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關鍵詞:醫療內鏡影像;影像管理;M-JPEG
中圖分類號:TP391 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2009)35-10077-03
The Implementation of Image Management in an Endoscope Image Information System
CHEN Li
(Tianhe Branch, Guangzhou Radio & TV University, Guangzhou 510665, China)
Abstract: According to the requirement of a practical hospital project in common endoscope inspection department, this paper presents the design and implementation of image management module in an Endoscope Image Information System, deeply discusses the key technical implementations in video recording function including the self-defined JPS video stream format and the recording thread based on the precisely video-capturing system clock.
Key words: medical endoscope image; image management; M-JPEG
醫療內窺鏡目前已廣泛應用于消化系統、呼吸系統疾病的臨床診治中因此,在開發面向內窺鏡臨床應用的醫療信息系統時,所面臨的主要問題是需要從原有內鏡影像設備中采集病人的檢查影像信號,經數字化后,轉換為計算機系統可支持的影像格式,完成對這些影像數據的模擬實際操作的拍片、掛片、錄像與視頻通信等要求,將檢查影像數據與病人的基本信息、主要癥狀、診斷結果等臨床資料進行關聯,最終實現醫療圖文資料的統一存儲和管理。
作者針對醫院鏡檢科的業務需求,結合PACS的應用思想,利用Delphi6.0作為開發工具,以Microsoft SQL Server 2000作為后臺數據庫系統,設計并實現了一個基于C/S模型的內鏡影像信息系統[1]。本文將給出其中關鍵的內鏡影像管理部分(包括檢查影像信息的采集、拍片、掛片和視頻錄像與回放)的設計與實現。
1 內窺鏡影像信息系統簡介
內鏡鏡檢科的業務流程要求對病人的基本信息(如鏡檢號、姓名、性別、年齡、診斷日期、送檢部門等)進行登記(同時也包括預約的病人)并寫入數據庫,創建每位就診病人的鏡檢記錄。醫生為病人做鏡檢時可以調出其鏡檢記錄,以便將鏡檢中的拍片和鏡檢視頻錄像與病人的鏡檢記錄關聯,最終可生成一份圖文并茂的電子鏡檢報告,最后打印給病人閱覽。同時,還需要對鏡檢過程中的影像進行錄像并實時地通過醫院內部的局域網傳輸到不同地點的客戶工作站,以便遠程的觀摩、診斷與教學。本文所開發的內鏡影像信息系統實現了上述業務需求,系統功能結構如圖1所示。
2 內鏡影像管理的關鍵問題分析
2.1 內鏡影像信息的基本處理流程
根據鏡檢業務需求,對檢查影像信息的處理包括以下基本流程:
1) 影像采集:系統針對一些老式的內窺鏡設備(如胃鏡、十二指腸鏡、小腸鏡等)進行設計。由于這些設備主要采用模擬視頻接口,經過視頻采集卡的模擬/數字(A/D)轉換后,形成計算機能夠處理的各種數字媒體數據。
2) 視頻預覽:在屏幕的指定窗口區域,實時顯示內鏡檢查時傳導過來的視頻圖像,醫生通過視頻預覽窗口可觀察當時鏡檢部位的狀況。
3) 拍片:類似于實際工作中的拍片操作。醫生在觀察視頻預覽窗口中的實時鏡檢影像時,若認為某些影像片段(通常是患者的關鍵病灶區)對診斷有價值,可對當前預覽圖像進行凍結、保存,完成拍片過程。
4) 掛片:由于每條病人的鏡檢記錄都關聯多張拍片圖像,因此需要對這些圖片進行管理,在檢索病人鏡檢記錄時可以動態顯示鏡檢記錄所關聯的所有拍片列表(相當于實際鏡檢中的掛片,醫生可以通過看掛片來診斷,一目了然),并可在撰寫圖文鏡檢報告時選擇合適的拍片圖像供打印輸出。
5) 視頻錄像、檢索與回放:在檢查工作站上可對檢查過程進行視頻錄制,同時支持本地和異地工作站的錄像文件檢索與錄像回放。
6) 視頻傳輸與遠程控制:在檢查工作站上的實時檢查視頻可通過網絡同時傳輸給遠程工作站,以便于遠程診斷、教學與觀摩;遠程工作站也可通過網絡對檢查工作站的操作進行遠程控制,如遠程控制拍片、錄像與視頻傳輸等。限于篇幅,這部分內容將另文敘述。
2.2 視頻采集卡
視頻采集卡的選型要能滿足醫學圖像的高清晰度要求和豐富的顏色數支持,同時,也要考慮其是否提供全面的API,以支持系統的二次開發。本系統采用天敏SDK2000卡進行視頻采集。SDK2000卡具有高品質的視頻采集性能,顯示分辨率可達640x480,24位真彩,顯示畫面流暢不間斷,每秒可達30幀,在性能上已達到電子內窺鏡影像的性能指標要求;具有復合視頻端口和S-Video端口,匹配內窺鏡的常規視頻輸出接口。SDK2000卡支持系統開發,兼容Windows VFW軟件架構和WDM模式,提供功能全面的二次開發包。
2.3 拍片圖像格式的選擇
拍片圖像采用JPEG標準進行壓縮存儲。JPEG是面向連續色調、多級灰度、彩色或單色靜止圖像的壓縮標準,有真彩色和灰度圖兩種類型,而大多數醫學圖像都是灰度圖像或真彩色圖像,因此根據JPEG標準對醫學圖像實施壓縮是合適的。另外,JPEG 還是一種比較靈活的圖像格式,當將圖像保存為JPEG 格式時,允許用戶用不同的壓縮比對文件進行壓縮,即可以指定圖像的品質和壓縮級別。JPEG雖然是有損壓縮方式,但當壓縮比在(12-16):1之間,壓縮后的一個像素點可用1.5-2比特存儲,得到的壓縮圖像質量與原始圖像幾乎一樣。
2.4 錄像壓縮標準的選擇
目前,最常用的動態圖像壓縮標準包括:M-JPEG、H.263、H.264、MPEG(1,2,4)。采用哪一種壓縮標準,需要考慮壓縮視頻圖像的分辨率、碼流等關鍵QoP指標。鏡檢圖像對圖像畫質的要求比較高。MPEG的應用比較廣泛,它是針對運動圖像而設計的,為了適應各種碼流要求,這一系列標準的壓縮算法也采用幀間壓縮,使得不是每一幀圖像都容易達到高質量的畫質要求。M-JPEG由于是幀內壓縮,每一幀圖像都是單獨的整個畫面,由于每幀圖像都采用JPEG壓縮,圖像畫質可以任意控制,直至獲得滿足使用要求的圖像質量。從這點上看,M-JPEG比MPEG更適合于內鏡檢查用途。
M-JPEG允許自定義運動圖像文件格式。我們按照M-JPEG的思想,自定義了本系統的視頻錄像文件格式(JPEG Stream,簡稱JPS格式)。JPS里的每幀圖像都采用相同的JPEG標準壓縮(采用相同的默認表和量化表),因此保證它們都具有相同的圖像質量。由于采用幀內壓縮,JPS文件在視頻傳輸的過程中出現丟幀時,不影響整體QoP質量。對JPS文件的存取、回放與編輯等操作,都可以依據自定義的JPS文件頭來實現。
