基于安徽省影像云的医用电子胶片应用探索

徐志鹏，李传富，汤岚凤，张玉妹，尹延鑫，武红利

(1.安徽中医药大学，安徽 合肥 230038；2.安徽中医药大学第一附属医院，安徽 合肥 230038；3.安徽影联云享医疗科技有限公司，安徽 合肥 230038)

目前，我国的医疗资源存在着严重的分布不均衡的问题，优质的医疗资源大多集中在三甲医院，而基层医院相对来说比较落后，这就使得看病难、看病贵等社会问题日益突出[1]。为解决这一矛盾，2017年4月26日，国务院办公厅发布《关于推进医疗联合体建设和发展的指导意见》，引导医疗卫生工作重心下移和资源下沉，加快推进实施分级诊疗，推进医疗联合体局面的形成，实现 “让数据多跑路，群众少跑腿”[2]。

2018年，国务院办公厅为促进“互联网+医疗健康”发展而提出了指导意见[3]，伴随着“互联网+医疗健康”的改革浪潮和分级诊疗工作的落实，远程放射学也在逐步推进，而医用电子胶片在远程放射学中起到了至关重要的作用，医用电子胶片能够为患者实现本地就诊、申请远程影像诊疗的功能，具备实现区域化影像检查互联互通，检查结果互认等作用，从而逐步成为影像放射学科的研究热点。本文基于安徽省影像云的医用电子胶片的建设现状与问题进行研究探索，为进一步推进医用电子胶片建设和分级诊疗工作发展提供参考。

1 安徽省影像云医用电子胶片背景

为了积极响应国家文件精神和政策要求，安徽省卫生健康委员会于2017年5月26日正式下文成立安徽省医学影像专业医疗联合体。影像医联体作为安徽省影像专家的业务团队，一直致力于安徽省医学影像信息化建设[4]。为了实现省内医疗资源合理分配，促进优质医疗资源下沉，推动全省影像工作互联互通，在安徽省卫健委的领导和影像医联体的组织下，安徽省影像云应运而生。截至2019年10月底，安徽省影像云已联网医院1218家，占安徽省影像云可联网医疗机构的79.02%，开展影像远程诊断会诊82.1万例，存储影像数据392.8万例。 在安徽省影像云取得一定成效后，为进一步实现全省影像检查数据互联互通和影像检查结果互认，安徽省影像云医用电子胶片于2018年12月开始进行免费试点推广。

医用电子胶片的概念于2015年3月首次提出[5]，但目前“电子胶片”或“云胶片”尚缺乏一个明确的定义，目前市场上电子胶片的呈现形式也不尽相同。图像格式既有专业的DICOM格式，也存在普通的非DICOM格式(如JPG)；图像内容可以是常规扫描图像及其后处理图像，也可以是经过图像排版之后的“胶片”样式图像组合，即电子化的胶片。对于医用电子胶片的图像格式和内容，目前也缺乏一个明确的规定。但医用电子胶片的基本用途是用于影像诊断或指导临床治疗，针对这些需求，医用电子胶片应当具备测量病变位置大小、显示不同组织结构、对上下层面进行连续观察等功能，有时还需要能够对检查图像进行后处理。

所以从临床实际使用角度出发，结合DICOM图像其显示图像质量高、传输不失真和速度快等特点[6]，安徽省影像云医用电子胶片本质上是一种以DICOM格式进行存储的影像胶片，通过将常规扫描图像及其后处理的图像存储在安徽省影像云服务器，医生或患者可通过各种终端设备浏览这些图像。

2 医用电子胶片应用意义

2.1 满足政府医疗体制改革发展的需求

开展医疗卫生体制改革，推动实现医疗资源下沉，降低医保基金负担，解决“看病难、看病贵”问题成为当前医改的主要目标[7]。但要真正有效地实现医疗资源下沉，加快推进实施分级诊疗，需要借助开展远程影像诊断或远程影像会诊这一信息化技术手段，而全面实现医用电子胶片服务是开展远程影像诊断的技术基础。

