基于健康等級(jí)7的放射學(xué)信息系統(tǒng)與影像歸檔及傳輸系統(tǒng)集成方法

顧培華 趙一凡

基于健康等級(jí)7的放射學(xué)信息系統(tǒng)與影像歸檔及傳輸系統(tǒng)集成方法

顧培華①趙一凡②

目的：對(duì)醫(yī)院放射科信息系統(tǒng)、圖像存儲(chǔ)系統(tǒng)數(shù)據(jù)流以及臨床工作流進(jìn)行分析，提出一套系統(tǒng)集成的標(biāo)準(zhǔn)方法，并具體描述各個(gè)消息在集成中的作用。方法：遵循醫(yī)療企業(yè)集成（IHE）框架標(biāo)準(zhǔn)，并基于健康等級(jí)7（HL7）數(shù)據(jù)交換協(xié)議，以患者檢查為核心，通過(guò)使用標(biāo)準(zhǔn)化的消息交互機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)中的各種狀態(tài)實(shí)時(shí)交互，滿足了臨床用戶的各種需求。結(jié)果：根據(jù)多年的實(shí)際應(yīng)用效果，該集成方法取得了滿意的效果。結(jié)論：通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的深入研究，在醫(yī)院的臨床領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)了多系統(tǒng)的無(wú)縫集成，既發(fā)揮了各系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，也降低了醫(yī)院采購(gòu)系統(tǒng)時(shí)的成本。

放射信息系統(tǒng)；圖像歸檔與通訊系統(tǒng)；健康等級(jí)7；醫(yī)療企業(yè)集成

［First-author’s address］ Radiology Department， No.16 Baitai Xilu， Suzhou Jiangsu 215001， China.

放射科信息系統(tǒng)（radiology information system，RIS）和影像歸檔及傳輸系統(tǒng)（picture archiving and communication systems，PACS）在放射信息系統(tǒng)中主要存放患者信息、檢查信息、診斷結(jié)論以及圖像數(shù)據(jù)等信息。

目前，許多公司提供的是整合為一體的RIS/ PACS系統(tǒng)，兩個(gè)系統(tǒng)共用一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)和一組狀態(tài)值。從技術(shù)角度而言，其優(yōu)點(diǎn)為數(shù)據(jù)冗余度低，系統(tǒng)間交互性較好；而缺點(diǎn)為一旦RIS或PACS系統(tǒng)中的一個(gè)出問(wèn)題，整個(gè)系統(tǒng)的性能都受影響。從客戶的角度而言，采購(gòu)高質(zhì)量的RIS和PACS組合起來(lái)，才能最大程度發(fā)揮出投資效益，達(dá)到最理想的結(jié)果。由于應(yīng)用中分工越來(lái)越細(xì)，RIS和PACS系統(tǒng)的發(fā)展也出現(xiàn)了分化，目前國(guó)內(nèi)的廠商在RIS的功能和客戶化上有著先天的優(yōu)勢(shì)，在客戶工作流程和定制方案上明顯優(yōu)于國(guó)外廠商，而國(guó)外廠商則在圖像存儲(chǔ)、顯示、三維處理以及系統(tǒng)性能上優(yōu)勢(shì)明顯。因此如何將兩個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)縫集成并發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)是一項(xiàng)非常有意義的工作。本研究探討如何在醫(yī)療企業(yè)集成（Integrating the Healthcare Enterprise，IHE）框架下，運(yùn)用健康等級(jí)7（Health Level 7，HL7）衛(wèi)生信息交換標(biāo)準(zhǔn)、醫(yī)學(xué)數(shù)字成像和通信（digital imaging and communication in medicine，DICOM）醫(yī)學(xué)圖像處理及傳輸標(biāo)準(zhǔn)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，將兩個(gè)系統(tǒng)很好的整合，使用戶能夠充分體驗(yàn)一個(gè)完整的交互系統(tǒng)，而又不失各自的獨(dú)立性。