3 內鏡影像管理的設計與實現
3.1 視頻預覽模塊
為了能夠匹配內鏡設備的模擬視頻接口,同時也需要控制視頻圖像輸出效果,視頻預覽模塊通過設置SDK2000卡各個輸出參數實現對視頻色彩、視頻格式、視頻窗口三方面的視頻圖像輸出控制:
1) 視頻色彩設置:設置SDK2000卡的各個色彩參數(亮度、對比度、色調和飽和度)。
2) 視頻格式設置:設置SDK2000卡的輸入信號視頻端口(即視頻信號源,SDK2000卡支持同時接兩路視頻信號輸入,也就是可以接兩臺電子內窺鏡的視頻端子輸入,但某一時刻只能顯示其中一路信號)、視頻端口的制式(NTSC、PAL和SECAM)和視頻編碼類型(RGB555、RGB24、YUY2、YVU9和YV12)。
3) 視頻窗口設置:設置視頻尺寸(640x480、352x288、320x240和240x180);能夠以不同風格來顯示視頻區域(按原始尺寸、窗口居中和滿窗拉伸顯示);可以按上、下、左、右四種不同方位移動視頻圖像幅面,以便于觀察,另外,在拍片中保存圖像時能夠自動按不同的比例裁減圖像大小(如若裁減10%,則系統自動保存包含圖像中心位置的90%區域)。
3.2 拍片管理模塊
系統通過以下步驟完成拍片過程:
1) 圖像凍結:圖像凍結操作主要在服務器端完成,但在客戶端可以發送圖像凍結命令給服務器,指示其完成圖像凍結操作。服務器端的凍結操作實際上是調用SDK2000卡的SDK的暫停視頻流函數TSDK_2000.Pause,使當前的圖像停留在預覽顯示區域,完成圖像凍結。
2) 保存圖像:用戶既可以先凍結圖像,再保存被凍結的圖像,或者直接截取當前正在預覽中的視頻圖像來保存。實現保存圖像要完成兩個基本步驟:
圖像的剪裁:對圖像的保存并不是把采集視頻窗口區域內的所有像素都進行保存,而是保留視頻窗口區域內顯示原始圖像的中心部分,但按比例裁剪掉原始圖像的無關重要的周邊區域,為此要計算出圖像在視頻窗口區域內的頂點坐標。
圖像的壓縮與保存:圖像文件不保存在數據庫中,而是以文件的方式存放在指定的系統目錄,在鏡檢圖像表(Pict)中存放圖像文件名,因此,檢索Pict表能夠找到與某病人鏡檢記錄關聯的所有圖像文件。
3.3掛片管理模塊
掛片管理完成以下基本功能:
1) 拍片圖像預覽列表:在系統主界面或在影像管理界面的底部顯示與某病人鏡檢記錄關聯的拍片圖像列表,在每幅圖像的左上角,顯示圖像的順序編號;
2) 拍片打印選擇:在打印鏡檢報告時,同時可以附上并排的最多六幅拍片圖像,用戶可以選擇某幅圖像作為打印用,同時選擇的次序被保存在鏡檢圖像表(Pict)里,被選擇的次序也決定了該圖像在打印報告里的先后排列次序;
3) 添加或刪除關聯的拍片圖像文件:用戶拍照時所保存的圖像文件名將自動與病人鏡檢記錄關聯,用戶也可以在拍片圖像預覽列表里刪除或添加部分圖像文件,同時在鏡檢圖像表(Pict)中刪除或添加這些圖像文件與當前病人鏡檢記錄關聯的所有記錄。
3.4 視頻錄像管理模塊
視頻錄像模塊完成以下的基本操作:
1) 視頻錄制:對鏡檢視頻進行實時采集與壓縮,生成自定義JPS格式的視頻錄像文件,最后將完整錄制好的錄像文件與在檢病人的鏡檢記錄關聯,并寫入數據庫;
2) 錄像檢索:可按鏡檢號和錄像時間段來檢索已存檔的鏡檢錄像文件;
3) 錄像回放:可連續播放多個指定的鏡檢錄像文件。
錄像存檔和錄像檢索的實現比較簡單,限于篇幅,本文只討論視頻錄制與錄像回放的主要實現過程。
3.4.1 JPS錄像文件格式設計
JPS文件包括文件頭(文件標記用字符串“JPS\0”標識)和圖像數據,文件格式如圖2所示。JPS錄像文件除前面的32K字節,即從第32768個字節開始,連續保存多幀圖像數據(完整的JPG圖像數據),每幀圖像的大小視壓縮的圖像質量而定。
3.4.2 視頻錄像與回放的實現
1) 視頻錄像
每一個錄像片段只能在15分鐘以內,即每一個JPS文件只能存儲15分鐘長的錄像數據,這主要是受到JPS文件頭的幀圖像存取偏移量的總數的限制,但規定其長度也有好處,就是能夠避免產生巨大數據量的錄像文件,從而給錄像文件的存取和編輯造成困難。視頻錄像程序流程如圖3所示。
2) 錄像回放
視頻錄像回放是在錄像文件檢索結果的基礎上選擇一個或多個視頻錄像文件進行播放。具體實現時使用Delphi的時鐘Ttimer組件,設置其超時時間間隔(可根據JPS文件的播放幀率計算得到:1000 ms / 幀率),在超時時間到(time out)所觸發的事件過程里執行播放函數。視頻錄像回放流程如圖4所示。
3) 視頻錄像的關鍵技術實現
JPS要求按一定的幀率來錄像和回放,時敏性高,因此需要用一個工作線程在相對精準的時間間隔里完成圖像幀的捕捉、壓縮與存儲。為實現這一過程,先定義一個回調函數:
procedure TimeProc(uTimerID, uMessage: unit; dwUser, dw1, dw2: dword) stdcall;
在回調函數中,完成原始圖像數據的捕捉以及對圖像進行JPEG壓縮等。然后,把回調函數與操作系統的多媒體時鐘事件(timeSetEvent)掛接起來。其實現的主要代碼如下:
proTimeCallback:=TimeProc;
hTimeID:=timeSetEvent(callbackInterval,callbackIntervalResolution,proTimeCallback,1,1);
這時,操作系統會為其分配一個系統的多媒體時鐘(實際上是一個工作線程),該時鐘具有較高的線程優先級,能夠比較精確地在一定的時間精度(或誤差,由參數callbackIntervalResolution確定,以毫秒為單位)內,準確地每隔一定時間(由參數callbackInterval確定,以毫秒為單位)觸發該多媒體時鐘事件(timeSetEvent),從而能夠準確地執行每幀圖像的采集、壓縮和存儲,實際上也就能夠保證穩定的幀率,因此能夠保證較好的QoP質量。回調間隔時間callbackInterval=1000ms / 幀率。如采用15幀/s,結果是為66ms。callbackIntervalResolution表示時間誤差,理想的情況下(其值為0ms),系統準確無誤地在每隔callbackInterval毫秒就可以調用一次回調函數。但在實際的運行環境中,由于操作系統同一時刻不僅僅只有一個計算任務,因此,應嘗試找到一個合理的時間誤差(本系統的取值為10ms),如果值太小,會引起系統過載,而值過大,則又可能使采集幀率難以保證。
4 結束語
本文給出了內鏡影像信息系統中的內鏡影像管理功能的設計及其關鍵技術實現。該系統的內鏡影像管理基本涵蓋了內鏡檢查科對內鏡影像的管理需求,包括影像采集、拍片、掛片、視頻錄像與回放等功能。系統參考M-JPEG運動圖像編碼思想,采用自定義的JPS視頻流格式存儲錄像數據,運行測試表明JPS格式能夠節省視頻錄像的存儲空間并能滿足常規的內鏡圖像質量要求。本系統來源于實際的醫院項目,其使用效果表明,它的設計在一定程度能滿足已有電子內窺鏡影像處理的數字化要求,對于提高醫院的醫療信息化管理水平,有其積極的應用意義。