“互联网+医疗健康”在医学影像领域的终极目标是实现“互联互通、报告互认”，其中“报告互认”又包括避免重复检查，减轻医保基金的负担，减少医保费用的支出等重要指标，医用电子胶片的使用可在一定程度达到上述效果。

2.2 满足医院节省影像检查成本的需求

国家基于“十三五”规划纲要和“健康中国2030”规划纲要对医疗改革工作提出了具体要求[8]，降低医学影像大型检查费用、减轻医保基金负担成为当前医改工作中的一项重要目标，其中“耗占比”将作为量化的考核指标，对于减轻影像检查的耗材使用具有重要的作用[9]。

为了降低影像检查“耗占比”，各地医院对于影像检查的胶片耗材也提出了新的要求。安徽省卫健委，物价局和人社厅共同发布了“关于调整影像检查收费”的文件，把影像检查的胶片耗材从过往物价标准中的“除外内容”变成了“项目内涵”，即医院的影像检查科室不再允许根据胶片用量额外收取影像检查的胶片费用[10]。

为此，各级医院为了应对这一形势，或采取不提供患者胶片的策略，或是将检查图像压缩，再或是采用成本更加低廉的纸质胶片，在降低了影像科室“耗占比”的同时，客观上也带来了一个“胶片”质量下降的问题，而开通医用电子胶片服务则是解决这个问题的最有效途径。

2.3 满足医生和患者开展远程医疗的需求

随着“健康中国2030”国家战略的逐步实施，推动发展“互联网+医疗健康”工作已经成为全国各地医疗卫生领域的一项重要工作。远程医疗作为一种新兴的医疗服务模式已逐渐被政府、医疗机构、医生和患者及其家属所接受[11]。远程影像诊断和会诊在远程医疗中有着重要的地位，未来将会成为影像科医生日常工作的重要组成部分。目前这些远程影像业务的开展主要来自于医疗机构的需求，但随着“互联网+医疗健康”工作的推进，远程医疗模式渐入人心，患者也将对远程影像业务提出需求。故开展医用电子胶片服务将成为医生和患者的共同需求。

3 医用电子胶片应用可行性分析

3.1 PACS系统的发展与完善

随着数字化影像技术以及医学影像检查设备和技术的发展，PACS系统在最近几十年发展迅速，从一开始的单台工作站，逐步发展成为科室规模、医院规模直至当前区域规模的PACS。基于移动互联技术、云计算与云存储技术的日渐成熟，云PACS得以发展并投入实际应用中。医用电子胶片基于云PACS以其特定的DICOM格式进行存储，在区域化远程医疗过程中更方便传输和使用，能够更好地融入区域医疗信息化平台[12]。

3.2 医生阅片习惯的发展变化

由于国内PACS的不断发展及其普及应用，影像科医生和临床医生的阅片习惯也逐渐发生了变化，经过多年的工作实践，医生已经习惯于在专业的医用显示器上阅片[13]，相对于传统的“胶片+观片灯”阅片模式，医生在电脑上阅片效果更好、效率更高。DICOM格式的图像不仅可以随时放大缩小、调整窗宽窗位，还可以快速准确地测量病灶的大小，CT值等影像特征参数，还能够方便地比较CT或MRI等断层扫描的连续层面的图像，更加方便病变的判断和分析，这是传统胶片阅片模式难以实现的。

3.3 医学影像受检者的观念变化

伴随着各地医用电子胶片服务试点工作的开展，包括患者和健康体检者在内的影像学受检者的观念也逐步发生了变化。以往受检者在检查之后存在留存胶片作为检查凭证的惯性思维，尤其是中老年群体；现在通过医用电子胶片和院内影像系统，医生和受检者也能够在移动电子设备上获取检查数字化影像资料。

相对于院内诊疗，传统胶片在跨院诊疗和异地转诊方面还是存有一定优势，但传统胶片在转诊过程中存在污损和丢失的风险，将会在一定程度影响诊断效果[14]，而且对于MRI和CT检查或者一些复杂的病例而言，一张或几张胶片所承载的信息往往不够[15]，在转诊至其他医院后，患者又会被要求重新受检，造成资源浪费的同时也增加了患者的就医负担。

