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簡單說來,富士的這套相機系統是一個可以用裸眼直接感受到3D效果的產品,所以從機身結構上來說,與普通相機有三大區別:
1 雙鏡頭和圖像傳感器系統。為了模擬人眼看到的立體世界,就必須像人一樣,具備兩只“眼睛”。目前的數碼相機產品都在努力進行著瘦身運動,甚至包括大變焦比相機。不過如果想在機身內裝入兩套鏡頭和圖像傳感器(這幾乎相當于兩臺相機了)。123.6mm×68mm×25.6mm的機身尺寸,300g的重量,對于一款3倍光學變焦的數碼相機顯得是有些夸張了,但你需要把富士這款FinePix REAL 3D W1(以下簡稱富士W1)特殊對待,畢竟這是一款特別的產品。
2 特殊的菜單功能。擁有兩套鏡頭和CCD,并不是只能用來拍3D照片,我們還可以用這兩套系統做更多的事情,比如雙重圖像捕捉(一個廣角,一個長焦,一次快門分別獲得兩張不同視角的照片)、寬幅全景照片拍攝(兩個鏡頭分別拍攝圖像的左半邊和右半邊)、靜態照片與動態視頻同時拍攝等功能。你還可以用不同的色彩模式、感光度來同時拍攝兩張照片,總之是創意無限。
3 特殊的LCD顯示屏。作為一款可以用裸服直接觀看3D照片的產品,富士W1的液晶屏注定會與眾不同。2.8英寸的規格,對于這一款大塊頭相機來說并不稀奇,但是這塊液晶屏最重要的功能是呈現3D照片的立體效果,也就是讓你的左右眼分別看到不同的影像,對于一個單獨的平面顯示設備來說,這顯然需要一些獨門秘籍。富士W1所采用的技術是光線方向控制系統,它能夠控制進入左眼和右眼的光線方向,從而使每一只眼睛只看到應該看到的內容,并形成3D立體視覺。
在其他規格方面,這款相機具備1000萬有效像素,CCD尺寸為1/2.3英寸,內置42MB內存,采用SD卡。相機的鏡頭焦距相當于135相機的35~105mm,最大光圈為F3.7(廣角)/F4.2(長焦)。
實際拍攝體驗
富士W1采用了滑蓋式設計作為整體的電源開關,向下滑動前蓋,即可開機進行拍攝。拍攝時,我們遇到的主要問題是右手的手指比較容易遮擋鏡頭,畢竟一般的數碼相機鏡頭都不會安排在這個位置,而富士W1卻不得不如此。在富士W1的機身背后,兩側分別
布置了最常用的功能按鍵。與普通相機相比,富士W1多出了一個3D/2D拍攝模式切換按鈕,可以方便地快速切換拍攝模式。機身背后的這些按鈕,在黑暗環境下會發出淡淡的藍色背光,方便了操作。
在拍攝中,這款產品的操作表現與普通的數碼相機非常相似,在拍攝2D照片時,你幾乎感覺不到它與普通產品的區別,除了塊頭大一些以外。在拍攝3D照片時,你將獲得兩個文件,一個是可以供普通顯示器觀看的照片文件,另一個則是需要專門的3D顯示設備才能還原效果的3D照片文件。在今后,我們將會進一步探討3D照片文件的應用和觀看。
中圖分類號:TP391.9 文獻標識碼:B 文章編號:1671-489X(2012)33-0053-02
1 引言
隨著醫療現代化進程的快速發展,各種醫療電子儀器與設備數量大量增加,從事醫療電子產品設計、制造、安裝、調試、維修等工作的高技能人才也必將變得越來越緊缺。為適應市場需求,國內外許多高校都開設了醫療電子儀器與維護專業,而這些高校大多是使用市場上銷售的現成的醫療儀器與設備進行教學試驗,這些成品的醫療儀器與設備電路的布局非常緊湊,元器件間連接緊密,形成立體的結構形式,不適合學生的學習與測試。同時,這些醫療儀器和設備也無法設置一些人為的故障點,為培養學生對這些醫療設備的維修能力服務。目前,國內高校中還沒有一個綜合性的醫療電子影像儀實訓系統,給教學造成困難。
因此,研制本文這個醫療電子影像儀實訓系統,該系統不但能夠通過展開平鋪電路的形式看到醫療電子影像儀的總體結構以及信號流程處理過程,還能夠進行各功能模塊信號的測試,各功能模塊故障的模擬,以及真實拍攝出醫療影像膠片并進行膠片顯影操作。整個系統具有結構清晰、布置合理、形式直觀、易操作的特點。
2 系統的結構和工作原理
此醫療電子影像儀實訓系統包括落地式架臺、洗片暗箱、圖像采集箱、微焦點X光發生器模塊、直流電流表、主電源模塊、直流電壓表、微電腦控制模塊、輔助電源模塊、液晶顯示模塊和主電源模塊,其中的微焦點X光發生器模塊、直流電流表、主電源模塊、直流電壓表、微電腦控制模塊、輔助電源模塊、液晶顯示模塊和主電源模塊為電路中各個元器件的電路符號所連接成的電路原理圖形式的電路。
