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前言 PACS是放射學(xué)、影像醫(yī)學(xué)、數(shù)字化圖像技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)及通信技術(shù)交叉結(jié)合的產(chǎn)物,它將醫(yī)學(xué)圖像轉(zhuǎn)化為數(shù)字形式,通過高速計算設(shè)備及通訊網(wǎng)絡(luò),完成對圖像信息的采集、存儲、管理、處理及傳輸?shù)裙δ?,使得圖像資料得以有效管理和充分利用。本教材詳細(xì)地介紹了PACS的基本知識和相關(guān)醫(yī)學(xué)圖像處理和計算機(jī)技術(shù)的最新知識,尤其對DICOM
3.0標(biāo)準(zhǔn)作了較為系統(tǒng)的介紹。通過本教材可使得學(xué)生對PACS系統(tǒng)及其相關(guān)技術(shù)有一個系統(tǒng)而全面的了解和把握。由于其多學(xué)科交叉和融合的特點,本教材可為學(xué)生畢業(yè)后從事醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的設(shè)計、醫(yī)學(xué)信息處理平臺的研制和開發(fā)打下必要的基礎(chǔ),同時其跨學(xué)科特點又非常有助于學(xué)生對所學(xué)各類知識的綜合與消化,有助于其知識素質(zhì)的提高。因此本教材可以作為影像和醫(yī)學(xué)信息工程類專業(yè)本科或大專生PACS課程的基本教材,也可作為從事PACS研發(fā)和維護(hù)等專業(yè)技術(shù)人員的參考書。 作為一門跨學(xué)科的綜合性很強的課程,PACS尚沒有難度適中、內(nèi)容繁簡得當(dāng)、適于醫(yī)學(xué)影像技術(shù)專業(yè)本??粕囵B(yǎng)的教材可資使用,網(wǎng)上能夠查到的參考資料龐雜,術(shù)語翻譯和表達(dá)難以統(tǒng)一,不利于PACS教學(xué)和相關(guān)知識的傳播與交流。本教材在總結(jié)多年教學(xué)經(jīng)驗基礎(chǔ)上,在上海理工大學(xué)“精品本科”系列教材建設(shè)項目資助下,綜合既有相關(guān)課程教學(xué)資料,并適當(dāng)補充一些最新行業(yè)相關(guān)內(nèi)容基礎(chǔ)上編寫而成,具有鮮明的時代特色和良好的課程教學(xué)適用性。由于作者水平有限,本教材編寫和內(nèi)容組織定有不少不當(dāng)和不足之處,請各位讀者不吝指正。 編者 2015年12月 目錄 第一章緒論1 1.1PACS的概念的形成、結(jié)構(gòu)和分類1 1.2PACS的發(fā)展歷史4 1.3PACS有關(guān)的信息系統(tǒng)、協(xié)議與規(guī)范6 1.4PACS國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與分析8 1.5PACS的經(jīng)濟(jì)和社會效益分析9 第二章PACS中醫(yī)學(xué)圖像表達(dá)與顯示12 2.1醫(yī)學(xué)成像模式的多樣性及影像分辨率要求12 2.2醫(yī)學(xué)圖像的窗寬窗位調(diào)節(jié)14 2.3PACS和DICOM圖像信息基本組織結(jié)構(gòu)15 2.4PACS醫(yī)學(xué)圖像一致性表示17 第三章PACS中的圖像壓縮技術(shù)22 3.1圖像壓縮編碼方法及分類23 3.2圖像編碼的評價標(biāo)準(zhǔn)與圖像質(zhì)量和編碼效率的評價24 3.3常見的圖像編碼方式25 3.3.1統(tǒng)計編碼26 3.3.2預(yù)測編碼28 3.3.3變換編碼29 3.4PACS常用的圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)簡介32 3.4.1JPEG標(biāo)準(zhǔn)33 3.4.2JPEG 2000概述36 第四章數(shù)字醫(yī)學(xué)成像和通信標(biāo)準(zhǔn)——DICOM 3.040 4.1DICOM標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷史41 