PACS：从影像而来，颠覆影像

【编者按】

常常有患者问：拍完CT为啥不能立刻拿片子？一般来说，这个问题如果问医生护士或者导医的话，会得到的答案80%都是“等出报告”。事实上，这个问题在某些层面上还是可以用来简略地解释一下“PACS”这个大部分患者都并不熟识的系统。

医院放射科往往是信息建设最发达的一个科室，而大部分医院的PACS正是以放射科为基础进行扩展，逐渐开始向区域互联的方向发展。

这不止是个网络硬盘

拍完CT后发生了啥事？

常有患者说：“你们的CT咋不能立等可取呢？不都是机器时代了吗？难道不是跟拍立得一样扫一下印一下就行了吗？咋的，你们还要PS一下啊？”

对于最简单的CT来说，确实可以立等可取，但是大部分CT并没有这么简单，按复杂程度，从拍到取，一般都要经历半小时到数小时的时间。对此，耐心的医生往往会解释说：“是的，需要类似PS的后期来着。再说，诊断报告可不是机器出的（虽然很多患者真的觉得诊断报告也能机器自动出。从拍CT到出报告，中间还有很多步骤的。”

医生们解释的时候不太会涉及到更技术化的东西，因为说了患者也是听不懂的，当然也不关心。拍完CT后有啥患者看不到的秘密步骤呢？

首先，拍完CT，电脑上马上可以看到图片了，这毋庸置疑。没什么问题的情况下，一个病人是不需要多长时间的，遇到问题比较复杂的病人就很费时间了。日常上班的时候由于病人数量多，需时较长，拿报告时间每个医院不一样。在做急诊的时候或者是周末，由于上班医生、技师不多，患者数量也不少，很可能一个医生要兼顾登记、扫描、打片、诊断，所以需要的时间就比较长了。最主要的，CT图片需要后期处理，然后传到PACS系统上在诊断室做诊断——对的，放射科医生一般负责的是拍，诊断还是靠诊断室医生。这就涉及到了PACS系统，从这点来看，大致能看出PACS系统起到了一个数据采集传输和汇总分析的作用。

当然，PACS系统的作用不仅于此。

PACS的前世今生

医学影像存储与传输系统（Picture archiving and communication system， PACS）是全面解决医学图像的获取、显示、存储、传送和管理的综合系统。中国医院管理协会信息管理专业委员会（CHIMA）《2012-2013中国医院信息化状况调查》结果显示，除电子病例系统及临床信息系统外，PACS是医院各应用系统中最重要的信息系统之一。今天，在医疗信息技术趋向高度集约化、网络化及移动化的发展态势下，区域医疗已成为医学界普遍关注的热点，在此背景下，PACS也从上世纪80年代的科室小型PACS、上世纪90年代后期的个体医院，直到目前着重于开发区域化PACS，向地域互联的方向发展。

适应高质量医疗保健服务需求，区域PACS应势而生

2009年，我国政府在《关于深化医疗体制改革的意见》中提出，建立城市医院与社区卫生服务机构的分工协作机制。引导一般诊疗下沉到基层，逐步实现社区首诊、分级医疗的机制。然而，目前基层医疗机构卫生技术人员总量不足、结构不合理、业务素质不高，无法高质量医疗服务的需求，导致了“不管大病小病，首选公立医院”的情况，导致大型医院超负荷的压力。

区域PACS主要技术方式为远程放射学模式，有助于这一政策的落实。区域PACS可覆盖多家医疗机构，能够实现区域内医疗影像资料的统一管理，以及规范的医学影像服务（包括存储和调阅）。在我国目前医疗资源极不平衡的今天，连接不同级别医院的PACS系统，实现下级医院的医学影像及医疗数据的数字化采集，通过网络传输，进行集中或者分布式的存储，与上级医疗机构的优质医疗资源协同工作，从而提高影像诊断的服务质量，对基层医疗机构的放射科给予技术支撑。

