探討高職高專醫(yī)學(xué)院校的校園PACS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法

李偉　許海兵

[摘?????????? 要]? 針對目前開設(shè)醫(yī)學(xué)影像技術(shù)專業(yè)的高職高專醫(yī)學(xué)院校實(shí)際情況，提出一種功能全面、性能穩(wěn)定、成本較低的PACS系統(tǒng)解決方案。該方案以成熟的開源項(xiàng)目DCM4CHE為基礎(chǔ)，學(xué)校只需購買一臺(tái)服務(wù)器，即可將各種醫(yī)學(xué)影像設(shè)備相互連接，實(shí)現(xiàn)不亞于醫(yī)院的校園PACS系統(tǒng)。這將給醫(yī)學(xué)影像技術(shù)專業(yè)學(xué)生的專業(yè)課教學(xué)帶來較大裨益。

[關(guān)??? 鍵?? 詞]? PACS;DCM4CHE;影像技術(shù);開源

[中圖分類號]? G717??????????? ?? ??????? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A???????? ????????????? [文章編號]? 2096-0603（2019）08-0044-02

近年來，隨著CT、MRI等大型影像設(shè)備的普及，導(dǎo)致影像技術(shù)專業(yè)人才緊缺的問題日益突出。然而醫(yī)學(xué)影像設(shè)備更新?lián)Q代快、價(jià)格高昂，給醫(yī)學(xué)影像技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)帶來諸多問題。學(xué)校作為一種非盈利機(jī)構(gòu)，不可能動(dòng)輒花費(fèi)幾千萬去購買各種影像設(shè)備。而且醫(yī)學(xué)類職業(yè)院校往往沒有自己的附屬醫(yī)院。解決此類問題的一種較好的辦法就是以很低的價(jià)格向醫(yī)院購買淘汰的設(shè)備，有的醫(yī)院甚至愿意無償向?qū)W院轉(zhuǎn)讓、捐贈(zèng)淘汰設(shè)備。隨著醫(yī)院信息化過程的加快和DICOM醫(yī)學(xué)影像標(biāo)準(zhǔn)的普及，實(shí)現(xiàn)各類不同廠家、不同類型影像設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)已成為未來醫(yī)療信息化的必然趨勢，也是影像技術(shù)專業(yè)人才必須要掌握的一門基本技能。但由于上述原因，致使學(xué)校所使用的教學(xué)用成像設(shè)備之間的差異比醫(yī)院要大很多。如果采購一套能夠投入正常使用的PACS系統(tǒng)，再加上相應(yīng)硬件，代價(jià)必然不低。因?yàn)楣境鍪鄣腜ACS軟件主要面向醫(yī)院，其軟件及硬件配置與學(xué)校教學(xué)所使用的差別較大。因此，我們提出一種開源的PACS解決方案。因非醫(yī)院診治疾病使用，在硬件上可大幅度降低要求，建成整個(gè)PACS所需的成本將降低很多。

一、DCM4CHE簡介

DCM4CHE是一個(gè)用Java語言開發(fā)的，面向醫(yī)療衛(wèi)生單位的開源項(xiàng)目，包含了很多實(shí)用的應(yīng)用程序和工具。包含在其中的DCM4CHEE是一個(gè)圖像管理/歸檔系統(tǒng)工具，提供了一整套符合DICOM規(guī)范、面向醫(yī)學(xué)圖像的存儲(chǔ)、檢索的服務(wù)，也是我們構(gòu)建PACS系統(tǒng)所使用的技術(shù)，現(xiàn)在已經(jīng)更新到了DCM4CHEE Archive light 5.x。雖然DCM4CHE是開源免費(fèi)的，但其所提供的性能足以勝任醫(yī)院需求。由于我國PACS系統(tǒng)的使用及普及較晚，因而DCM4CHE在國內(nèi)使用較少，但在歐美國家使用較為普遍，很多大型醫(yī)療衛(wèi)生單位都采用基于DCM4CHE的PACS系統(tǒng)。DCM4CHE同時(shí)支持Windows和Linux操作系統(tǒng)，可根據(jù)用戶的條件和要求自行選擇。

二、PACS系統(tǒng)的安裝

作為開源軟件，DCM4CHE的源代碼和各個(gè)模塊的功能都可以在官方網(wǎng)站上找到詳細(xì)的資料，在此簡介一下由DCM4CHE作為基礎(chǔ)的PACS系統(tǒng)的構(gòu)建過程。

（一）初始化數(shù)據(jù)庫

數(shù)據(jù)庫是整個(gè)PACS系統(tǒng)的核心，DCM4CHE支持各種主流的數(shù)據(jù)庫如開源的PostgreSQL、MySQL，也支持商業(yè)數(shù)據(jù)庫如DB2、Oracle以及MS SQL Server，對于非盈利機(jī)構(gòu)學(xué)校來說，開源的免費(fèi)數(shù)據(jù)庫當(dāng)然是最好的選擇。以MySQL為例，其配置過程如下：