4.2DICOM 3.0的數(shù)據(jù)集、傳輸語法和UID44 4.2.1DICOM數(shù)據(jù)元素和數(shù)據(jù)集44 4.2.2傳輸語法和唯一標(biāo)識符UID48 4.3DICOM 3.0的思想、模型和相關(guān)術(shù)語50 4.3.1實體關(guān)系模型和信息對象定義50 4.3.2C/S模式和服務(wù)對象對類55 4.4DICOM網(wǎng)絡(luò)通訊模型和應(yīng)用層服務(wù)元素63 4.4.1DICOM的協(xié)議結(jié)構(gòu)模型與DICOM接口63 4.4.2DICOM上層協(xié)議和通訊過程65 4.4.3DICOM消息與DIMSE消息交換服務(wù)過程70 4.5DICOM 3.0 的組成79 4.6DICOM文件86 4.6.1DICOM文件組成與格式86 4.6.2DICOM文件的解讀、構(gòu)建和DICOM應(yīng)用開發(fā)92 第五章PACS存儲系統(tǒng)與技術(shù)95 5.1PACS常用存儲介質(zhì)與接口技術(shù)95 5.1.1PACS常用存儲介質(zhì)和接口技術(shù)96 5.1.2冗余磁盤陣列及其種類98 5.2存儲系統(tǒng)數(shù)據(jù)組織和應(yīng)用方式102 5.3PACS存儲架構(gòu)、數(shù)據(jù)保存與存儲產(chǎn)品選擇105 5.3.1PACS分級存儲架構(gòu)105 5.3.2存儲產(chǎn)品的選擇標(biāo)準(zhǔn)107 5.4PACS存儲發(fā)展新動向109 第六章PACS系統(tǒng)分析與設(shè)計112 6.1PACS系統(tǒng)設(shè)計的基本原則112 6.2PACS體系結(jié)構(gòu)模式及其比較分析114 6.3PACS系統(tǒng)設(shè)計基本支撐技術(shù)117 6.3.1分布對象技術(shù)117 6.3.2負(fù)載均衡技術(shù)119 6.3.3XML技術(shù)122 6.3.4PACS系統(tǒng)平臺和數(shù)據(jù)庫技術(shù)126 6.4PACS控制器功能及設(shè)計131 6.5PACS可靠性保障框架體系的設(shè)計136 6.5.1網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器可靠性保障框架137 6.5.2數(shù)據(jù)可靠性保障框架138 6.5.3數(shù)據(jù)保護(hù)方案設(shè)計140 6.6PACS的實施與系統(tǒng)評價141 6.7PACS系統(tǒng)的性能評價144 6.7.1系統(tǒng)性能分析和評價144 6.7.2系統(tǒng)效率分析和評價145 6.7.3圖像質(zhì)量相關(guān)的性能和評價146 第七章PACS網(wǎng)關(guān)的功能設(shè)計與分析149 7.1圖像獲取網(wǎng)關(guān)的功能與分析設(shè)計150 7.2PACS與HIS/RIS集成網(wǎng)關(guān)功能與設(shè)計154 7.2.1HL7標(biāo)準(zhǔn)簡介155 7.2.2集成方案的選擇163 7.2.3集成方案設(shè)計164 7.3WWW與DICOM網(wǎng)關(guān)功能與分析172 目錄第八章PACS發(fā)展趨勢與IHE177 8.1基于PACS的醫(yī)學(xué)影像應(yīng)用、發(fā)展趨勢及其應(yīng)用拓展177 8.1.1基于PACS的醫(yī)學(xué)影像應(yīng)用177 8.1.2DICOM Waveform擴(kuò)展及其文件和數(shù)據(jù)組織179 8.2遠(yuǎn)程PACS系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)安全180 8.3PACS與IHE框架182 8.3.1IHE概述182 8.3.2IHE發(fā)展與年度計劃184 8.3.3IHE放射科技術(shù)框架185 8.3.4IHE工作流程與信息發(fā)布192 8.4IHE系統(tǒng)改造和實現(xiàn)方法194 參考文獻(xiàn)195 |
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