陳吳南

漳州市醫(yī)院 網(wǎng)絡(luò)中心, 福建 漳州363000

淺談PACS的應(yīng)用集成

陳吳南

漳州市醫(yī)院 網(wǎng)絡(luò)中心, 福建 漳州363000

醫(yī)學(xué)影像歸檔與傳輸處理系統(tǒng)（PACS）是現(xiàn)代數(shù)字化醫(yī)院的重要應(yīng)用系統(tǒng)。PACS系統(tǒng)與其他系統(tǒng)之間的集成是醫(yī)院數(shù)字化建設(shè)的重要問(wèn)題?？梢詫ACS應(yīng)用集成分為從“無(wú)集成”到“API集成”的7個(gè)不同級(jí)別的集成，所有級(jí)別的集成均有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。本文對(duì)這7個(gè)級(jí)別進(jìn)行了對(duì)比，并給出了建議的集成方向。

PACS；系統(tǒng)集成；HIS

人們通常將PACS系統(tǒng)集成與IHE（Integrating the Healthcare Enterprise，醫(yī)療健康信息集成）所包含的類型聯(lián)系在一起。集成意味著不同的事情將分別由不同的角色來(lái)處理。 不少?gòu)S商聲稱他們的系統(tǒng)無(wú)縫集成，而仔細(xì)檢查后不難發(fā)現(xiàn)，他們?cè)谙到y(tǒng)之間使用了定制開(kāi)發(fā)的接口，并不具備通用性。事實(shí)上，幾乎所有的PACS廠家都宣稱支持DICOM標(biāo)準(zhǔn)，但并不意味著這些PACS之間一定可以做到無(wú)縫集成。本文討論了不同級(jí)別的PACS集成和它們的優(yōu)缺點(diǎn)，以及使用標(biāo)準(zhǔn)的作用、當(dāng)前的趨勢(shì)。

1 系統(tǒng)集成的級(jí)別

國(guó)外目前把PACS應(yīng)用集成分為七個(gè)級(jí)別：

1級(jí)：API集成（API Level Integration）。

2級(jí)：調(diào)用集成（Procedure-Call Integration）。

3級(jí)：消息集成（Messaging Integration）。

4級(jí)：框架集成（Integration Profiles）。5級(jí)：現(xiàn)場(chǎng)集成（Context Integration）。

6級(jí)：物理集成（Physical Integration）。

7級(jí)：無(wú)集成（No Integration）。

1.1 級(jí)別1：API集成

這種類型的集成駐留在一臺(tái)電腦，并連接兩個(gè)應(yīng)用軟件。這就是所謂的API（Application Programming Interface,應(yīng)用程序編程接口）級(jí)集成接口，這些接口包含在具有很好說(shuō)明文檔的軟件庫(kù)中。

這個(gè)接口的一個(gè)很好的例子是調(diào)用應(yīng)用程序/數(shù)據(jù)庫(kù)的DICOM工具軟件包，它提供DICOM中的“設(shè)備工作列表服務(wù)”，該服務(wù)是包含有特定設(shè)備的服務(wù)。

1.2 級(jí)別2：調(diào)用集成

在這種情況下，設(shè)備上的應(yīng)用程序，發(fā)出遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用或標(biāo)準(zhǔn)的命令，如SQL（結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言）到另一個(gè)應(yīng)用程序。舉例來(lái)說(shuō)，一個(gè)PACS工作站，它發(fā)出一個(gè)SQL查詢到含有Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)的PACS歸檔系統(tǒng)，請(qǐng)求獲取指定病人的一系列檢查，這些檢查包含了檢查日期、設(shè)備類型、圖像數(shù)量等信息，這些信息顯示在一個(gè)小圖像窗口供醫(yī)師使用。

這是一個(gè)相當(dāng)緊密的集成，因?yàn)楣ぷ髡颈仨氈来_切的數(shù)據(jù)庫(kù)模式，并支持記錄才能查詢成功。除此之外，用戶必須知道大量軟件產(chǎn)品的有關(guān)信息，并對(duì)供應(yīng)商的各種參數(shù)規(guī)格了如指掌。

