医院放射科数字化发展的策略探讨
【文献标识码】 C 【文章编号】 1726-7587(2003)10-0959-02
21世纪是数字化和网络技术飞速发展的世纪。面临着医疗市场竞争的日益激烈，国内外各大医院都在进行全数字化、信息化和网络化改造，以提高医院的综合服务水平和诊治水平，随着PACS(医学图像存档与传输系统)逐步建立和完善，医院放射科将朝着数字化、网络化和无胶片化方向发展。
数字化放射科主要包括数字成像设备系统、数字化医学影像存储与通讯系统(PACS)和放射科信息系统(RIS)。其中，数字化成像设备系统是实现放射科数字化管理的必要基础。医院中CT、MRI、DSA等影像设备基本都已经具备数字化条件，然而使用频率最高，占放射学领域70%的普 通X线机却一直未能完成数字化革命。因此，如何更新目前旧的普通X线摄影设备，成了放射科数字化发展的主要瓶颈。与此同时，随着医学影像的飞速发展，医院放射科的图像数量急剧增加，一般每天要产生上千兆位的影像数据，医学影像工作者面临的主要问题也由成像技术本身转向如何管理并充分利用急剧增加的医学图像数据。
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1 两种管理模式的比较
传统的放射科胶片管理模式显露出许多缺点，国内外专家一致认为只有数字化图像管理才是唯一出路。两种管理模式比较，见表1。
表1 传统胶片管理模式与数字化图像管理模式的比较略
图像存档与传输系统(PACS)为实现管理模式的转变提供了条件。PACS是利用数字电子技术将数字图像信息用数据文件的形式保存在图像数据库中，供以后反复调阅。医务人员可以根据患者姓名、住院号、X线号、检查日期等方式同时检索同一患者图像，也可以根据检查部位、检查类型、病种类别等方式检索不同患者的图像，做横向比较，为科研、教学提供服务。因此，如何实现放射科数字化，提高医学影像质量，不断提高医院服务水平和诊治水平，成了现代化医院发展的共同课题，也给医院管理层提出了考验。因为在现存放射学领域，已经有CT、MRI、DSA和数字胃肠机等数字化医疗设备，而使用频率最高，占放射学领域70%的普通X线机却一直未能完成数字化革命。计算机X线摄影(CR)和数字X线摄影(DR)技术的出现，则为解决这一问题提供了两条有效的途径。
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2 计算机X线摄影(Computed Radiography)
CR是应用影像IP板替代传统的胶片/增感屏，再把存储于IP板上的X线信号用激光扫描转换成电信号并进行数字图像处理的一种技术。
IP的优点:由于IP的感光特性曲线是直线，因此灵敏度高、感光范围宽;感光速度可以调节;节省曝光条件。
CR的优点:(1)降低了曝光剂量，提高了图像质量。由于IP的灵敏度高、感光范围宽，可以在增加摄影条件宽容度的同时，减少摄影X线计剂量，使用CR的摄影条件可为传统摄影条件的1/2～1/5;而CR的数字图像处理功能则大大提高了图像质量，使其用拥有更加丰富、细腻的诊断信息。(2)节省人力、物力，提高工作效率。由于大大减少了传统拍片的胶片使用，减少了重拍、洗片，从而减轻了技术人员的工作量，同时减少了洗片机、药水、胶片的管理，从而提高了工作效率。(3)图像的数字化使CR为医院联网提供了数字平台。由于兼顾了图像质量和网络传递的要求，拥有标准的DICOM(医用数字通信协议)传输、DICOM存储、DICOM打印，使连接RIS(放射信息系统)和HIS(医院信息系统)非常方便，使PACS成为可能。(4)CR的价格不是很高，可以在现有的X线设备不做任何改装的情况下与其直接匹配，使机器升级换代，还可以多台机器共用一套CR系统，使用灵活，经济有效。(5)CR系统最具优势的特点是可为床边X线摄影提供稳定的高质量图像。目前国内各大医院床边急诊和监护病房(ICU)的X线摄影工作量约占全部普通放射摄影工作量的5%～15%，而DR系统目前仍无法进行移动性摄影。
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CR的不足:CR目前主要的不足是时间分辨率较差，不能满足动态器官的结构显示;IP板的老化、划伤以及异物和斑点造成图像质量下降;此外，CR只适用于摄影，不能用于透视。
3 数字X线摄影(Digital Radiography)
DR是利用平板探测器FDP接受穿过人体的X线信号，然后直接将这些信号转化成数字信号，送给图像处理系统。
FDP的优点:和传统的X线成像设备相比，FDP有以下的优点:(1)图像的空间分辨率高;(2)成像的动态范围大(可10倍于传统的系统);(3)余辉小，可做快速采集;(4)需要的射线剂量低。
DR的特点:(1)大大提高了图像质量，减低了曝光剂量。有资料显示:GE公司采用的碘化铯非拼接数字板拍片系统的DQE(量子捕获效能)高达60%以上(而传统的拍片系统的DQE只有20%左右)，对低对比度的观察能力提高了45%，得到相同图像质量的X线剂量节省达60%以上，胸片正位的拍片剂量只需1～3mAs。图像的动态范围提高了10倍以上。DR也有多种数字图像处理功能，经过不同方法的图像处理，可以满足各种不同的诊断需要。(2)DR除了跟CR一样能节省人力、物力，大大提高工作效率外，由于成像环节较少等原因，DR本身工作效率就高，有资料表明:GE的DR胸片系统的工作效率相当于2.6台普通拍片机的效率，完成胸片正侧位拍摄只需要2.18min，而普通的设备需要6.05min，图像从曝光到监视器上全屏显示只需要5s。(3)高DQE、低剂量和小余辉的特点，可使DR用于心脏机做快速高效的信号采集。(4)DR既能用于摄影又能用于透视。(5)可为医院联网提供数字平台(同CR)。
