1.1 醫學影像數位化
西元 1895 年德國物理學家-侖琴(Roentgen)博士首次發現 X 光的產生 方法，並應用在醫學領域，穿透體表以偵測人體結構和疾病以來，許多新 科技與技術被應用在臨床。隨著科技的發展，醫學影像的品質由傳統增感 屏攝影技術，逐漸有透視 X 光攝影、血管造影檢查、超音波掃描檢查、電 腦斷層檢查、核磁共振掃描等高科技儀器設備加入輔助臨床醫療的服務行 列，提供醫師更精密、仔細的臨床診斷輔助。(郭金順，2007)
數位式放射線的概念於 1986 年在 RSNA(Radiologicak Society of North America)被提出後，即逐漸發展出以電腦螢幕來取代 X 光片及看片箱。近 年來傳統 X 光片也由增感屏攝影技術，藉由資訊科技發展轉換成數位攝影 (digital radiography，DR)之技術，從此醫學影像進入了數位化時代！
因為資訊科技的進步，醫學影像攝影技術種類愈來愈廣泛，衍生而來 的即是大量醫學影像的產生；如何更有效率的管理檔案資料，對管理階層 是一大難題。面對資料量龐大的醫學影像，如何有效管理這資料成為各級 醫院所共同關心的議題(郭金順，2007)。醫學影像電腦化是解決影像管理
問題的主要方法，因此學術界與實務界認為 PACS 之建置是解決此問題的 最佳方案(李三剛等，1994)。Huang (2000)、Becker 及 Arenson(1994)等三 位學者均提出如何將影像數位化，為建置 PACS 首要工作，並提出如下三 種獲取數位影像之方式：
1.直接式數位資料傳輸(Digitization Data Transmission)
電腦放射線攝影(Computed Radiography,CR)及直接放射線攝影(Direct Ray,DR) 取 代 一 般 傳 統 X 光 攝 影 使 用 之 底 片 增 感 屏 攝 影 (Film-Screen Combination)技術，與電腦斷層、磁振造影等設備相同，直接將影像數位 化，透過網路介面影像資料傳輸至伺服器或其他儲存設備。
2.畫面擷取(Image Grab)
傳統檢查設備、未支援網路介面功能(如：舊型 CT、MRI)設備或具有 類比訊號(Analog)輸出之檢查設備等，經由類比訊號透過類比-數位訊號轉 換器(Analog to Digital Converter), 將畫面訊號(類比訊號)轉變成數位影像 資料，再傳輸至伺服器或其他儲存設備。
3.X 光片掃描(Film Digitize)
透過掃描器將 X 光片掃描成數位影像資料，再傳輸至伺服器或其他儲 存設備。
1.2 醫學影像儲傳系統(PACS)之定義
醫學影像的儲存與管理的說法在開始並不一致，有些學者稱之為醫學 儲 傳 系 統 (PACS) 或 影 像 管 理 傳 送 系 統 (Image Management and Communication System；IMACS)(Mattheus, 1992)。Mun(1992)提出觀點為
「結合醫學影像儀器、儲存等相關設備，經由網路傳送以達到放射科提供 診斷決策支援功能之服務」。李三剛等學者(1994)將其定義為「影像之處 理、產生、電訊 X 光造影術、通訊工程、資料庫工程、軟體工程及影像顯 示站等工作之整合」。
黃興進等人(2001)對於醫療資訊系統明確定義「使用資訊科技與通訊 設備去收集、儲存、處理、取用及傳送醫院各種活動的病患醫護及行政管 理資訊，以滿足所有使用者的功能需求。」
有關醫學影像之儲存、傳輸、檔案管理系統，大部分的學者還是將之 定義為影像儲傳系統(Picture Archiving and Communication System,PACS), 其中最主要被引用的文獻為 Huang(1996)之研究論著。Huang 認為影像擷 取設備、影像存取設備、影像顯示、電腦處理及資料管理系統元件，經由 電腦網路加以整合即為 PACS，此一定義在國內論文研究中亦廣為接受及 引用。李三剛、溫嘉憲(1998)對於 PACS 之定義，除上述定義理論外，更 加入跨網域之遠距影像診斷(Teleradiology), 強化 PACS 功能與服務(李三 剛等人，1998)。黃興進綜合學者定義後提出一另定義為「透過網路整合醫 學影像儲傳相關設備之醫學影像管理系統，其主要目的為改變以往醫學影 像管理機制，使其更具效率與效能」(黃興進等人，2001)。Roger Bauman 整 理 1996 年左右之 Jounal of Digital Imaging 期刊相關研究(1999)，定義出大
