Pacs系统复习.docx

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Pacs系统复习

Pacs系统复习：

一、第一章

1.什么是信息？

信息是反映客观世界中各种事物的特征和变化，并可以借助某种载体进行传递的有用的知识。

2.信息的基本特征：

传递性、共享性、依附性和可处理性、价值相对性、时效性、真伪性

3.信息表达四要素：

信源:

信息的发出者

信宿:

信息的接收者

媒介:

交流手段

信息:

交流对象

4.编码的功能：

简化信息传递的形式；

对信息单元的识别提供一个简单、清晰的代号，便于存储、检索；

通过解码或译码，把代码还原成编码前的信息。

5.二次编码：

把信息转换成适合在信道上传输的信号过程。

涉及整个通信工程：

信源包含信息H（x）

信宿接受信息量I（p）

信道传信率

6.信息载体：

分为数字信息载体和模拟信息载体。

7.信息的传递模式：

实物介质传递模式：

信函、U盘等

有线传递模式：

有线电视等

无线传递模式：

卫星、微波等。

混合传递模式：

实时信息传递：

放疗中的实时监控。

分时信息传递：

单工通信模式

半双工通信模式

全双工通信模式

8.冯诺依曼机的特征：

⑴计算机应由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部件组成；

⑵计算机中采用二进制来表示指令和数据；

⑶采用存储程序方式，计算机能自动逐条取出指令并执行程序。

9.什么是医院信息系统？

医院信息系统（HospitalInformationSystem,HIS）

利用计算机软硬件技术、网络通讯技术等现代化手段，对医院及其所属各部门的人、物、财进行综合管理，对在医疗活动各阶段产生的数据进行采集、存储、处理、提取、传输、汇总、加工成各种信息，从而为医院的整体运行提供全面的自动化的管理及各种服务的信息系统。

10.医院的信息分类：

管理信息、医疗信息

11.什么是PACS?

a）医学影像系统通常称为医学影像计算机存档与传输系统（PictureArchivingandCommunicationSystem简称PACS），是医院信息系统中的一个重要组成部分，是使用计算机和网络技术对医学影像进行数字化处理的系统，主要解决医学影像的采集和数字化，图像的存储和管理，数字化医学图像的高速传输，图像的数字化处理和重现，图像信息与其它信息的集成五个方面的问题。

12.PACS的组成与工作流程：

13.采集计算机接口的分类：

a）互连网络模式

i.采用TCP/IP和DICOM3.0标准，易于实现；

ii.图像传送可由放射成像系统启动操作（“推”）或由采集计算机启动操作（“拉”）

b）直接接口模式

i.通过一片接口卡实现，如胶片扫描仪的SCSI接口卡、B超的视频采集卡以及CT的视频采集卡；

ii.连接简单，数据吞吐速率快，但不适于作二次开发。

14.PACS的组成与工作流程：

PACS控制器

i.数据流控制

ii.数据库服务器

iii.图像存档系统

大容量的图像存储（在线、近线、离线）

15.PACS的组成与工作流程：

a）显示和处理系统功能

1　从PACS控制器获取信息

2　提供PACS数据库查询接口

3　查询结果显示

4　图像组织

5　图像增强处理

6　图像测量和标注

7　文档编辑和报告生成

b）PACS的工作流程为：

1　影像设备产生被检者的诊断图像及相关信息；

2　传输网络（如局域网）把图像传送到数据库，进行存储；

3　通过自动路由或预提取，将图像自动送达指定工作站，以备查询或检索。

16.按规模大小与应用功能分类

1）小型PACS：

应用范围：

影像科；

功能：

影像设备与网络间图像传输及处理存储

2）中型PACS：

应用范围：

医院内部；

功能：

院内多系统融合。

3）大型PACS：

应用范围：

各个医院的PACS之间联网；

功能：

影像信息共享。

17.PACS软件结构

18.PACS的相关技术

网络技术

标准化技术

图像获取压缩和传输

数据库技术

图像处理及显示技术

二、第二章

三、第三章

1.