舉例：SQL是一個(gè)ANSI認(rèn)可的、標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言，那么在該級(jí)別的集成上，用戶必須知道SQL的有關(guān)信息，并對(duì)規(guī)格參數(shù)十分熟悉。

1.3 級(jí)別3：消息集成

這一級(jí)別是通過(guò)使用標(biāo)準(zhǔn)的消息和應(yīng)用程序之間的協(xié)議，如DICOM影像的標(biāo)準(zhǔn)，或用于病人的人口統(tǒng)計(jì)學(xué)資料、申請(qǐng)單、診斷結(jié)果的HL7標(biāo)準(zhǔn)來(lái)完成集成的。

舉例：使用HL7標(biāo)準(zhǔn)的命令消息從“申請(qǐng)單入口程序”發(fā)送到“日程計(jì)劃調(diào)度系統(tǒng)”中。原則上，供應(yīng)商A申請(qǐng)單入口軟件，并不需要知道由廠商B提供的日程計(jì)劃調(diào)度系統(tǒng)的具體細(xì)節(jié)，但必須詳細(xì)了解它支持什么類型的HL7標(biāo)準(zhǔn)消息。不過(guò)HL7協(xié)議太過(guò)復(fù)雜，盡管HL7 V3.0版已經(jīng)對(duì)HL7標(biāo)準(zhǔn)有了嚴(yán)格的定義，廠家（尤其是國(guó)內(nèi)應(yīng)用供應(yīng)商）的遵循還是存在滯后。

DICOM的通訊標(biāo)準(zhǔn)定義的比較好，而且與DICOM兼容的設(shè)備都需要有一個(gè)一致性聲明，這個(gè)聲明文件，以一種提前描述的格式精確定義了服務(wù)和信息內(nèi)容。

1.4 級(jí)別4：框架集成

“框架（Profile）”是指一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)集合，一般是指一組設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，遵循這一組規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)縫集成。

這種集成的一個(gè)例子就是DICOM設(shè)備的工作列表（Modality Worklist）服務(wù)，設(shè)備與PACS遵循這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行病人資料的相互交流，安排檢查信息從PACS系統(tǒng)到成像設(shè)備間的相互交流。

IHE框架（IHE Profile）嚴(yán)格定義了哪些屬性即信息應(yīng)該用來(lái)相互交換，嚴(yán)格定義了與其它DICOM服務(wù)相關(guān)聯(lián)的服務(wù)時(shí)間，甚至定義了不同的標(biāo)準(zhǔn)即DICOM和HL7之間的消息映射。如果沒(méi)有信息和框架集成，信息系統(tǒng)和設(shè)備之間通訊、工作站和其他PACS系統(tǒng)的組件間的通信都將是私有的，完全依賴廠家實(shí)現(xiàn)。

1.5 級(jí)別5：現(xiàn)場(chǎng)集成

級(jí)別5與級(jí)別4很接近，都是在兩個(gè)程序間交換信息，只是耦合性更低，基本可以認(rèn)為是脫節(jié)的。

舉例：一臺(tái)技師工作站上，可以運(yùn)行很多程序，如圖片瀏覽器、心電圖儀的顯示程序、顯示診斷結(jié)果程序。這些應(yīng)用程序之間交換的信息只限于它們的現(xiàn)場(chǎng)信息。

在某些應(yīng)用環(huán)境中，有一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)管理程序，比如說(shuō)HIS的醫(yī)生工作站。只要醫(yī)生在醫(yī)生工作站中將當(dāng)前病人從甲病人切換到乙病人，那么醫(yī)生工作站程序就發(fā)出現(xiàn)場(chǎng)改變的信號(hào)傳遞給其他應(yīng)用程序，這樣一來(lái)，其他程序也將相關(guān)資料改成乙病人的，這一模式在早期的HIS系統(tǒng)與單機(jī)應(yīng)用程序的對(duì)接中比較常見(jiàn)。

