤存儲設備用作近線存儲；1臺DHC（centricity? digital hardcopy）設備用作離線存儲；1臺實現(xiàn)全院存儲共享的NS40網關設備；RIS服務器、PACS數(shù)據服務器、中心交換機各2臺構成雙機熱備，次級交換機若干臺。構建完成的PACS/RIS的網絡結構如圖1所示。

圖1 PACS/RIS的網絡結構

1.3 PACS/RIS的軟件構成

各服務器的主機安裝Windows XP操作系統(tǒng)、雙機熱備程序、防火墻和SQL server management studio軟件，數(shù)據庫設置為定期自動備份（每天每3 h一次）和遠程自動備份（每天一次）；圖像報告工作站、登記工作站和設備工作站分別安裝與其相關的GE CMIS報告軟件、Oracle數(shù)據庫、Worklist患者信息登記系統(tǒng)、患者叫號系統(tǒng)、患者收費項目確認等軟件。

1.4 PACS/RIS的工作流程

PACS/RIS的工作流程秉承服務患者、方便患者、優(yōu)質服務的宗旨，盡量做到流程簡單化，減少患者的等待時間?；颊邅砦以壕驮\時，首先將需要做影像檢查的患者引導到我科登記處進行登記，從HIS服務器調取相應的患者信息，核對影像檢查項目，并分配至相應的檢查室，將患者的檢查信息存入RIS服務器。 引導患者至對應的候診室等待檢查叫號，技師通過Worklist服務終端調閱患者的影像檢查信息，根據所登記的信息對患者進行檢查，將所得圖像上傳到PACS服務器及執(zhí)行膠片打印操作。技術員需將患者的檢查狀態(tài)設置為已完成，登記處收到檢查已完成的反饋信息并確認收費。此時，圖像報告工作站才能收到患者的圖像信息，并可實施報告操作，通過患者的ID號查看歷史報告和臨床病歷。報告完成后，通過副主任專家以上人員最終審核，登記處方才可打印并發(fā)布報告。臨床科室醫(yī)生可通過IE瀏覽器，輸入特定網站查看患者的圖片與報告信息。集成后的PACS/RIS的工作流程如圖2所示。

2 應用實踐

我院PACS/RIS于2009年全面投入使用，影像科日門診量達1 200人次，迄今已正常運行4 a。經過長時間的積累與總結，從以下幾個方面來闡述系統(tǒng)實施和運行中遇到的問題并提出改進方法。

2.1 影像的調閱速度

由于本院的門診量大，醫(yī)生最擔憂的便是影像調閱的速度。特別是對于CT檢查設備，檢查圖像輕易就能達到1 000～2 000幅。因此，要求DR單幅調閱時間＜3 s，調閱200幅CT時間＜8 s，且調閱任意序列的20～40幅CT/MR圖像＜2 s[4]，以滿足診斷醫(yī)生的調閱要求，使其即使在最繁忙的工作時間，也可以自如地調閱圖像。

影響影像調閱速度的因素主要有網絡帶寬、本地計算機主機的性能、PACS的服務器性能、PACS/ RIS的架構、看圖軟件的性能及顯示機制。針對以上影響因素，我院分別采用了以下措施：采取高性能的EMC CX4-480光纖磁盤存儲設備用作在線存儲、EMC CX4-480 SATA磁盤存儲設備用作近線存儲、DHC設備用作離線存儲、千兆網到放射科桌面、HP PC機工作站等手段，為硬件的正常運行提供保障；建立更合理的分布式架構代替C/S、B/S架構，以解決C/S架構升級困難、代價高、效率低和B/S架

構處理復雜圖像慢的問題；看圖軟件采用“邊下載影像邊顯示”的方式，直接從PACS的服務器調圖，而且根據醫(yī)生要求可調整影像提取與顯示次序，保證所需查看的CT/MRI圖像在2 s內就位。

圖2 PACS/RIS的工作流程

2.2 網絡的安全穩(wěn)定

我院局域網建立初期，計算機的運行速度偶發(fā)異常，下午4時左右網絡運行速度變慢的現(xiàn)象常有發(fā)生，醫(yī)生報告工作站上線使用時斷時續(xù)，無法打開圖像。為此，我院邀請PACS/RIS的軟件提供方集體會診，集思廣益，找出了問題所在，在后期的網絡升級改造中對PACS/RIS實施了VLAN劃分，切實解決了網絡運行速度慢的問題。此外，隨著醫(yī)院信息化建設的深入發(fā)展，添加到局域網中的用戶越來越多，每臺主機上運行的軟件也越來越多，為了杜絕廣播風暴現(xiàn)象和提高PACS/RIS網絡的安全性，迫切需要對VLAN進行劃分。劃分后的VLAN把整個網絡分成若干個廣播域，且相互隔離，這樣既提高了網絡的利用率，也保證了網絡的運行速度。