系統結構如圖1所示,其中在落地式架臺1上設有洗片暗箱11和圖像采集箱2,落地式架臺1的上方依次安裝微焦點X光發生器模塊3、直流電流表4、主電源模塊5、直流電壓表6、微電腦控制模塊7、輔助電源模塊8、液晶顯示模塊9和主電源模塊10。
電源由市電直接引入到電源開關,經電源開關送到主電源模塊10和輔助電源模塊8,其中主電源模塊10產生的新的電源信號給微焦點X光發生器模塊3供電,輔助電源模塊8給微電腦控制模塊7、液晶顯示模塊9、微焦點X光發生器模塊3、直流電流表4、主電源模塊5、直流電壓表6、微電腦控制模塊7、輔助電源模塊8、液晶顯示模塊9和主電源模塊10提供幾路幅值不同的直流電壓信號,微電腦控制模塊7從液晶顯示模塊9得到控制指令并發出X光控制信號送至微焦點X光發生器3,由X光發生器模塊3電路驅動圖像采集箱2工作。
醫療電子影像儀實訓系統電路為展開式平面的電路結構,它的電源由市電直接引入到電源開關,經電源開關送到主電源模塊5和輔助電源模塊8,其中主電源模塊5產生的新的電源信號給微焦點X光發生器模塊3供電,輔助電源模塊8給微電腦控制模塊7、顯示模塊9,主電源模塊5和微焦點X光發生器3等各模塊提供幾路幅值不同的直流電壓信號。圖像采集箱2獨立安裝在落地式架臺1的平臺上方右側,它設有一個圖像采集對象的出入口;直流電流表4和直流電壓表6獨立安裝在實訓平臺輔助電源模塊8的右側,它們的下方均設有兩個接口;洗片暗箱11獨立安裝在落地式架臺1平臺上方左側,設有一個物料進出口和兩個操作者手的出入口。
在醫療電子影像儀實訓系統整機電路上,將立體結構的電路展開成平面的電路結構,在實驗臺正面所看到的都是電路中各個元器件的電路符號所連接成的電路原理圖形式的電路,所有的真實元器件都安裝在實驗臺的背面,這樣的設計有利于學生對電路中各信號點的測試。同時在醫療電子影像儀電路上設置關鍵測試點56個,這些測試點都是用連線接口形式引出信號,便于直觀測試。這些測試點的位置在實訓系統中統一用CS1~CS56進行測試編號,這些測試點測試的對象包括整個系統電路中各電路模塊的主要元件和接口的電壓信號。在醫療電子影像儀整機電路上用插接件模擬故障現象的方法來實現故障現象的展現。該實驗臺共設置25個故障點,這些故障點都是用開路故障設置的,具置在實訓系統中統一用G1~G25進行故障編號。這些故障點的故障是根據實訓系統的具體某一項功能無法正常工作為依據來設置的。
3 系統的優點
1)此實訓系統能夠完成醫療電子儀器與維護專業“醫療電子影像儀”所有相關實驗、實訓項目,讓學生在進行醫療電子影像實訓操作時,能直觀讀出電子影像診斷儀的電路原理圖以及其電信號的走向,還可以直接對各路信號進行測試。
2)此系統突破原有實訓設備只能按照既定故障進行檢修的局限性,可以人為設置電路故障以及真實拍攝出醫療影像膠片并進行膠片顯影操作。它能解決醫療電子儀器與維護專業實踐教學的難題,可以勝任培養學生對醫療電子儀器設備電路的測試、故障檢查、故障維修等實際的各項教學功能。
3)整個平臺結構清晰、布置合理、形式直觀,學生易操作。
參考文獻
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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、專科班學生的小班實習課,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。
doi:10.3969/j.issn.1007-614x.2010.22.300
提高教學質量
傳統的實驗課采用觀片燈讀片,先由老師逐一講解,然后學生分組輪換讀片。由于時間和圖片資料的限制,學生在有限的時間內讀片少,而且讀片環境差,多數人不能看清、認識和理解,造成實驗課質量、效率低下,學生積極性不高。
1引言
我國醫療體制改革要求進一步提高醫療資源的利用效率,避免重復檢查,實現信息資源共享。而提高醫療資源的利用效率、降低成本的重要途徑是實行醫療資源重組。因此,醫療集團化是醫療資源重組的主要實現形式和運行方式[1]。這種資源共享不僅是在同一家醫院內實現,還可以在各家醫院之間,甚至在包括整個醫療體系之間實現。而區域RIS/PACS系統正是基于區域網絡平臺,建立標準化數據中心,實現區域內數據的安全共享、互認。因此,RIS/PACS系統走向區域化,資源共享是RIS/PACS系統的發展的必然趨勢[1]。