利用创新影像和互联网技术，区域PACS蓬勃发展

为了突破传统PACS在区域项目中的局限性，提高用户的使用体验，国内外的厂商在其最新的产品中逐步创新，不断采用新的技术完善区域PACS。

浏览器/服务器架构 传统的客户端/服务器架构（C/S）系统资源消耗大，安装维护困难，已无法适应区域PACS的要求。区域化PACS采用全网络浏览器（WEB）架构，提供了基于角色的“虚拟桌面”智能客户端，使任何一个用户可以在任何一台工作站上按照自己的配置使用所需的任何功能，完成影像浏览、诊断报告、三维处理、血管分析等各种任务（无论在放射科室还是临床科室，是在院内还是院外）。

异构系统的融合 在区域PACS中，很多医院的已构建的PACS可能来自不同的厂商和技术及架构，采用区域 PACS 特有的架构，根据影像诊断业务流程特点应用一套全新的实现异构PACS 间信息互操作的方法，将区域内、跨机构、跨厂商的PACS系统有效整合，为区域内和区域之间的医疗机构影像信息共享提供统一的平台，可以减少区域PACS的建设资金成本和时间成本，而且也让PACS 间的互操作更为灵活和具有管理性。

流媒体技术 随着人们就医流动性的增大，医生往往需要通过网络访问存于服务器上的其它科室乃至其它医院的同一病人的影像数据。区域PACS产品中所采用的“流媒体技术”把客户机收到的数据变成一个稳定连续的流，通过智能的影像显示、处理和传输的算法，可以在诊断工作站上实现高速的影像极速调阅。

对移动设备的支持 采用美国FDA认证的最新的HTML5的WEB 技术，用户可以在任何的移动设备，通过浏览器直接访问，浏览病人的所有文字信息及影像信息，进行多项3D后处理，完成诊断。

全局工作列表 区域PACS需要对区域内不同医疗机构中的患者信息进行统一的管理及显示。区域 PACS建立的跨机构的全局工作列表，可以自动完成新的ID分配，从而使那些同名或同ID号码的不同病人区分开来，提高阅片效率。此外，区域PACS系统中方便、易用的跨机构沟通的工具，让不同机构的用户可以在本系统内高效地进行交流，例如：通信工具、便笺留言工具、音/视频通信工具，信息发布工具等。

影像特征库 基于Web形式展示的影像特征库系统包括样本资料录入模块和样本资料展示模块，可以实现查询、展示、审核归档等一系列功能。基于医联数据平台的影像样本能结合如患者体征、初步诊断、检验指标等数据与影像描述内容进行大数据量分析，找出其中的医学规律，用于常见疾病的诊断；定期统计各家医院影像诊断阳性率，与临床诊断做比较，分析诊断效率。

应对可持续性发展要求，区域PACS走向未来

为了应对医疗信息化的可持续性发展，及相关数据的可利用性，区域PACS在设计和规划时需要着重考虑：

进行大数据存储与安全保护的整体解决方案设计：主要包括完整的数据三级存储规划，全面的数据存储和备份机制，实现所有数据的备份和容灾，全面的数据存储解决方案。

整个PACS必须要提高数据应用效能，便于数据挖掘：分层管理机制使各级存储硬件系统更有效快速的运作，策略设定，自动化运行。

区域PACS必须可以无缝扩容，具备降低扩容成本、投入性价比高的要求：系统的主存储、近线存储、备份容灾存储、可离线存储扩展性强、便于数据增长扩容，节约扩容成本，管理更便捷。

市场：是否真的难以见缝插针

打开市场到迅速缩水

——不到五年

在信息化时代，IT专家们将信息化推上神坛，似乎只要有了信息化就一切皆有可能了。一时间，上到大城市大三甲，下到偏远地区乡镇卫生院所，有钱没钱都要上信息化，而且信息化项目一定要大，要全。PACS的春天来了，圈子有钱了，然而，传统厂商的日子似乎并不好过。为啥呢？淘金的人多了，而且新生的金子更耀眼。PACS系统是目前来说最成熟的医院信息化系统，一旦做好，医院就很少会再去动它了。

