數(shù)字化管理傳統(tǒng)X線圖像的應(yīng)用分析

王耀彬，陳艷瓊， 溫友信，陳天金，馬建華

隨著數(shù)字化圖像技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，以及隨著醫(yī)學(xué)影像存檔與傳輸系統(tǒng)(picture archiving and communication system，PACS)和DICOM標(biāo)準(zhǔn)(digital imaging and communication in medicine，DICOM)早被廣泛應(yīng)用[1]，我院仍然有部分傳統(tǒng)X線片儲(chǔ)存在放射科庫房膠片柜內(nèi)。為解決這些住院患者資料存放空間和長期保存問題，應(yīng)用數(shù)字化管理X線片圖像是一種安全有效的方法。經(jīng)考察論證，我院(簡稱甲方)與北京光健科技有限公司(簡稱乙方)簽訂項(xiàng)目協(xié)議，應(yīng)用乙方數(shù)字化掃描系統(tǒng)將患者傳統(tǒng)X線圖像轉(zhuǎn)換成DICOM和JPEG兩種格式存儲(chǔ)于我院PACS系統(tǒng)，達(dá)到永久保存，實(shí)現(xiàn)了全院歷史性統(tǒng)一數(shù)字化管理圖像。

1 臨床資料

1.1 一般資料 收集整理1997-01至2003-12我院放射科保存的35862例住院患者傳統(tǒng)X線片資料，不同大小規(guī)格膠片共計(jì)61285張，其中5×7英寸，9876張，8×10英寸，16854張，14×14英寸19726張,14×17英寸，14829張。排除嚴(yán)重折疊、粘連、霉變發(fā)黃等無掃價(jià)值的廢膠片不在統(tǒng)計(jì)范圍之類。

1.2 協(xié)議簽訂 甲方指定2名醫(yī)師負(fù)責(zé)收集、整理、統(tǒng)計(jì)原始傳統(tǒng)X線片，并監(jiān)督乙方完成相關(guān)工作。乙方提供數(shù)字化系統(tǒng)、掃描設(shè)備、膠片搬遷、工作人員、技術(shù)完成，協(xié)議規(guī)定項(xiàng)目完成期限為30 d，必須確保資料安全性，具備應(yīng)有的法律效應(yīng)。

1.3 設(shè)備及相關(guān)系統(tǒng) 數(shù)字化設(shè)備為國產(chǎn)Angell-880 醫(yī)用膠片透射式掃描儀，灰度參數(shù)16 bits，光密度范圍0～4.0 D，最大空間分辨率40800像素，可行膠片尺寸5×7英寸至14×17英寸范圍掃描,操作系統(tǒng)Win2000/XP硬件插口USB2.0，掃描軟件μ-lens CCD。CCD型數(shù)字化掃描儀速度快,掃描一張14×17英寸的膠片只需12秒(300dpi)。

1.4 數(shù)字化圖像處理方法 (1)應(yīng)用登記管理工作站對所有患者基本信息進(jìn)行逐一登記，服務(wù)器工作站進(jìn)行全部患者數(shù)據(jù)備份；(2)掃描工作站進(jìn)行膠片圖像掃描生成DICOM圖像，將掃描后圖像傳入質(zhì)檢系統(tǒng)進(jìn)行檢驗(yàn)，采取患者信息自動(dòng)與人工相結(jié)合檢驗(yàn)，對錯(cuò)誤的患者信息與DICOM圖像進(jìn)行修正或重新登記掃描；(3)對數(shù)字化圖像完成質(zhì)量檢驗(yàn)，符合DICOM標(biāo)準(zhǔn)圖像保存至我院PACS服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)膠片圖像復(fù)原，解決患者影像資料備份、復(fù)制、長期保存問題。

1.5 圖像驗(yàn)收 由我院兩名放射科醫(yī)師對數(shù)字化處理后的X線圖像質(zhì)量進(jìn)行等級評估，應(yīng)用PACS工作站對所有患者X線圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和抽樣調(diào)閱，圖像驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)采取雙盲法。(1)優(yōu)質(zhì)圖像：患者基本信息完整無丟失(包括ID號、姓名、性別、年齡、檢查日期)，圖像完整清晰、無偽影、對比度良好并滿足診斷要求；(2)合格圖像：患者基本信息全、圖像完整、但有掃描偽影基本不影響診斷；(3)不合格圖像：患者基本信息不全、錯(cuò)亂，圖像不全或模糊不清，不能診斷病情。