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DR的不足:一方面，DR系统较为固定，只能专机专用;另一方面，目前DR的价格较贵。这两方面的不足使得DR目前还不能普遍推广使用。
综上所述，CR系统是传统X线摄影数字化进程的必要过渡，DR系统是数字化放射科的必然发展。二者将会长期共存，功能互补，共同发展，符合目前我国多数医院数字化放射发展的现状。医院可以根据实际情况，适时推进放射科的数字化建设进程。
总之，随着CR、DR技术的不断完善和PACS的引入，特别是实时有源阵列平板式成像检测器的问世，远程医学和远程放射学逐步发展。数字图像代替X线胶片的趋势愈来愈明显，影像领域的“无胶片”时代即将来临，这些都将促使放射科实现“无胶片”化管理。
参考文献
1 戴建平.医学影像学的发展趋势与挑战.当代医学，2002，3:21.
, 百拇医药
2 陈炽贤.实用放射学.北京:人民卫生出版社，1998，137.
3 包爱国，田明，张强.数字化X线诊断设备概述.临床放射学杂志，2001，12:969.
4 祁吉.数字化X线摄影·现状与展望.中国临床医学影像杂志，1999，10(10):4-5.
5 曹厚德.21世纪的数字化医学影像技术.中华放射学杂志，1999，133(12):799-800.
6 Weatherburn GC，Bryan S，West M.A comparison of image reject rates when using film，hard copy computed radiography and soft copy images on picture archiving and communication system(PACS)workstations.Br J Radiol，1999，72(859):653-660.
7 Dalla palma L，Grisi G，cuttin R，et al.Digital vs conventional radiograˉphy:cost and revenue analysis.Eur Radiol，1999，9(8):1682-1692.
作者单位:350005福建医科大学附属第一医院放射科
(收稿日期:2003-09-22)
(编辑 刘娜), 百拇医药(涂占海)
21世纪是数字化和网络技术飞速发展的世纪。面临着医疗市场竞争的日益激烈，国内外各大医院都在进行全数字化、信息化和网络化改造，以提高医院的综合服务水平和诊治水平，随着PACS(医学图像存档与传输系统)逐步建立和完善，医院放射科将朝着数字化、网络化和无胶片化方向发展。
数字化放射科主要包括数字成像设备系统、数字化医学影像存储与通讯系统(PACS)和放射科信息系统(RIS)。其中，数字化成像设备系统是实现放射科数字化管理的必要基础。医院中CT、MRI、DSA等影像设备基本都已经具备数字化条件，然而使用频率最高，占放射学领域70%的普 通X线机却一直未能完成数字化革命。因此，如何更新目前旧的普通X线摄影设备，成了放射科数字化发展的主要瓶颈。与此同时，随着医学影像的飞速发展，医院放射科的图像数量急剧增加，一般每天要产生上千兆位的影像数据，医学影像工作者面临的主要问题也由成像技术本身转向如何管理并充分利用急剧增加的医学图像数据。
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1 两种管理模式的比较
传统的放射科胶片管理模式显露出许多缺点，国内外专家一致认为只有数字化图像管理才是唯一出路。两种管理模式比较，见表1。
表1 传统胶片管理模式与数字化图像管理模式的比较略
图像存档与传输系统(PACS)为实现管理模式的转变提供了条件。PACS是利用数字电子技术将数字图像信息用数据文件的形式保存在图像数据库中，供以后反复调阅。医务人员可以根据患者姓名、住院号、X线号、检查日期等方式同时检索同一患者图像，也可以根据检查部位、检查类型、病种类别等方式检索不同患者的图像，做横向比较，为科研、教学提供服务。因此，如何实现放射科数字化，提高医学影像质量，不断提高医院服务水平和诊治水平，成了现代化医院发展的共同课题，也给医院管理层提出了考验。因为在现存放射学领域，已经有CT、MRI、DSA和数字胃肠机等数字化医疗设备，而使用频率最高，占放射学领域70%的普通X线机却一直未能完成数字化革命。计算机X线摄影(CR)和数字X线摄影(DR)技术的出现，则为解决这一问题提供了两条有效的途径。
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2 计算机X线摄影(Computed Radiography)
CR是应用影像IP板替代传统的胶片/增感屏，再把存储于IP板上的X线信号用激光扫描转换成电信号并进行数字图像处理的一种技术。