1.6 級(jí)別6：物理集成

這個(gè)級(jí)別的集成是物理硬件的集成，通常只有在共享的操作系統(tǒng)上運(yùn)行應(yīng)用程序。這一集成在早期硬件成本比較高的時(shí)候，比較常見(jiàn)。目前隨著虛擬化（Virtualization）技術(shù)的逐漸成熟，物理集成開(kāi)始以一種新的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2 簡(jiǎn)單對(duì)比

不同級(jí)別集成的優(yōu)缺點(diǎn)包括如下幾個(gè)方面：

2.1 可靠性比較

商貿(mào)活動(dòng)作為流動(dòng)性最大的民間活動(dòng)，在封建社會(huì)追求穩(wěn)定的統(tǒng)治時(shí)期，無(wú)法形成巨大的影響。但隨著明清時(shí)期的資本主義萌芽以及社會(huì)發(fā)展的影響，商人團(tuán)體逐漸成為一個(gè)難以忽略的社會(huì)影響因素。

作為通用的原則，更緊密的集成意味著更高的可靠性。例如，比較以下兩種集成方式：

(1) 放射信息系統(tǒng)（RIS）將一個(gè)按照HL7標(biāo)準(zhǔn)格式整理的病人信息傳遞給某個(gè)集成網(wǎng)關(guān)程序，網(wǎng)關(guān)程序再通過(guò)Worklist服務(wù)傳遞給設(shè)備，用于病人資料的傳遞。

(2) RIS直接支持工作列表服務(wù)，將病人信息直接傳給設(shè)備，不使用額外的HL7到DICOM的映射就可以進(jìn)行集成。

毫無(wú)疑問(wèn)，這種情況下第二種集成方式更可靠，因?yàn)榍罢叽嬖谝粋€(gè)轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，故障發(fā)生的機(jī)會(huì)無(wú)疑是增加了。

2.2 單點(diǎn)失效

一個(gè)由相對(duì)較少組件組成的而又緊密集成的系統(tǒng)是存在風(fēng)險(xiǎn)的，因?yàn)槿绻粋€(gè)部分出現(xiàn)故障，系統(tǒng)的多個(gè)特性及功能將都會(huì)受到影響。

假設(shè)一個(gè)單一的PACS服務(wù)器，它要服務(wù)于整個(gè)放射科室，也包括來(lái)自臨床的影像訪問(wèn)。 如果由于某種原因這個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，就沒(méi)有人可以訪問(wèn)任何圖像。相反，如果為臨床準(zhǔn)備一個(gè)單獨(dú)的訪問(wèn)服務(wù)器（緩存最近一個(gè)月的數(shù)據(jù)），那么即使主服務(wù)器暫時(shí)不可用，臨床還是能夠調(diào)用最近一個(gè)月的影像。或者即使因?yàn)榕R床訪問(wèn)出現(xiàn)突發(fā)流量很大的情況，最壞的情況也是臨床專用訪問(wèn)服務(wù)器崩潰，不會(huì)影響影像科的工作流程。

很多IT廠家聲稱可以通過(guò)具有雙處理器、備份存儲(chǔ)、熱插拔驅(qū)動(dòng)器等功能提高可靠性。但是，增加一個(gè)節(jié)點(diǎn)有時(shí)是最簡(jiǎn)單可靠的選擇。在預(yù)算有限的情況下，雙節(jié)點(diǎn)獨(dú)立工作把不同區(qū)域的訪問(wèn)隔離開(kāi)是簡(jiǎn)單而行之有效的選擇。

2.3 成本

成本很難評(píng)估，購(gòu)買供應(yīng)商緊密集成的系統(tǒng)時(shí)似乎沒(méi)有增加的成本。對(duì)一個(gè)更松散的連接系統(tǒng)而言，它的優(yōu)勢(shì)之一就是允許使用像顯示器組件、不同廠商的工作站等。這可能會(huì)節(jié)約成本，但是，隨后還將花費(fèi)一些測(cè)試費(fèi)用，以及與外部各個(gè)部件進(jìn)行集成的費(fèi)用。