CIO们，今年的预算留给了谁？

医院CIO，今年的信息化预算，你要花在哪儿呢？是上移动医疗、集成平台，还是升级电子病历、PACS？估计选第一个选项的人不在少数吧？

HIT行业正处在快速发展阶段，集成平台、移动医疗、物联网、云计算、大数据……新技术、新产品层出不穷，IT专家们将新技术的美好蓝图传播给每一位信息化主管，而一些基础系统却往往被忽略了。贵院能否实现闭环式用药过程？贵院PACS能实现全院覆盖吗，读取320排CT图像时用时多少？贵院CIS采集到的数据如何进行管理，有没有进入二次挖掘……这些问题在移动医疗的金矿诱惑面前是可以先放一放的。

其实，很理解医院CIO们，毕竟信息化还不能如影像科室那样产生直接而又可观的经济效益，因此申请项目资金的过程一定不容易。而申报一个看得见摸得着的新项目，也远比升级旧项目废的口舌要少的多。

传统厂商被逼上绝路

前面说的都是甲方的环境，再看乙方市场，传统HIT厂商早已被挤到无路可退，几乎所有的PACS厂商应该都是勒紧裤腰带过日子。如果没有客户基础，老客户的后期维护服务的收入，传统厂商搞不好要寻短见了，感觉要被移动医疗、大数据逼上绝路了。当然，从更深层的原因来看，造成这一局面的绝对不仅仅是医院CIO。

新兴技术排挤传统项目

人们对于移动医疗已经从观望变成哄抢，移动终端、软件系统、无线网络等等加起来，预算至少200万起，上千万的也不是没有。电子病历升级推后吧，全院PACS也推后吧，先把移动医疗上了再说。数据采集是没问题了，下一步呢？

政策延续性差

卫生部从2009年12月至2011年12月开展临床路径管理试点工作，后来呢？不知道；2010年10月份启动电子病历试点工作，到2011年底进行评估总结，然后呢？当年电子病历市场火热，最后都被电子签名绊倒，从此一蹶不振；2011年，县级医院终于开启了PACS建设的大门，PACS厂商乐了，一年后，2013年市场骤然缩水，PACS厂商都掉进了冰窟窿。为加强基层医疗机构信息化建设，给乡镇卫生院拨款配电脑，没人会用成了摆设，什么时候送技术下乡？

小作坊榨干利润空间

老品牌的核心技术人才走出去，自己搭起小作坊，产品功能全，价格便宜，你要200万，我要20万，产品都一样，对于预算有限的甲方来说，真是笔划算的买卖。老品牌怎么办？我的售后好，我的服务好，我的产品以后可以升级的……甲方不管，先把眼前的系统装上，不能耽误医院参与评审！

傍大款 却双双闪了腰

过去几年里，医疗信息化市场的火热同样让一些财大气粗的国内外上市公司眼热，一时间，有收购的，有注资的，有控股的。到目前为止，就是没看见有谁在这圈里发展壮大发大财的。这是为什么呢？

第一，人家出了钱，肯定要说了算。新官上任三把火，咱得烧点不一样的吧？结果，说了算的不懂行业，懂行业的说了不算，大把大把人民币打了水漂。

第二，有的买了各种零部件，结果自己不知道怎么凑一起，花了不少钱，自己变成分销商了。

第三，有些国外公司是带着自己已经应用成熟的技术和产品来的，然而，他们似乎不太清楚状况。拿着手上在国外已经很成熟的产品向客户介绍方案，介绍案例。客户总算扛到他们讲完还没睡着，然后就说了一句话，“我只想要这个，不是你那些。”

医院在制定信息化建设预算时，往往不愿意留出基础系统升级与修复的部分，只是追求新技术，为了上项目而上项目，只管当前（以及做好面子工程后如何进一步捞钱），并不会规划到十几二十年的信息系统完善。

市场细分缘何没人做

目前，工作越来越精细化，主流的PACS系统暂时无法满足有些使用科室的实际需要，比如说口腔科有专业的牙科DR，眼科也有专业的设备。不少三甲医院都有这几样的需求，但是市场上做的厂商却不多，是出于什么原因？

首先，这些比较专业的设备，目前来看大厂都不是很愿意做，就算做了，没人愿意负责这个模块。另外还涉及到一个尴尬的现实：如果公司有这些小的模块，很多医院都会在和大厂签全院PACS时要求赠送。对于大厂，这些模块不但赚不到钱，而且也无法通过这些模块提高医院对公司产品的满意度，无法提高公司的知名度，还会增加成本，而且这些专业的科室对员工还有一些特殊要求，员工是不愿意做的，也不愿意学，既要花时间，还没奖金，做好了没人说好，做差了，挨批。