2浙江醫院及三墩分院RIS/PACS系統的現狀
2.1浙江醫院RIS/PACS系統的現狀
浙江醫院從2000年開始放射科先后逐步將CR,DR,16層螺旋CT,數字胃腸、DSA等設備接入到科室級的DigitalPACS系統,到2007年的64層雙源螺旋CT、3.0TMRI、全數字化乳腺機、超聲機、電子胃腸機、口腔全景機等新型大型設備通過DICOM3接口標準與RIS/PACS系統相連,進行醫學影像擷取、傳輸、儲存和管理,構建了全院級FULL-PACS系統。各設備所采集的圖像傳送到應用于RIS/PACS系統的服務器進行存儲。本院RIS/PACS服務器有兩臺HPDL585服務器(2P,8G)連接EMCCX3磁盤陣列,這兩臺服務器支持雙機熱備,其中一臺宕機后另一臺服務器可以自動把服務切換過來。另有一臺HPDL380用做web影像傳輸,并連接HPMSA1000磁盤陣列。現總計存儲容量15TB。其中4TB用于在線無壓縮存儲,11TB用于近線壓縮存儲。現PACS系統每月的新增容量為壓縮300GB以上。RIS/PACS管理員定期把存儲影像定期拷貝至移動硬盤,離線存儲用做于異地備份。另有兩臺膠片打印機及一臺彩色打印機用于膠片按需打印。本院的RIS/PACS系統采用web-servise方式與醫院HIS,CIS實現了無縫銜接。CIS開出檢查申請把病人信息用電子申請單的形式傳至RIS/PACS系統,等病人檢查完畢,放射科醫生寫完并審核報告后把報告結果(圖像和文字報告)即時發至HIS,CIS。臨床醫生就可以查看病人檢查報告。不再需要去放射科查詢報告。真正實現了無紙化。
2.2三墩分院RIS/PACS系統的現狀
分院放射科現有一臺CT,一臺CR,一臺DR,一臺膠片打印機和一套科室級的mini-pacs系統。
3浙江醫院RIS/PACS系統區域影像設計
3.1建立區域影像中心的實現方式
建立區域影像中心,這是全院級RIS/PACS應用發展后的必然結果[2]。從區域影像數據中心就技術架構來看,主要可以通過以下兩種實現方式:基于模式下集中的區域性RIS/PACS和基于分布式醫學影像信息處理的模式。基于集中模式的主要特征是對共享交換的影像(圖像和報告)數據、索引信息都采用集中式在總院RIS/PACS服務器存儲、;各分支醫療機構通過頁面集中調用DICOM影像和報告。該模式對網絡帶寬要求較高,對存儲空間要求較大。
3.2現階段浙江醫院與三墩分院區域影像的設計
由于三墩分院是異地重新建設,所以現階段三墩分院放射科通過裸光纖專線直接接入到浙江醫院總院,利用總院現有RIS/PACS服務器端軟硬件系統,所有服務器軟件均使用總院的原有系統,具體集中式應用架構圖見圖1:
3.3浙江醫院與三墩分院區域影像的設計展望
隨著浙江醫院新分院的異地啟動建設,及西湖區周圍衛生服務站的合作加入,屬于典型的分布式應用系統。未來的浙江醫院區域影像中心必定會采用基于分布式醫學影像信息處理的模式。分布模式的主要核心思想是首先各分院按照自己的業務發展需求建設各自的RIS/PACS系統,然后各區域子系統采用統一的病人區域主索引,使區域內每位病人都有唯一的標識,使用病人的唯一的標識作為查詢條件通過服務器查詢總院影像中心[3];接著,根據查詢結果從對應的“文檔存儲表”提取影像信息文檔并解析;最后,根據解析清單信息去對應的RIS/PACS服務器提取DICOM影像和報告。總體網絡總拓撲圖見圖2。業務流圖見圖3。浙江醫院新分院建成后,放射科將會有4臺CT,2臺MRI,2臺數字胃腸機,10臺DR,5臺CR,1臺全數字乳腺機,1臺口腔全景機。根據規劃分院RIS/PACS系統采用數據庫服務器,應用服務器及客戶端的三層分布式體系結構。分開處理影像、系統應用和數據服務,從多個方面保證系統的高穩定性、易擴展性、易維護性;RIS/PACS系統數據庫服務器采用hp小型機2臺。分別跑RIS數據庫和PACS數據庫業務。這兩臺數據庫服務器支持雙機熱備,當一臺服務器宕機后,該服務器上的業務會在另一臺服務器上自動啟動。存儲采用EMC磁盤陣列,初步估計存儲總量10TB.RIS/PACS系統應用服務器采用hpG7服務器2臺。用于RIS/PACS系統應用服務。這兩臺應用服務器支持雙機熱備,當一臺服務器宕機后,RIS/PACS應用服務會自動切換到另一臺服務器上。RIS/PACS系統應用web服務器采用hpG7服務器2臺,用于調用發送RIS/PACS報告及影像至本院及總院的臨床各個客戶端。RIS/PACS系統區域影像中心采用hpG7服務器1臺。用于總院與本院查詢調用相互共享的影像及報告。總院及分院臨床各個客戶端統一采用集中模式調用RIS/PACS系統影像和報告。而總院及分院的放射科統一采用分布式模式調用RIS/PACS系統影像和報告。
