浅谈PACS的应用集成

陈吴南

漳州市医院 网络中心, 福建 漳州363000

浅谈PACS的应用集成

陈吴南

漳州市医院 网络中心, 福建 漳州363000

医学影像归档与传输处理系统（PACS）是现代数字化医院的重要应用系统。PACS系统与其他系统之间的集成是医院数字化建设的重要问题。可以将PACS应用集成分为从“无集成”到“API集成”的7个不同级别的集成，所有级别的集成均有其优点和缺点。本文对这7个级别进行了对比，并给出了建议的集成方向。

PACS；系统集成；HIS

人们通常将PACS系统集成与IHE（Integrating the Healthcare Enterprise，医疗健康信息集成）所包含的类型联系在一起。集成意味着不同的事情将分别由不同的角色来处理。 不少厂商声称他们的系统无缝集成，而仔细检查后不难发现，他们在系统之间使用了定制开发的接口，并不具备通用性。事实上，几乎所有的PACS厂家都宣称支持DICOM标准，但并不意味着这些PACS之间一定可以做到无缝集成。本文讨论了不同级别的PACS集成和它们的优缺点，以及使用标准的作用、当前的趋势。

1 系统集成的级别

国外目前把PACS应用集成分为七个级别：

1级：API集成（API Level Integration）。

2级：调用集成（Procedure-Call Integration）。

3级：消息集成（Messaging Integration）。

4级：框架集成（Integration Profiles）。5级：现场集成（Context Integration）。

6级：物理集成（Physical Integration）。

7级：无集成（No Integration）。

1.1 级别1：API集成

这种类型的集成驻留在一台电脑，并连接两个应用软件。这就是所谓的API（Application Programming Interface,应用程序编程接口）级集成接口，这些接口包含在具有很好说明文档的软件库中。

这个接口的一个很好的例子是调用应用程序/数据库的DICOM工具软件包，它提供DICOM中的“设备工作列表服务”，该服务是包含有特定设备的服务。

1.2 级别2：调用集成

在这种情况下，设备上的应用程序，发出远程过程调用或标准的命令，如SQL（结构化查询语言）到另一个应用程序。举例来说，一个PACS工作站，它发出一个SQL查询到含有Oracle数据库的PACS归档系统，请求获取指定病人的一系列检查，这些检查包含了检查日期、设备类型、图像数量等信息，这些信息显示在一个小图像窗口供医师使用。

这是一个相当紧密的集成，因为工作站必须知道确切的数据库模式，并支持记录才能查询成功。除此之外，用户必须知道大量软件产品的有关信息，并对供应商的各种参数规格了如指掌。

举例：SQL是一个ANSI认可的、标准的数据库语言，那么在该级别的集成上，用户必须知道SQL的有关信息，并对规格参数十分熟悉。

1.3 级别3：消息集成

这一级别是通过使用标准的消息和应用程序之间的协议，如DICOM影像的标准，或用于病人的人口统计学资料、申请单、诊断结果的HL7标准来完成集成的。

举例：使用HL7标准的命令消息从“申请单入口程序”发送到“日程计划调度系统”中。原则上，供应商A申请单入口软件，并不需要知道由厂商B提供的日程计划调度系统的具体细节，但必须详细了解它支持什么类型的HL7标准消息。不过HL7协议太过复杂，尽管HL7 V3.0版已经对HL7标准有了严格的定义，厂家（尤其是国内应用供应商）的遵循还是存在滞后。

DICOM的通讯标准定义的比较好，而且与DICOM兼容的设备都需要有一个一致性声明，这个声明文件，以一种提前描述的格式精确定义了服务和信息内容。

1.4 级别4：框架集成

“框架（Profile）”是指一个标准集合，一般是指一组设计规范和标准，遵循这一组规范和标准，可以实现无缝集成。

这种集成的一个例子就是DICOM设备的工作列表（Modality Worklist）服务，设备与PACS遵循这个标准进行病人资料的相互交流，安排检查信息从PACS系统到成像设备间的相互交流。

IHE框架（IHE Profile）严格定义了哪些属性即信息应该用来相互交换，严格定义了与其它DICOM服务相关联的服务时间，甚至定义了不同的标准即DICOM和HL7之间的消息映射。如果没有信息和框架集成，信息系统和设备之间通讯、工作站和其他PACS系统的组件间的通信都将是私有的，完全依赖厂家实现。

