Войти
Изображение, сохраненное в системе архивации и передачи изображений (PACS) 
То же изображение после регулировки контрастности, Теги повышения резкости и измерения, добавленные системой A система архивации изображений и связи (PACS ), представляет собой технологию медицинской визуализации, которая обеспечивает экономичное хранение и удобный доступ к изображениям с нескольких модальности (типы исходных машин). Электронные изображения и отчеты передаются в цифровом виде через PACS; это устраняет необходимость вручную архивировать, извлекать или транспортировать оболочки пленки, папки, используемые для хранения и защиты пленки X-ray. Универсальный формат для хранения и передачи изображений PACS - DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine). Данные, не являющиеся изображениями, такие как отсканированные документы, могут быть включены с использованием стандартных промышленных форматов, таких как PDF (Portable Document Format), после инкапсуляции в DICOM. PACS состоит из четырех основных компонентов: методы визуализации, такие как простая рентгеновская пленка (PF), компьютерная томография (CT) и магнитно-резонансная томография (MRI), защищенная сеть для передачи информации о пациентах, рабочие станции для интерпретации и просмотра изображений, а также архивы для хранилища и поиска изображений и отчетов. В сочетании с доступной и развивающейся технологией web PACS может предоставлять своевременный и эффективный доступ к изображениям, интерпретациям и связанным данным. PACS снижает физические и временные барьеры, связанные с традиционным поиском, распространением и отображением изображений на основе фильмов .
Большинство PACS обрабатывают изображения с различных медицинских инструментов визуализации, включая ультразвук (США), магнитный резонанс (MR), Nuclear Medicine визуализация, позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ), компьютерная томография (КТ), эндоскопия (ES), маммограммы ( MG), цифровая рентгенография (DR), рентгенография с люминесцентной пластиной, гистопатология, офтальмология и т. Д. Всегда добавляются дополнительные типы форматов изображений. Клинические области за пределами радиологии; кардиология, онкология, гастроэнтерология и даже лаборатории создают медицинские образы, которые могут быть включены в PACS. (см. Области применения DICOM ).
PACS имеет четыре основных назначения:
PACS предлагается практически всеми основными производителями медицинского оборудования для визуализации, медицинскими ИТ-компаниями и многими независимыми компаниями-разработчиками программного обеспечения. Базовое программное обеспечение PACS можно бесплатно найти в Интернете.
Схема рабочего процесса PACS Архитектура - это физическая реализация требуемой функциональности или того, что видно снаружи. В зависимости от пользователя существуют разные представления. Радиолог обычно видит станцию просмотра, технолог - рабочую станцию QA, а администратор PACS может проводить большую часть своего времени в компьютерном зале с климат-контролем. Составное представление сильно различается для разных поставщиков.
Обычно PACS состоит из множества устройств. Первый шаг в типичных системах PACS - это модальность. Обычно это компьютерная томография (КТ), ультразвук, ядерная медицина, позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) и магнитно-резонансная томография (МРТ). В зависимости от рабочего процесса предприятия большинство модальностей отправляются на рабочую станцию обеспечения качества (QA) или иногда называемую шлюзом PACS. Рабочая станция QA - это контрольная точка, позволяющая убедиться, что демографические данные пациента верны, а также другие важные атрибуты исследования. Если информация об исследовании верна, изображения передаются в архив для хранения. Центральное запоминающее устройство (архив) хранит изображения и, в некоторых случаях, отчеты, измерения и другую информацию, которая хранится вместе с изображениями. Следующим шагом в рабочем процессе PACS являются рабочие станции для чтения. Рабочее место для чтения - это место, где радиолог просматривает исследование пациента и формулирует свой диагноз. Обычно к рабочей станции для чтения прикреплен пакет отчетов, который помогает рентгенологу продиктовать окончательный отчет. Программное обеспечение для составления отчетов не является обязательным, и врачи могут диктовать свои отчеты различными способами. Помимо упомянутого рабочего процесса, обычно существует программное обеспечение для создания CD / DVD, которое используется для записи исследований пациентов для распространения среди пациентов или направляющих врачей. На приведенной выше диаграмме показан типичный рабочий процесс в большинстве центров визуализации и больниц. Обратите внимание, что в этом разделе не рассматривается интеграция с радиологической информационной системой, больничной информационной системой и другими подобными интерфейсными системами, относящимися к рабочему процессу PACS.