參考文獻:
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在實際工作中，注意到一種情況：技術員用IP盒依照X線檢查申請單攝片后，將IP盒插入CR的讀出裝置對IP進行掃描中，顯示器上相應圖像框內未見影像(即使CR系統處理IP逐漸顯示影像的過程中可以看到影像的蒙片圖像)。
在CR機可以正常工作的情況下，我考慮原因有：①X線機出線量不足(我院的X線機使用的時間較長)，IP成像層未接受到足夠的X線光子能量，激光閱讀儀掃描時IP成像層產生的熒光(熒光的強弱與與IP在X線下受到第一次激發時的能量精確地成比例，熒光被讀出最后轉換成數字信號)少，經CR系統進一步相關技術處理不能形成可見影像；②曝光條件選擇不當，安排后一位患者攝片時，攝影條件沒有針對攝影部位進行相應調整，用小部位的攝影條件投照了厚，大部分的X線被人體吸收，只有很少的X線投射到IP成像層，同樣不能形成可見影像；③技術員忙亂中出現擺位疏漏，X線管球的位置未與攝影部位、IP盒調整在同一直線上，IP成像層實際上并未受到X線的照射激發，也未儲存攝影部位的模擬信號，當激光閱讀儀進行激光掃描時不會有第2次激發而產生熒光，CR系統處理后也不會出現影像；④已曝光的IP盒與未曝光的IP盒混淆了，見于工作次序處于一種混亂狀態的情況，會出現有一個IP掃描后無影像同時有一個IP出現重影；⑤曝光條件選擇正確但攝影部位厚而攝影功能欄所選部位體厚薄，在IP影像讀取過程中CR系統根據預先登錄的攝影部位而自動設定的激光束能量低，在進行激光掃描中不能釋放更多的俘獲電子即不能釋放更多的IP成像層中儲存的X線光子的能量、掃描時間縮短、熒光效應滯后，更多的影像信息仍以潛影信號被保留在光激勵熒光物質層中IP即被自動送回IP盒中然后退出，而不是經CR系統技術處理后以人眼可讀的影像出現；⑥IP超過使用壽命，在經過一定次數的曝光后IP成像層的晶體貯能及發光能力都在下降，相應的接受并儲存的入射的X線曝光量與IP光激勵發光強度也下降，如果超出了CR系統的補償，不能形成影像。
出現類似白板現象后：應注意此現象出現的次數，如果一天的工作中并不是連續、頻繁出現白片情況，可暫不考慮X線機出線量的問題；審視曝光條件的選擇是否恰當，選擇適合的曝光條件攝重新片；回憶攝影部位的擺位情況，重新攝片即可；梳理工作流程中IP盒的使用情況，將不確定使用情況的IP盒插入CR系統的讀片裝置中對IP作擦除處理，然后重新攝片；核對攝影功能欄中的攝影部位是否和所攝部位一致，如不一致，正確選擇后重新攝片；在CR機上檢查IP的使用次數是否超過了設計壽命，如果超過了使用壽命立即更換新的合格的IP。綜上所述，在日常的工作流程中，要保證進行CR系統處理的IP接受了足夠量的X線照射，從攝片條件的選擇、攝影功能欄部位的選擇、IP的使用等的各個環節都不能因CR在影像后處理上的優點而掉以輕心，工作思路清晰，保持認真仔細的工作態度，定期保養X線機、CR機和IP，及時發現問題，盡可能的避免多次重新攝片造成患者輻射劑量的增加和工作量增加以及其他患者攝片的等待時間。
1PACS系統的主要構成
1.1圖像輸入部分
圖像輸入采用兩種方式，通過采集工作站將CT、MRI、DSA、CR、DR設備輸出的視頻信號轉換成數字信號并符合DICOM3.0標準格式以及由DICOM3.0接口直接進行數字信號傳輸。對圖像可以進行靜態及動態采集，將采集來的CT、MRI、DSA、CR、DR圖像有選擇性地上傳至數據庫服務器。
1.2圖像數據庫
圖像數據庫用來存儲和管理圖像數據，分為短期存儲和長期存儲兩種。
1.3圖像數據通訊網絡
在影像科內部采用局域網。
1.4圖像處理工作站
圖像處理工作站具有圖像后處理、圖像顯示、局部存儲及各種操作控制功能。它由處理機、圖像顯示緩沖存儲器、高分辨力顯視器、文字顯示器和局部圖像儲存器組成。
2利用PACS進行超聲診斷學教學的優越性
2.1PACS系統有利于教師備課和多媒體教學
傳統影像學實習教學模式主要是以文字說明形式的授課、臨床實習和考試組成。其準備工作耗時長、影像教學圖片質量不佳、數量少，難以使人產生興趣，特別是無法解決復習圖片的困難。該門課程的教學常常變成教師照本宣科、學生死記硬背，這也是長期以來制約影像學實習教學水平提高的“瓶須”。
現在，利用PACS系統強大的查詢功能，采用簡單便捷的系統分類和病名關鍵詞查詢方式，可以直接從PACS系統調取符合教學要求的圖像，完成醫學影像學專業和非影像醫學專業診斷學課程多媒體幻燈教學課件的制作，極大地縮短了多媒體課件的制作周期。通過PACS系統直接處理制作的多媒體幻燈課件與利川掃描儀或數碼相機獲得的圖像相比，避免了因掃描儀亮度、數碼相機像素、膠片影像質量、背景燈完度和均勻度，拍攝位置、角度等因素造成的信息丟失和圖像變形，減少了操作步驟，提高了課件制作的質量和效率。也給教學人員集體備課、討論、檢查和修改教學內容帶來了極大的方便，節約了時間。教學的結果顯示，多媒體教學受到普遍歡迎，它改變了以往教師講，學生課上記、課后背的教學模式，特別是針對超聲影像學科直觀形象、空間立體感強的特點，調動了學生的多感官學習，具有獲取知識量人、重點突出、有利于專業技能的掌握等特點，使學生的學習效率得以提高。實踐證明，這是一種順應現代教學發展潮流的有效的教學方式。
2.2PACS系統使學生的學習更主動、高效、靈活
PACS系統以其新穎的形式、鮮艷的色彩、多變的字體、豐富的圖片、活潑逼真的動畫形象，表現力和感染力強深深地吸引了學生的注意力，使枯燥的醫學影像教學變得生動活潑，極大地調動了學生的積極性，使學生變被動學習為主動學習。教師在授課過程中可根據與教學內容相關的圖像的具體情況，快捷方便地調用和同時顯示，學生能在較短的單位課時內，獲取較大量的圖文信息，可高效率地培養學生的分析思考和讀片能力。利用PACS系統形象化教學變死教材為活教材，提高記憶效果和理解力。對于教學中的重點、難點及抽象、不易理解的內容或難理解的內容，從不同的角度以不同的方式適當地表現出來使其形象化。學生在獲得感性認識的基礎上再去進行概念理解就會產生前所未有的效果。教學課件可反復播放，部分學生可將其內容拷貝后課后復習、歸納、總結。這種將傳統教學與現代教學結合起來的教學模式，改變了傳統教學以教師為中心的局面，建構教師指導下的以學生為中心的教學模式，創造一個良好的學生學習和活動的情景，變要我學為我要學，學生可以按照自己的學習基礎、學習興趣選擇所要學習的內容和適合自己水平的練習。通過計算機網絡，學生可以在電子閱覽室和多媒體教室等地自主學習，可以在任何時間對沒有掌握的內容反復學練。在實習閱片中，可更好地開展“學導式”教學法，先由老師提出問題，學生通過PACS網絡上的圖片自學，分析討論，然后由老師總結。在傳統的放射診斷學教學中，小班閱片實習課占較大比例，是學生鞏固、復習所學理論及提高實際閱片能力的重要一環。但老師每次上實習課時必須提一大堆體積大，重量可觀的教學片，同時在新的形勢下，伴隨大學擴招，各專業各年級的學生人數大幅度增加，而教師人數明顯不足，客觀上不可能再沿續“小班講課和實習”的老路。PACS系統出現后，實習時學生可直接在與PACS聯接的電腦上進行操作，極大地提高了閱片實習課的效率。在PACS網絡上各種教學病例資源可以共共享，大家都知道，各地區有各地區的多發病、常見病和罕見病，這樣就需要大量各種病例，單靠一間醫院很難在病例上取得完善。依靠PACS網絡，我們可以方便地從其他地區和院校的影像數據庫中找到我們需要教學病例資料，豐富了教學內容，提高了課堂教學質量，教學資源中的病例自測題庫可供學生加深課堂印象，及時評價并提高教學或自學效果。PACS系統使各影像科室間、影像科室與臨床科室間，醫院內外甚至國內外達到設備和資源的共享。另外，它給各種層次的學員，包括醫學影像學學生、影像科室進修生甚至是影像科醫生的繼續教育提供了極為有利的學習條件，把教學和臨床更緊密地聯系了起來。