1.6 結(jié)果 將35862例患者傳統(tǒng)X線膠片合計(jì)61285張進(jìn)行數(shù)字化處理，除3例患者合計(jì)7張膠片因二次搬遷造成嚴(yán)重折斷、劃痕、污染等原因無法還原圖像儲(chǔ)存至PACS。其余35859例患者計(jì)61278張膠片成功掃描，膠片數(shù)字化圖像符合DICOM標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)DICOM 3.0接口傳入PACS系統(tǒng)長期保存圖像。X線片圖像還原流程及PACS系統(tǒng)(圖1)。

對已完成掃描35859例患者計(jì)61278張X線片圖像，經(jīng)放射科2名醫(yī)師應(yīng)用PACS系統(tǒng)對圖像進(jìn)行評估(掃描失敗3例患者計(jì)7張膠片，不在評估范圍內(nèi))。其中優(yōu)質(zhì)圖像71.28%(43679/61278),合格圖像28.36%(17378/61278),不合格圖像0.36%(221/61278)。

圖1 X線片數(shù)字化流程及PACS系統(tǒng)

2 討 論

DICOM即醫(yī)學(xué)數(shù)字影像與通訊是國際上廣泛認(rèn)可并使用的醫(yī)療影像設(shè)備之間通信和圖像交換的標(biāo)準(zhǔn)[2]。以此為基礎(chǔ)構(gòu)建的PACS，主要解決醫(yī)學(xué)影像的數(shù)字化采集、圖像文件的高質(zhì)量存儲(chǔ)及文字資料的統(tǒng)一管理等相關(guān)聯(lián)問題[3]，將醫(yī)學(xué)影像的運(yùn)用、管理推向了一個(gè)新的高度。傳統(tǒng)的方式管理X線圖像已不適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的要求，應(yīng)用PACS獲取精準(zhǔn)和高質(zhì)量的醫(yī)學(xué)影像信息，是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)診斷、臨床治療以及醫(yī)學(xué)研究最為關(guān)鍵的步驟。我院作為武警部隊(duì)基層醫(yī)院，于2001年已規(guī)劃PACS系統(tǒng)[4]，放射科室近十余年CT片、X線片、DSA片全部存儲(chǔ)在PACS服務(wù)器，已形成影像數(shù)字化管理模式，為醫(yī)院節(jié)省了大量存放空間，影像科圖像數(shù)字化已廣泛用于存儲(chǔ)、傳輸、調(diào)閱、遠(yuǎn)程會(huì)診、手術(shù)指導(dǎo)、科研教學(xué)等。

2.1 傳統(tǒng)X線膠片管理上存在的問題 (1)傳統(tǒng)膠片以實(shí)物方式保存在庫房膠片柜內(nèi)，需要大量人力物力，給科室工作環(huán)境造成擁擠；(2)保存環(huán)境要求相對苛刻，如保存不當(dāng)膠片易受潮，霉變發(fā)黃，影響觀片，且膠片屬于易燃品，存在安全隱患，應(yīng)注意加強(qiáng)防火措施；(3)借閱膠片存在的隱患，有借無還或丟失也是一個(gè)難以解決的問題，查找、調(diào)閱手續(xù)繁瑣，工作效率低，給患者的復(fù)查對比及教學(xué)科研帶來很大的困難。

2.2 數(shù)字化管理X線片圖像的意義 X線膠片經(jīng)掃描儀掃描后轉(zhuǎn)變成符合DICOM的影像數(shù)據(jù)，可與現(xiàn)有PACS系統(tǒng)無縫接軌，數(shù)字化圖像保存至PACS服務(wù)器，PACS系統(tǒng)將患者資料制作成永久性列表存放在計(jì)算機(jī)的硬盤中，可實(shí)現(xiàn)膠片圖像復(fù)原，解決患者影像資料備份、復(fù)制、長期保存，避免丟失。本研究對已完成掃描35859例患者61278張X線片圖像已成功導(dǎo)入我院PACS系統(tǒng)，為醫(yī)院節(jié)省了寶貴的空間資源，無需單獨(dú)占用庫房和資料柜，只需一臺服務(wù)器可融于PACS系統(tǒng)統(tǒng)一保存。PACS作為醫(yī)院信息系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，是醫(yī)院實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)影像流程信息化、無紙化的重要手段，而放射科信息系統(tǒng)(radiology information system,RIS)是實(shí)現(xiàn)醫(yī)院影像檢查預(yù)約登記自動(dòng)化的重要工具[5]。我院PACS已經(jīng)融合了傳統(tǒng)放射科信息系統(tǒng)和PACS兩大功能,將其分為應(yīng)用層和數(shù)據(jù)庫。PACS系統(tǒng)具有強(qiáng)大的圖像傳輸、數(shù)字化存儲(chǔ)、多線索查詢、圖像后處理功能，充分發(fā)揮了數(shù)字化影像設(shè)備的優(yōu)勢，提高了工作效率，簡化了放射科工作流程[6]。數(shù)字化管理膠片圖像還是患者的錯(cuò)誤信息修正過程，例如原來患者檔案中的信息錯(cuò)誤編碼及重復(fù)編號的問題從根本上解決，如發(fā)現(xiàn)患者錯(cuò)誤信息，在掃描前可利用數(shù)字化系統(tǒng)登記工作站及時(shí)核對患者信息進(jìn)行糾正，消除了隱患，化解了部分醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)。