第一步，創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫并授權(quán)訪問

> mysql -u root -p

mysql> create database ;

mysql> grant all on .* to '' identified by '';

mysql> quit

第二步，創(chuàng)建表和索引

> mysql -u -p< $DCM4CHEE_ARC/sql/create-mysql.sql

（二）配置LDAP服務(wù)器

LDAP是輕量目錄訪問協(xié)議（Lightweight Directory Access Protocol）的縮寫。簡單來講，它就是一個(gè)用于訪問信息目錄的通信協(xié)議集合。對LDAP在此不多介紹，其核心規(guī)范在相關(guān)RFC文檔中都有詳細(xì)定義。事實(shí)上，對LDAP的理解并不影響整個(gè)PACS系統(tǒng)的安裝和部署。LDAP的實(shí)現(xiàn)有很多，我們使用的是Apache DS 2.0.0。

第一步，安裝并啟動(dòng)Apache DS

第二步，安裝Apache Directory Studio并使用以下語句創(chuàng)建連接：

Network Parameter：

Hostname：localhost

Port：??? 10389

Authentication Parameter：

Bind DN or user：uid=admin，ou=system

Bind password：? secret

第三步，將LDAP schema文件導(dǎo)入到Apache DS：

$DCM4CHEE_ARC/ldap/apacheds/dicom.ldif

$DCM4CHEE_ARC/ldap/apacheds/dcm4che.ldif

$DCM4CHEE_ARC/ldap/apacheds/dcm4chee-archive.ldif

（三）配置WildFly應(yīng)用程序服務(wù)器

WildFly的前身是Java Web開發(fā)領(lǐng)域中著名的JBoss服務(wù)器，也是DCM4CHE一直使用的應(yīng)用程序服務(wù)器。配置WildFly是構(gòu)建整個(gè)系統(tǒng)的最后一步，PACS將依靠WildFly來對外界提供所有的服務(wù)，因此要將PACS系統(tǒng)所用到的所有功能模塊配置到WildFly中。最后，可以通過本地環(huán)回地址：http：//localhost：8080/dcm4chee-arc/ui測試Web用戶界面，如果PACS系統(tǒng)成功安裝將返回類似于以下內(nèi)容的信息：

11：00：38，511 INFO? [org.jboss.as.server.deployment] （MSC service thread 1-2）WFLYSRV0027：Starting deployment of "dcm-4chee-arc-ear-5.x-psql.ear" （runtime-name："dcm4chee-arc-ear-5.x-psql.ear"）

11：00：42，742 INFO? [org.dcm4che3.net.Connection]（EE-ManagedExecutorService-default-Thread-1） Start TCP Listener on /0.0.0.0：11112

11：00：43，095 INFO [org.wildfly.extension.undertow]（Server Service Thread Pool -- 20） WFLYUT0021：Registered web context：/dcm4chee-arc/ui

11：00：43，157 INFO? [org.jboss.as.server]（management-handler-thread - 3）WFLYSRV0010：Deployed "dcm4chee-arc-ear-5.x-SNAPSHOT-psql.ear"（runtime-name ："dcm4chee-arc-ear-5.x-SNAPSHOT-psql.ear"）

三、設(shè)計(jì)計(jì)劃

現(xiàn)在每臺(tái)醫(yī)療儀器設(shè)備都配有相應(yīng)的工作站。我們的方案是將每一臺(tái)工作站通過以太網(wǎng)或利用學(xué)?，F(xiàn)有的局域網(wǎng)連接至機(jī)房的PACS服務(wù)器，如下圖所示：

所有與PACS相連接的設(shè)備都遵循標(biāo)準(zhǔn)的DICOM接口，由于PACS系統(tǒng)具有良好的可伸縮性，無論是添加還是更換設(shè)備的工作量都將大大減少。管理人員和教師可以在遠(yuǎn)程通過管理員界面提供的訪問點(diǎn)管理整個(gè)PACS系統(tǒng)。在整個(gè)PACS安裝完成之后，也可以對校內(nèi)影像技術(shù)及其相關(guān)專業(yè)的學(xué)生開放權(quán)限有限的訪問，使學(xué)生在校期間加強(qiáng)對PACS系統(tǒng)的了解，而不單單是停留在紙面上。隨著醫(yī)院信息化的推進(jìn)，校級PACS系統(tǒng)的建設(shè)將來必然在影像技術(shù)專業(yè)人才的培養(yǎng)中發(fā)揮更大的作用。

四、性能預(yù)測

前面提到，很多歐美國家的大型醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)都采用DCM-4CHE作為PACS的解決方案，所以用它將于構(gòu)建學(xué)校PACS系統(tǒng)的可行性是毋庸置疑的。盡管我們目前并沒有將學(xué)校的所有醫(yī)學(xué)影像設(shè)備連接起來，但是已經(jīng)在單機(jī)上安裝并測試過。唯一的缺點(diǎn)就作為測試的計(jì)算機(jī)是普通的臺(tái)式機(jī)，而非專用的服務(wù)器。所以整個(gè)系統(tǒng)的響應(yīng)速度有待于進(jìn)一步提高。因此要想獲得較好的性能還是需要購買專用的服務(wù)器，服務(wù)器的配置當(dāng)然比醫(yī)院用的要求要低。

參考文獻(xiàn)：

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