3PACS系統應用于影像學實習教學中存在的缺陷
PACS系統在我院開通后，對于教師備課和教學無疑提供了極大的便利，但由于開通的時間還不長，且新的典型病例的積累還需要一段時間，所以在短期內PACS系統的優越性還不能充分體現。此外，PACS系統日前只用于醫學影像學專業本、?？瓢鄬W生的小班實習課，而學生課外自學和復習還需要從硬件上進一步支持，學校的電子閱覽室連接PACS系統用于教學還需要一段時間。另外，日前PACS系統里還沒有與各臟器的正常聲像圖相對應的解剖圖譜及與各種疾病的異常聲像圖相對應的診斷和鑒別診斷要點，與病理學、組織胚胎學等學科的相關理論和各種疾病相對應的病理結果或圖像，因此影像學教學工作站還需要進一步完善。
4PACS系統應用于醫學影像學教學的展望
1．1臨床資料
選取2010年3月－2012年9月住院治療的52例患兒作為研究對象，其中男性30例，女性22例，平均（3．83±2．51）歲；將入選患兒按照是否為cUTI分為cUTI組與非cUTI組。非cUTI組患兒20例，男性13例，女性7例；年齡（3．37±2．04）歲；cUTI組患兒32例，男性17例，女性15例；年齡（3．94±2．60）歲。
1．2病原菌培養及藥敏試驗
取患兒清潔中段尿送檢，尿液細菌培養及分離、鑒定均嚴格按照《全國臨床檢驗操作規程》規定進行。將離心沉渣接種于哥倫比亞血瓊脂培養基上（購自北京博奧森生物科技有限公司），于35℃進行24h培養。細菌鑒定采用VITEK－32型全自動細菌分析儀以及GN1細菌鑒定卡（法國生物梅里埃公司）；藥敏試驗采用美國臨床實驗室標準化研究所（CLSI）所推薦的K－B紙片擴散法進行，采用的GNS－506藥敏試驗卡購自法國生物梅里埃公司，采用的抗菌藥物藥敏紙片購自英國Oxoid公司。質控菌株：大腸埃希菌ATCC25992、金黃色葡萄球菌ATCC29213、產酸克雷伯菌ATCC700324，藥敏判定依據CLSI《抗微生物藥物敏感性試驗執行標準》進行。
1．3影像學檢查
對所有參與研究的患兒均進行USG以及DMSA檢查，待感染控制后均行MCU檢查，發現VUR者按照國際反流性腎病協會5級分類法進行分級，并進行至少6個月的隨訪，觀察有無瘢痕產生。對于cUTI患兒，有9例行靜脈腎盂造影檢查，有10例行核磁共振（MRI）或CT檢查。
1．4統計分析
采用SPSS17．0軟件進行統計分析，計量資料以均數±標準差表示，組間差異采用方差分析與單邊ANOVA檢驗；計數資料采用百分比表示，組間差異采用χ2檢驗，P＜0．05為差異有統計學意義。
2結果
2．1cUTI患兒病原菌分布
在32例cUTI患兒中尿培養陽性29例，感染率為90．62％。共培養出病原菌69株，革蘭陰性菌45株占65．22％，革蘭陽性菌24株占34．78％。
2．2cUTI主要病原菌耐藥性
致病大腸埃希菌對氨芐西林、慶大霉素等耐藥性較高，而對亞胺培南的耐藥性低；糞腸球菌對利福平及莫西沙星具有一定的耐藥性，但對萬古霉素、呋喃妥因未發現耐藥菌株。
2．3cUTI患兒影像學特征分析
在cUTI組與非cUTI組中，USG檢查發現cUTI組中出現膀胱壁毛糙增厚等改變者6例，非cUTI組中4例，經統計分析發現對鑒別是否為cUTI以及是否出現VUR，差異無統計學意義；MCU檢查歲對鑒別是否為cUTI差異無統計學意義，但對鑒別是否出現VUR則具有良好的診斷價值（P＜0．05）；DMSA對鑒別是否為cUTI及是否出現腎臟瘢痕具有較高的診斷價值（P＜0．05）。
3討論
一、概述：
城市真彩色正射影像為數字城市提供了城市基礎地理信息 ，是直觀的、立體的、便于使用的空間地理數據、為城市規劃與城市建設提供真彩色地圖，能夠滿足城市快速發展帶來的對地形圖的需求，實現城市的現代化科學管理同城市的可持續發展，城市正射影像管理系統是結合地理信息系統和管理信息系統、數據庫系統技術設計與開發的，系統的建立方便了對影像數據的管理應用以及更直觀了解城市的狀況，便于各政府部門、各行業輔助決策，發展自己的信息系統、實現數據共享。
二、系統設計:
系統設計把握專業性、實用性、適用性，擴充性、可行性的幾個方面。
系統要堅持面向最終專業用戶的解決方案，切實滿足實際工作的需要，解決實際工作中出現的問題，要考慮技術方法與實現手段，還應考慮大量數據的存儲、維護與更新，同時還要考慮與現行體制相適應，系統結構、功能要適應各層次用戶使用，操作方便、靈活、易于更新和管理，系統的功能、數據、應用領域和軟件配置應可擴充、適應將來技術手段更新的要求，還要考慮與人力、財力相適應，并具有穩定可靠的數據源和較為迫切的用戶需求以及適應的建設周期。
三、系統開發:
在地理信息的發展中出現了大量的地理信息系統的專業開發工具，在這里，采用組件式GIS它是隨計算機軟件技術的發展而產生的，代表了GIS系統的發展潮流，該系統利用地圖控件和面向對象的高級語言C++開發針對正射影像圖管理的應用系統，它將地理系統的主要功能封裝在每個對象中，用戶可根據自己建立的需求，選擇使用對象，這還可方便地嵌入其它系統和其它圖形、多媒體、數據庫開發技術結合建立專業應用系統。
四、系統功能:
正射影像管理系統要具有影像的輸入、輸出、注記標注、信息查詢定位等功能，正射影像的輸入與輸出，要求影像管理系統可加載正射影像，實現影像的無縫拼接（基于地理坐標）系統不限制影像的大小，適合誨量數據的圖像庫管理，同時可裁切任意比例尺圖像的輸出與打印。在注記顯示上增加了影像圖的可讀性，在注記顯示上，分為道路層、企事業單位層、重要地物層也可根據實際需要加載一層或多層。放大縮小漫游是地理信息系統必備的功能，操作簡單方便，可以容易地看到城市任意區域的概略地理位置，在信息采集上，管理系統提供基本繪圖功能，如點、線、面等可以很方便地繪出自己感興趣地物，系統支持大量圖形的屬性信息保存，提供了強大的繪圖，保存，再現功能，為標注注記功能提供了數據來源。系統運行的所有功能都可通過菜單來完成。如圖像的加載、輸出參數設置等。在工具欄中設置、工具采用、繪圖工具、測量工具和打印工具，在工具箱中還設置了放大、縮小、漫游、全圖、添加影像、矢量圖層、CAD圖層等按鈕，在圖像的顯示區域，可以顯示圖像矢量圖形。注記在圖像輸出上作到可見即可得，在圖層控制上，每添加一個層就會根據圖形特性在圖層顯示框中顯示出來，可以通過圖形顯示框選擇要編輯的圖層，在相互的狀態欄還要顯示當前窗口的圖像比例尺，當前位置的坐標和分幅編號。
五、結束語:
