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医学影像工作站的发展现状和趋势

发布时间:

2025-03-12 09:39

计算机及信息技术的飞速发展,使医学诊断、治疗模式发生了巨大的改变,使医疗活动从过去经验主导模式逐渐向更加科学、精确的数字化模式转变。医学影像工作站的发展与应用就是其中的一个突出表现。

它通过对医学图像和信息进行计算机智能化处理后,可使图像诊断摒弃传统的肉眼观察和主观判断。借助计算机技术,可以对图像的像素点进行分析、计算、处理,得出相关的完整资料,为医学诊断提供更客观的信息。最新的成像技术不但可以提供形态图像,还可以提供功能图像,而且两种图像的融合和重建功能已经出现在许多商业化软件中,使医学图像诊断技术走向更深层次。

医学影像工作站的概念

目前用于临床和研究的影像工作站从简单、便宜的微机系统到复杂的包含硬件的大型系统参差不齐。基于我国的国情,本文讨论的是狭义的医学影像工作站(软件)。它是PACS系统的一个重要的子系统,也叫PACS医学影像工作站、医学影像数字工作站,是集当今世界先进的计算机数据存储技术、数字图像处理技术为一体,在Windows,Unix或其他平台上研制开发的医学影像分析处理系统。

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医学影像工作站与PACS

所谓PACS是一种利用医学影像技术、计算机软硬件技术和网络通信技术实现对医学影像检查设备如CT、MRI、US、X线机、DSA等所产生的数字化医学图像信息的采集、存储、管理、诊断、信息处理的综合应用系统,是医学影像诊断发展的产物,是医院信息系统的一个重要组成部分,其组成主要有计算机、网络设备、内存及软件等。医学影像工作站涉及了PACS的两部分内容:医学图像数据存储和医学图像及其它信息的显示处理。可以说医学影像数字工作站是PACS发展的产物,而反过来,它的发展大大降低了建设PACS的成本,因此也推动了PACS的发展。

PACS的发展

目前,国外的研究、开发和应用已涉及PACS的各个方面,包括成像设备的接入、网络传输、图形图像处理新方法应用以及PACS中关键组件标准化等问题研究。在他们的研究、开发与应用过程中,大学与医院、公司与医院扮演了重要的角色,并有着密切的合作关系,使得PACS技术和应用逐步进入成熟期,拥有大量的研究成果和成功的应用实例。美国1992年开始实施的医学诊断图像支持系统旨在为美国国内和海外的诸多医学节点安装PACS和远程医学放射系统。该项目为期4年,有力的推动了大型PACS的安装和实际应用。在欧洲,20世纪90年代已经有医院范围的PACS建立起来,比如说伦敦的Hammersmith医院,维也纳的SMZO 医院等。日本在1998年,有约100家医院安装了不同规模的PACS。1989年,日本提出了图像保存和移动系统(Image Save And Carry,ISAC)概念,ISAC与PACS的不同之处 在于它是离线系统,而PACS是在线系统。日本PACS协会和医学信息系统开发中心负责ISAC系统的标准化和发展工作。

目前国内医院的发展情况大体相当于国外90年代初期水平。各大医院都在不同程度上建立了实用的医院管理信息系统,并正在从单纯的医院管理信息系统逐渐发展到临床诊疗信息系统。近年购置的医学图像设备普遍具有DICOM3.0接口,这使建立实用的医学图像管理系统具有了充分的基础。目前,北京、上海、广州的一些大医院正在谋求购买或合作开发PACS系统,有些医院已经建立了小规模的,试验性的系统。由此可以预计,PACS在最近几年内已经在国内大中城市开始普及。

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国内医学影像工作站的发展

伴随着PACS的发展,医学影像工作站也经历了飞速的发展。我国为了提高医院的现代化管理水平和工作效率,自20世纪90年代起,就开始关注医疗管理信息系统的建设,相应地建立了不同规模的医院信息系统。医学影像工作站技术也同时得到了空前的发展。

相对于PACS,国内市场上的医学影像工作站产品层出无穷,最常见的是超声影像工作站,还有诸如内窥镜影像工作站,放射影像工作站,心电工作站,超高倍显微影像工作站等等。随着国家金卫工程的进展,我国的一些研究机构、医疗单位和商业公司都进入了该领域的研究。发展至今,医学影像工作站已经在许多医院得到广泛的应用,为PACS工程的深入铺好了基石。但也呈现沿海城市发展较快的不平衡发展趋势。

超声影像工作站

应用:该类型工作站已经广泛应用于医院的相关科室,它一般具有以下功能:基本信息设置、词库编辑器(对具体的受检查器官或部位进行超声描述及给出超声结论)、报告编辑、图像参数设置及视频设置,查询,统计,采集图像的后期处理等。

超声工作站的应用使超声工作者的工作效率大大提高,减轻了手工书写的烦琐和易出错的缺陷,为储存病例数据和病人检查的前后对比提供了方便条件,也为数字化医院建设中影像归档与影像数据的长期保存提供了保障,是现代化办公必不可少的软件之一,应当大力推广。文本信息处理方面,与国外相比,我国已基本没有差距。但在应用上,国外已经将超声影像应用于手术导航系统,领先于我国。

结论

在不远的将来,医学影像工作站必将普及到各个医院。在北美放射学会RSNA2007年会上,区域影像中心、三维重建、计算机辅助诊断CAD应用、弥散技术、医学影像的图像融合等技术成为与会者交流最多的热点。由此可知,工作站今后的发展可能会在以下的几个方面进行探索和研究。

1)提升感兴趣特征的获取质量,进一步拓展特征范围。开发更先进的数据挖掘方法,实现多个特征提取器的联合使用,由进行简单病灶识别向疾病性质分析转变,摆脱目前局限的辅助检测功能。

2)增加对图像合法性的检查,确保PACS中医学图像传输的精确性。

3)开发可以共用的特定功能模块。缩短医学影像工作站的开发周期,扩展其通用性功能,推出万能影像工作站,使得一套影像工作站可以用于医院的多个科室。比如说,西门子PACS中的虚拟内窥镜功能就是整合了Viatronix公司的虚拟内窥镜功能模块而实现的。

4)集成一体化。将应用级的影像工作站软件直接装入现有的影像设备,形成片上系统,缩短图像的传输距离,实现实时动态检测。

5)将现有的专家系统、知识发现系统和用于治疗的影像工作站进行融合,完善人机交互诊断模式,支持视频格式的数据,开发出性能良好、接近医学专家水平的工作站

限于作者的知识,本文仅对工作站的总体发展状况、趋势以及特点作了简单介绍,工作站的显示技术,网络架构及具体的图像后处理技术[3132等的发展并未涉及。21世纪,国家加快推进高新科技领域自主创新能力建设,医学影像工作站作为PACS工程的重要部分,必将在图像处理方面继续深入发展,进一步与医学成像设备的发展同步,并引领医学成像设备的升级换代。

 

 

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