目前PACS系统还需要很大的整合，把这些专业性的科室需求纳入到大PACS系统中，服务市场。而由于缺乏统一的标准，一些和放射科相差较远的科室使用从放射科演化来的PACS时也往往遇到难题。

一是流程不太一样，有的可是几乎不用照CT也不用写报告，牙科回访比较多，眼科手术比较多，流程上甚至各家医院差异都很大，做起来费劲；

二是各自为营的数据标准，设备接入比较费劲；

三是功能需求不一样，牙科的三维重建，要一键植入假牙，一键显示牙神经什么的，没有做过的还要自己开发。费劲！但是，不做的话普通PACS的处理对他们来说几乎毫无意义。

试试彻底“颠覆”放射科？

技术在临床应用的本质就是服务临床。PACS发展到现在，PACS在采集、传输方面已经非常成熟，关键是如何对这些数据进行处理，全院级影像后处理系统的建立或将成为一个发展趋势。

检查、诊断分离是很多医院的现状。在欧美地区，影像检查和诊断是分开收费的，这在国内仍是壁垒。“尽管医院有先进的设备，但诊断技术相对落后。虽然二级医院在技术操作上经过指导可以得到很大的提升，但是专业分析以及新技术的掌握还存在很大的困难。现在的互联网技术完全可以做这件事情，检查和诊断是可以分离的。通过远程会诊系统，专家在家里或者是办公室利用碎片的时间，就可以把二级医院的影像诊断做了，二级医院要做的只是配备一名影像医生。”一名临床医生说。

在理想状态下，对于集团医院和民营医院而言，或许可以考虑放射科将来都可以不设置，而是购买第三方提供的服务，医院只需要配技师就可以了。甚至包括医院的急诊，例如，现在每个医院急诊科都有医生值班（人手短缺），就可以考虑把放射科医生进行统一排班，节省人力资源。

如果图像技术加上大数据的技术、深度学习的技术，除了三维影像后处理之外，可以做的事情还有很多。未来，图像识别加上大数据以及DICOM，无论是放射科、皮肤科以及病理科都有很多想像的空间。而其中最容易被颠覆或者是被帮助的科室，可能就是影像科室。

大数据风潮吹向PACS

大数据：不再满足于影像

大数据的风潮同样波及到PACS市场，欧美国家已经开始在移动端进行阅片，国内市场尽管起步较慢，但随着移动医疗的深入普及，PACS在移动端的应用也将迎来机遇期。

“对于临床医生来说，世界上最远的距离不是天涯海角，而是临床看不到影像科室的影像。最糟糕的是，这些系统互不相联，是一个个信息孤岛。”北京协和医院信息管理处副处长朱卫国对此也曾十分苦恼。

朱卫国介绍，北京协和医院原有的影像系统，存在传输及时性差，放射科内部共享困难，新门诊楼也没有PACS系统进行支持，需要派纸张申请单来流转。针对这些问题，确立了项目的总体目标，一是要提高患者的体验；二是提高用户的体验，包括临床医生、放射科医生等；三是对全院放射科及其他影像科室的管理提供全院级的支持，为全院提供一个高度集成、一体化、网络化的医疗影像信息服务。

以往医院建PACS系统，很多是在放射科系统的基础上进行扩展，将医院的数据、病理科的数据加入到放射科的系统里。所以，协和医院在调研阶段，就确定全院级PACS的建设，首先是要满足放射科内部进行使用，其次再强调影像集成平台。因为放射科本身的系统很难兼容复杂的影像；其次是解决多并发访问系统崩溃的问题。

“事实上，放射科的医生也想看到病理科的图片，病理科的医生很想看到临床的治疗，很多医院都存在这样的需求。通过全院级的PACS由临床进行访问，同时放射科可以访问自己独立内部的PACS系统，这两个是独立运营双吻合的机制。”朱卫国说。