1.1理想造影劑材料種類:理想造影劑分兩大類，一類為原子序數高的物質，例如鋇、碘制劑等，稱為陽性造影劑;另一類為原子序數低、密度小的物質，例如氧氣、空氣、二氧化碳等稱為陰性造影劑。其中X線用造影劑:水溶性有機碘類對比劑，按在溶液中是否分解為離子，又分為離子對比劑和非離子對比劑;按滲透壓分高滲透對比劑、低滲透對比劑和等滲透對比劑。MRI用對比劑:靜脈內使用的細胞外釓類對比劑、錳類對比劑等。
1.2理想造影劑應該具備的條件:
(1)原子序數高，與人體組織對比度高，顯影清晰。
(2)沒有毒性、刺激性，副作用要小。
(3)理化性穩定，能久儲不變質。
(4)容易吸收與排泄，不在體內儲存。
1.3現代醫學成像檢查技術在泌尿系統中有以下幾種基本分類方法:
(1)普通X線成像:測量穿過人體組織、器官后和X線強度。
(2)磁共振成像:測量人體組織中同類元素原子核的磁共振信號。
(3)超聲波成像:測量人體組織、器官對超聲的反射波或透射波。
(4)核素成像:測量放射性藥物在體內放射出的r射線。
(5)光學成像:直接利用光學及電視技術，觀察人體器官的形態。
(6)紅外、微波成像:測量體表的紅外信號的體內的微波輻射信號。
1.4醫學影像檢查成像對泌尿系統病變常用檢查方法檢查前的準備在泌尿系統X線檢查前，除急診外，病員都應該作好下列準備工作:(a)禁食和禁水攝片前六小時禁食。如作靜脈造影，術前應該禁止飲水十二小時，夏季等按具體情況而定。(b)清除腸道內糞便和積氣。
(1)傳統X線腹部泌尿系平片檢查和造影檢查檢查應該包括腎臟、輸尿管和膀胱及尿道，常規取仰臥前后位投影，側位片不作常規，有時用于結石或其它陰影的鑒別。臨床適應癥常用于尿道狹窄、畸形、憩窒、瘺管、腫瘤及前列腺肥大等。臨床禁忌癥是尿道急性炎癥及外傷出血的病人。尿路造影檢查包括排泄性尿路造影、逆行尿路造影。(A)排泄性尿路造影:也稱靜脈腎盂造影，是當前我們二級甲等醫院最廣泛采用的一種造影檢查方法，造影前需要碘過敏試驗和臨床醫生護士常規操作準備好后，先行腹部平片檢查，下腹部用壓迫帶，通過不同方式在靜脈內注射造影劑后根據患者情況而用不同時間間隔攝取雙腎實質和腎盞、腎盂的顯影圖像，得到滿意影像后去除壓迫帶，攝取泌尿系統的腎臟、輸尿管和膀胱及尿道全程圖像。(a)臨床適應癥腎臟及輸尿管疾患如結石、結核、腫瘤、腎盂積水及先天性畸形等。(b)臨床禁忌癥對碘過敏者;嚴重的心血管疾病;肝功能不佳;甲亢及高熱急性傳染病和泌尿系炎癥;腎功能不良等。(B)逆行尿路造影是通過膀胱鏡，將輸尿管導管經膀胱輸尿管口插入腎盂，由輸尿管導管注入造影劑，使腎盂、腎盞充盈，同時一部份造影劑回流充盈輸尿管和膀胱。臨床適應癥主要是檢查腎盂、腎盞和輸尿管的病癥。臨床禁忌癥尿道狹窄或尿道急性炎癥;嚴重膀胱疾患;嚴重血尿和腎臟、輸尿管急性炎癥;嚴重心血管疾病及其它全身性疾病等。
(2)X線、B超穿刺腎盂造影和膀胱造影檢查包括:(a)X線穿刺腎盂造影檢查又稱順行性腎盂腎盞造影。腎盂積水的患者，經常規的靜脈腎盂造影或逆行尿路造影，不能得出明確診斷時，可考慮采用穿刺腎盂造影來明確診斷。又可以常規B超腹部掃描儀檢查定位，采取府臥位穿剌腎盂造影檢查。(b)在常規X線或B超掃描儀檢查下腹部盆腔部，取常規仰臥，定位穿剌膀胱造影檢查。系將碘化鈉或氣體注入膀胱內，以顯示膀胱的形態、大小與鄰近器官的關系。臨床適應癥膀胱腫瘤、憩室、結石、炎癥或先天畸形;前列腺肥大，前列腺腫瘤，輸尿管囊腫等。臨床禁忌癥膀胱大出血，尿道嚴重狹窄，尿道和膀胱有急性損傷等。
(3)腎血管數字減影血管造影檢查包括腹主動脈造影、選擇性腎動脈造影及間接法腎靜脈造影。(a)臨床檢查方法:通常采用經股動脈穿刺插管技術，腹主動脈造影時將導管未端置于腎動脈開口稍上方，快速注入含碘對比劑并連續攝片;選擇性腎動脈造影及間接法腎靜脈造影時將導管選擇性插入腎動脈快速注入含碘對比劑并分別在動脈時相及靜脈時相連續攝片。(b)臨床適應癥主要用于檢查腎血管性病變，是診斷怪胎動脈病變的金標準，用于顯示腎靜脈病變以及腎臟惡性腫瘤化療栓塞術前了解腫瘤血供情況。
(4)多排螺旋CT診斷檢查多排螺旋CT泌尿系成像檢查是泌尿系統影像學檢查中最主要也是最常用最有效的方法。利用增強后定位片采集方式，于延時的定位片上做出相當于常規泌尿系造影的顯示。包括平掃、增強掃描、腎血管CT血管造影、CT尿路造影和CT灌注成像。CT成像與傳統X線攝影相比，具有以下特點:(a)具有較高的X線利用率。(b)能顯示人體某一體層平面上的器官或組織的生理和解剖結構。(c)能分辨人體內器官或組織密度細小的變化。CT掃描適應范圍:(a)顱內疾病如腦外傷、出血、梗塞、腫瘤、感染、變性和先天性畸形等的診斷m時也可診斷某些脊椎、椎間盤和椎管內疾病。(b)對眼耳鼻喉疾病如眼眶、鼻竇、鼻咽、喉部、中內耳疾病等診斷很有幫助。(c)檢查胸部可早期發現肺癌及肺－胸膜和縱隔的原發和轉移瘤，但需在胸部平片和體層攝影基礎上有目的地進行。(d)與B超結合檢查腹部和盆腔疾病。
(1)多排螺旋CT掃描技術:根據檢查需要確定掃描范圍，全泌尿系統掃描范圍自腎上極至膀胱及尿道。常用平掃和靜脈團注含碘對比劑的增強掃描。多排螺旋CT平掃是泌尿系統CT檢查最常見使用的技術，可顯示病變的形態、密度、位置、多平面重組和曲面重組圖像能清楚顯示病變與鄰近結構的關系。CT平掃對泌尿系統X線陽性結石最敏感。對少數泌尿系統X線陰性結石不能檢出，所以單純的平掃檢查對病變與范圍、數目和性質判斷有一定局限性，必需要借助造影劑增強檢查。
(2)多排螺旋CT多時相增強掃描技術:在靜脈團注含碘造影劑后30S、2RAIN、和5RAIN分別行雙腎區掃描，可以獲腎皮質期、腎實質期和排泄期增強圖像;15至30MIN后行全泌尿系統掃描，能獲得延遲期增強掃描圖像。排泄期主要用于觀察雙側腎盂、腎盞和輸尿管及膀胱尿道的形態結構大小收縮排泄功能。能進一步確定多排螺旋CT平掃所顯示的病變數目和范圍，顯示診斷大多數泌尿系統疾病(如先天性發育異常，腫瘤和腫瘤樣病變、炎癥、外傷、腎壞死、腎小管擴張、移植腎臟的評估、尿路梗阻性病變等)，并有助于對病變進行鑒別診斷，尤其是對臨床血尿病因的確定很有幫助意義。但對于腎功能受損者應慎用大劑量碘造影劑進行多排螺旋CT多時相增強掃描，而且多時相增強掃描的掃描范圍更大，覆蓋范圍接近生殖腺器管很近的區域，必須特別注意降低X射線照射的劑量。
(3)多排螺旋CT特殊檢查技術1．包括腎血管CTA:靜脈內團注含碘對比劑后分別在腎動脈、腎靜脈期行腎區薄層掃描獲得各向同性的溶積數據，應用最大密度投影、容積再現、MRICTP顯示腎功能動脈和腎靜脈影像，主要用于無創傷性診斷腎動脈病變(如腎動脈狹窄和腎動脈瘤等)，腎靜脈病變以及腎臟惡性腫瘤經化療栓塞術前了解腫瘤血供情況。
(4)多排螺旋CT灌注成像:其理論基礎為核醫學的放射性示蹤劑稀釋原理和中心容積定律，靜脈內團注含碘對比劑行同層動態掃描，獲得時間一密度曲線，該曲線反映了對比劑在器官中濃度的變化，間接反映器官的灌注量，計算血流量、血容量、平均通過時間、對比劑達峰值時間、表面通透性等參數，主要用于腎臟腫瘤的分級、分期和缺血性腎病的腎功能評估。CT腎臟灌注成像能對積水腎腎皮質髓質的各灌注參數值與單光子發射計算機斷層掃描測定的腎小球濾過率有良好的相關性。