4浙江醫院RIS/PACS系統區域影像設計存在的問題及今后實施改進的方向
4.1浙江醫院RIS/PACS系統區域影像設計存在的問題
(1)如果新分院是與總院不同廠商的RIS/PACS系統,要實現全面的數據整合是非常困難的。(2)區域影像服務器作為RIS/PACS系統的一種前端設備,與分院的RIS/PACS系統的聯系非常緊密,但區域影像服務器又是部署在總院的局域網中的,因而對區域影像服務器的有效進行維護與管理將是系統實現的一個難點。
4.2今后改進的方向
(1)新分院最好能用與總院同家RIS/PACS廠商提供的RIS/PACS系統,這樣就可以與總院的RIS/PACS系統無縫連接。(2)把區域影像中心服務器接入到醫院信息中心接入防火墻。且信息中心專員定期對區域影像中心服務器進行系統補丁升級及病毒掃描,并關閉一切與業務無關的網絡端口,如發現問題馬上解決。
5建設區域RIS/PACS系統的意義
(1)通過建設區域RIS/PACS平臺,打破了我院與三墩分院,西湖區周圍各個衛生服務站之間信息孤島的局面,實現病人檢查信息的長期保存和查詢使用,同時避免出現同一病人多次檢查無法關聯互訪的問題,保證數據長期使用。(2)方便高效的利用緊缺的三甲醫院醫療資源。隨著政府加大了對基層醫療機構的投入,我院三墩分院及西湖區各衛生服務站都購買了檢查設備,但資深的檢查診斷醫生則一直處于緊缺狀態。而大醫院的影像檢查設備不堪重負,通常要預約排隊等很長的時間。通過建設區域RIS/PACS平臺,就可以利用大醫院的優質的診斷資源,協助分院各基層醫療機構完成檢查,將基層的影像檢查設備充分有效地利用起來。同時又可以提高診斷質量。在基層醫療機構的檢查出現疑難問題的時候,無需轉診就可利用專家的能力實現高質量的疑難病癥診斷。大大提高了診斷的質量,同時減輕病人負擔。
6結論
區域影像建設工作是一項復雜的系統工程,所以必須按照整體規劃、分步實施的原則,必須充分考慮系統的復雜性和建設的長期性[4]。建成后,我們將充分發揮浙江醫院整體醫療資源的優勢,努力提升分院醫學影像診斷水平,為杭州老百姓提供更高品質的醫療服務。
參考文獻
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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。
中圖分類號:R445 文獻標識碼:B 文章編號:1005-0515(2012)2-320-01
中樞神經系統白血病(1eukemia of the centralnervous system,CNS―L)是白血病的并發癥之一,白血病細胞的髓外浸潤發生率為10%左右[1],常見于單核細胞系白血病亞型,因多種化療藥物不能透過血腦屏障,因此其成為白血病重要預后因素,適時準確對其評估和治療的意義重要,因其影像學表現復雜,累及的部位不同且臨床表現各異,累及腦實質或脊髓、中樞神經系統感染時,與其他腦腫瘤難以鑒別,本文介紹10例中樞神經系統白血病的影像學表現,旨在提高對該病的影像學診斷水平,現報告如下:
1 資料和方法
1.1 一般資料 選取我院2008年7月~2011年6月收治的10例中樞神經系統白血病患者的臨床資料,男性9例,女性1例,年齡在12~56歲之間,平均34.5±4.6歲,骨髓穿刺提示急性淋巴細胞性白血病(ALL)4例,急性髓性粒細胞白血病(AML)4例,慢性粒細胞白血病2例(CML)。患者經過多個療程的規范化治療后出現中樞神經系統癥狀,主要表現為頭痛、口角歪斜、視物模糊、雙下肢乏力等。
