Современные виды томографии - часть 28

 113

4.5. Интеграция систем обработки медицинских изображений и клини-

ческих систем 

Создание современной медицинской информационной системы, рассчи-

танной на несколько сотен автоматизированных рабочих мест, представляет 
собой многоплановую задачу, включающую в себя: 

-  построение необходимой инфраструктуры передачи данных;  
-  приобретение  и  установку  средств  вычислительной  техники  и  сис-

темного программного обеспечения;  

-  приобретение,  модернизацию  и  разработку  прикладного  программ-

ного обеспечения;  

-  обучение персонала вычислительных центров;  
-  обеспечение внедрения медицинской информационной системы;  
-  обеспечение сопровождения и эксплуатации внедренной системы.  

В  большинстве  случаев  клиническая  информационная  система  (КИС) 

ориентирована на прием, хранение и обработку текстовых медицинских до-
кументов. Функции обработки медицинских изображений обычно реализу-
ются  отдельными  специализированными  программно-техническими  ком-
плексами, взаимодействующими с КИС. 

Медицинские  изображения  делятся  на  два  основных  класса:  линейные 

изображения  (например,  кардиограммы),  типичные  для  функциональной 
диагностики, и растровые изображения (например, рентгенограммы), харак-
терные  для  лучевой  диагностики.  Линейные  изображения  нередко  переда-
ются из соответствующей специализированной системы в клиническую ин-
формационную  систему.  Передача  растровых  изображений  в  клиническую 
информационную  систему  чаще  всего  не  практикуется.  Для  просмотра  и 
обработки  таких  изображений  клиницисты  обычно  получают  возможность 
непосредственного соединения по компьютерной сети со специализирован-
ной системой. 

В настоящее время комплексная обработка растровых медицинских изо-

бражений  осуществляется  системами  интеграции  лучевой  диагностики 
(Computer Integrated Radiology СИЛД), являющимися неотъемлемыми ком-
понентами  медицинской  информационной  системы.  Использовавшийся  ра-
нее термин - системы архивирования и передачи медицинских изображений 
PACS (Picture Archiving and Communication System) - относится к техниче-
ской реализации и представляет собой часть СИЛД. 

СИЛД  позволяют  сводить  в  единое  целое  как  промежуточные,  так  и 

окончательные  результаты  исследований,  позволяющих  реконструировать 
2D  и 3D изображение  и  совместить  изображения,  полученные  с  помощью 
разных устройств визуализации.  

Внедрение  СИЛД  повышает  эффективность  проведения  исследований, 

обеспечивает экономию дорогостоящих расходных материалов, улучшение 

 

114

качества  диагностики  и  улучшение  взаимодействия  учреждений.  При  соз-
дании  СИЛД  используются  наиболее  современные  средства  вычислитель-
ной техники и телекоммуникации, включая:  

-  высокоскоростные  локальные  и  глобальные  вычислительные  сети  на 

базе технологий 

Fast Ethernet, FDDI и АТМ;  

-  широкоформатные  сканеры  рентгеновских  пленок  с  высоким  разре-

шением и большим диапазоном передачи оптических плотностей;  

-  библиотеки  магнитооптических  дисков,  магнитооптические  карточки 

пациентов;  

-  многопроцессорные вычислительные комплексы.  
Обычно в основе разработки лежит принцип открытой системы, исполь-

зующей  наиболее  распространенные  стандарты  обмена  данными:  стандарт 
обмена текстовыми документами HL7 и изображениями DICOM3.0. 

Преимущества  предоставления  результатов  обследования  на  цифровых 

носителях: 

-  возможность записи на один носитель (CD, DVD) полного обследова-

ния (нескольких обследований) пациента – всех серий изображений, а 
не "выборочных кадров"; 

-  возможность  просмотра  цифровой  копии  исследования  на  любом 

IBM-совместимом персональном компьютере – т.е. возможность пол-
ноценных консультаций в других клиниках;  

-  возможность передачи изображений по электронным сетям; 
-  возможность  полноценной  цифровой  постобработки  результатов  об-

следования на графических станциях; 

-  длительное время хранения результатов обследования. 
Применение  СИЛД  и  ее  взаимодействие  с  КИС  при  проведении  иссле-

дований осуществляется на каждом из этапов исследования [36]. 

1. Направление пациента на исследование. В информационную систему 

передается электронное направление пациента на проведение исследования.  

2. Прибытие пациента в отделение. После регистрации пациента СИЛД 

создает  электронную  папку  со  сведениями  о  пациенте.  В  эту  папку  будут 
помещены  все  полученные  изображения,  которые  затем  будут  переданы  в 
архив  изображений,  а  также  оцифрованные  рентгеновские  снимки,  видео-
данные или оптическая карточка, принесенные пациентом. 

3. Подборка архивных изображений. По завершению регистрации паци-

ента подсистеме PACS посылается запрос на передачу предшествующих ре-
зультатов  исследований  данного  пациента.  Все  эти  изображения  будут  на-
ходиться в оперативном архиве и могут быть получены за несколько секунд.  

4.  Проведение  исследования.  Данные  предыдущих  исследований  могут 

понадобиться для установки режимов получения новых изображений в ходе 
исследования. Все вновь полученные изображения включаются в папку па-
циента и оказываются доступными наряду с архивными изображениями.  