1 RIS/PACS系統(tǒng)集成方法

如果需要將RIS和PACS系統(tǒng)很好的集成在一起，需要了解RIS和PACS系統(tǒng)之間所必需的信息交換及其相應(yīng)的時(shí)機(jī)。從影像數(shù)據(jù)工作流的角度而言，需要進(jìn)行下述6種類型的信息交互［1-4］。

（1）當(dāng)RIS系統(tǒng)收到患者的檢查申請(qǐng)時(shí)，應(yīng)該將該檢查申請(qǐng)發(fā)送到PACS系統(tǒng)，PACS系統(tǒng)會(huì)根據(jù)患者信息將其以往的檢查從近線存儲(chǔ)中預(yù)先提取到在線存儲(chǔ)中，以保證醫(yī)生在瀏覽新檢查圖像時(shí)可方便地與歷史檢查進(jìn)行對(duì)比，而不是在需要的時(shí)候再花時(shí)間去檢索和拉取歷史圖像。

（2）當(dāng)掃描設(shè)備為患者生成圖像后，將發(fā)送到PACS系統(tǒng)中，PACS系統(tǒng)應(yīng)該在圖像存儲(chǔ)工作完成后通知RIS系統(tǒng)，以便報(bào)告醫(yī)生為相應(yīng)的患者書寫報(bào)告。

（3）在RIS中檢查有了對(duì)應(yīng)的圖像后，可以展開質(zhì)量控制和閱片報(bào)告工作。當(dāng)醫(yī)生完成報(bào)告后，報(bào)告的狀態(tài)需要從RIS系統(tǒng)中傳遞給PACS系統(tǒng)。PACS系統(tǒng)可以通過(guò)圖像的報(bào)告狀態(tài)來(lái)通知臨床閱片醫(yī)生檢查的狀態(tài)和報(bào)告狀態(tài)。

（4）任何時(shí)候，當(dāng)患者的信息需要修改時(shí)，RIS系統(tǒng)需要及時(shí)通知PACS系統(tǒng)，以確?；颊咝畔⑴c檢查信息的一致性。

（5）當(dāng)圖像在PACS系統(tǒng)中刪除或者歸檔，需要將圖像位置變化的狀態(tài)通知RIS系統(tǒng)。

（6）在RIS系統(tǒng)中通過(guò)PACS系統(tǒng)提供的特定方法調(diào)用與特定患者和（或）檢查的圖像［2］。

從協(xié)議類型看，前5種消息交互都屬于HL7協(xié)議定義的標(biāo)準(zhǔn)信息交互模式，第6種交互由PACS系統(tǒng)自行定義，RIS配合完成［5］（如圖1所示）。

圖1 RIS/PACS系統(tǒng)信息交互類型示圖

根據(jù)RIS/PACS系統(tǒng)中主動(dòng)發(fā)起服務(wù)的一方進(jìn)行分類，文章將消息分為：RIS發(fā)出的消息和PACS發(fā)出的消息，并逐一描述其功能。

2 RIS/PACS消息類型

2.1 RIS支持的消息類型

對(duì)于RIS系統(tǒng)而言，與醫(yī)院信息系統(tǒng)（hospital information system，HIS）或者PACS集成最重要的是確?；颊咝畔⒑蜋z查信息的一致［6-7］。HL7中關(guān)于患者信息交互的類型中ADTA08和ADTA40消息可以修改患者信息?；颊叩男彰麃?lái)自于RIS所提供的檢查列表功能，而日常的檢查中會(huì)存在未登記而先做檢查的情況，如急診，在檢查完成后患者的信息必須通過(guò)RIS來(lái)更新，尤其在兒童醫(yī)院較為常見。RIS作為發(fā)起者，需要能夠發(fā)送ADTA08和ADTA40，分別表示患者更名與合并患者。程序以A40為例：