(5)MRI診斷檢查:MRI是泌尿系統CT和超聲檢查的重要補充方法，常有助于病變的進一步定性診斷。包括平掃、增強掃描、核磁共振血管造影、MR尿路造影和MRI灌注成像。MRI具有以下影像特點:(a)以射頻脈沖作為成像的能量源，而不使用電離輻射，因而對人體安全、無創。(b)圖像對腦和軟組織分辨力極佳，能清楚地顯示腦灰質、腦白質、肌肉、肌腱、脂肪等軟組織以及軟骨結構，解剖結構和病變形態顯示清楚、逼真。(c)多方位成像，能對被檢查部位進行軸、冠、矢狀位以及任何傾斜方位的層面成像且不必變動病人，便于再現體內解剖結構和病變的空間位置和相互關系。(d)多參數成像，通過分別獲取T1加權像、T2加權像、質子密度加權像以及T2*W1、重T1WI、重T2WI，在影像上取得組織之間、組織與病變之間在T1、T2、T2*和PD上的信號對比，對顯示解剖結構和病變敏感;5．除了能進行形態學研究外，還能進行功能、組織化學和生物化學方面的研究。MRI臨床應用:MRI是利用生物磁自旋原理，收集磁共振信號重建圖像的新一代成像技術，可使某些CT掃描不能顯示的病變成像顯影，顱內疾病特別是鞍區、后顱窩和脊髓病變的顯像優于CT，所以MRI臨床應用:(a)直接于顯示心臟大血管內腔，觀察其形態和血流動力學變化，可在無創傷條件下進行。(b)骨關節和肌肉系統疾病和顯像比CT清楚。(c)對縱隔、腹部和盆腔疾病有一定的診斷價值，但對肺臟和胃腸道疾病的診斷作用有限。(C)MRI優點:MRI和CT相比較，有以下優點:(a)除顯示解剖形態變化外，尚可提供物理和生化方面的信息，其應用前景更加廣泛。(b)軟組織的分辨率比CT高，圖像層次豐富。(c)可取得任意方位圖像，多參數成像，定位和定性診斷比CT更準確。(d)無骨骼偽影干擾，并可直接顯示心腔和大血管影像。(e)消除了X線幅射對人體的危害，且無碘劑過敏之虞。(D)MRI缺點是:(a)成像速度比CT慢、費用高。(b)骨骼和鈣化病變的顯像不如CT有效。(c)安裝假肢、金屬牙托和心臟起搏器等病人不宜行此項檢查。(d)可出現幽閉恐怖征。
2結果
由上述可知醫學影像學檢查成像對泌尿系統常用檢查手段診斷與鑒別診斷要點如下:
2.1影像學診斷中存在“同征異病和異片同病”的現象。
2.2在診斷和鑒別診斷中要注意各種影像診斷技術的優勢和互補作用，密切結合患者相關的臨床資料。
2.3醫學影像學結果有三種情況:肯定性診斷、否定性診斷和可能性診斷。隨著先進的對比劑及成像技術的不斷研究和運用，合理選擇上述各項影像檢查技術，嚴格遵循正常腎功能患者和腎功能不全患者碘對比劑、釓對比劑的安全使用原則，高度關注對比劑腎病的預防和治療，放射影像學各種檢查手段將在針對泌尿系統疾病的臨床診斷和實踐應用中將會發揮更大的協肋作用。同時機器的維護與保養是病人安全檢查的基礎，合理用藥是病人安全檢查的先決條件，輻射防護是病人安全檢查的根本，規范作業是病人安全檢查的核心，只有靈活運用上述放射影像學各種檢查手段才能做出正確的檢查報告供臨床醫務工作者需要。
3討論
（1）學生理解并掌握醫學影像信息系統（PACS）的概念、功能、分類，學習完畢后能夠口述并寫出來，教師課堂抽查。（2）學生了解并熟悉醫學影像信息系統工作流程，學習完畢后能夠口述并畫出工作流程圖，教師課堂抽查。（3）學生能夠區分PACS與HIS/RIS之間的關系，教師課堂抽查。（4）學生能夠熟練操作醫學影像信息系統，通過演示來判斷是否達到目標。
2學生特征分析
（1）中職醫學影像專業學制為3年，該部分內容安排在二年級第二學期學習。通過學習該部分內容，學生能夠提前熟悉醫院信息化環境，較快進入實習角色。（2）該專業學生大部分住校，每人都有智能手機，班級建有QQ群，可隨時上網學習；學校機房也提供上網學習條件；教室安裝有多媒體教學設備（投影儀、電腦），學生在課余時間或自習時可進行自主學習。（3）學生前期已學習了WindowsXp操作系統Office辦公軟件（Word\Excel\Powerpoint）。（4）中職生普遍輕理論、重實踐，對計算機課感興趣，喜歡動手操作。但缺乏自主學習能力、自控力差，很少提出問題、主動學習，應采取有效教學策略和激勵措施。
3課前任務設計
3.1設計思想
（1）運用翻轉課堂整體教學設計思想，將課前任務與課上活動相聯系，形成性評價與總結性評價相結合，遵循“努力>正確、質量>數量”原則，例如，學生完成任務4，可免除本次理論測驗。（2）課前任務設計遵循教學問題設計原則，例如，角色扮演、生活實例。（3）課堂任務設計遵循小組活動設計原則、及時檢測與反饋原則及課堂活動高度結構化原則。
3.2教師提供資源
（1）文字版校本教材《醫學信息技術》P154~156：崗位對接篇———項目5“醫學影像信息系統”，附醫學影像信息系統工作流程圖。（2）電子版校本教材《醫學信息技術》P154~156：崗位對接篇———項目5“醫學影像信息系統”，附醫學影像信息系統工作流程圖（電子版可通過班級QQ群或網盤下載）。（3）電子版PACS（醫學影像信息系統）操作說明書，里面有詳細的系統操作步驟。（4）教學視頻“PACS工作流程”。（5）拓展資源：以PACS為關鍵詞檢索相關視頻信息。
3.3學生任務
對任務完成情況進行評分并計入平時考核成績，滿分10分。（1）學習文字版或電子版校本教材，掌握醫學影像信息系統的概念、功能和分類，口述并寫出來。評價方式：教師課堂抽查，小組評分，1分。（2）認真閱讀PACS操作說明書，為課上系統操作做準備。評價方式：課堂個人測驗，4分。（3）觀看“PACS工作流程”視頻，口述并畫出工作流程圖。評價方式：教師抽查，小組評分，重點考查學生表達是否清晰、合乎邏輯，2分。（4）對照工作流程圖，以患者身份到醫院體驗，按照自己的理解畫出（或敘述）工作流程，并找出與教材所示工作流程的區別。評價方式：此任務為附加題，完成者可免于理論測驗。（5）簡述PACS與HIS/RIS的關系。評價方式：教師抽查，小組評分，1分。（6）以PACS為關鍵詞，上網檢索相關視頻和信息，了解醫學影像信息系統的現狀及發展趨勢，寫出至少3個有用內容的標題并附鏈接地址，提前兩天通過QQ反饋給教師。評價方式：教師評分，2分。
4課上任務設計
（1）內容熱身（10分鐘）：教師檢查任務6完成情況，并展示好的收集案例（學生介紹展示），給出學生評分，總分2分。（2）任務檢查（20分鐘）：教師隨機抽查小組長任務1~5完成情況，小組長檢查各組成員任務1~5完成情況。分項評分，總分4分。（3）及時教學（5分鐘）：教師評價學生任務1~5完成情況，對難點和不易理解的地方進行講解、說明（70%以上學生不理解的知識點統一講解，否則以小組討論或個人查找資料的途徑解決）。（4）個人測驗（10分鐘）：教師針對課前學習內容指定小組出題（選擇、判斷、填空共12題，每組出兩題）并批改，鞏固學生課前學習成果。該活動不計分。（5）及時教學（5分鐘）：根據測驗情況，教師將集中性（70%以上學生反映）問題、錯題再次講解。（6）個人測驗與小組討論（35分鐘）：結合任務2要求學生獨立完成PACS的預約登記操作、患者列表界面操作、影像處理界面操作、圖像接受操作、打印模板設計操作、查詢統計操作等操作任務。個人自評與組員互評相結合，總分4分。（7）歸納總結（5分鐘）：教師巡視、觀察學生任務完成情況，通過演示解決學生操作中遇到的問題（70%以上學生存在的問題），并進行概括總結。（8）機動時間（10分鐘）：用于處理課堂上臨時出現的問題，如學生展示超時或小組活動延時等。（9）說明：該班級共32名學生，共分為6組（采取自由組合，教師協作分配），小組長由組員選舉產生。