 115

5. Постановка диагноза. По завершению исследования вся информация, 

необходимая для составления описания, заключения и рекомендаций, нахо-
дится в электронной папке пациента. Она включает в себя:  

-  изображения, полученные в процессе данного исследования;  
-  изображения,  полученные  при  предшествующих  исследованиях  в 

данном отделении;  

-  изображения, полученные при предшествующих исследованиях в дру-

гих отделениях (учреждениях), тексты описаний, заключений и реко-
мендаций.  

При разработке СИЛД большое внимание уделяется форме представле-

ния  изображений.  СИЛД  используют  так  называемые  диагностические 
станции,  которые  предлагают  дополнительные  функции  просмотра,  вклю-
чая  линейную  и  нелинейную  фильтрацию  градаций  яркости,  преобразова-
ние шкалы яркости в цветовую шкалу, наложение изображений друг на дру-
га  и  т.д.  Стоимость  одной  диагностической  станции  может  достигать $200 
тыс.  Анализируя  изображения  на  диагностической  станции,  врач  вводит 
тест описания, заключения и рекомендаций в КИС или в информационную 
систему отделения.  

6.  Верификация  диагноза.  При  верификации  диагноза  врачу-диагносту 

доступна  вся  информация,  представленная  при  постановке  диагноза,  в  т.ч. 
тексты заключений.  

7. Завершение исследования. После постановки диагноза и его верифи-

кации электронная папка пациента с изображениями и текстами отправляет-
ся в архив. Она может быть поднята из архива и изучена на просмотровых 
станциях, установленных в кабинетах клиники.  

8.  Запись  данных  на  личные  оптические  карточки  пациентов  и  другие 

сменные носители данных.  

9. Получение изображений. Включает в себя съем данных с диагности-

ческих устройств и сохранение их в цифровом виде. Многие производители 
оборудования  используют  собственные  форматы  хранения  изображений 
(например, SIENET фирмы "Сименс", PMS-Net фирмы "Филипс"), которые 
при  необходимости  могут  быть  преобразованы  в  стандартный  формат, 
предназначенный  для  передачи  изображений  и  данных  об  условиях  их  по-
лучения во внешние информационные системы.  

10.  Передача  изображений.  Объем  памяти,  необходимой  для  хранения 

оцифрованного изображения в собственном формате производителя обору-
дования или в стандартном формате, существенно зависит от вида исследо-
вания и может составлять от десятков килобайт до 10 и более мегабайт на 
одно  изображение.  Поэтому  для  передачи  изображений  обычно  использу-
ются  высокоскоростные  каналы  передачи  данных: ISDN (64, 128 Кб/с,  Т1, 
Е1), Ethernet (10 и 100 Мб/с), FDDI (100, 155 Мб/с), АТМ и его подканалы 
(до 25 Мб/с).  

 

116

4.6. PACS-системы 

Цифровая форма представления изображений современными диагности-

ческими  устройствами позволяет интегрировать их в больничную компью-
терную сеть. Несмотря на большие первичные затраты, системы архивации 
и передачи изображений (Picture archiving and communication system, PACS), 
появившиеся  в 1992 году,  быстро  внедряются  в  крупных  больницах.  Эти 
системы  обеспечивают  хранение  большого  количества  информации,  быст-
рый  доступ,  эффективную  обработку  информации.  С  помощью PACS лю-
бые  графические изображения подвергаются перекодировке и совместимо-
сти и становятся пригодными для сохранения в компьютерной среде, тогда 
как обычно в диагностических кабинетах они воспроизводятся по техноло-
гии, свойственной каждому конкретному методу. 

Компьютерные системы хранения  изображений  обладают целым  рядом 

преимуществ по сравнению с пленочными технологиями [32]:

 

1)  объединяют  все  цифровые  диагностические  устройства,  информаци-

онные системы и  автоматизированные рабочие  места врачей в  единую ин-
формационную сеть, что повышает скорость и качество диагностики; 

2) обеспечивают доступ различных специалистов к единой базе данных: 

позволяет проводить  обработку  и  анализ полученных  изображений  (удале-
ние  шума,  изменение  спектра,  создание  трехмерных  изображений),  полу-
чать данные и описание исследований, что обеспечивает комплексный ана-
лиз данных; 

3)  повышается  скорость  доступа  к  изображениям  и  обеспечивается  од-

новременная работа с ними разных специалистов из разных клиник, повы-
шается  пропускная  способность  медицинских  аппаратов,  улучшается  каче-
ство  диагностики  за  счет  применения  цифровых  технологий  и  обеспечива-
ется сохранность снимков. 

Любая  система PACS состоит  из  подсистемы  получения  изображений, 

распределенной  базы  данных  (архивного  сервера),  компьютерной  сети  для 
передачи данных и рабочих станций для обработки изображений (рис. 61). 
В  нее  входит  целый  ряд  различных  устройств  (диагностические  станции, 
просмотровые  станции,  вспомогательные  компьютеры  для  оцифровки  изо-
бражений,  сканеры  рентгеновских  снимков,  устройства  вывода  данных, 
шлюзы диагностических устройств), объединенных в скоростную локально-
вычислительную сеть (ЛВС) [31]. 

Диагностические  станции  используются  для  составления  диагностиче-

ских  заключений  и  специализированной  обработке  изображений.  Как  пра-
вило, это высокопроизводительный компьютер с мощным видеоадаптером, 
обеспечивающим одновременное подключение от 2 до 4 специализирован-
ных  мониторов.  К  характеристикам  мониторов  предъявляются  определен-
ные  требования  (размер  экрана,  разрешающая  способность,  контрастность, 
яркость, частота развертки), которые зависят от вида исследования.