MSH|^~&|PACS|RIS||VISIONXX|201504211000| |ADT^A40|10000|P|2.4|

EVN|A40|201504211000||||201504210950 PID|1|111111|||Jones^Mary|

MRG|100043||||||Jones^Previous|

其中PID2為患者新的代碼，PID5為患者新的姓名，MGR2為合并前的患者編號(hào)，MGR7為合并前患者的姓名。

RIS在收到HIS的檢查申請(qǐng)后，經(jīng)過(guò)預(yù)約登記確認(rèn)為即將進(jìn)行的檢查。為了提高報(bào)告醫(yī)生診斷的效率和質(zhì)量，應(yīng)將該檢查信息發(fā)送給PACS，使PACS可以預(yù)先將在近線歸檔的圖像轉(zhuǎn)為在線，使醫(yī)生在看當(dāng)前檢查圖像的時(shí)候可以方便地和以往的檢查圖像進(jìn)行比對(duì)。RIS在預(yù)約時(shí)將檢查申請(qǐng)信息發(fā)給PACS服務(wù)器，PACS服務(wù)器在系統(tǒng)負(fù)荷較低的時(shí)候（如夜間）完成預(yù)取功能。對(duì)于RIS/PACS集成系統(tǒng)而言，檢查信息的交互能夠提高系統(tǒng)的工作效率，RIS作為發(fā)起者，需要能夠發(fā)送ORMO01消息，其格式為：

其中PID3為患者編號(hào)，PID5為患者姓名，ORC1為檢查狀態(tài)，其中SC表示已經(jīng)預(yù)約，OBR7表示檢查時(shí)間，OBR18表示檢查號(hào)，OBR25用于存放設(shè)備類型，往往同一類型設(shè)備的歷次檢查圖像最具有參考意義。

除患者的個(gè)人信息和檢查信息需要RIS來(lái)控制外，檢查報(bào)告狀態(tài)也需要RIS同步到PACS［8］。由于PACS系統(tǒng)經(jīng)常需要發(fā)布影像到不同的科室，而RIS僅局限于放射科內(nèi)部，因此在PACS系統(tǒng)中及時(shí)顯示或者更新RIS報(bào)告狀態(tài)對(duì)臨床科室來(lái)說(shuō)是非常必要的。當(dāng)患者的診斷報(bào)告初步完成時(shí)，RIS應(yīng)通知PACS系統(tǒng)該患者的檢查報(bào)告可以閱讀，并表示為報(bào)告已寫。而報(bào)告審核結(jié)束后，RIS應(yīng)通知PACS報(bào)告已經(jīng)審核，此時(shí)圖片上報(bào)告狀態(tài)應(yīng)該立刻更新為報(bào)告已審核。此時(shí)RIS可以發(fā)送HL7 ORU消息，通過(guò)消息中不同的狀態(tài)位來(lái)表示：

其中PID3為患者編號(hào)，PID5為患者姓名，OBX11為檢查的報(bào)告狀態(tài)，R表示已經(jīng)保存，但未審核，F(xiàn)表示已審核。

在RIS/PACS集成時(shí)，RIS必須支持ADT、ORM和ORU消息的發(fā)送，相應(yīng)的PACS系統(tǒng)需要能夠?qū)ο⑦M(jìn)行處理，并做出相應(yīng)的操作。

2.2 PACS支持的消息類型

從PACS系統(tǒng)來(lái)看，PACS系統(tǒng)除了對(duì)RIS發(fā)來(lái)的各種消息進(jìn)行處理，還需要能夠?qū)D像已存儲(chǔ)、圖像已歸檔的事件通知RIS，并提供圖像調(diào)閱接口。