Все больше и больше PACS включают веб-интерфейсы для использования Интернета или глобальной сети в качестве средства связи, обычно через VPN (виртуальная частная сеть) или SSL (уровень защищенных сокетов). Программное обеспечение на стороне клиента может использовать ActiveX, JavaScript и / или Java-апплет. Более надежные клиенты PACS - это полные приложения, которые могут использовать все ресурсы компьютера, на котором они выполняются, и на них не влияют частые автоматические обновления веб-браузера и Java. По мере того, как потребность в распространении изображений и отчетов становится все более распространенной, системы PACS стремятся поддерживать DICOM, часть 18 стандарта DICOM. Веб-доступ к объектам DICOM (WADO) создает необходимый стандарт для предоставления изображений и отчетов через Интернет с помощью действительно портативной среды. Не выходя за рамки архитектуры PACS, WADO становится решением для кросс-платформенных возможностей и может увеличить распространение изображений и отчетов среди направляющих врачей и пациентов.
Резервное копирование образа PACS является важной, но иногда игнорируемой частью архитектуры PACS (см. Ниже). HIPAA требует создания резервных копий изображений пациентов на случай потери изображений из PACS. Существует несколько методов резервного копирования изображений, но обычно они включают автоматическую отправку копий изображений на отдельный компьютер для хранения, предпочтительно за пределами предприятия.
Связь с сервером PACS осуществляется через сообщения DICOM, похожие на изображение DICOM «заголовки», но с разными атрибутами. Запрос (C-FIND) выполняется следующим образом:
Изображения (и другие составные экземпляры, такие как состояния представления и структурированные отчеты) затем извлекаются с сервера PACS либо через C-MOVE или запрос C-GET, используя сетевой протокол DICOM. Извлечение может быть выполнено на уровне исследования, серии или изображения (экземпляра). Запрос C-MOVE указывает, куда должны быть отправлены извлеченные экземпляры (с использованием отдельных сообщений C-STORE в одном или нескольких отдельных соединениях) с идентификатором, известным как заголовок целевого объекта приложения (заголовок AE). Чтобы C-MOVE работал, сервер должен быть настроен с отображением заголовка AE на адрес и порт TCP / IP, и, как следствие, сервер должен заранее знать все заголовки AE, которые он когда-либо будет запрашивать для отправки изображения в. C-GET, с другой стороны, выполняет операции C-STORE в том же соединении, что и запрос, и, следовательно, не требует, чтобы «сервер» знал «клиентский» TCP / IP-адрес и порт, и, следовательно, также работает проще через брандмауэры и с помощью трансляции сетевых адресов, среды, в которых входящие TCP-соединения C-STORE, необходимые для C-MOVE, могут не пройти. Разница между C-MOVE и C-GET в некоторой степени аналогична разнице между активным и пассивным FTP. C-MOVE чаще всего используется на предприятиях и объектах, тогда как C-GET более практичен между предприятиями.
В дополнение к традиционным сетевым службам DICOM, особенно для межкорпоративного использования, DICOM (и IHE) определяют другие механизмы поиска, включая WADO, WADO-WS и совсем недавно WADO-RS.
PACS-Server с 35-терабайтным архивом RAID и высокоскоростным оптоволоконным переключателем Цифровые медицинские изображения обычно хранятся локально на PACS для поиска. Важно (и это требуется в Соединенных Штатах в соответствии с разделом «Административные меры безопасности» Правил безопасности в HIPAA ), чтобы объекты имели средства восстановления изображений в случае ошибки или аварии. Хотя все объекты разные, цель резервного копирования образов - сделать их автоматическими и максимально простыми в администрировании. Есть надежда, что копии не понадобятся; однако планирование аварийного восстановления и непрерывности бизнеса требует, чтобы в планы входило сохранение копий данных даже в случае временной или постоянной потери всего сайта.