安全性

可靠性

一致性

实时性

分布性

并行性

预操作

医学影像数据的特点：

类型多

规模大

精度高

增长快

不失真

标准严

处理难

约束复杂

2.影像成像方式：

3.DSA（数字减影血管造影术）：

血管造影检查是对注入血管造影剂前后的图像dsa进行相减，得到无骨骼，内脏，软组织背景的清晰的血管影象。

4.医学影像类型：

5.影像图像的数据量

✓影像图像的数据量特点

数据量大

不同成像方法获得数据图像像素不同，人体信息不同。

✓医学图像数据量计算式：

练习：

一幅1024×1024的图像,深度为8bit,其数据量？

6.影像信息的时间分布：

影像信息产生高峰

上午8：

00-11：

00，下午2：

00-4：

00

影像信息调用高峰

一个诊疗周期≥3次

7.PACS图像获取：

8.PACS采集功能

9.显示设备分类

a）图像显示（软输出）

b）图像打印（硬输出）

10.医用显示器要求：

a）所有的医用显示器具有一致性和整体性。

i.一致性是指医用显示器在使用了一段时间后，同一图像其显示质量（亮度、灰度、对比度等）还是一样；

ii.整体性指在医院不同地点的工作站上显示的同一图像其亮度、灰度、对比度等是完全一样。

11.医用显示器分类：

a）用于放射影像诊断的显示器均为灰度显示器。

Ø按分辨率分类：

1MP、2MP、3MP、5MP等

Ø按技术类型分类：

阴极射线管型（CRT）、液晶屏型（LCD）

Ø按显示屏面分类：

直画面“肖像型”（横屏）、横画面“风景型”（竖屏）

12.LCD型医用显示器主要参数：

尺寸：

显示器尺寸是以对角线长度来表达。

Ø医用显示器常用尺寸为18″（46cm）、20″（50cm）、21″（53cm），

Ø尺寸基本与X胶片相仿，但是不和价格相关。

分辨率：

单位面积内实际显示像素的数量。

Ø普通显示器有1024*768、1280*1204；基本上是横屏显示，不需要横/竖屏转换；

Ø医用显示器分辨率与价格成正比，不同的医用诊断设备应当选择相应分辨率的显示器。

灰阶：

灰阶显示要求显卡支持，医疗专用显示器应当配有专用显卡。

Ø普通显示器有8bit（256灰阶），用于显示彩色图像，对灰阶递进无严格要求，使用普通显卡；

Ø医用显示器常见有10bit（1024灰阶）、12bit（4096灰阶），对灰阶递进有严格要求。

医用显示器的灰阶和传统胶片都是单色的，性能指标一致，医生很容易接受，诊断要求医用显示灰阶≥10~12bit（1024~2048灰阶）。

可视角度：

可视角度是指用户可以从不同的方向清晰地观察屏幕上所有内容的角度。

Ø普通LCD对可视角度没有特别要求；

Ø医用显示器达到170度的可视角，可视角度是医用显示器重要指标。

13.显示器技术认证：

●普通显示器：

环保、电磁学相关认证，

●医用显示器：

⏹环保、电磁学相关认证，

⏹医疗行业技术认证

⏹DICOM3.14灰阶标准显示函数（GSDF），通过GSDF校正的显示器才可以用于医疗影像诊断。

⏹医用显示器的相关医疗产品认证有FDA（美国食品药品管理局）、CE（欧盟认证）、SFDA（中国食品药品监督局）等。

14.灰阶标准显示函数（GSDF）

JND（JustNoticeableDifferent）

物体与背景的亮度差，可称“恰辨差”亮度。

标准灰度显示函数GSDF

DICOM以表格的方式给出了每个JND级别对应的亮度值，这就是DIC0M定义的GSDF.

帮助了解：

（不用记啦）

DICOM标准根据Barten视觉模型，将0.05~4000cd/m2的亮度范围（涵盖了显示器、胶片观察用灯箱所能产生的亮度范围），划分为1024个亮度级别JND（JustNoticeableDifferent）即物体与背景的亮度差，可用“恰能分辨的亮度差”，也可称“恰辨差”亮度。

