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期刊论文

基于医疗信息交互技术的区域医学影像平台的构建

时间:2016/9/14 14:37:09  作者:his2000.com  来源:his2000.com  查看:0  评论:0
内容摘要:2015年3月国务院办公厅印发的《全国医疗卫生服务体系规划纲要(2015—2020年)》,提出建立区域医学影像中心,发展专业的医学影像机构,推动建立“基层医疗卫生机构检查、医院诊断”的服务模式,提高基层医学影像服务能力。山东省医学影像学研究所作为一所具有独立法人资格的专门从事医学...

2015年3月国务院办公厅印发的《全国医疗卫生服务体系规划纲要(2015—2020年)》,提出建立区域医学影像中心,发展专业的医学影像机构,推动建立“基层医疗卫生机构检查、医院诊断”的服务模式,提高基层医学影像服务能力。山东省医学影像学研究所作为一所具有独立法人资格的专门从事医学影像诊疗的三级甲等专科医疗机构,依据纲要规划,结合医学影像诊疗特点,提出了利用现有影像设备资源、依托信息技术,建立区域性影像检查中心,实现分级分层次的远程医学影像诊疗及资源共享的发展目标。 为实现这一目标,我们基于医疗信息交互技术(HIE),遵循DICOM、IHE、HL7相关标准,构建了区域医学影像平台。


1 需求与目标


1.1 分层级的影像远程会诊、诊断


会诊指多个医生共同诊断疑难病症,远程影像会诊一般是指提交会诊申请的医生与接收会诊的医生通过医学影像资料共同诊断疑难病例。远程影像诊断指医生异地对患者检查的影像出具诊断报告。两者在概念和操作方式上有所区别,前者针对基层医院有诊断医生的情况,仅对疑难病例的提供会诊意见;后者为基层医院提供所有或某一类的影像诊断服务,不需要当地影像科医生。分层级要求实现省、市、县三级诊疗模式,通过影像平台实现会诊资源的调度分配。


1.2 区域影像共享


在不改变医疗机构原有PACS/RIS系统的前提下,在联网医疗机构内实现异地跨机构调阅图像及报告,解决信息孤岛导致的资源不能共享的问题,实现医学影像学检查资料互认,降低重复检查率。


1.3 PACS/RIS云服务


针对基层医院信息化投入不足,无PACS/RIS系统的现状,通过平台提供PACS/RIS服务,整合资源,节约投资。


1.4 与其它信息平台的数据交互


遵循HIE交互规范,实现同区域内的其它临床信息平台互联互通。实现以患者为索引,调阅其病理、检验、电子病历等信息,为影像学诊断提供更多信息并验证影像诊断结果。为质量控制提供诊断符合率的评价依据。


1.5 影像报告的结构化


当前RIS存储的影像诊断报告中影像描述及诊断结论都是由文本构成的,即非结构化数据,计算机无法理解,而这些文本中的数据恰恰是临床观察和临床研究与分析所需要的。按照DICOM 标准中有关结构化报告的定义以及每一个病种的临床专家共识,应用结构化报告模板结合图像智能处理技术,将描述性的诊断术语转换成结构化数据,为临床研究提供可用数据。


2 技术实现


选择国家卫计委信息平台的建设指南推荐,符合国际技术解决方案和信息标准的HIE方案,按照IHE标准框架连接各医疗机构及其它信息平台。本着不改变联网机构的原有信息系统架构,强调互操作性的基本原则,向医院原有的各业务系统和信息系统等提供接口,使其与医院信息平台实现对接,继承已有的数据资源和服务,最大限度的减少重复性建设。


2.1 系统框架


系统中心端采用企业服务总线(ESB)进行协议的转换以及消息的转化,对外提供非IHE标准数据接口和标准IHE接口(见图1)。非IHE标准接口面向PACS/RIS系统不便维护或没有PACS/RIS系统的基层医院。非标准数据采用网关转换为标准数据后传输至平台。实现方式如下:将含有网关功能的前置机部署在基层医院。前置机一端通过内网与医院内PACS或影像设备相连,另一端通过互联网VPN方式与平台中心端连接。通过前置机影像转发方式将会诊影像提交至平台,当平台收到提交影像时,通过DICOM图像提取患者基本信息,在平台的web界面中生成一条会诊记录,会诊发起人登陆web界面,补充患者信息及病史。平台中心端收到提交会诊者发起的会诊请求后,将相关信息转至内部PACS/RIS, 根据权限分配给不同级别的相关会诊专家。除满足基层医院远程会诊的需求外,此架构还实现了为基层医院提供PACS/RIS云服务的功能,通过管理权限设置,分配不同机构,不同人员相应的权限和存储空间。


对于可以进行标准化通信的医疗机构,如地市级医院或其它床信息平台,其PACS/RIS系统符合标准或能进行改造, 则按照标准数据模式直接注册至ESB,使之成为影像共享平台的一个分布式影像中心。通过交叉索引,将影像文件留在医疗机构本地的存储,仅上传索引文件至影像中心注册。客户终端向XDS-I注册中心查询,影像文件由分影像数据源提供调阅。这样避免影像数据的重复存储,降低了对网络带宽的需求。