В идеале копии образов должны храниться в нескольких местах, в том числе за пределами предприятия, чтобы обеспечить возможности аварийного восстановления. В целом данные PACS ничем не отличаются от других критически важных для бизнеса данных и должны быть защищены несколькими копиями в разных местах. Поскольку данные PACS могут рассматриваться как защищенная информация о здоровье (PHI), могут применяться правила, в первую очередь требования HIPAA и HIPAA Hi-Tech.
Изображения могут храниться как локально, так и удаленно в выключенном состоянии. линейный носитель, такой как диск, лента или оптический носитель. Использование систем хранения с использованием современных технологий защиты данных становится все более распространенным явлением, особенно для крупных организаций с большими требованиями к емкости и производительности. Системы хранения могут быть настроены и подключены к серверу PACS различными способами: как (DAS), сетевое хранилище (NAS) или через Storage Area Network (SAN).. Как бы то ни было, в корпоративных системах хранения обычно используются RAID и другие технологии для обеспечения высокой доступности и отказоустойчивости для защиты от сбоев. В случае, если необходимо частично или полностью восстановить PACS, требуются некоторые средства быстрой передачи данных обратно в PACS, предпочтительно, пока PACS продолжает работать.
К информации PACS могут применяться современные технологии репликации хранилищ данных, включая создание локальных копий посредством копирования на определенный момент времени для локально защищенных копий, а также полных копий данных в отдельных репозиториях, включая дисковые и ленточные. системы. Следует создавать удаленные копии данных либо путем физического перемещения лент за пределы площадки, либо путем копирования данных в удаленные системы хранения. Всякий раз, когда данные, защищенные HIPAA, перемещаются, они должны быть зашифрованы, что включает отправку через физическую ленту или технологии репликации по глобальным сетям (WAN) во вторичное расположение.
Другие варианты создания копий данных PACS включают съемные носители (жесткие диски, DVD-диски или другие носители, на которых могут храниться изображения многих пациентов), которые физически передаются за пределы учреждения. HIPAA HITECH во многих случаях требует шифрования хранимых данных или других механизмов безопасности, чтобы избежать штрафов за несоблюдение.
Инфраструктура резервного копирования также может поддерживать перенос образов в новую PACS. Из-за большого объема изображений, которые необходимо заархивировать, многие центры рад переводят свои системы на облачную PACS.
Изображение грудной клетки, отображаемое через PACS Полная PACS должна обеспечивать единая точка доступа к изображениям и связанным с ними данным. То есть он должен поддерживать все цифровые методы во всех отделах предприятия.
Однако, пока внедрение PACS не будет завершено, могут существовать отдельные участки цифрового изображения, еще не подключенные к центральной PACS. Они могут принимать форму локализованной, зависящей от модальности сети модальностей, рабочих станций и хранилищ (так называемая «мини-PACS») или могут состоять из небольшого кластера модальностей, напрямую подключенных к рабочим станциям чтения без длительного хранения или управление. Такие системы также часто не подключены к ведомственной информационной системе. Исторически сложилось так, что лаборатории УЗИ, ядерной медицины и кардиологической катетеризации часто применяют такой подход.
Совсем недавно в цифровой маммографии Full Field (FFDM) использовался аналогичный подход, в основном из-за большого размера изображения, узкоспециализированного рабочего процесса чтения и требований к отображению, а также вмешательства регулирующих органов. Быстрое развертывание FFDM в США после исследования DMIST привело к тому, что интеграция стала более распространенной.
Все PACS, независимо от того, охватывают ли они все предприятие или локализованы в отделении, также должны взаимодействовать с существующими информационными системами больниц: Информационная система больницы (HIS) и Информационная система радиологии (RIS). Несколько данных поступают в PACS в качестве входных данных для следующих процедур и обратно в HIS в качестве результатов соответствующих входных данных:
В: Идентификация пациента и заказы на обследование. Эти данные отправляются из HIS в RIS через интерфейс интеграции в большинстве больниц по протоколу HL7. Идентификатор пациента и заказы будут отправлены в Modality (CT, MR и т. Д.) Через протокол DICOM (рабочий список). Изображения будут созданы после сканирования изображений и затем отправлены на сервер PACS. Отчет о диагностике создается на основе изображений, полученных для представления с сервера PACS врачом / радиологом и затем сохраненных в системе RIS.. Исход: Отчет о диагностике и изображения создаются соответственно. Отчет о диагностике обычно отправляется обратно в HIS через HL7, а изображения отправляются обратно в HIS через DICOM обычно, если в больницах есть средство просмотра DICOM, интегрированное с HIS (в большинстве случаев клинический врач получает напоминание о поступлении отчета о диагностике, а затем запрашивает изображения из PACS-сервер).