1.2 方法 患者均采用GE1.5T超導磁共振成像系統,掃描序列包括SET1W1TR450ms,TE14ms,FSET2WI TR4300ms,TE14ms,STIR2700ms,TE18ms,TI178ms,矩陣256×256,層厚5mm,層距1mm。增強掃描對比劑扎噴酸葡胺(GD-DTPA)[2],注射劑量為0.1mmol/kg,采用高壓注射器經肘前靜脈以2ml/s的流速[3],掃描參數與平掃T1W1一致。
1.3 統計學處理 應用SPSS13.0軟件進行統計學處理,計數資料以%表示,計量資料以(x±s)表示,均數和率比較分別采用t檢驗和x2檢驗。P
2 結果
10例中樞神經系統白血病其MRI表現見表1
表1 10例中樞神經系統白血病其MRI表現
3 討論
中樞神經系統性白血病可發生于急性白血病的任何時期,且任何病理類型的白血病均可發生,以急性淋巴細胞性白血病發病率最高,目前我國多采用1987年全國白血病防止研究協作會議制定的CNSL診斷標準[4],有中樞神經系統白血病的癥狀及體征,有腦脊液改變,排除其他原因造成的中樞神經系統相似改變。隨著影像學技術的發展[5],MRI應用到CNSL的診斷中,效果好。白細胞浸潤軟腦膜是CNSL的常見表現形式,占10~15%,是白血病經腦膜向蛛網膜下腔播散的結果。MRI提示T1W1為低信號[6],是白血病細胞浸潤軟腦膜引起滲出物積聚在蛛網膜下腔所致,增強后神經鞘膜強化,白血病浸潤腦實質有兩種表現,其中較常見的表現是腦白質受白血病細胞浸潤,MRI檢查病灶于T1W1片狀稍低信號,T2-FLAIR序列呈高信號,邊緣不清,占位效應輕,另一種為腦實質內單發或多發腫塊影像,主要是白血病細胞侵犯軟腦膜后沿血管周圍間隙在血管周圍延伸,破壞軟腦膜進入腦內形成的腫塊。結合病史,MRI檢查有助于對中樞神經系統白血病的診斷,對其進展及臨床療效有重要價值。
參考文獻
[1] 郭曉東,曹丹慶,蔡祖龍.中樞神經系統白血病的CT診斷[J].中華放射學雜志,2009,35(12):460―462.
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[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2016)07-0124-02
由于頸部解剖結構及其疾病種類復雜,因此頸部影像學一直是影像科教師教學的一個難點。頸部最主要的器官是甲狀腺,甲狀腺的影像檢查手段常用的有超聲、CT及MRI。如何把這幾種檢查方法在影像學生實習學習過程中結合起來,是影像科教師的關注重點。我院安裝了圖像存儲與通訊系統(picture archiving and communication system,PACS),而且現在把PACS系統應用于影像教學中,為影像教學工作提供了一種先進的教學手段[1] [2] [3] [4],取得了良好的教學效果。
一、基于PACS系統的頸部影像教學的構建
頸部影像教學PACS系統運行依托于醫院PACS系統的影像檢查,影像教研示教室安裝了多媒體投影系統及巨鯊84寸顯示屏,這兩臺設備均接入院內PACS系統,可以隨時查看、下載患者影像、臨床及病理資料,并且可以查看醫學影像診斷報告系統。
二、PACS系統在頸部影像教學中的應用
(一)積累了豐富的數字化教學資源、改進了教學手段
PACS系統具有強大的影像病例圖片存儲、傳輸等功能,可以搜集并積累豐富的影像教學資料,解決以往教學時存在的教學病例缺乏、教學影像資料殘缺易損毀等問題。[5]在進行影像診斷實習課時,教師及學生完全可以摒棄燈箱-影像圖片方式閱片,直接通過教學PACS系統,登錄信息檢索界面,輸入檢索條件。例如學生想查閱頸部影像,可以通過輸入病人姓名、檢查部位或檢查設備處輸入設備類型,這樣就可搜索到相應的頸部影像病例。學生通過PACS教學系統能夠閱讀到全面的影像信息,可對圖片進行一些簡單的后處理,例如對比度的調節、窗寬窗位調節、圖像測量、放大及簡單三維后處理等,這可以提高學生動手的能力,讓學生很快熟悉和掌握影像圖片的直接征象和間接征象,并且通過簡單三維后處理了解病灶解剖位置,激發學生主動學習的興趣。學生可以通過使用醫學影像診斷報告系統書寫診斷報告,向教學PACS服務器提交報告,教師使用教師工作站可調閱學生的診斷報告并審核,之后學生可查閱審核意見,從而逐漸熟悉書寫報告的一般規律,為今后進入臨床實習工作打下良好的基礎。教師亦可使用多媒體投影系統,將所講病例放大后講述其影像特征及診斷與鑒別診斷要點,使每一位學生都能清楚地了解教師的講解內容。