IP的优点:由于IP的感光特性曲线是直线，因此灵敏度高、感光范围宽;感光速度可以调节;节省曝光条件。
CR的优点:(1)降低了曝光剂量，提高了图像质量。由于IP的灵敏度高、感光范围宽，可以在增加摄影条件宽容度的同时，减少摄影X线计剂量，使用CR的摄影条件可为传统摄影条件的1/2～1/5;而CR的数字图像处理功能则大大提高了图像质量，使其用拥有更加丰富、细腻的诊断信息。(2)节省人力、物力，提高工作效率。由于大大减少了传统拍片的胶片使用，减少了重拍、洗片，从而减轻了技术人员的工作量，同时减少了洗片机、药水、胶片的管理，从而提高了工作效率。(3)图像的数字化使CR为医院联网提供了数字平台。由于兼顾了图像质量和网络传递的要求，拥有标准的DICOM(医用数字通信协议)传输、DICOM存储、DICOM打印，使连接RIS(放射信息系统)和HIS(医院信息系统)非常方便，使PACS成为可能。(4)CR的价格不是很高，可以在现有的X线设备不做任何改装的情况下与其直接匹配，使机器升级换代，还可以多台机器共用一套CR系统，使用灵活，经济有效。(5)CR系统最具优势的特点是可为床边X线摄影提供稳定的高质量图像。目前国内各大医院床边急诊和监护病房(ICU)的X线摄影工作量约占全部普通放射摄影工作量的5%～15%，而DR系统目前仍无法进行移动性摄影。
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CR的不足:CR目前主要的不足是时间分辨率较差，不能满足动态器官的结构显示;IP板的老化、划伤以及异物和斑点造成图像质量下降;此外，CR只适用于摄影，不能用于透视。
3 数字X线摄影(Digital Radiography)
DR是利用平板探测器FDP接受穿过人体的X线信号，然后直接将这些信号转化成数字信号，送给图像处理系统。
FDP的优点:和传统的X线成像设备相比，FDP有以下的优点:(1)图像的空间分辨率高;(2)成像的动态范围大(可10倍于传统的系统);(3)余辉小，可做快速采集;(4)需要的射线剂量低。
DR的特点:(1)大大提高了图像质量，减低了曝光剂量。有资料显示:GE公司采用的碘化铯非拼接数字板拍片系统的DQE(量子捕获效能)高达60%以上(而传统的拍片系统的DQE只有20%左右)，对低对比度的观察能力提高了45%，得到相同图像质量的X线剂量节省达60%以上，胸片正位的拍片剂量只需1～3mAs。图像的动态范围提高了10倍以上。DR也有多种数字图像处理功能，经过不同方法的图像处理，可以满足各种不同的诊断需要。(2)DR除了跟CR一样能节省人力、物力，大大提高工作效率外，由于成像环节较少等原因，DR本身工作效率就高，有资料表明:GE的DR胸片系统的工作效率相当于2.6台普通拍片机的效率，完成胸片正侧位拍摄只需要2.18min，而普通的设备需要6.05min，图像从曝光到监视器上全屏显示只需要5s。(3)高DQE、低剂量和小余辉的特点，可使DR用于心脏机做快速高效的信号采集。(4)DR既能用于摄影又能用于透视。(5)可为医院联网提供数字平台(同CR)。
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DR的不足:一方面，DR系统较为固定，只能专机专用;另一方面，目前DR的价格较贵。这两方面的不足使得DR目前还不能普遍推广使用。
综上所述，CR系统是传统X线摄影数字化进程的必要过渡，DR系统是数字化放射科的必然发展。二者将会长期共存，功能互补，共同发展，符合目前我国多数医院数字化放射发展的现状。医院可以根据实际情况，适时推进放射科的数字化建设进程。
总之，随着CR、DR技术的不断完善和PACS的引入，特别是实时有源阵列平板式成像检测器的问世，远程医学和远程放射学逐步发展。数字图像代替X线胶片的趋势愈来愈明显，影像领域的“无胶片”时代即将来临，这些都将促使放射科实现“无胶片”化管理。
参考文献
1 戴建平.医学影像学的发展趋势与挑战.当代医学，2002，3:21.
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5 曹厚德.21世纪的数字化医学影像技术.中华放射学杂志，1999，133(12):799-800.
6 Weatherburn GC，Bryan S，West M.A comparison of image reject rates when using film，hard copy computed radiography and soft copy images on picture archiving and communication system(PACS)workstations.Br J Radiol，1999，72(859):653-660.
7 Dalla palma L，Grisi G，cuttin R，et al.Digital vs conventional radiograˉphy:cost and revenue analysis.Eur Radiol，1999，9(8):1682-1692.
作者单位:350005福建医科大学附属第一医院放射科
(收稿日期:2003-09-22)
(编辑 刘娜), 百拇医药(涂占海)