5教學設計反思
關鍵詞：PACS系統；影像設備；圖像
引言
隨著科學技術的不斷發展，醫院也在不斷進行著變革。有效提升影像設備的圖像質量，對于提升醫院工作質量有著直接的影響，在醫院數字化發展的今天，這種問題更為嚴重。從目前來看，圖像歸檔與通訊系統( picture arch iving and communication system,PACS)并沒有形成統一的的控制標準，容易出現兼容性差的問題。因此，PACS系統關于影像設備的圖像質量控制是非常關鍵的，本文就對PACS系統影像設備的圖像質量控制進行深入研究。
一、傳統的圖像處理方式存在的問題分析
保存膠片需要提供非常大的空間，而為了有效提升膠片的質量，最大限度地提升其可利用的價值，需要有片庫來提供充足的儲存空間，將影像膠片有效保存于此，從而有效提升影像質量。這也就是我們平時所說的歸檔”。
然而，隨著人們對圖像質量的要求越來越高，加上圖像數量的不斷增大，管理的難度越來越大，這不但浪費了大量的人力、物力、財力，還無法有效保證影像的質量。比如說醫院中的常規X射線攝影，其一般采用的是膠片增感屏系統，在其成像時，會存在膠片記錄，需要利用暗室來進行沖洗，而沖洗的過程非常復雜，需要顯影、定影、沖洗、烘干、歸檔等環節，整個過程需要大量的人力物力財力。不僅如此，膠片庫往往采取的是手工管理的方法，使得管理的效率非常低，大大降低了查詢資料的效率。而在傳遞圖像的過程往往需要耗費大量的時間，效率非常低下，根本不能滿足實際的需要。而數量龐大的膠片也讓歸檔工作變得異常復雜，常常會出現錯誤歸檔的問題，膠片也很容易出現損環和變質的問題，這會讓膠片中的信息出現丟失的問題，這讓資料的再次利用非常不便。這些問題都阻礙了相關工作的有效開展。
二、PACS系統的優點分析
1、PACS系統能夠非常快速地調閱膠片圖像，醫院中，工作人員能夠通過PACS系統來開展相應的讀片與診斷工作，且能夠實現隨時調閱，這勢必會大大提升其工作效率，從而非常有效地降低了膠片傳遞過程中出現丟失問題的幾率。
2、醫院能夠通過利用PACS系統有效開展復合影像診斷，實現多學科的會診，這樣就能夠非常有效地打破時間和空間的制約。在這種背景下，醫護人員能夠提供更加高效的服務，更好地為患者提供診斷、治療以及護理服務。
3、通過利用PACS系統，醫院各部門之間能夠更好地利用圖像進行交流和互動，這樣就實現了圖像數據的有效共享，能夠滿足醫院工作以及相關教學科研的應用。這樣一來，醫院的工作效率和質量就得到了有效提升。
4、通過利用PACS系統，傳統的影像科與其他科室的關系得到了有效的改變，其能夠在更大的范圍內得到應用，這樣會對放射學實踐產生非常大的影響。在這種背景下，其會變得更加專業化，加速行業內的競爭，從而形成一個良性的循環，促進行業的又好又快發展。
5、PACS系統能夠有效降低膠片的使用率，這大大降低了膠片的開支，同時也有效節約了其他的相關的管理費用，從而打造無膠片的工作環境，在節約資本的前提下也提升了工作效率。
三、PACS系統關于醫學影像質量控制的設計思路研究
PACS系統關于醫學影像質量控制的設計是一個系統的工作，具體來說，可以從以下幾點加以考慮。
（一）DICOM信息的修改
主要包括修改patient name、patient sex、pat ient age、pat ient ID / study ID 、orienta tion以及初始窗寬窗位值等。
（二）信息匹配
能對遠程HIS或PACS數據庫進行信息查詢,并且能夠將遠程信息與本地采集到的檢查信息按照一定的條件進行初步比對匹配。能夠在最快的時間內找到信息不一致的內容，發現與申請信息存在的不足。這樣一來，就能夠更為有效地實現自動化的匹配，有效降低人工的工作量。
（三）采集和發送
醫學影像質量控制子系統在采集到影像設備發送的D ICOM 圖像, 確認影像正常后, 需要將影像發送到DICOM網關, 從而完成正式PACS采集過程。因此醫學影像質量控制子系統需要具備storage/ retrieve的功能, 并且一定是符合D ICOM 標準的。
（四）規范檢查信息
規范檢查信息是非常有必要的，從目前來看，很多廠家的影像設備質量千差萬別，這也帶來了設備影像形成的DICOM信息內容參差不齊，沒有形成規范的體系。不僅如此，廠家在設定發送規則時，也是各有不同。例如，在某一個設備中，一個圖像在被檢查時，會被分成不同的多個Study InstanceUID來進行發送。而通過利用IQCS提供的有效的規范檢查功能，能夠將相同檢查但Study InstanceU ID不同的圖像合并在一起，從而有效避免在經過DICOM網關采集時被認為是不同檢查。
（五）管理功能
要能夠實現定時定點對科室檢查的陽性率、工作量等進行統計。在此過程中，應該做到自動提示。只有這樣，才能夠有效提升工作效率，保證科室診斷工作的質量，提升其標準化水平。
結語：本文通過對醫學影像質量控制系統進行細致的研究，分析采集過程中的質量控制問題。通過深入分析PACS系統的優點，然后根據其特點進一步完善相應的環節，實現在最快的時間內有效發現錯誤的影響或者那些質量不達標的影響，然而更快的進行修改和完善，這樣就能夠更好地提升PACS系統的質量，有效保證影像質量，為相關的工作提供良好的支持。
參考文獻：
[1] 李振濤.基于原有PACS/RIS系統的醫院影像平臺的實現[J].中國醫療設備，2011年07期
關鍵詞：遙感影像數據庫管理系統；要求；管理模式
中圖分類號：P23 文獻標識碼：A
遙感技術的發展準確來說應該開始于人類第一顆人造衛星發射。經過幾十年來的發展，遙感影像的應用范圍越來越廣泛，涉及到了軍事、科學研究、氣象預報等等多個行業領域，也正是由于遙感影像的應用越來越廣泛，遙感影像數據量越來越大。遙感影像數據量與日劇增以后，遙感影像的發展必然呈現出越來越繁榮的趨勢，數據量也會越來越大，面對這樣的情況，對建設遙感影像數據庫管理系統提出了更高的標準。
1 遙感影像數據庫管理系統所具備的要求分析
遙感影像是記錄電磁波的膠片，與我們日常的影像數據存在很大的區別，從遙感影像數據特征來進行分析，遙感影像數據庫管理系統需要具備以下幾點要求：
1.1 在實際當中，遙感影像的來源有很多渠道，如航空影像、衛星影像等等，因此，遙感影像數據庫管理系統的兼容性要強。
1.2 遙感影像具有一個很明顯的特點就是能夠表現立體空間，支持空間表達對于應高影像來說是至關重要的，所以遙感影像數據庫管理系統對于空間數據索引和數據查詢具有一定的能力。
1.3 由于遙感影像數據庫來源于很多的渠道，影像數據也沒有統一的標準，所以對于遙感影像要滿足多尺度的特性。
1.4 遙感影像數據庫管理系統必須具備“無縫性”，主要表現在其一集合空間的無縫，遙感影像的存儲一般來說具有固定的存儲模式，而無縫性的要求就是要打破這種模式，構建一個無縫的區域，用戶在使用的時候圖幅是透明的。二是色彩空間的無縫性，遙感影像數據庫管理系統在一定區域和分辨率范圍內，影像色彩的變化應當是平滑的，不能出現明顯的差異。其三是尺度空間的無縫性，在操作遙感影像數據縮放的時候，應該保持不同尺寸之間的遙感影像能夠平穩的過渡。其四是影像數據和元數據的無縫性，該性質是遙感影像數據庫管理系統建設當中需要著重強調的。