虽然传统胶片面对全新的诊疗环境已稍显滞后，但要彻底改变影像检查受检者的观念，全面接受医用电子胶片服务，不仅需要时间，还有大量的工作要做。

3.4 医院建设发展的需求变化

随着国内医疗卫生体制改革工作的不断深入，特别是为了适应医疗资源下沉发展的需求，县级及县级以下医疗机构通过医共体建设，全面整合乡镇社区医院资源；县级以上医院通过紧密型医联体建设，在全省各地建立分院，形成各种以大型医院为龙头的医疗集团。这种通过将分布在不同区域的医疗机构整合到一起的做法，有效地实现了医疗资源下沉，但同时对医疗机构之间的信息互联互通需求也更加急迫和明确[16]。

3.5 国家相关政策法规的支持

要开展区域化的医用电子胶片服务，还需要国家政府政策层面的支持，截至2019年10月底，包括安徽省在内全国绝大多数省市尚未出台明确的政策确定医用电子胶片收费标准。

从部分出台了医用电子胶片区域政策的区域运行情况来看，以浙江省为例，医用电子胶片运行情况不容乐观[17]。一方面是由于医用电子胶片定价过高，与当前医改降低大型影像检查设备的运行成本相违背；另一方面，市场的无序竞争导致不同厂家各行其是，与信息化建设为实现“互联互通，报告互认”的最终目标相冲突。但基于安徽省影像云的医用电子胶片建立在安徽省影像检查数据互联互通的基础上，能够确保安徽省医用电子胶片在跨院诊疗过程中的报告互认。

4 安徽省影像云医用电子胶片的设计与实现

4.1 安徽省影像云医用电子胶片架构

安徽省影像云医用电子胶片的架构设计如图1所示。整套系统采用分布式部署方式将医用电子胶片系统分为医院前置机集成子系统、云端影像信息索引子系统、云端影像数据存储子系统、客户端图像浏览服务子系统、数据安全管理及控制子系统。

(1)医院前置机信息集成子系统：即部署在医院前置机上的信息集成门户系统，用于集成医院内部信息系统的相关信息，同时响应来自院内院外的用户请求。在安徽省影像云平台已部署的1000多家医院基础上完善系统功能，适应分布式数据存储的特殊需求。

(2)云端影像信息索引子系统：用于保存所有医院影像检查的关键信息，并对相关信息进行处理，以便及时响应用户的查询需求，并根据查询需求确定相应用户检查对应的医院及其数据存储所在的网络地址。

(3)云端影像数据存储子系统：采用对象式存储的方案，存储和管理集中保存到云端的大容量影像检查数据，并根据系统需要，随时调取相关检查数据，提供给客户端图像浏览服务子系统。

(4)客户端图像浏览服务子系统：根据云端影像信息索引子系统提供的信息，获取相关客户的影像检查关键信息列表，并根据其数据存储所在的网络地址获取相应的检查图像数据，并以满足专业阅片需要的格式显示。

(5)数据安全管理及控制子系统：根据系统的应用推广需求，管理和控制用户的数据访问权限，确保患者医疗健康数据的安全。

通过各个子系统的相互耦合，在医院内部署医用电子胶片Gateway系统，从而建立了医院和影像云端医用电子胶片系统的数据通路，实现区域化影像数据互联互通和报告互认的信息化医疗服务。

图1 安徽省影像云医用电子胶片系统架构

4.2 安徽省影像云医用电子胶片建设现状

在安徽省卫健委的领导和推动下，安徽省影像云目前已实现了全省医疗机构约80%的联网率，基本实现了全省影像数据的互联互通，在此基础上，省内影像检查报告互认成为可能。自2018年12月22日推行医用电子胶片试点工作以来，截至2019年10月底省内已有94家二级以上医疗机构开展免费试点工作，累计医用电子胶片下载总量近7万条，随着医生和患者对医用电子胶片的逐步接受和认可，预测未来还将以平稳上升的趋势继续增加。