1.5 级别5：现场集成

级别5与级别4很接近，都是在两个程序间交换信息，只是耦合性更低，基本可以认为是脱节的。

举例：一台技师工作站上，可以运行很多程序，如图片浏览器、心电图仪的显示程序、显示诊断结果程序。这些应用程序之间交换的信息只限于它们的现场信息。

在某些应用环境中，有一个现场管理程序，比如说HIS的医生工作站。只要医生在医生工作站中将当前病人从甲病人切换到乙病人，那么医生工作站程序就发出现场改变的信号传递给其他应用程序，这样一来，其他程序也将相关资料改成乙病人的，这一模式在早期的HIS系统与单机应用程序的对接中比较常见。

1.6 级别6：物理集成

这个级别的集成是物理硬件的集成，通常只有在共享的操作系统上运行应用程序。这一集成在早期硬件成本比较高的时候，比较常见。目前随着虚拟化（Virtualization）技术的逐渐成熟，物理集成开始以一种新的方式来实现。

2 简单对比

不同级别集成的优缺点包括如下几个方面：

2.1 可靠性比较

商贸活动作为流动性最大的民间活动，在封建社会追求稳定的统治时期，无法形成巨大的影响。但随着明清时期的资本主义萌芽以及社会发展的影响，商人团体逐渐成为一个难以忽略的社会影响因素。

作为通用的原则，更紧密的集成意味着更高的可靠性。例如，比较以下两种集成方式：

(1) 放射信息系统（RIS）将一个按照HL7标准格式整理的病人信息传递给某个集成网关程序，网关程序再通过Worklist服务传递给设备，用于病人资料的传递。

(2) RIS直接支持工作列表服务，将病人信息直接传给设备，不使用额外的HL7到DICOM的映射就可以进行集成。

毫无疑问，这种情况下第二种集成方式更可靠，因为前者存在一个转换环节，故障发生的机会无疑是增加了。

2.2 单点失效

一个由相对较少组件组成的而又紧密集成的系统是存在风险的，因为如果一个部分出现故障，系统的多个特性及功能将都会受到影响。

假设一个单一的PACS服务器，它要服务于整个放射科室，也包括来自临床的影像访问。 如果由于某种原因这个系统出现故障，就没有人可以访问任何图像。相反，如果为临床准备一个单独的访问服务器（缓存最近一个月的数据），那么即使主服务器暂时不可用，临床还是能够调用最近一个月的影像。或者即使因为临床访问出现突发流量很大的情况，最坏的情况也是临床专用访问服务器崩溃，不会影响影像科的工作流程。

很多IT厂家声称可以通过具有双处理器、备份存储、热插拔驱动器等功能提高可靠性。但是，增加一个节点有时是最简单可靠的选择。在预算有限的情况下，双节点独立工作把不同区域的访问隔离开是简单而行之有效的选择。

2.3 成本

成本很难评估，购买供应商紧密集成的系统时似乎没有增加的成本。对一个更松散的连接系统而言，它的优势之一就是允许使用像显示器组件、不同厂商的工作站等。这可能会节约成本，但是，随后还将花费一些测试费用，以及与外部各个部件进行集成的费用。

3 结论

图1 PACS的集成趋势

当前的趋势如何呢？如图1所示，集成化似乎被吸引到中心的级别，也就是说朝着信息和框架集成的级别（级别3和4）发展，同时物理集成正朝着现场集成的方向发展（级别6到级别5）。

向现场集成推动的原因是：目前各级医疗机构理解到了电子病历（EMR）的重要性，用户希望在一个界面上访问完整的病人医疗记录。今天是在一个典型的电脑上，明天可能会通过无线掌上设备来访问。这将使医生能够从整体上对病人进行评估，因为不仅可以获得检验结果，而且可以获取放射影像、检查报告等一系列数据。医生们也正在寻找一种整体的诊断分析方法，比如受感染的牙齿可能会导致病人头痛，影响人的化验结果，甚至影响视力和听力，而这些正是符合发展趋势的诊断分析方法。支持标准、支持不同级别集成的配置和融合是非常重要的，这也是使得这一目标能够逐渐实现的原因。

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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

作者邮箱：chenwn@zzfh.com