1.5 遙感影像應用較為廣泛，對于商業用途來說，系統的通用性、擴展性以及維護性是非常重要的。
1.6 隨著社會經濟的發展，遙感影像數據量急劇增加，遙感數據庫管理系統的儲存量也應該是海量的，必須要達到TB級。
1.7 從數據可視化的角度上來說，遙感影像數據庫管理系統的建設應該以零延遲為目標。
2 遙感影像數據庫系統管理模式研究
從大體上來說，遙感數據庫系統管理的主要方式可以分為三大類，一個是基于文件的方式，其次是基于數據庫的方式，最后就是文件和數據庫混合的方式，下面文章對三種方法進行簡單的分析：
2.1 基于文件的方式
遙感影像數據庫管理系統基于文件方式進行管理的主要優點就是結構不復雜，并且維護的費用也不高，技術相對來說較為成熟。同時也存在一定的缺點，主要表現為安全性能不高，不能支持多用戶進行并發操作，元數據管理效率較低等等。因此，對于這種管理方式來說在多數據量的環境下性能表現力不從心，大多數情況下只能適用于遙感影像數據量較小的環境下。
2.2 文件和數據庫混合的方式
文件和數據庫混合的方式的主要原理是將遙感影像數據以文件的形式保存在服務器上，但是與之對應的元數據卻分隔開來保存在了數據庫當中，這種管理方式的主要優點是遙感影像數據存儲的效率高，但是相對難度也會增大很多，并且隨著時間的推移，遙感影像數據量會不斷增多，并且后期的維護難度也非常大。
2.3 基于數據庫的方式
基于數據庫的遙感影像管理模式主要以分布式對象對應關系數據庫管理遙感影像數據，該方式不僅可以給中央服務器減負，還可以減少產生瓶頸的幾率，提高數據的傳送率、查詢以及更新效率，可以大大縮短相應時間，并且能夠支持多用戶的并發訪問，這些都是其他管理模式無法比擬的。除此之外目前的數據庫都設置了安全訪問控制機制，這樣的設置能夠為開發人員省下了不少的麻煩，提高效率。
3 遙感影像數據庫管理系統建設對比分析
由于工作的需要，遙感影像數據庫管理系統的功能要求越來越高，為了更好的進行分析研究，文章對比了傳統遙感影像數據庫系統來論述。
3.1 傳統遙感影像數據庫管理系統分析
3.1.1 關系數據庫系統
傳統的關系數據庫對于遙感影像數據的處理僅限于數值和字符串，并沒有豐富的數據類型，這對于遙感影像的使用、研究來說是極其不方便的，建立在對象層來挖掘面向對象應該是目前的主流，對于對象數據庫的存儲和訪問不能優化，其效率不高，而且技術上也存在嚴重的問題。
3.1.2 對象數據庫系統
在上個世紀八十年代以來，對了遙感影像數據的最好技術就是面對象技術，這種技術的應用能夠使得系統當中的數據模型表現的更加直觀、并且性能更加的問題，后期維護也較為方便，同時這種系統也存在致命的缺陷，對于SQL的支持很少，實際的工作當中，許多軟件需要應用到SQL接口。
3.2 對象一關系數據庫系統
對象一關系數據庫管理系統具備最大的優勢就是具有面向對象的建模能力，對于復雜的遙感影像數據都能進行分析，用戶可以直接使用數據管理工具，將遙感影像應用的具體范圍與系統實現無縫結合，極大的提高了工作效率。
在目前來說，對象一關系數據庫管理模式還處在研發階段，只能說是一種新興的技術，其應用的行業領域也較窄，相比上文論述的遙關系數據庫管理來說還尚不成熟，關系數據庫系統的所有操作只是按照既定的操作標準來執行，相對來說非常簡單，但是其致命缺點有限的數據類型以及程序設計中數據結構是制約關系數據庫系統發展的最大障礙。而遙感影像數據對象一關系數據庫管理系統能夠將面向對象的建模能力和關系數據庫的功能實現了有機的結合，理論上來說都優于上述兩種遙感影像數據庫管理系統，還能將關系數據庫系統缺點轉換成優勢，具有高度的擴展性、管理復雜遙感影像數據的能力也大大提高，用戶通過自定義的功能和索引表達，對于各種類型的遙感影像數據實現訪問、存儲以及恢復等功能。
遙感影像數據對象一關系數據庫管理系統通過開放SQL平臺，可以最大限度的避免定義復雜對象的專有數據結構，使得遙感影像數據庫管理系統的應用更加廣泛。
4 遙感影像數據庫管理系統建設的技術分析
隨著遙感技術的不斷發展，遙感影像數據量增長速度越來越快，在這樣的背景下，必須要研發出一套高效的管理應用系統，將遙感影像的分發以及處理能力提升到新的高度，與此同時還需要很好的契合遙感影像數據制作影像海圖等各方面應用需求。高效科學的遙感影像數據庫管理系統建設成為了業內關注的焦點。鑒于此，文章對遙感影像數據庫管理系統建設的總體構架以及相關的技術問題提出了幾點愚見。
4.1 遙感影像數據庫管理系統建設的總體架構
針對日常生產生活對遙感影像數據庫管理系統提出的功能和要求，總的來說，系統的總體框架可以分成四層： 基礎設施層、數據層、邏輯層和應用層。在這四個層次當中，基礎設施層是整個遙感影像數據庫管理系統運行的基礎，主要包含了系統的軟硬件運行環境以及網絡運行環境的建設；第二層數據層對于整個遙感影像數據庫管理系統來說，是非常關鍵的組成部分，也應該是建設的重中之重，其主要的功能是對采集的原始遙感影像、影像元數據以及矢量數據等等進行儲存；而對于邏輯層來說，主要的工作就是對客戶端訪問遙感影像數據庫所需的功能部件進行優化升級；最后的應用層主要就是對遙感影像數據庫管理系統當中的集成影像進行日常的管理和維護，同時提供查詢、分析以及分發等等功能。
4.2 遙感影像數據庫管理系統功的能設計
結合上文對遙感影像數據庫管理系統總體架構分析，所提出的四層主要架構需要實現的功能，可以將遙感影像數據庫管理系統分為五個子系統。
4.2.1 質檢入庫子系統
遙感影像采集后需錄入到系統當中，但是在此之前需要對遙感影像進行質檢，主要檢查的內容包括了遙感影像的完整性、一致性等等，并且通過工程化方式對遙感影像、元數據等等實現快速入庫，支持斷點續傳、后臺任務同時進行。
4.2.2 組織管理子系統
該子系統是對遙感影像數據管理的核心部分，主要對數據庫當中遙感影像的參數進行配制、同時還包含了數據建模、數據備份以及數據共享等等應用，方便遙感影像數據的共享和管理系統的集成。
4.2.3 分發服務子系統
需要在系統中引入電子商務模式的影像分發服務，實現對數據庫中遙感影像的查詢、分發等功能，同時在改子系統當中提供開放的數據接口。
4.2.4 技術支援子系統
對入庫的遙感影像數據進行規范化處理，包括了元數據的采集、快視圖提取、鑲嵌、配準等。
4.2.5 配置維護子系統
主要的工作是支持和維護遙感影像數據庫管理系統的運行，提供一系列的安全管理配套功能，如用戶管理、日志信息維護等。
結語
遙感技術隨著社會經濟的發展，應用越來越廣泛，面對與日俱增的遙感影像數據，必須要建立一個強大的遙感影像數據庫管理，這也是遙感影像發展的必然趨勢。遙感影像信息系統核心技術設計的范圍較廣、難度較大，目前有很多的學者在進行這方面的研究，本文對遙感影像數據庫管理系統的建設只是進行了粗淺的探討，相信隨著研究的深入和科技的發展，遙感影像數據庫管理系統建設相關研究會更加的深入，遙感影像也會更加方便的應用于我們的各項工作當中。
參考文獻
[1]黃杰，劉仁義，劉南，沈林芳，王娜. 海量遙感影像管理與可視化系統的研究與實現[J]. 浙江大學學報（理學版）. 2008（06）.