如果影像就緒的狀態(tài)未同步，RIS系統(tǒng)將無(wú)法判斷是否圖像已經(jīng)完全到達(dá)PACS系統(tǒng)，不知道何時(shí)可以寫報(bào)告，有可能影像尚未采集完畢，而此時(shí)如果醫(yī)生在RIS中報(bào)告客戶端打開檢查書寫報(bào)告時(shí)則會(huì)使圖像無(wú)法自動(dòng)加載；或者檢查完成，影像已經(jīng)發(fā)送到了PACS，但RIS并無(wú)相應(yīng)的提醒，醫(yī)生無(wú)從知曉哪些檢查已經(jīng)可以書寫報(bào)告，易造成醫(yī)生時(shí)間的浪費(fèi)和患者無(wú)效的等待，甚至有可能造成患者抱怨，增加醫(yī)患矛盾。因此，PACS必須在圖像存儲(chǔ)完畢后將圖像已就緒消息發(fā)給RIS。RIS收到該消息后將檢查設(shè)置為“準(zhǔn)備報(bào)告”狀態(tài)，以便報(bào)告醫(yī)生可以在最早的時(shí)間書寫報(bào)告，可極大提高醫(yī)生的工作效率和患者的滿意度［9-11］。由于與檢查信息相關(guān)，故PACS利用ORM消息來(lái)傳遞此信息，格式如下：

其中PID3為患者編號(hào)，PID5為患者姓名，OBR26用來(lái)存放設(shè)備類型，ZSC1為檢查的唯一編號(hào)，ZSC2為檢查狀態(tài)，ZSC7為圖像位置（在線或近線）。

當(dāng)圖像在線時(shí)間達(dá)到一定期限時(shí)，圖像會(huì)被歸檔并移出高速存儲(chǔ)，這時(shí)PACS也需要通知RIS相應(yīng)檢查的圖像已經(jīng)不在在線存儲(chǔ)中，并觸發(fā)RIS更新圖像位置信息（在線或近線）。消息通過(guò)ORM消息發(fā)送，具體格式如下：

除上述各種消息交互的描述外，還需要PACS提供圖像調(diào)閱接口，以便RIS根據(jù)各種場(chǎng)景調(diào)用，如報(bào)告模式調(diào)用、比對(duì)模式調(diào)用等。根據(jù)客戶端的形式不同可以分為報(bào)告客戶端調(diào)用和瀏覽客戶端調(diào)用。無(wú)論哪種類型，圖像調(diào)閱的接口都需要依據(jù)DICOM協(xié)議定義的多層結(jié)構(gòu)來(lái)作為輸入?yún)?shù)，如患者姓名和ID，患者出生日期、性別、檢查ID（流水號(hào)）、檢查日期、檢查UID以及標(biāo)記圖像等參數(shù)。調(diào)用參數(shù)設(shè)置使得RIS系統(tǒng)可以準(zhǔn)確調(diào)閱當(dāng)前患者的某次檢查的影像，或全部檢查影像參考資料。

圖2 集成后的患者狀態(tài)顯示列表示圖

3 RIS/PACS集成案例分析

醫(yī)院RIS/PACS采用北京新網(wǎng)的RIS和西門子PACS，在兩個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)縫集成上發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，RIS于前期做大量的客戶化工作和優(yōu)化工作流程，從患者就診、開具電子申請(qǐng)單及自動(dòng)交費(fèi)等，到影像科預(yù)約/登記、同時(shí)分配影像科的各種檢查及自動(dòng)叫號(hào)候診等，可極大節(jié)省患者就診時(shí)間；依托RIS/ PACS強(qiáng)大的交互功能，醫(yī)師能夠在第一時(shí)間看到檢查狀態(tài)為已完成的患者信息并確認(rèn)PACS系統(tǒng)是否已收?qǐng)D完成，及時(shí)完成圖像調(diào)閱和報(bào)告的書寫，當(dāng)初步報(bào)告完成后上級(jí)醫(yī)師會(huì)進(jìn)行報(bào)告審核，為患者提供及時(shí)正確的診斷信息。PACS系統(tǒng)通過(guò)WEB功能會(huì)向病區(qū)及門診醫(yī)師客戶端發(fā)送報(bào)告完成狀態(tài)標(biāo)志，方便醫(yī)師調(diào)閱圖像的同時(shí)也能參考影像科的診斷報(bào)告。為配合其他醫(yī)院檢查，醫(yī)院還定制了讀片模塊和病例隨訪模塊，技術(shù)組也可以進(jìn)行電子讀片評(píng)級(jí)，把控質(zhì)量關(guān)，提高科室整體水平。在RIS中患者列表可以實(shí)時(shí)顯示檢查圖像的狀態(tài)、報(bào)告打印狀態(tài)及報(bào)告審核狀態(tài)等信息（如圖2所示）。

