“互联网+”时代下的PACS系统现状及发展趋势

近年来，随着网络技术和信息技术的飞速发展，先进医疗设备输出的数字、图像等检验检查结果，在医生临床诊断中占据越来越重要的位置，传统的面对面、一对一的医疗模式逐步扩展为异地远程医疗模式。作为目前医院信息系统中操作数据量最大、数据精度要求最高、数据传输时效性最强的PACS系统，如何利用高速发展的信息技术提升系统性能，更好地为临床医疗服务是系统设计者需要面临的现实问题。

在医院信息化建设逐步进入局域医疗卫生服务阶段及“互联网+”时代背景下，PACS系统如何利用新兴技术解决自身问题，发挥其在临床诊疗过程中检查数据直观性的优势，从而带动整个医疗行业的进步，是政策制定者需要深入思考的问题。下面将结合时代背景，具体阐述PACS系统的应用现状和发展趋势。

“互联网+”是近两年热门词语，通俗来说，“互联网+”就是“互联网+各个传统行业”，但并不是简单的两者相加，而是利用信息通信技术以及互联网平台，让互联网与传统行业进行深入融合，创造新的发展生态。

2015年3月5日十二届全国人大三次会议上，李克强总理在政府工作报告中首次提出“互联网+”行动计划，旨在推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合，促进电子商务、工业互联网和互联网金融健康发展，引导互联网企业拓展国际市场。

“互联网+”有六大特征：跨界融合、创新驱动、重塑结构、尊重人性、开放生态、连接一切。这高度概括的六大特征表明在互联网信息技术发展的带动下，全球政治、经济、文化、思想都在发生深刻的变化。作为和人们生活息息相关的医疗行业，在这场深入的产业变革中，也不断面临机遇和挑战。

作为中国互联网行业的龙头，百度、阿里先后出手联合知名医药企业，以互联网为牵引，率先完成在医疗行业的产业布局。

2014年7月，百度推出“北京健康云”智能医疗平台，形成“监测、分析、建议”三层结构，随时随地为用户提供数据存储、分析、建模、计算和建议等在线服务。

2015年6月11日，阿里云在“2015中华医院信息网络大会”上正式宣布推出医疗云，面向医疗健康行业的创新应用开发企业，提供专业云计算解决方案。针对互联网医疗健康这个细分市场，阿里还推出了云上医院、阿里健康等平台广泛涉足医疗行业。

可见，先进的互联网技术正在向传统的医疗行业渗透，目前主要以居民健康保健领域为主，下一步必将在此基础上逐步贯穿到临床诊疗行业，为医疗行业信息化发展提供新的动力，下面将以PACS系统为例进行说明。

PACS是医学影像存储与传输系统（Picture Archiving and Communicating System）的简称，主要由计算机、网络设备、存储器以及软件组成，是医学影像学、临床医学、数字化图像处理技术、计算机技术及网络通讯技术结合的产物。其结构示意图如图1所示。

图1 PACS系统结构示意图

按照各组成部分的功能性质，可以分为七个模块即：影像采集系统、影像实时应用系统、影像处理系统、影像存储系统、诊断报告生成系统、RIS管理系统、远程应用系统，七个功能模块以高速传输网络为连接，相互协同完成医学图像采集、传输、存储和利用。

从目前临床诊疗活动高效性和便捷性出发，PACS系统主要存在三方面问题：数据采集及存储，数据处理精度和速度不高以及多元数据共享问题。

随着人们对临床诊断准确性要求不断提高，以及高灵敏度传感器、高精度仪器的快速更新换代，医疗设备所采集的患者信息越来越丰富。对于PACS系统而言即要求所输出的图像越来越清晰，一张普通的CT图像占用存储空间为150M左右，一所三甲医院PACS系统一天所产生的相关数据量约为50~100G,同时考虑到医疗信息存储时效为30年，单就PACS系统图像存储一项，传统的基于B\S模式的数据库存储方式远远无法满足数据容量、存储访问速度等要求。

PACS系统图像清晰度提高带来数据量激增的同时，冗余数据在总数据量中的比例大幅提升，在兼顾数据存储容量的前提下，如何利用高效的数据处理技术，完成图像数据快速无失真地压缩、解压缩，是提升PACS系统数据传输、处理、显示性能的关键。目前，各PACS系统普遍依据DICOM（Digital Imaging and Communication in Medicine）标准即医学数字成像和通信标准完成数据传输，但多数企业并不具备DICOM接口标准开发能力，底层模块主要在国外定制，这就大大限制了数据传输技术的发展和设备的更新换代。

作为医院HIS（Hospital InformationSystem）系统的核心组成部分，在构建进入医院信息系统网络时普遍遵循HL7（Health Level7）标准和IHE（Integration the Healthcare Enterprise）规范。HL7标准和IHE规范的不断完善逐步将PACS系统从单个设备的Mini PACS发展到科级PACS，再到目前广泛使用的FULL PACS系统，基本实现了医院内部PACS系统的数据共享。但在医院间特别是区域医疗模式下，PACS数据的共享性有待进一步提高。

PACS系统数据云存储共享模式

人们对医学图像清晰度和准确度需求的不断提升为PACS系统功能拓展提供社会动力，“互联网+”时代下信息技术的快速发展为PACS系统性能升级提供可靠的技术支持。新一代PACS系统设计目标应主要集中在数据共享存储和数据开发利用两个方面。

当PACS系统的覆盖范围发展到FULL PACS阶段，PACS系统的数据存储必须采用网络存储模式，随着系统性能指标的不断提升和业务范围的不断扩大，数据储存模式逐渐从以服务器为中心的直接附加存储DAS（Direct Attached Storage）模式过渡到以数据为中心网络直接存储NAS（Network Attached Storage）模式。当医院信息化建设进入局域医疗卫生服务阶段时，DAS和NAS存储模式的数据存储、访问速度逐渐不能满足区域医疗数据共享的要求，考虑利用基于云存储技术、光纤通道技术的以网络为中心的存储网络SAN（Storage Area Network）来存储呈几何倍数增长的PACS图像数据，同时通过虚拟化、云存储和分布式计算技术构建区域医疗影像中心，真正实现区域医疗数据共享。

基于PACS系统图像的3D打印技术

以往PACS系统生成的图像主要用于临床诊断，近年来随着3D打印技术的快速发展，PACS系统逐步从辅助诊疗手段发展过渡到临床诊疗手段，在提升医疗行业技术水平的同时，更进一步促进PACS系统的性能提升。目前，吉林长春吉大二院骨科医院3D打印医学研发中心已成功完成多例人工关节置换手术，有助于推动3D打印技术在临床医学领域的全面应用。下一步，以PACS系统三维成像技术为模型蓝本的3D打印将在多个医学科室广泛开展，结合区域医学影像中心的建立，进一步将PACS系统应用效果不断深化。

来源：e医疗   作者：王俊新 张学颖 董文洋