醫(yī)院電子膠片系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用

姚侃敏，陳克敏，潘自來，柏志安，沈劍鋒，董海鵬，趙越

上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院，上海市，200025

0 引言

本院對信息化建設(shè)相當(dāng)重視，投入了大量人力、物力，并相繼建成了病人基本信息管理有醫(yī)院信息管理系統(tǒng)（hospital information system，HIS），住院病人病歷管理有電子病歷系統(tǒng)（electronic medical record，EMR），放射科有放射科信息管理系統(tǒng)（radiology information system，RIS），檢驗科有檢驗科信息管理系統(tǒng)（laboratory information system，LIS），醫(yī)學(xué)影像管理有影像存儲和通信系統(tǒng)（picture archiving and communication systems，PACS）。通過這些信息系統(tǒng)實現(xiàn)了醫(yī)院內(nèi)部管理模式的變革，提高了工作效率。隨著病人對醫(yī)院服務(wù)的需求日益增長，對醫(yī)院的流程管理提出了更高的要求，信息化建設(shè)也逐步深入到醫(yī)院各科室的每項業(yè)務(wù)中。影像介質(zhì)的管理、發(fā)放作為放射科的主要工作內(nèi)容之一，對放射科乃至整個醫(yī)院的有序運行至關(guān)重要，因此引入電子膠片系統(tǒng)勢在必行。

1 瑞金醫(yī)院影像介質(zhì)管理現(xiàn)狀

瑞金醫(yī)院放射科早在2002年就已建成PACS和RIS系統(tǒng)，屬于國內(nèi)較早一批實現(xiàn)放射科信息化的單位。所有檢查影像以數(shù)字化的形式，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)礁鱾€終端，醫(yī)生則在電腦終端進行軟讀片，傳統(tǒng)膠片已不再作為最主要的介質(zhì)存在。但由于病人對膠片的需求量依然很大，瑞金醫(yī)院放射科還是提供了膠片打印和發(fā)放的服務(wù)?，F(xiàn)有流程中，每個設(shè)備機房都配備了專人進行膠片打印工作，首先過濾出需要打印膠片的申請，并對這些申請進行影像挑選、排版及打印，最后將打印成的膠片和影像檢查報告配對、裝袋存檔，待病人領(lǐng)取。其中所消耗的人力、時間和空間成本很大，且效率低，易出錯。病人在領(lǐng)取過程中，如有增補膠片的申請，則需要另安排專人進行排版打印，增加了等候時間，降低了滿意度。同時，如已打印存檔的膠片一直無人領(lǐng)取，既造成了浪費，也增加了醫(yī)院管理成本的提高。

在臨床科室方面，瑞金醫(yī)院也較早完成了PACS系統(tǒng)與HIS系統(tǒng)的集成，臨床醫(yī)生在各PACS終端就可同步獲取到放射檢查影像。但近年來影像設(shè)備技術(shù)發(fā)展迅速，能譜CT、雙源CT、乳腺MRI及多期相動態(tài)掃描等后處理成像技術(shù)產(chǎn)生的影像數(shù)據(jù)量成幾何級數(shù)上升，一次可達成百上千人，雖然獲取到的信息量更多了，但對臨床科室瀏覽也帶來了新的問題。首先，臨床科室并不需要獲取全部原始數(shù)據(jù)，而更關(guān)注能直接起到輔助診斷作用的關(guān)鍵影像；其次，大數(shù)據(jù)量傳輸也明顯增加了網(wǎng)絡(luò)和存儲的負擔(dān)，導(dǎo)致臨床科室獲取影像耗時增加，診治效率降低，病人的滿意度也受到影響。

針對上述問題，醫(yī)院計劃通過實施電子膠片管理系統(tǒng)，省卻原來繁瑣的工作，實現(xiàn)膠片和報告的按需打印，避免錯誤和浪費，對激光相機和膠片耗材的使用進行精確管理，電子膠片可長期存儲、隨時查閱及打印。同時將電子膠片作為關(guān)鍵圖像提供給臨床終端，減輕網(wǎng)絡(luò)負擔(dān)。

2 系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

2.1 放射科工作流程設(shè)計與實現(xiàn)