2.3 冒名檢查

冒名使用他人的醫(yī)療卡就診已成為醫(yī)?？ㄊ褂貌灰?guī)范的重災區(qū)，造成PACS/HIS數(shù)據庫中的信息不真實，出現(xiàn)一個ID號下包含2個甚至多個患者信息的情況。當診斷醫(yī)生調取患者的過往病歷時，無法獲取真實的信息，易造成誤診，給醫(yī)院帶來了巨大的經濟損失。為此我院規(guī)定，如發(fā)現(xiàn)冒名使用醫(yī)療卡，一律不予登記，且每張醫(yī)療卡在無特殊情況下每月只能做一次相同性質的檢查；影像存檔前通過QA處理，自動匹配校準圖像的屬性，如發(fā)現(xiàn)與檢查任務不一致，則不予掃描操作，并通知技師強行干預；PACS提供糾正工具，指定PACS管理員對意外傳入網絡的錯誤患者的數(shù)據進行更改和歸并。

2.4 診斷模式的改變

PACS/RIS使用初期，診斷模式發(fā)生了本質的變化?？磮D方式由原來的膠片式診斷模式轉化為網絡閱片模式，報告由紙質手寫轉化為電子打印。由于一些診斷醫(yī)師計算機使用不熟練，對軟件的學習接受較緩慢，針對這一情況，科室采取了一系列措施，如先會幫助后會、延長公司的培訓時間、在上班期間給不熟練的醫(yī)生“開小灶”，讓他們盡快熟悉系統(tǒng)的使用。廠家工程師每天留守現(xiàn)場，以解決任何使用疑問或系統(tǒng)故障。

3 結語

PACS/RIS的正常運轉且發(fā)揮其強大的功能離不開工程師每日的維護：對網絡設備（如交換機、光纖和網線等）要進行冗余配置，以便在發(fā)生故障時用最短的時間切換；服務器采用雙機熱備方案，并對服務器配備UPS，以防偶發(fā)性的斷電現(xiàn)象；數(shù)據存儲服務器要做到定期自動備份和遠程自動備份，并對數(shù)據庫log進行截斷，防止日志文件過大[5]；建立安全訪問機制，針對不同的用戶設置不同的權限，同時，對PC機的光驅、軟驅和USB接口進行屏蔽與卸載；安裝防火墻和殺毒軟件，并及時更新病毒庫；機房留有擴容的空間，并建立容災機制；做好日常的工作維護記錄，總結經驗，為解決系統(tǒng)故障打好基礎。

通過PACS/RIS的建設與整合，我院影像科走上了信息一體化的道路，方便了患者的就診，提高了影像科的報告水平和工作效率，縮短了患者的等待時間，節(jié)省了膠片的使用量，給醫(yī)院帶來了良好的經濟和社會效益。通過對系統(tǒng)不斷的升級和改造，PACS/ RIS將會為醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)和健康保障服務做出更大的貢獻。

[1]曹奕雯，陶薔.PACS關鍵技術及國內應用[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2011，32（1）：77-78.

[2]莊峻，蔣建榮，孫健永，等.PACS和RIS系統(tǒng)集成實施和應用[J].上海醫(yī)學影像雜志，2003，12（2）：84-85.

[3]吳勇，楊琛.PACS與RIS的集成[J].醫(yī)療設備信息，2006，22（3）：23-24.

[4]陳文輝，朱大榮，王楚雄，等.RIS/PACS在大型綜合性醫(yī)院的建設與應用[J].中國數(shù)字醫(yī)學，2007，2（1）：36-38.

[5]金昌曉，陳仲強，田金，等.大型醫(yī)院PACS/RIS系統(tǒng)建設實例總結[J].中國醫(yī)院，2008，12（7）：76-77.

（收稿：2013-02-06 修回：2013-05-09）

Discussion about Structure and Implementation of PACS/RIS System of Hospital

CAO Xin-zhi1,2,SHEN Jun-shu3,LI Ang1,GUO Hui1,PAN Yong-quan1
（1.Department of Medical Imaging,Nanjing General Hospital of Nanjing Military Area Command,Nanjing 210002,China; 2.Department of Biomedical Engineering,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,Nanjing 210016,China;3. Department of Radiation Oncology,Nanjing General Hospital of Nanjing Military Area Command,Nanjing 210002,China）

ObjectiveTo explore the architecture,hardware&software configuration and system operation of PACS/RIS in the medical imaging department.MethodsThe hardware,software and system operation of PACS/RIS were summarized,and the advantages and disadvantages of the system were analyzed based on the daily maintenance.ResultsPACS/RIS functioned well despite some failures occasionally,so that the images and patient information could be shared between the clinical departments.ConclusionPACS/RIS system is a comprehensive system that totally solves digital medical image archiving and communication,and it takes important meaning for integrated hospital information system.But further development and improvement are needed.[Chinese Medical Equipment Journal，2014，35（1）：57-59]

PACS;RIS;management and maintenance

R318；TP311．13

A

1003-8868（2014）01-0057-03

10.7687/J.ISSN1003-8868.2014.01.057

南京軍區(qū)南京總醫(yī)院院管課題（2011061）

曹新志（1979—），男，碩士，主要從事大型醫(yī)療影像設備方面的保障和管理工作，E-mail：to_cxz@163.com。

210002南京，南京軍區(qū)南京總醫(yī)院醫(yī)學影像科（曹新志，李昂，郭 輝，潘永泉），放療科（沈君姝）；210016南京，南京航空航天大學生物醫(yī)學工程系（曹新志）