型 PACS 系統(Large Scale PACS)需符合下列四個條件( Huang, 1999；陳政 男，2006)：
1、PACS 必須每天在臨床醫療使用(Daily Clinical Operation)。
2、必須有三至四種造影檢查設備連接到 PACS。
3、PACS 影像工作站之裝設須在醫學影像部門內、外設置。
4、PACS 需有能力控制每年 20000 個處理程序。
因此綜合上述幾位學者對 PACS 所提出之定義，本研究增加實務面檢 查作業需求及標準化作業環境，整合 DICOM 之架構，將本研究之 PACS 定義為「透過網路資料管理作業整合醫院資訊系統(HIS)及醫學影像部門資 訊系統(RIS)、相關造影設備及影像儲存、傳輸等管理設備、以提供影像學 檢查、影像診斷及管理流程之整合性架構。」
1.3 醫學影像儲傳系統(PACS)與數位通訊標準(DICOM)
PACS 系統主要可分為以下四個單元：
1.影像擷取系統 2.影像儲存系統 3.影像顯示系統 4.網路傳輸系統
以上四個主要單元，如圖 2-1 所示(吳東光、黃思賢等人，1996、李曉
Osteaux & Mey, 1996), 以 Ultrasound 影像為例，每張影像解析度大小為長 寬各為 512 × 512 像素，一個像素(pixel)具有 8 位元灰階度，因此需以 8 bits
儲存，而一次檢查平均最少約需掃瞄 10 張影像，所以所需影像空間大小 為 512 × 512 × 8 × 10=2.5 M。
表 2-1 醫學影像部門各類影像檔案儲存空間需求
設備種類 每張影像大小(M Byte) 每次檢查影像量 CR 2048 × 2048 × 12bits(6) 9(1.5 張) CT 512 × 512 × 12bits(0.375) 15(40 張) MRI 256 × 256 × 12bits(0.094) 7.52(80 張) Endo 512 × 512 × 8bits(0.25) 2.5(10 張) Ultrasound 512 × 512 × 8bits(0.25) 2.5(10 張) Angiography 1024 × 1024 × 10bits(1.25) 6.25(5 張) 資料來源: 廖椿華(2003)
3．影像顯示系統
影像顯示的方便性是使用者能否接受 PACS 系統的因素之一，提供一 個簡單的瀏覽介面，讓使用者可以快速的閱覽影像是很重要的，此外，影 像處理能力，如放大、縮小、對比、亮度調整等功能，這些都是用以輔助 醫師診斷的必要影像處理工具(李曉慧，2007)。
4．網路傳輸系統
一般醫院較常使用的網路架構為乙太網路(Ethernet)、光纖分散資料介 面(Fiber Distributed Data Interface, FDDI)、非同步傳輸模式(Asynchronous Transfer Mode, ATM)等。在影像資料格式上，過去大部分醫院所產生的數 位化病歷資料，無論是影像或文字型式，因無共通的交換標準，很難在院 際間交換(溫嘉憲、彭振興，1997；黃協弘，2002)。為解決醫療資訊交換 不易的問題，在影像格式上有 DICOM(Digital Image and Communication in
Medicine)標準格式出現。DICOM 是目前衛生署建議國內醫院採用的醫療 影像儲存規格及其相關資訊交換的協定，由 1982 年美國放射科學會 (American College of Radiology)及國家電子製造協會(National Electrical Manufacturers Association)所組成的聯合委員製訂，規範了醫學造影儀器的 通訊協定、資料集的結構及編碼等(林欣怡，2003)，藉由此項標準協定，
任何廠商的診療設備，只要符合此項標準，資訊就可彼此交換(李曉慧，
2007)。