Интерфейс между несколькими системами обеспечивает более согласованный и более надежный набор данных:
Интерфейс также может улучшить шаблоны рабочего процесса:
Важность интеграции имеет признание. привела к тому, что ряд поставщиков разработали полностью интегрированную систему RIS / PACS. Они могут предлагать ряд расширенных функций:
Процесс установки PACS сложен и требует времени, ресурсов, планирования и тестирования. Установка не завершится, пока не пройдут приемочные испытания. Приемочные испытания новой установки - жизненно важный шаг для обеспечения соответствия пользователя требованиям, функциональности и особенно клинической безопасности. Возьмем, к примеру, Therac-25, радиационное медицинское устройство, участвовавшее в несчастных случаях, когда пациенты получали большие дозы радиации из-за непроверенного программного обеспечения. control.
Приемочное испытание определяет, готова ли система PACS к клиническому использованию, и отмечает временную шкалу гарантии, выступая в качестве контрольной точки платежа. Процесс тестирования варьируется по временным требованиям в зависимости от размера объекта, но условия контракта о 30-дневном сроке не являются необычными. Это требует детального планирования и разработки критериев тестирования до написания контракта. Это совместный процесс, требующий определенных протоколов тестирования и тестов.
Тестирование выявляет недостатки. Исследование показало, что наиболее часто упоминаемые недостатки являются наиболее дорогостоящими компонентами. Сбои, ранжированные от наиболее распространенных к наименее распространенным, включают: Рабочая станция ; Брокерские интерфейсы HIS / RIS / ACS; РИС; Компьютерные мониторы ; Интернет-система распространения изображений; Интерфейсы модальности; Архивные устройства; Обслуживание; Подготовка; Сеть; DICOM; Телерадиология; Безопасность; Film дигитайзер.
Одна из первых базовых PACS была создана в 1972 году доктором Ричардом Дж. Стеккелем.
Принципы PACS впервые обсуждались на встречах радиологов в 1982. Различные люди приписывают использование термина PACS. Сердечно-сосудистый радиолог доктор Андре Дуеринкс сообщил в 1983 году, что он впервые использовал этот термин в 1981 году. Однако доктор Сэмюэл Дуайер благодарит доктора Джудит М. Превитт за введение этого термина.
Доктор Гарольд Гласс, медицинский физик, работающий в Лондон в начале 1990-х заручился финансированием правительства Великобритании и на протяжении многих лет руководил проектом, который превратил больницу Хаммерсмит в Лондоне в первую больницу без пленки в Великобритании. Доктор Гласс умер через несколько месяцев после запуска проекта, но считается одним из пионеров PACS.
Первая крупномасштабная установка PACS была произведена в 1982 году в Канзасском университете в Канзас-Сити. Эта первая установка стала больше опытом обучения тому, чего не следует делать, а не тому, что делать при установке PACS.
В США PACS классифицируются как медицинские устройства, и, следовательно, в случае продажи регулируются USFDA. Как правило, они подлежат контролю класса 2 и, следовательно, требуют 510 (k), хотя отдельные компоненты PACS могут подлежать менее строгому общему контролю. Некоторые конкретные приложения, такие как использование для интерпретации первичной маммографии, дополнительно регулируются в рамках Закона о стандартах качества маммографии.
Общество информатики изображений в медицине (SIIM) - всемирная профессиональная и торговая организация, которая обеспечивает ежегодное собрание и рецензируемый журнал для продвижения исследований и образования по PACS и связанным цифровым темам.