(二)結合現代教育手段及影像學技術解決頸部疾病影像學習的難點
頸部影像教學難點:1.頸部由咽、喉、食管、氣管、甲狀腺及甲狀旁腺等器官組成,間隙內還有豐富的淋巴結,對于剛接觸簡單影像知識的學生來說,頸部解剖結構抽象難懂,而影像教學PACS系統具備3D功能,可以讓學生自己多角度轉動以加深理解;2.頸部影像檢查最重要的器官是甲狀腺,甲狀腺疾病診斷是另外的一個教學難點。如何提高學生對疑難問題的認識是教學工作者的任務之一。PACS系統可以整合病人影像及病理信息,讓學生通過對甲狀腺疾病的超聲、CT及MR三種檢查圖像的綜合學習,了解疾病的綜合影像表現,并結合病理結果,對病變從生理、病理,影像及臨床表現有系統化的認識,這能鞏固課堂知識,提高學生的臨床實踐技能。
例如在實習中講述結節性甲狀腺腫:在PACS系統找出經手術確認為結節性甲狀腺腫的病例,講述其病理表現是在單純甲狀腺腫基礎上濾泡上皮反復增生與不均勻復原,伴纖維間隔及結節生成而形成,甲狀腺腫結節對周圍正常甲狀腺組織造成壓迫,在結節形成的后期逐漸形成纖維包膜,貯留性膠質結節的邊界尤為清楚;甲狀腺包膜由兩層被膜構成,與甲狀腺緊密相連,所以結節不易突破甲狀腺包膜(見圖1)。因此,在超聲圖像上表現為囊變多見、形態規則、內可見分隔,邊界清晰,多有暈環,可有鈣化,腫塊周邊及內部血流信號少,甲狀腺包膜不受侵犯(見圖2);CT表現為在正常甲狀腺組織內囊性、實質性或混合性占位,多為低于正常甲狀腺組織的低密度,部分看見包膜或分隔(見圖3);MRI表現為病灶T1WI呈混雜信號,T2WI為高信號和混雜高信號等,增強掃描實質部分不同程度強化,因為結節性甲狀腺腫常鈣化,呈結節、蛋殼或砂粒樣,所以MR圖像信號可以混雜不均;病灶邊緣清晰、規則,部分周邊可見完整的低信號包膜,與相鄰的腺外結構分界清楚,鄰近的氣管、食管及血管等結構主要表現為受壓、移位(見圖4、圖5)。由此可將結節性甲狀腺腫的病理、超聲、CT和MRI表現串聯起來,以這種思路講解甲狀腺疾病,既可使學生對病變的病理表現有全面的認識,又能使學生全面掌握各種影像學表現,便于學生掌握教學中較為抽象難理解的甲狀腺疾病。
三、討論
影像教學是應用各種影像設備展示出人體器官的正常狀況或者病變狀況,供學習者加以觀察、辨別與分析,所以,在教學中肯定會牽涉到諸多影像圖。一直以來,影像課始終是延續以往傳統意義上的閱片燈讀片,這種傳統教學方法展示出了其局限性的一面,往往難以達到預期的教學目的。比如,傳統影像圖加閱片燈的教學形式要求有大量圖片供教學用,由于資料較為有限而且保存比較困難,影像教師要耗費大量時間與精力來準備教學資料。教師在實習示教時,要么因為每一組學生的人數過多,以至于每個學生無法都看清膠片中的具體圖像;要么因為每一組的人數過少導致分組太多,教學任務不斷加重,進而影響到了教學效果。再加上膠片來源較為緊張,且膠片成本偏高,存放相當困難等因素,在影像教學中運用現代化設備PACS進行授課成為未來重要的發展方向。
通過應用PACS系統進行實習示教,學生們可以了解圖像的后處理技術,更利于診斷知識的學習。PACS系統實現了“熒光屏―照片”到“數字化圖像―顯示器”的轉變,學生們不僅能學到豐富的理論知識,也能熟練操作各種先進系統。PACS系統有利于學生自習和復習,通過計算機網絡,學生可以在閱片室自主學習,對沒有掌握的內容反復訓練,還可以在帶教教師指導下把感興趣的圖像用U盤等設備導出,自行鞏固復習。在實習教學中,教師和學生可充分利用PACS系統熟悉醫學影像診斷報告系統及PACS的操作,在診斷模板上填寫自己的診斷意見,包括診斷結果、影像學表現、鑒別診斷及診斷依據。教師在能夠利用PACS系統閱讀學生的診斷結果,并進行審核。這種全新的教學模式可顯著提高學生的操作技能和實踐能力。
我科影像教研室利用PACS系統進行影像教學已有一年,影像學專業學生通過這種方式培養,到醫院實習后,能很快頂崗操作。這種教學方式提高了學生的影像工作實踐能力,并培養了學生良好的工作習慣及濃厚的工作興趣,為學生未來走向影像工作崗位奠定了良好的基礎。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 袁峰,趙衛,張麗芳,等.教學PACS在醫學影像學見習教學中的應用[J].衛生軟科學,2013(2):99-100.