3 結(jié)論

圖1 PACS的集成趨勢(shì)

當(dāng)前的趨勢(shì)如何呢？如圖1所示，集成化似乎被吸引到中心的級(jí)別，也就是說(shuō)朝著信息和框架集成的級(jí)別（級(jí)別3和4）發(fā)展，同時(shí)物理集成正朝著現(xiàn)場(chǎng)集成的方向發(fā)展（級(jí)別6到級(jí)別5）。

向現(xiàn)場(chǎng)集成推動(dòng)的原因是：目前各級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)理解到了電子病歷（EMR）的重要性，用戶希望在一個(gè)界面上訪問(wèn)完整的病人醫(yī)療記錄。今天是在一個(gè)典型的電腦上，明天可能會(huì)通過(guò)無(wú)線掌上設(shè)備來(lái)訪問(wèn)。這將使醫(yī)生能夠從整體上對(duì)病人進(jìn)行評(píng)估，因?yàn)椴粌H可以獲得檢驗(yàn)結(jié)果，而且可以獲取放射影像、檢查報(bào)告等一系列數(shù)據(jù)。醫(yī)生們也正在尋找一種整體的診斷分析方法，比如受感染的牙齒可能會(huì)導(dǎo)致病人頭痛，影響人的化驗(yàn)結(jié)果，甚至影響視力和聽(tīng)力，而這些正是符合發(fā)展趨勢(shì)的診斷分析方法。支持標(biāo)準(zhǔn)、支持不同級(jí)別集成的配置和融合是非常重要的，這也是使得這一目標(biāo)能夠逐漸實(shí)現(xiàn)的原因。

[1] 莊峻,蔣建榮.PACS和RIS系統(tǒng)集成實(shí)施和應(yīng)用[J].上海醫(yī)學(xué)影像雜志,2003(2):84-87.

[2] 鐘國(guó)康,陳星榮.醫(yī)療信息系統(tǒng)集成的進(jìn)展[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)計(jì)算機(jī)成像雜志,2004(4):281-283.

[3] 狄幸波,濮俊輝.PACS系統(tǒng)的可靠性分析[J].中國(guó)醫(yī)療器械信息,2005(3):21-23.

[4] 辜麗川,尹家生,等.PACS與HIS/RIS集成網(wǎng)關(guān)的研究與設(shè)計(jì)[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2005(11):35-36.

[5] 郭凌菱,常建國(guó).醫(yī)院信息系統(tǒng)的集成探討[J].中國(guó)醫(yī)療設(shè)備,2009(7):67-69.

[6] 邱明輝,劉海一,薛萬(wàn)國(guó),等.PACS與HIS/RIS集成方法的研究[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究,2004,21(12):38-40.

[7] 李貴祥,王放.HIS和PACS的融合方法[J].北京生物醫(yī)學(xué)工程,2004,23(3):212-214.

[8] 林天毅,畢亞雷.PACS與HIS/RIS集成及其在我國(guó)實(shí)現(xiàn)的相關(guān)問(wèn)題[J].中國(guó)醫(yī)療器械信息,2000,6(1):25-28.

[9] 劉長(zhǎng)生,孟松.醫(yī)院信息系統(tǒng)（HIS）和PACS[J].電腦知識(shí)與技術(shù),2004(5):94-96.

Discussion about the PACS Application Integration

CHEN Wu-nan
Network Center,Zhangzhou Municipal Hospital,Zhangzhou Fujian 363000,China

Medical Imaging Archiving and Communication System (PACS) is an important system in modern digital hospitals.The integration of PACS and other systems is an important problem in hospital digitallization construction.PACS application integration can be divided from the non-integration to the API integration of seven different levels of integration,every integration has its own advantages and disadvantages. In this paper,the 7 levels were compared, and the suggestions of direction of the proposed integration were given.

PACS;system integration;HIS

TP393.03

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2010.08.019

1674-1633(2010)08-0056-03

2009-11-11

作者郵箱：chenwn@zzfh.com