醫(yī)院的PACS系統(tǒng)自2008年使用至今，經(jīng)過(guò)2次系統(tǒng)升級(jí)，運(yùn)行非常穩(wěn)定，存貯安全性好，其存貯采用在線和近線兩種方式，在線存貯能保證近一年的數(shù)據(jù)量，保證磁盤空間百分比，提高運(yùn)行速度；近線方式為歸檔存貯方式，將一年以前的圖像數(shù)據(jù)以歸檔壓縮方式存貯在歸檔磁盤。

4 結(jié)論

基于HL7協(xié)議的RIS/PACS集成方法，通過(guò)3種明確的消息類型，使得2個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)很好地融合成一個(gè)完整系統(tǒng)。系統(tǒng)正式投入使用以來(lái)，用戶并未感覺到是在2個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)中工作，而各自系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)能夠很好地滿足醫(yī)院快速增長(zhǎng)的圖像存儲(chǔ)需求和高度定制化的工作流程的要求。

對(duì)于廣大用戶而言，掌握了RIS/PACS集成的標(biāo)準(zhǔn)模式，可以在采購(gòu)過(guò)程中擁有更大的選擇余地，系統(tǒng)整合也能夠達(dá)到最佳效果，更大程度地提高工作效率，提高患者滿意度，發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益［12-14］。對(duì)于廠商而言，遵守DICOM/HL7標(biāo)準(zhǔn)，可以為市場(chǎng)營(yíng)造良好的開放式環(huán)境，為市場(chǎng)的健康發(fā)展做出貢獻(xiàn)［15］。中國(guó)的IHE組織（IHE-C），在每年大力推行IHE測(cè)試的同時(shí)，促進(jìn)了各廠商提高對(duì)DICOM與HL7協(xié)議的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用。由于RIS與PACS集成的同時(shí)還要與HIS進(jìn)行信息交互，并完成多系統(tǒng)間的信息一致性，因此RIS遵從HL7標(biāo)準(zhǔn)尤為重要［16］。

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The radiology information system and picture archiving and communication system integration method based on HL7 standard

GU Pei-hua， ZHAO Yi-fan// China Medical Equipment，2016，13（4）：50-54.

Objective： To analyse the dataflow and clinical flow in Suzhou municipal hospital radiology information system and picture archiving system， presents a set of system integration messages， and describes the effect of each message for the communication. Methods： Follow the framework of IHE and HL7 protocol， the paper uses standard messages to integrate two different systems for patient and study status communication. The integration can meet clinical users’ requirements. Results： Based on many years practice， the integration reached designed target. Conclusion： With further research on standard， the seamless system integration between different systems can help customer to make full use of each system and save more cost in system purchase.

Radiology information system； Picture archiving and communication system； Health level 7； Integrating the healthcare enterprise

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2016.04.016

1672-8270（2016）04-0050-05

R197.324

A

2015-11-16

①南京醫(yī)科大學(xué)附屬蘇州醫(yī)院放射科 江蘇 南京 215001

②西門子（中國(guó)）有限公司上海分公司 江蘇 南京 210008

顧培華，男，（1965- ），本科學(xué)歷，副主任技師。南京醫(yī)科大學(xué)附屬蘇州醫(yī)院放射科，從事放射技術(shù)和PACS工作。