醫(yī)學(xué)影像學(xué)配置方案探析

醫(yī)學(xué)影像學(xué)配置方案探析

材料與方法

一、系統(tǒng)概述

本院放射科PACS及RIS系統(tǒng)于1999年11月正式開通運行,現(xiàn)已正常運行18個月,同步實現(xiàn)了放射科醫(yī)學(xué)影像學(xué)檢查工作流程和醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)流程的全面計算機化及網(wǎng)絡(luò)化管理和操作。系統(tǒng)應(yīng)用的工作站類型和分布見表1。

二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與組成

工作站系統(tǒng)從邏輯上分為2大類:PACS工作站和RIS工作站。PACS工作站主要為影像診斷工作站,其提供醫(yī)學(xué)影像診斷所必需的軟拷貝顯示和影像處理操作功能。在PACS的工作站系統(tǒng)中包括了CT、MR、數(shù)字胃腸、DSA診斷和常規(guī)X線影像診斷,以及高分辨影像顯示3類不同應(yīng)用要求的工作站,此外,另配置有3臺專用的影像后處理工作站;RIS工作站因執(zhí)行的功能范圍較寬而具有較多類別:如登錄、檢查安排及執(zhí)行、報告打印及分發(fā)、管理、診斷報告等。

結(jié)果

一、工作站系統(tǒng)的配置與實現(xiàn)

根據(jù)不同的應(yīng)用目的和功能的需求,以及實際的投資狀況,筆者對不同的工作站類型采用了各異的配置和實現(xiàn)方式。

常規(guī)影像診斷及報告工作站此類工作站作為PACS和RIS系統(tǒng)應(yīng)用操作的前端,在系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境中處于同一位置,筆者采用了單機雙屏的方案將PACS和RIS工作站合而為一,實現(xiàn)了PACS和RIS應(yīng)用前端物理上的集成。1?CT、MR、DSA影像診斷工作站:工作站主機采用HPKayaka影像工作站和HPD8169VectraVE商用機,每臺主機配置2臺17in的彩色顯示器。2?常規(guī)X線影像診斷工作站:工作站主機采用HPP2781BVectra商用機,各配置2臺21in的彩色顯示器,以便于操作DR和數(shù)字X線攝影設(shè)備產(chǎn)生的大幅面影像顯示)。

高分辨影像診斷工作站共3套雙屏肖像式專業(yè)醫(yī)學(xué)影像工作站,其每一屏灰階顯示器可提供2K×2?5K×12bits顯示分辨率,用于常規(guī)X線影像診斷。

影像后處理工作站包括2臺GEAdvantageWindows3?1和1臺GEAdvantageWindows2?1,提供醫(yī)學(xué)影像后處理服務(wù)和支持功能。

其他RIS工作站主要應(yīng)用于RIS登錄、查詢、檢查安排及執(zhí)行、診斷報告打印及分發(fā)登記、管理等目的和位置,由于未涉及醫(yī)學(xué)影像的操作和處理,對這類工作站配置參數(shù)要求不高,全部采用HPD8935ABrioBA400家用機:PIICeleron433/內(nèi)存32-64MB/15in彩色顯示器,操作系統(tǒng)為Windows98或WindowsNT4?0。

二、工作站系統(tǒng)的功能實現(xiàn)

影像診斷工作站與診斷報告工作站的物理整合影像診斷工作站與診斷報告工作站在功能和邏輯上分別屬于PACS和RIS,但兩者在功能執(zhí)行時應(yīng)處于同一物理位置,即放射科醫(yī)師產(chǎn)生影像診斷報告的節(jié)點。筆者基于操作系統(tǒng)支持多屏顯示的能力,采用一機雙屏物理集成了PACS工作站與RIS工作站。實現(xiàn)了單一節(jié)點、單一主機、診斷報告與影像操作界面分屏顯示,或雙屏同時用作影像顯示。

基于影像類型和需求決定工作站配置門診讀片室主要操作常規(guī)X線影像,一般要求提供17in×14in影像顯示幅面。筆者全部配以21in的雙屏顯示,盡可能地提供足夠的影像顯示和操作的空間,同時配備3臺雙屏肖像式灰階顯示器的高分辨影像工作站提供對常規(guī)X線影像診斷的支持服務(wù)。對于操作較低分辨率和較小幅面的CT、MR讀片室,工作站全部為17in顯示器。

討論

工作站系統(tǒng)是醫(yī)學(xué)影像學(xué)科數(shù)字化運行管理模式實現(xiàn)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),同時,工作站硬件及參數(shù)的選擇和配置不僅關(guān)系到系統(tǒng)投資,同樣也直接影響影像診斷質(zhì)量,在醫(yī)學(xué)影像學(xué)信息系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)過程中,必須給予足夠的關(guān)注。筆者認(rèn)為應(yīng)該遵循的原則是:既要滿足影像診斷的基本需求,同時也應(yīng)基于實際可能的投資水平,制定出符合實際的解決方案。以下對醫(yī)學(xué)影像學(xué)信息系統(tǒng)工作站設(shè)計和配置的幾個相關(guān)因素進(jìn)行討論。

