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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(jì)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(jì)算設(shè)備及通訊網(wǎng)絡(luò),完成對(duì)圖像信息的采集、存儲(chǔ)、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(shí)和相關(guān)醫(yī)學(xué)圖像處理和計(jì)算機(jī)技術(shù)的最新知識(shí),尤其對(duì)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(duì)PACS系統(tǒng)及其相關(guān)技術(shù)有一個(gè)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(diǎn),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(jì)、醫(yī)學(xué)信息處理平臺(tái)的研制和開發(fā)打下必要的基礎(chǔ),同時(shí)其跨學(xué)科特點(diǎn)又非常有助于學(xué)生對(duì)所學(xué)各類知識(shí)的綜合與消化,有助于其知識(shí)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(qiáng)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(shí)的傳播與交流。本教材在總結(jié)多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,在上海理工大學(xué)“精品本科”系列教材建設(shè)項(xiàng)目資助下,綜合既有相關(guān)課程教學(xué)資料,并適當(dāng)補(bǔ)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(shí)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(qǐng)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(huì)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(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與圖像質(zhì)量和編碼效率的評(píng)價(jià)24 3.3常見的圖像編碼方式25 3.3.1統(tǒng)計(jì)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(shí)符UID48 4.3DICOM 3.0的思想、模型和相關(guān)術(shù)語50 4.3.1實(shí)體關(guān)系模型和信息對(duì)象定義50 4.3.2C/S模式和服務(wù)對(duì)象對(duì)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(chǔ)系統(tǒng)與技術(shù)95 5.1PACS常用存儲(chǔ)介質(zhì)與接口技術(shù)95 5.1.1PACS常用存儲(chǔ)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(chǔ)系統(tǒng)數(shù)據(jù)組織和應(yīng)用方式102 5.3PACS存儲(chǔ)架構(gòu)、數(shù)據(jù)保存與存儲(chǔ)產(chǎn)品選擇105 5.3.1PACS分級(jí)存儲(chǔ)架構(gòu)105 5.3.2存儲(chǔ)產(chǎn)品的選擇標(biāo)準(zhǔn)107 5.4PACS存儲(chǔ)發(fā)展新動(dòng)向109 第六章PACS系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)112 6.1PACS系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jì)基本支撐技術(shù)117 6.3.1分布對(duì)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(tái)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)126 6.4PACS控制器功能及設(shè)計(jì)131 6.5PACS可靠性保障框架體系的設(shè)計(jì)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(jì)140 6.6PACS的實(shí)施與系統(tǒng)評(píng)價(jià)141 6.7PACS系統(tǒng)的性能評(píng)價(jià)144 6.7.1系統(tǒng)性能分析和評(píng)價(jià)144 6.7.2系統(tǒng)效率分析和評(píng)價(jià)145 6.7.3圖像質(zhì)量相關(guān)的性能和評(píng)價(jià)146 第七章PACS網(wǎng)關(guān)的功能設(shè)計(jì)與分析149 7.1圖像獲取網(wǎng)關(guān)的功能與分析設(shè)計(jì)150 7.2PACS與HIS/RIS集成網(wǎng)關(guān)功能與設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)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(shí)現(xiàn)方法194 參考文獻(xiàn)195 |
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