现在，协和医院的HIS、EMR、LIS系统可以直接访问患者文档和影像信息，基于XDS-i标准建立了全院文档影像归档和发布平台，基于服务器的三维后处理能力，完善工作任务分配和管理机制。以患者为中心的统一视图，可以按照时间进行排序，每个诊次以及不同住院次数的患者可以在时间轴上进行展示。不同检查的类型，可以在同一个视图上进行展示。提供给用户的界面，把屏幕分成四份，可以是左边列CT，右边是核磁，同时显示对应的诊断报告。“这对于临床医生是一个巨大的帮助。”临床出身的朱卫国对此感受颇深。

借助新项目的建设，协和医院还对原有的影像检查流程做了优化，传统放射检查的项目都要进行预约，预约之前需要经过先划价、缴费，然后再登记。优化的一项内容是把1961个检查项目进行分类，其中有一个分类是人工预约或者无需预约、自动预约。优化后，65%的项目不需要到检查科室进行预约，缴费之后就可以按照约定的时间去做检查。

2014年5月份开始实施项目，2014年7月份成功完成四套老系统切换。“整个项目实施下来非常顺利，效果非常明显。放射科登记的窗口已经减少到2个，跨院区写报告的问题现在已经完全解决了，患者自助取报告10秒就解决了。”朱卫国说。

手术计划是外科医生最关心的一件事情。通过影像可以直观的完善手术计划以及做术后评估，在手术效率、学科合作以及医患沟通上也会有很好的帮助。当临床医生看到患者的数据的同时，也希望看到相应的患者的影像。“所以，我们现在做的一件事情，就是把临床医生做的三维后处理的图像凝固到手术室，例如脑血栓，现在用三维影像软件，把有病变的血管及具体位置进行标识并制定治疗方案。”

“我们最初的目标是希望能看到影像，然后到全院的PACS，接着是医联体、区域的PACS，现在是为临床医生提供PACS系统。影像的关联应用是无止境的。”

价值：挖掘全面影像数据

PACS的定义是影像的重组和传输，但在医院的应用不应该仅限于此。“例如我们医院，PACS现有的影像数据将近800T，这个数据如果用好了是财富，如果用不好就是垃圾。”有医生如此计算，不无担心地说。

其实，医院里面有没有大数据并不重要。重要的是数据处理的方式需不需要用大数据处理的方式，将来要为患者和医生提供什么样的服务。PACS的应用不仅限于服务临床，还可以从多角度的统计给管理带来的帮助。例如进行运营决策的模拟。利用历史数据对CT、核磁、住院部、急诊、门诊进行模拟，如果把住院的病人安排到门诊检查，比如说早上7点到8点或者早上7点到9点去检查，这样就把门诊设备早上8点前的时间用起来了，同样住院部CT和核磁机如果是周末开放，也可以给门诊的患者使用，提高设备使用效率。

大数据或者是历史数据利用的一个理想的情况是：首先通过一个全数据建立一个临时的数据库，然后进行数据预处理，包括数据的空缺、零散化分析以及对不合理的数据进行剔除。在这个基础上，用数据分析的方法，把预测模型进行检查检验之后发布到业务系统里。然而，在医院信息系统，要实现这个状态，一是把所有的数据放到一个数据库里（数据中心）；第二通过统一的展现工具，使数据实时有效展现给有效的用户；第三是需要一个封闭的平台，让这些数据在有保护的情况下被业务人员分析。

但现在临床和科研医生在利用数据的时候面临一些困难。例如做科研需要建立一个数据库，需要到去业务系统找数据，但这些数据分散在各个系统里面，导致建立这个系统的工作量非常大。随着大数据的出现，医生不得不学习大数据的算法和一些工具的应用。另外，由于研究的人员不一样，主题不一样，无法协同，造成重复劳动，团队效率差，无法对原来处理过的数据进行二次利用，导致更多的浪费。

基于这些因素，PACS平台功能的发展方向就很明确：第一，能够帮助医生快速检查和改善数据质量。第二，在研究小组业务目标明确的情况下，提供一键式的数据分析工具，使得研究人员专注于研究本身，而无须掌握复杂的过程。第三，将大量的历史数据转变为有用的科研数据。同时，随着大数据的全面应用，数据的保密和患者的隐私保护也就需要提上日程了。