一、兼顧投資水平的前提下確保必要的影像顯示分辨率支持

醫(yī)學(xué)影像診斷不僅影響臨床診療過程,亦涉及法律、倫理等社會學(xué)領(lǐng)域,對數(shù)字化醫(yī)學(xué)影像學(xué)信息系統(tǒng)而言,其關(guān)鍵的因素是保證提供足夠的數(shù)字影像軟拷貝顯示分辨率[2-5]。美國放射學(xué)院將不同類型的數(shù)字化醫(yī)學(xué)影像分別定義為largematriximage和smallmatriximage,并分別對其必要的影像分辨率作了明確的規(guī)范[4,5],largematrix影像要求提供≥1024×1024×10bits分辨率,smallmatrix影像要求提供≥512×512×8bits分辨率。對于smallmatrix影像,普通的彩色顯示器分辨率已足夠,這類工作站的設(shè)計和實現(xiàn)不成問題;問題在于如何規(guī)劃用于largematrix影像類型的顯示工作站,理想的狀況是全部采用專業(yè)的高分辨醫(yī)學(xué)影像灰階顯示工作站,但其昂貴的價格導(dǎo)致的投資壓力,絕大多數(shù)國內(nèi)醫(yī)療單位難以承受。筆者根據(jù)本院的具體情況和實際投資水平,以及常規(guī)X線影像檢查尤其胸部檢查影像診斷正常的頻率較高等特點,采用了以雙屏大幅面彩色顯示器工作站裝備為主,輔以3套高分辨專業(yè)醫(yī)學(xué)影像灰階顯示工作站用于復(fù)雜病例診斷支持和保障的配置方案,力求兼顧緩解投資壓力的目標(biāo),同時滿足提供必要的高分辨醫(yī)學(xué)影像顯示的分辨率要求。對于影像后處理工作站而言,其功能的執(zhí)行主要取決于其后處理軟件,顯示分辨率方面則并無特殊要求。這類工作站多由特定的醫(yī)學(xué)成像設(shè)備廠商提供,為了保證其能夠兼容其他提供商的影像設(shè)備產(chǎn)生的影像,應(yīng)該要求后處理工作站提供必要的DICOMSOP遵從,譬如,至少應(yīng)支持后處理軟件可操作的影像類型所對應(yīng)的storageclass的支持。

二、單機雙顯配置為醫(yī)學(xué)影像診斷工作站設(shè)計的首選

由于醫(yī)學(xué)影像診斷工作站應(yīng)能同時提供影像瀏覽和產(chǎn)生診斷報告的雙重服務(wù)和功能,采用單機雙顯配置應(yīng)為最佳選擇。一些計算機操作系統(tǒng)提供了對多顯示器配置的直接支持,WindowsNT4?0通過特殊的雙接口顯卡亦可容易地實現(xiàn)單機雙顯的配置,這為設(shè)計醫(yī)學(xué)影像學(xué)信息系統(tǒng)的工作站結(jié)構(gòu)提供了靈活性和較大的選擇序列和范圍。單機雙顯的實現(xiàn)方式取決于所采用的操作系統(tǒng),Windows98僅支持雙顯卡方式;WindowsNT4?0僅支持單顯卡方式;惟Windows2000支持上述2種方式。需要提請注意的是,若采用單卡雙口實現(xiàn)方式,應(yīng)避免購買和使用顯卡被整合在計算機主板內(nèi)的機型,以免增加配置時的難度和消耗系統(tǒng)額外資源。我院的所有影像診斷工作站在系統(tǒng)運行初期分別采用的Windows98和WindowsNT4?0構(gòu)型,爾后為了便于管理和系統(tǒng)安全控制的考慮,全部升級為Windows2000Pro。單機雙屏配置除了使用方便和顯示空間大、投資節(jié)省等優(yōu)點外,還可使實際影像軟拷貝屏幕顯示區(qū)增加1倍,因為上述的雙屏實現(xiàn)實際上是虛擬雙屏,需要時可將影像視窗擴大至占據(jù)全部雙屏顯示區(qū)域,這對CT、MR等序列影像的顯示和瀏覽尤為有利。

三、對PACS和RIS應(yīng)用軟件的特殊要求

主要是影像診斷報告工作站的要求。由于雙屏顯示的配置,以及影像顯示要求屏幕顯示分辨率設(shè)置盡可能高,相應(yīng)的PACS影像顯示軟件和RIS的診斷報告軟件的界面和顯示必須能適應(yīng)這種特定的顯示環(huán)境的要求,包括:PACS影像顯示和RIS的診斷報告界面應(yīng)為獨立的顯示視窗單元,以利于獲得最大的顯示空間,同時,每個視窗應(yīng)能在雙屏顯示區(qū)域內(nèi)做任意位置的移動,從而使診斷醫(yī)師可以根據(jù)需要方便地將影像視窗或診斷報告視窗移至主顯示屏進(jìn)行觀察和操作。RIS診斷報告的用戶界面不會因屏幕分辨率設(shè)置增高而變形,給診斷報告的操作帶來不便。采用雙顯