每个亮度级别间的亮度差刚好对应人眼在该亮度水平下能够辨别的最小亮度变化。

DICOM以表格的方式给出了每个JND级别对应的亮度值，这就是DIC0M定义的标准灰度显示函数GSDF。

JND级别与亮度是一个非线性的函数关系，而JND级别与人眼感知是线性关系

DICOM曲线呈现灰阶的递增和显示器亮度之间的关系，是一种正确地将影像数值映射到显示设备的客观和量化的方法。

DICOM3.0标准在第14部分为显示灰阶图像提供了一个标准显示函数，经过此函数转换的灰阶与人眼的反应近似成线性关系而且使所有的显示器有同样显示标准。

15.医用显示器的选择因素

1）功能：

Ø能进行DICOM校正的医用显示器，有专门的校正软件；

Ø有光学传感器接口，能接入光学传感器进行校正；

Ø有亮度恒定装置的显示器

Ø有配套的专用显卡，要求10~12输出灰阶；

16.PACS图像显示

基本概念

a）显示器分级

i.诊断级显示器

ii.观察级显示器

iii.浏览级显示器

b）物理分辨率

i.显示屏的最佳分辨率，最高可显示的像素数。

即屏幕实际存在的像素行数乘以列数的数学表达方式，是固有的参数，不能调节。

灰度问题

ii.灰度范围是医学显示器的一个重要指标。

iii.灰度范围与最大亮度有关。

600-700cd/m2

iv.医用显示器有：

10bit-1024灰阶，用于显示于诊断相关的图像。

医用显示器在使用中亮度和灰度是不能随意调节的，

诊断级显示器在使用之前应由厂家进行亮度、灰度调整。

17.PACS显示器选型：

●高分辨率显示器

直画面的“肖像型”（portrait）

横画面的“风景型”（landscape）

按其像素数分：

2.0K×2.0K

1.0K×1.0K

●美国“计算机在放射学中的应用学会”（theSocietyforComputerApplicationinRadiology）建议

诊断工作站：

肖像型，分辨率不得少于2.0K×2.0K；

对定病房（如骨科）工作站：

2.0K高分辨率双屏肖像型。

18.影像信息I/O设备

图像的打印（硬输出）

●胶片打印机（激光相机）：

影像质量好，设备、胶片和维护成本较高。

湿式激光相机

干式激光相机

●纸打印机：

影像质量低，廉价。

19.PACS及其存储机制

PACS数据分类

●与医学图像相关的辅助信息---数据库管理

如：

病人信息、医生信息、诊断分析报告

●医学图像数据---以文件形式单独存放

多媒体数据

中心存档分层结构：

影像存储的管理思想

●图像数据的特点：

大容量；随机存取

●分层存储特点：

减少存储压力，提高传输效率

●图像分层存档结构

图像的存档管理方案

影响存储管理和控制系统两因素

●数据完整性

图像数据在正确存档到永久存储设备前需有备份；

●系统运行效率

合适地方建立图像数据缓存

PACS对存储的要求

主要存储技术：

●存储介质：

磁盘、光盘、磁带

●架构性存储技术-----新的存储设备连接方式。

缺点：

扩展困难

直接附加存储（DAS）服务器异常时，数据获得困难

优点：

比较成熟、稳定、相对成本较低。

优点：

1、NAS采用专门用于数据存储的简化操作

系统，内置了与网络连接所需的协议，整

网络附加存储（NAS）个系统的管理和设置较为简单。

2、改善了数据的可用性：

缺点：

不能直接备份数据于存储设备上；备份过程

消耗网络带宽。

存储区域网络（SAN）由若干台存储服务器组成一个单独的数据网络。

SAN特点：

存储功能单独剥离，进行备份时无须考虑对网络带宽的影响；

数据管理及控制实现简化；

使用光纤接口，异地存储容易。

20.PACS中心图像存档系统组成

数据库系统：

服务器群集

实现PACS与HIS和RIS接口

方便文档信息交换

21.PACS组成及功能

组成：

22.PACS控制器

●PACS集群服务器主要组件

a）数据流控制器、

i.PACS数据流的控制单元，对图像数据进行智能化管理；

b）数据库服务器、

i.为已存档的文本文件与图像文件建立索引，

ii.提供查询服务，

iii.通过HL7接口与HIS、RIS进行数据交换；

c）图像存档系统。

i.大容量的图像存储，使用多种存储介质。

23.数据流控制软件模块的主要功能

a）图像接收

i.获取图像，转换DICOM格式，存档

b）图像堆栈

i.图像存档同时拷贝到高速缓存

c）图像自动路由

i.成像设备与显示工作站建立的对应关系

d）图像存档

i.保障数据完整性

24.PACS体系结构

基于分布式对象技术PACS体系结构

遵循以DICOM为主的医学工业标准

两层C/S

三层C/S/S

25.什么是RIS?

（与pacs相关的信息系统）

RIS（Radiologyinformationsystem），也称为放射科信息系统。

是利用计算机技术，对放射学科室的数据信息，包括图片影像信息，实现输入、处理、传输、输出自动化的计算机软件系统。

RIS涉及的数据信息：

受检者（病人或体检者）信息、检查申请信息、检查结果及结论信息;