電子膠片系統(tǒng)是將膠片以數(shù)字化的方式進行存儲，待需要時進行打印。目前的實現(xiàn)技術(shù)主要有虛擬膠片打印法和關(guān)鍵影像標(biāo)注法二種。虛擬膠片打印法是使用DICOM打印服務(wù)程序替代傳統(tǒng)激光相機，接收影像設(shè)備打印膠片的指令和數(shù)據(jù)，構(gòu)造生成電子膠片保存到磁盤陣列中[1]。這種方式的優(yōu)點是不改變放射科固有操作模式，仍然由機房工作人員完成打印排版，但缺點是電子膠片需要生成新的圖像，耗費存儲空間[2]。關(guān)鍵影像標(biāo)注法在診斷醫(yī)生標(biāo)注關(guān)鍵影像的同時，完成對關(guān)鍵影像的打印排版，同時將打印參數(shù)和排版信息作為一次打印任務(wù)保存到PACS數(shù)據(jù)庫中。其優(yōu)點是只記錄關(guān)鍵影像標(biāo)準(zhǔn)，不生成新的DICOM圖像，不會耗費存儲空間，而缺點是需要改變放射科固有操作模式，改由診斷醫(yī)生來完成打印排版[2]。結(jié)合瑞金醫(yī)院放射科的實際情況，醫(yī)生書寫和審核報告的工作量已接近飽和，難以再承擔(dān)膠片打印排版的工作，故選擇采用虛擬膠片打印法。以下是實施電子膠片系統(tǒng)后的工作流程設(shè)計：

(1) 機房工作人員保持現(xiàn)在的工作方式不變，仍然在設(shè)備控制臺、后處理工作站、PACS工作站上執(zhí)行排版打印。但輸出的目的相機選擇DICOM打印服務(wù)器。

(2) DICOM打印服務(wù)器接收設(shè)備或PACS工作站的打印請求，將數(shù)據(jù)緩存為電子膠片存儲在服務(wù)器的磁盤陣列上，同時在數(shù)據(jù)庫中建立任務(wù)索引。執(zhí)行任務(wù)的自動匹配，將任務(wù)與患者檢查記錄建立關(guān)聯(lián)。最后將匹配成功的電子膠片保存到PACS存檔服務(wù)器中。

(3) 發(fā)片處工作人員在患者來取片時，可通過就診卡、住院號、床位號、患者編號等查詢到報告和電子膠片任務(wù)，執(zhí)行打印動作。工作人員可選擇打印報告、打印膠片或同時打印報告和膠片。

實現(xiàn)的流程設(shè)計如圖1所示。

2.2 電子膠片存儲方案設(shè)計與實現(xiàn)

圖1 電子膠片在醫(yī)院使用的流程設(shè)計Fig.1 Process design of electric film used in hospital

針對虛擬打印方案帶來的消耗存儲空間問題，決定采用在線加離線存儲的模式，在線存儲6個月內(nèi)的電子膠片數(shù)據(jù)，6個月以前的數(shù)據(jù)離線備份。根據(jù)2011-05-23～2011-05-29(1周)整個放射科檢查數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(不包括體檢)：X光：3658人次，CT：2497人次，MR：932人次。一般CT/MR打印較低分辨率 (2048×2560)時，每張電子膠片容量在5 MB～6 MB左右；普通分辨率(4400×5306)時，每張電子膠片容量在 20 MB～24 MB；較高分辨率(6900×8400)時，每張電子膠片的容量在50 MB～60 MB；X光打印分辨率(8×10規(guī)格)2400×3000，每張電子膠片的容量14 MB～20 MB。據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)估算每日電子膠片數(shù)據(jù)容量如表1所示。

表1 每日電子膠片數(shù)據(jù)容量Tab.1 Electric film data capacity each day

據(jù)此估算6個月的在線存儲需要(2～3)TB容量，對于6個月前的歷史數(shù)據(jù)則采用硬盤數(shù)據(jù)離線備份方案。

3 電子膠片系統(tǒng)的應(yīng)用及價值

3.1 電子膠片系統(tǒng)在放射科的應(yīng)用

電子膠片系統(tǒng)在放射科的應(yīng)用價值主要體現(xiàn)在兩方面，首先是放射科工作流程的優(yōu)化。傳統(tǒng)膠片轉(zhuǎn)換為電子膠片后，以DICOM圖像的形式保存在服務(wù)器中，待病人前來領(lǐng)取檢查結(jié)果時，再與影像報告一同進行打印后發(fā)放給病人，節(jié)省膠片和報告配對、裝袋所消耗的人力，降低出錯概率。而且具備重復(fù)打印功能，確保每次打印的膠片內(nèi)容一致。其次是減少對影像介質(zhì)管理的成本投入，電子膠片是全數(shù)字化存儲，可以省去管理及存放膠片所需的人力、物力成本，也降低了因為病人未領(lǐng)取而產(chǎn)生廢片的可能性[3]。根據(jù)統(tǒng)計，瑞金醫(yī)院電子膠片系統(tǒng)自2012年1月投入使用，至2012年11月底，共打印出膠片101988張，而實際申請需要膠片131537張，依次計算共節(jié)省膠片29549張。