[2] 吳政光,浩純,歐景才,等.基于PACS的交互式CR影像教學系統的創建與應用研究[J].中國CT和MRI雜志,2007(3):35-37.
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
【關鍵詞】PACS 醫院 運用
PACS(Picture Archiving & Communication System)即醫學影像的存儲和傳輸系統,是利用現代計算機技術,網絡技術并應用與醫院業務的信息管理系統。它替代了傳統的醫學影像的存儲和管理方式,提高了醫院的運營效率。PACS系統收集現代醫學成像設備如MR(核磁共振),X線機,CT機等產生的醫學影像,通過網絡傳送給后臺數據服務器并保存,最后醫院醫生或者病人通過在線終端可以方便的查看到這些影像。醫院通過建設 PACS系統并與HIS系統對接,實現了整個醫院的業務的電子化,流程化,提高了醫院的經營效率,減少了運營成本。
1 PACS的簡介
隨著計算機技術,放射醫學技術,影像醫學技術,計算機網絡技術的不斷深入發展,PACS系統由原來的簡單單機版的mini PACS系統不斷發展,PACS系統不斷的擴大應用場景,現在的PACS已經是一個集圖形的采集,收集,保存,編輯,展示,分析的綜合應用平臺。PACS系統通過局域網將放射科,檢驗科,門診部等連接起來,為醫院的醫生,護士以及患者提供準確的醫學影像。PACS的基本結構包含了:醫學成像設備,PACS后臺服務器,圖像顯示設備,高速以太網。
1.1 醫學成像設備
醫學成像設備主要包括了現在醫院中廣泛使用的B超機,CT機,數字胃腸機,血液分析儀,放射科X線機等。這些設備通過使用DICOM標準接口與PACS后臺服務器進行圖像的提取和存儲。目前雖然大部分設備都支持了DICOM標準接口,但是還有很少的設備使用串口或者USB接口來于PACS后臺服務器通信,這需要第三方設備提供商開發對應的接口來連接到醫院的PACS系統中。
1.2 PACS后臺服務器
PACS后臺服務器是整個PACS系統的核心。目前PACS系統后臺一般包含了數據庫服務器,應用服務器,備份服務器。應用服務器上面安裝了系統的業務軟件,該軟件負責與醫學成像設備通信獲取醫學影像數據,與數據庫服務器通信負責醫學影像數據的存取以及備份管理,與圖像顯示設備通信負責醫學影像的傳輸。數據庫服務器是數據的保存平臺,可以保存和管理系統中的醫學影像文件和數據。在數據庫服務器上可以安裝大型數據庫管理系統。備份服務器主要管理大型的磁盤陣列來備份系統產生的大量圖像數據。由于現在圖像數據量的大小越來越大,如CT掃描片10MB、胸片20MB、DSA造影80MB等,而且為了保證系統7*24小時,需要大量的數據備份,以備異常的時候及時替換。
1.3 圖像顯示設備
圖像顯示設備主要包含了醫院中大量使用的普通PC機顯示器,高分辯影像診斷工作站以及各種嵌入式顯示設備。通過這些顯示設備可以高效的看到各種醫學影像,并通過圖像編輯軟件進行放大,縮小,編輯等各種操作。
1.4 高速以太網
為了保證醫院各種信息的傳輸,需要建議醫院的高速以太網局域網。對于小型醫院可以使用100M以太網,對于中型醫院可以使用光纖以太網,對于大型醫院可以使用高速以太網。
2 PACS系統應用
2.1 實現無膠片化管理
PACS系統實現了無膠片化管理,以前的圖像都是通過膠片保存,但是隨著醫院業務的發展,保存和管理這些圖像都需要投入大量的人力和物力。如果使用PACS系統可以讓醫院減少在這方面的投入,可以提高醫院管理圖像的效率,可以保證醫院業務的擴展。
2.2 提高醫院的工作效率和醫療質量
通過與醫院信息系統的連接,醫生可以通過PACS系統查詢病人的電子X片,CT片,不僅提高了工作效率,而且減少了人為誤差。病人可以通過PACS系統查詢的查詢到自己的體檢結果,可以對自己的病情建立檔案。檢驗科的醫生可以通過PACS系統高效的建立收集,檢驗,電子報告的一體化流程。
2.3 方便醫學科研和臨床診斷