科室运作、管理的其他辅助信息。

RIS系统的主要功能：

26.PACS与其他信息系统融合

27.HIS与RIS、PACS集成

●RIS是HIS的一个有机组成部分，具有相对的独立性。

●RIS和PACS是紧密相连的，构成医院数字医疗设备、影像及报告管理的解决方案。

●PACS的影像存储与传输和RIS的登记分诊与报告信息是紧密联系在一起的。

●PACS是以图像信息为主要管理对象，HIS和RIS是以文字、数据信息为主要管理对象。

它们之间的信息交换与共享是提高医院信息化管理水平的重要途径。

28.PACS与HIS的常见融合技术

a）直接进行数据库读取

b）通过中间表进行数据交换

c）通过第三数据库（中间件技术）进行数据交换

d）采用HL7标准方式进行通讯。

29.中山大学附属医院HIS/RIS集成技术

●HIS系统向RIS系统提供病人资料（如病人的id姓名性别年龄等）信息和检查信息；

●RIS系统也必须向HIS系统提供放射图像和报告调阅的手段。

30.DICOM标准及其在PACS应用

标准化概念：

ISO组织关于标准化的定义

标准化：

是指针对现存或潜在的问题，为公共的和常用的事物做出某些规定的活动，旨在使该环境达到最佳有序度。

标准化是为了所有有关方面的利益，特别是为了最佳经济效果，在所有有关方面的协助下进行有序活动，制定实施各项规则的过程。

标准：

是指获得一致同意的，并由公认权威机构认可的文件，这个权威机构负责为公共和常用事物的活动及结果制定和提供规则、指导原则，其宗旨是使该环境达到最佳有序度。

31.与医学有关的标准

ICD-10

Ø国际疾病分类编码

ØICD编码最初是用于疾病率和死亡率的统计。

Ø后逐步拓展到用于医院临床诊断与手术操作的分类、检索、统计方面的应用。

Ø多个版本和标准，如：

ICD-9-CM是ICD-9在美国的临床修订版本

Ø中国已经于2001年1月1日开始应用ICD-10编码于病案首页。

HL7

Ø卫生信息交换标准（HealthLevel7）。

Ø规范医疗机构用于临床信息，财务信息和管理信息电子信息交换的标准。

Ø适合于解决不同厂商开发的医院信息系统、临床实验室系统及药学信息系统之间的互连问题。

Ø简化由不同的计算机应用厂商所提供的软件之间接口界面设计和实现的复杂性。

IHE

Ø“一体化医疗机构”（IntegratingtheHealthcareEnterprise，IHE）

Ø定义不同的计算机或设备间交换信息的标准过程，在医疗机构中建立起一个完善的工作流程。

Ø它本身是一个技术框架，

Ø提出解决了医疗标准的实现问题，

ØIHE技术框架从工作流集成的角度出发对所有这些含糊的问题进行了定义，而且通过对象化实现策略，进一步简化了标准接口的设计工作。

DICOM

Ø医学数字化影像通讯标准。

Ø由美国放射学会（ACR，AmericanCollegeofRediology）和国家电子制造商协会（NEMA,NationalElectricalManufactorersAssociation）为主制定了一个专门用于数字化医学影像传送、显示与存储的标准，该标准产生于1985年，当前已修订为第三版并正式命名为DICOM3.0。

ØDICOM3.0已被全世界的医学影像设备制造商和医学信息系统开发商广泛接受，实际上成为全世界PACS系统普遍遵循的唯一标准。

32.DICOM最显著的特点：

◆基于明确而详细的信息模型：

实体-关系模型（E-R模型），它描述了“事物”（如病人、图像、诊断报告等）怎样参与放射诊断以及它们是怎样关联的。

◆该模型能使医疗设备制造厂商和用户更加清楚地理解DICOM中的数据结构。

33.DICOM中类和对象基本概念：

1）应用实体（AE）

一个具体的DICOM应用程序。

包括各种设备，如扫描仪、工作站和打印机

2）信息对象定义（IOD）

一组相关信息实体的集合。

如一个病人、一幅图像

3）DICOM服务对象对（SOP）：

------DICOM最基本的构成

Ø数据传输的两端同时运行DICOM的服务程序，这些服务就是DICOM的服务类。

Ø数据传输两端相互联系的服务类，构成服务对象对。

ØSOP也相应地分为：

常规SOP（=常规IOD+一组DIMSE）

复合SOP（=复合IOD+一组DIMSE）

34.DICOM服务类别

（DICOM共规定了14种服务类，其中前3个为关键服务类，每种服务类完成特定的功能，双方能支持的服务类要在连接时协商确定。

）

1）存储：

提供基本传送和存储图像的服务。

2）打印管理：

管理DICOM信息及图像的打印，包括会话管理和队列管理。

3）基本工作列表管理

4）证实：

用于服务协议的检查和排错，是唯一不与信息对象相关联的服务类。

5）查询/检索；提供查询/索取和移动DICOM图像的服务。

6）检查内容通知：

用于通知另一个应用程序图像的存在性/内容/存储地点等信息。

7）患者管理：

管理病人入院/出院及信息传递。

8）检查管理：

管理每次病人检查的全过程。

9）结果管理：

管理病人检查结果。

10）媒质存储服务类

11）存储责权管理

12）队列管理

13）灰度软拷贝表达状态存储

14）结构化报告存储