3.2 電子膠片系統(tǒng)在臨床科室的應(yīng)用

電子膠片系統(tǒng)使用后，臨床科室PACS終端只能查看作為關(guān)鍵影像的電子膠片，減少大量數(shù)據(jù)傳輸，減輕網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器負載壓力。此外通過改造，各臨床PACS終端可以直接打印出紙質(zhì)放射科診斷報告，且報告上含有符合質(zhì)控規(guī)定的診斷醫(yī)師電子簽名，具有法律效力，可以減少派送等候時間，使得臨床科室在最短的時間內(nèi)獲得檢查的全部結(jié)果。通過這種方式，臨床醫(yī)生所看到的是與放射診斷報告內(nèi)容描述相一致的關(guān)鍵影像，幫助臨床醫(yī)生進行閱片的優(yōu)化，有效提高臨床診治效率[4]。

4 建設(shè)及應(yīng)用過程中遇到的問題及展望

電子膠片系統(tǒng)是與PACS、RIS、HIS系統(tǒng)緊密結(jié)合，卻又相對獨立的系統(tǒng)，因此在系統(tǒng)各環(huán)節(jié)，如檢查信息獲取，電子膠片數(shù)據(jù)存儲以及臨床科室瀏覽等都存在與其他信息系統(tǒng)的接口，由于各系統(tǒng)之間接口的復(fù)雜性，給電子膠片系統(tǒng)的建設(shè)造成不少難點，經(jīng)過多廠商之間多次協(xié)商、修改才最終確定接口規(guī)范及實現(xiàn)方法。又如本系統(tǒng)使用的虛擬膠片打印法，該方法需要通過光學(xué)字符識別（Optical Character Recognition，OCR）的方式將電子膠片上的關(guān)鍵字段（如病人的影像號（PatientID）和檢查編號（AccessionNumber））等識別出來，并利用識別出來的關(guān)鍵字段，從RIS系統(tǒng)接口獲取病人的檢查信息與打印任務(wù)進行關(guān)聯(lián)[5]。在實際使用過程中，由于部分影像設(shè)備產(chǎn)生膠片上的關(guān)鍵字段內(nèi)容不完整或字體模糊等原因，使得 OCR方式無法讀取，而導(dǎo)致電子膠片與RIS檢查信息無法匹配，只能通過手工匹配的方式彌補。雖然只有不到5%的未匹配率，但依然增加了實際工作量。

這些問題產(chǎn)生的主要原因是由于缺乏一套完善的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，各廠商在遇到問題時無法可依。且受到不同設(shè)備廠商的限制，多數(shù)影像設(shè)備及PACS軟件并不具備或不完善虛擬打印技術(shù)。隨著電子膠片系統(tǒng)逐漸成為繼PACS、RIS系統(tǒng)之后，醫(yī)院放射科又一必備的信息化系統(tǒng)，相應(yīng)的實現(xiàn)方案和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也會不斷完善，逐漸形成統(tǒng)一。屆時電子膠片系統(tǒng)將會更好的為醫(yī)院服務(wù)，通過優(yōu)化科室工作流程，來實現(xiàn)提升服務(wù)質(zhì)量，提高病人滿意度。

[1] 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,2006,2(3):156-158.

[2] 姚侃敏,陳克敏,潘自來.電子膠片對于提高醫(yī)院服務(wù)質(zhì)量的價值[J].中國醫(yī)療器械雜志,2012,36(6):449-450,455.

[3] 李曉飛,陳照宏,陳志安,等.膠片實時集中打印,放射科膠片打印的新趨勢[C].中華醫(yī)學(xué)會影像技術(shù)分會第18次全國學(xué)術(shù)大會論文集,2010:420.

[4] 樊樹峰,黃金標(biāo),李政,等.關(guān)鍵影像標(biāo)注和電子膠片在臨床工作中的應(yīng)用[J].生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)進展,2009, 30(3):163-168.

[5]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.