基于医疗信息交互技术的区域医学影像平台的构建
图1 系统架构图


2.2 注册服务


其它系统接口通过web service方式向ESB注册其服务,当其系统需要使用平台服务时,ESB也通过web service方式提供服务。平台按照IHE 患者交叉索引(PIX)框架,通过建立患者主索引 (Master Patient Identifiers,MPI)实现患者信息向平台中心端的注册,形成患者的PIX和对应的区域唯一MPI。兼顾各医疗机构的ID和区域唯一索引,不去改变原有患者和报告在医疗机构的ID,有利于资料的关联和使用。主索引服务的架构如图2所示。


基于医疗信息交互技术的区域医学影像平台的构建

图2 患者主索引服务架构图


该服务架构既支持PIX(患者ID交叉索引)的Comsumer,还支持PDQ(患者基本信息查询)的Comsumer。在Server端兼顾PIX Server和PDQ Server,其对于标准的兼容性更佳。符合IHE规范的产品需要和该服务进行通信,采用PIX规范或者PDQ规范均可兼容。


2.3 跨机构文档共享


应用IHE定义的医疗文档交换技术框架文件XDS(Cross-Enterprise Document Sharing)以及医疗影像信息共享交换的技术框架文件XDS-I(Cross-Enterprise Document Sharing for Images)实现不同机构间影像与临床信息的共享及调阅。按照上述文件定义的有关医疗信息的目录注册(Registry)、存储池(Repository)、文档/影像信息源、文档/影像信息使用者等功能接口和流程模块,按照图3所示,为不同医疗机构信息系统通信、信息共享交换提供技术规范。


基于医疗信息交互技术的区域医学影像平台的构建

图3 跨机构文档共享架构图


该架构核心是分布式存储和集中式影像文档索引,该架构减轻了平台数据中心建设成本和系统压力,并能充分使用医疗机构原有影像信息系统。除了医学影像分布式存储之外,医疗文档一般也采用分布式部署,即拥有“影像文档源”的医疗机构部署自己的“文档存储池”。


对于不能满足与XDS-I接口要求的PACS系统或者PACS浏览客户端,平台服务端提供PACS Server,支持与XDS-I相关的所有功能。原有的非标准PACS系统可以通过图像转发的方式将数据汇总至PACS Server,由PACS Server负责与医院信息平台交互。客户端HIE平台集成了WEB浏览工具,可以使用该标准DICOM WEB浏览终端调阅HIE平台影像,并能进行传统PACS客户端的所有操作。


2.4 影像诊断报告结构化


DICOM3.0中给出了结构化报告的定义,它同DICOM影像实体一样,遵从“病人—检查—序列—实体”的层次架构的原则,所有与DICOM相关的服务类均可以套用在SR对象定义(IOD)上,如查询(query),下载(retrieve),存储(storage)等。应用可扩展的标记语言(XML)形成诊断报告,并建立诊断报告模板。模板内容按照单病种医学影像专家共识或指南建立。对关键影像、诊断描述、测量数值、诊断结果建立相应的数据库。整个流程通过HIS发起,平台根据检查部位及检查目的设立与HIS信息的对应表,通过RIS驱动,以图像后处理为核心技术,结合诊断医师的主观诊断实现报告结构化,流程如图4所示。结构化报告形成后,以CDA文档形式存储至报告库,并通过ESB与其它临床信息系统进行交互。


基于医疗信息交互技术的区域医学影像平台的构建


图4 结构化报告流程图


3 应用效果及结论


平台的建设体现了以医学影像诊疗为核心,系统间采用“松耦合”连接方式,强调互操作性的原则。影像传输和患者信息由于采用了前置机网关转换方式,基于Internet网连接,无须对基层医院对设备或系统进行改造,增加了医院联网的积极性,在较短的时间形成了一定的规模。影像分中心采用了交叉索引调阅影像模式,减少了影像的传输量与存储压力。与临床其它信息系统的接口通过ESB服务的方式来实现,根据需要进行数据的检索、调阅,避免了数据的集中存储带来的问题。


目前,基于前置机网关模式,实现了同23所基层医院直连的远程会诊;通过标准数据注册的方式实现了与两个外省地区的区域医疗平台对接,建立了跨平台的远程会诊;与1所医院的建立了远程诊断的模式;为某地区的21所社区医院提供了的PACS/RIS云服务;通过与山东省临床医学数据平台的对接,实现了已患者为索引的电子病历调阅;按照临床指南,完成了冠状动脉CTA、主动脉CTA、前列腺MR检查的报告结构化;应用数据库查询检索技术为山东省医学影像质控中心提供了医学影像实时质控的工具;利用DICOM SR标准完成了CT检查患者的辐射剂量分析的研究。区域影像中心的功能已基本实现。


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