从安徽省二级及以上开通医用电子胶片试点的医疗机构使用情况来看，医用电子胶片服务开通初期，受检者在关注公众号后，在收到通知时需二次点击方可获取医用电子胶片，并受到初期宣传推广力度低影响，导致初期开通医院数量及医用电子胶片使用量不多。2019年9月，医用电子胶片获取流程调整，受检者在收到通知的同时自动获取医用电子胶片，随着省内医用电子胶片宣传推广工作的展开以及医生患者对于医用电子胶片的逐步了解，开通医用电子胶片医院数量、医用电子胶片获取量持续上升，见表1。

表1 安徽省二级及以上医疗机构医用电子胶片使用情况

具体到安徽省单家医院医用电子胶片使用情况，以安徽中医药大学第一附属医院为例，近半年来医用电子胶片获取量在影像检查量中的占比也在平稳上升，2019年5月电子胶片占比为2.57%，同年10月上升至4.61%。

5 安徽省影像云医用电子胶片的不足与建议

5.1 存储与传输需进一步优化

一直以来，医用电子胶片的发展受制于图像存储。由于采用了图像质量高、传输不失真的DICOM格式的图像，海量医用电子胶片的存储和传输效率往往难以得到保证，故在数据的存储上安徽省影像云平台采用了云存储技术。其中Hash算法作为影像数据云存储的关键技术，通过对医院影像文件和目录的分级分散处理，从而使影像数据均匀地分布在不同的服务器上，避免集中在同一目录内，在医生或者患者使用影像数据需要调阅时，只需在系统中输入关键信息，即可通过此信息在云存储服务器中找到所在目录，从而快速确定文件所在位置。采用Hash算法的优势在于，随着院内和云端医用电子胶片数据快速增加时，在提升了医用电子胶片索引效率的同时，也保证了医用电子胶片在云储存中的访问速度[18]。

在解决医用电子胶片存储问题的基础上，随着5G时代的到来，医用电子胶片也将迎来新的变革。由于云储存模式的存在，在医用电子胶片的传输过程中对网络带宽的要求也大大提高。目前使用的4G通信网络传输，对于信息字节较大的DICOM格式文件，在传输时也会出现信息传输不连续、不清晰、不同步的情况，从而在一定程度上影响医用电子胶片的使用体验感。而随着5G通信技术的推广，基于其速度快、频谱宽和低时延的特性，可以充分缓解目前4G通信技术下的数据传输问题[19]。

5.2 相关行业标准与法规亟待建立

目前安徽省乃至全国对于医用电子胶片普遍缺乏规范的行业标准，医用电子胶片的技术标准、服务规范、存储要求、准入制度、收费机制等方面的标准需要由政府主导制定，应由行业协会和专家提出建议，医院和相关企业依规操作共同参与商定。从医用电子胶片的长远发展来看，除了标准规范的制定外，还需政府出台相关法律法规，以便相关部门对医用电子胶片市场进行监管，确保医用电子胶片的保真保速保安全，在保证图像质量的基础上保证患者隐私安全，在保证图像安全性的基础上保证传输速度，才能促进医用电子胶片行业的良性发展[20]。

6 安徽省影像云医用电子胶片展望

针对安徽省影像云医药电子胶片目前的不足，并结合未来安徽省影像云互联互通建设程度，可对安徽省影像云医用电子胶片的推广应用提出三个阶段的规划。

第一阶段，患者授权方式：通过患者用户自主扫描的方式，将影像检查数据上传至安徽省影像云平台，医生在获得患者授权后通过客户端调阅存储于安徽省影像云平台的影像报告和影像资料，实现最基本的互联互通。

第二阶段，医生授权方式：在实现全省大部分医院互联互通的基础上，通过对医院医生执业医师资质的确认以及授权，授权医生直接调阅安徽省影像云平台上存储的该患者影像检查数据，实现医联体或医共体范围内的互联互通。

第三阶段，医院授权方式：在实现全省医院互联互通的基础上，通过对医院资质的确认以及授权，授权医院的医生在客户端上直接调取患者以往的影像检查数据，实现全省范围内的互联互通。

当以上阶段依次实现后，基于安徽省影像云的医用电子胶片能够实现各级医疗机构与患者间的医疗信息共享、报告互认，避免患者的重复检查和医生的重复工作，进一步推进安徽省分级诊疗工作的落地。