在PACS系統中可以建立病人的圖像系統,幫助醫生分析這些病人的病情發展。醫院可以通過PACS系統幫助實習醫生通過圖像學習對病人病情的診斷,對醫學教學和科研提供了大量的原始一手資料。醫院可以通過PACS系統統計和分析大量的醫院影像,對各種病情提供典型圖像,對大量圖像來同時互相參照比較,對各種病情提供統計,查詢等功能,為醫生為本地的病人狀況進行分析。
2.4 實現遠程醫療,擴大醫院知名度
PACS系統可以幫助醫生之間進行遠程會診。在某個病人的病情需要各個專業的醫生會診的時候,各個醫生可以通過PACS系統獲取到病人的醫學影像,并進行診斷,討論,手動方案的選擇。醫院之間通過PACS系統共享數據,為國內外的學術交流,醫學科研交流等提供了良好的技術基礎。
3 總結
PACS系統可以實現醫學影像的無膠片化管理,可以幫助醫生高效的通過電子X片,CT片,定位病人病情,減少了人為誤差。隨著PACS系統與醫院信息系統的高效整合和集成,可以幫助醫院更加高效的運轉起來。但是PACS系統目前也存在一些問題,如需要所有的采集設備支持dicom標準或者類似標準,如需要提供醫院的電子掃描系統的質量來滿足PACS系統醫學圖像的高分辨率,如需要高清的圖像顯示設備來滿足醫生的診斷需要。不過,隨著計算機技術的發展,圖形圖像技術的發展,各種醫學設備的更新,構建醫院PACS系統的成本越來越低,越來越容易,更容易與醫院信息系統整合。
參考文獻
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2009~2011年收集72例有各種完整影像學檢查患者的臨床資料,年齡26~65歲,其中男46例,女26例,單純進行超聲檢查50例,超聲+靜脈腎盂造影12例,超聲+增強CT10例,均經手術病理或隨訪證實。
超聲檢查:所用機器西門子高端機512型,有相對疑難病例時,需兩名高年資有經驗醫師會診意見為準。
靜脈腎盂造影檢查:應用“低張輕壓法”靜脈腎盂造影,使用654-2藥物靜脈推入,使腎血管擴張,增加腎血管擴張,提高了腎實質及輸尿管顯示率。
CT增強檢查:經過平掃和增強掃描后,對CT橫斷面及多種重建后泌尿系統影像進行分析研究,由兩名有經驗醫師根據顯影情況進行評價分析。
結果
本組72例病例中:單用超聲檢查:①確定診斷:17例泌尿系統結石。15例單純性腎囊腫(穿刺或隨訪確診);②提示性診斷:3例膀胱腫瘤性病變(膀胱鏡證實),10例腎臟錯構瘤病變(手術或隨訪確診)。
8例腎臟分房囊腫或鈣乳囊腫聲像圖(隨訪觀察無變化)2例重復腎輸尿管畸形超聲+靜脈腎盂造影檢查:①輸尿管狹窄,或受壓,或走形異常至腎輕中度積水確診病例4例;②確診泌尿系發育異常5例;③炎性病變和無功能腎3例。
超聲+CT檢查:①8例腎臟腫瘤性病變。②2例提示性意見:腎實質內血管節段性缺血性改變。
討論
泌尿系統疾病是常見病,多發病,影像檢查在泌尿系統疾病譜的臨床應用中有舉足輕重的作用,它可以幫助我們甄別是否為泌尿系統疾病,是內科病或外科病,是急病還是慢性病,并對疾病有一定評估作用,對臨床進一步的有效處理起到指導作用。
超聲檢查優點:以價廉,性價比高,特別是無傷害,可隨訪反復檢查等為最大優點,可對泌尿系統疾病進行普查性檢查,對單純性泌尿系統結石,腎囊腫,典型腎錯構瘤因其有典型影像學表現,可以做出確定性診斷印象,而對于少量腎囊性出血性病變,腫瘤性病變,檢測腎功能狀態,腎實質節段性缺血性病變及輸尿管中段病變診斷應用有一定局限性,僅能做出提示性印象診斷信息,需結合其他影像學檢查手段利于疾病鑒別。需要特提到是超聲在泌尿系統占位性病變中檢出中發揮著重要作用,雖然對于病變良惡性性質鑒別存在一定局限性,隨著超聲技術的發展和診斷水平不斷提高泌尿系腫瘤的檢出率就臨床正確診斷率不斷上升2,近年來,開展超聲造影技術是較先進超聲技術,不僅能明確常規超聲檢查腎小占位,還可有助于良惡性鑒別。超聲造影檢查與CT增強相比3,具有輻射少,造影劑無毒性,可實時成像等優點。