2.3 PACS的臨床應(yīng)用價(jià)值 PACS系統(tǒng)能建立多種查詢方式，方便了患者資料的歸檔和整理，相比傳統(tǒng)X線查找明顯提高了效率。通過臨床醫(yī)師應(yīng)用我院PACS調(diào)閱數(shù)字化后的既往部分患者資料反饋情況看，上述結(jié)果含優(yōu)質(zhì)與合格以上占99.64%(61057/61278)的圖像能很好的顯示在電腦屏幕上，不影響觀片，為臨床提供了快捷方便的服務(wù)。對其余不合格圖像0.36%(221/61278)，因圖像不全或模糊不清而影響觀片，分析原因主要是原始膠片圖像質(zhì)量不佳，因傳統(tǒng)X線攝影曝光條件由放射科技師手工設(shè)置，攝影條件不足或過度曝光造成對比度差，或膠片保管不當(dāng)造成折損、受潮粘連、霉變即便生成數(shù)字化圖像后仍有偽影，這些膠片通過數(shù)字化處理保存至PACS也難以獲取較好的圖像,與PACS管理并無關(guān)系。歸納傳統(tǒng)X線片數(shù)字化后應(yīng)用PACS管理的優(yōu)勢有：(1)多線索查詢患者信息。在全院PACS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的科室(放射科、門診、急診、住院部、住院部)，臨床醫(yī)師通過PACS任意工作站輸入患者姓名、ID號、X線號、檢查日期、疾病分類等方式進(jìn)行綜合查找和(或)分類查詢，也可按患者的住院號或門診號單一信息檢索患者影像資料[7]，實(shí)現(xiàn)了全院患者影像信息資源共享。(2)規(guī)范了放射科診斷報(bào)告。PACS系統(tǒng)具有書寫電子報(bào)告功能，此系統(tǒng)不僅可以書寫個(gè)性化的X線診斷報(bào)告，按照人體解剖系統(tǒng)建立器官疾病的診斷報(bào)告模塊，依據(jù)患者正常或異常結(jié)果直接導(dǎo)入摸板，提高電子報(bào)告書寫工作效率。PACS還可生成結(jié)構(gòu)性的報(bào)告、自由文本錄入，結(jié)構(gòu)性報(bào)告的應(yīng)用對于醫(yī)師提高報(bào)告的效率和完成報(bào)告質(zhì)量均有明顯的幫助，更有利于數(shù)據(jù)分析、共享和質(zhì)量評估管理[8，9]。通過我院放射科醫(yī)師應(yīng)用PACS模板書寫報(bào)告反饋情況看，醫(yī)師已經(jīng)習(xí)慣了電子報(bào)告的書寫，徹底顛覆了傳統(tǒng)手寫報(bào)告的模式，而且避免了手寫報(bào)告產(chǎn)生的錯(cuò)誤涂改。(3)降低了醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)。放射科醫(yī)師可以在PACS終端閱片，利用輔助工具對圖像亮度、對比度的調(diào)節(jié)，對病灶大小測量，圖像放大后更容易觀察病灶微細(xì)結(jié)構(gòu)。還可以調(diào)閱已保存在PACS中的CT、MR、B超各種數(shù)字化設(shè)備的影像資料，更有利于對患者疾病的綜合分析判斷和對比觀察，為臨床提供更準(zhǔn)確的診斷依據(jù)，明顯降低了醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)。(4)提高了教學(xué)、科研質(zhì)量。醫(yī)師利用PACS工作站將DICOM格式圖像文件轉(zhuǎn)換為JPEG格式下載保存，便于制作多媒體幻燈進(jìn)行示教和提供撰寫論文所需的典型病例圖像以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。

PACS可以實(shí)現(xiàn)影像科診療數(shù)據(jù)的收集、影像資料的提取和影像信息的存儲(chǔ)、傳輸和管理等功能[10]。筆者認(rèn)為，數(shù)字化影像數(shù)據(jù)庫管理取代傳統(tǒng)X線膠片存儲(chǔ)方式是現(xiàn)代醫(yī)院發(fā)展的必然趨勢，研究實(shí)踐醫(yī)學(xué)影像數(shù)字化技術(shù)，獲取高質(zhì)量的影像，是推動(dòng)和完善醫(yī)院信息化建設(shè)重要環(huán)節(jié)。