第贰章PACS基本原理讲解课件.ppt

1、第貳章第貳章 PACS 基本原理基本原理綱綱 要要 緒論 電腦網路之基本原理 影像儲傳及傳輸系統緒緒 論論影像儲傳及傳輸系統影像儲傳及傳輸系統 PACS的來源 PACS的原理-影像擷取 -PACS 顯示 -儲傳和資料庫影像擷取影像擷取 影像來源:照影藥理程式 -核磁放射藥理程式 -X光放射線(X-Ray)，電腦放 射(CR)，磁共振影像(MRI)，電腦 斷層(CT)，.擷取通路PACS 顯顯 示示 影像顯示和分析 -影像工作站:診斷，臨床，影像處理（影像，影 像屬性控制）-監視器和顯示卡-雷射印表機PACS 顯顯 示示影像站影像站PACS 顯顯 示示影像站影像站儲傳和資料庫儲傳和資料庫 影像儲

2、傳 影像資料庫處理 影像壓縮PACS 網網 路路COT影像站(COT Viewing Station)PACS網路網路PC-based 工作站PC-based 工作站電腦斷層(CT)磁振造影(MRI)X光(X-ray)影像儲存(Image Storage and Archive)COT影像站(COT Viewing Station)PACS 資資 料料HIS/RIS造影設備造影設備影像擷取影像擷取影像儲傳影像儲傳影像顯現影像顯現計算機網路基礎計算機網路基礎電腦網路電腦網路 基本定義基本定義區域網路(LANs)乙太網路(The Ethernet)非同步傳輸模式(ATM)廣域網路(WANs)OSI

3、參考模式TCP/IP通訊協定區域網路區域網路(LANs)網路拓樸(Network Topologies)網狀拓樸(Mesh Topologies)環狀拓樸(Ring Topologies)星狀拓樸(Star Topologies)樹狀拓樸(Tree Topologies)匯流排拓樸(Bus Topologies)網狀拓樸網狀拓樸四個節點之網狀網路四個節點之網狀網路網狀拓樸網狀拓樸 點對點網路。每兩條傳輸交點有一自行決定的連接點。每一對電腦之間的傳輸是獨立的。佈線的複雜度會隨著電腦的增加而急遽上升。網狀拓樸網狀拓樸 纜線數量(L)L=N(N-1)/2 N:電腦數量環狀拓樸環狀拓樸ABDC環狀拓樸

4、環狀拓樸 電腦彼此相連接，而構成一個圓。電腦彼此相連接，而構成一個圓。-每部電腦纜線皆與鄰近的電腦纜線相連 接。-最後一部電腦纜線，再與第一部電腦纜 線相連接，而構成一個圓。-當傳送訊息時，會延著圓傳送到適當的 電腦上。-若有一纜線發生錯誤，將會導致網路中 斷。星狀拓樸星狀拓樸DDBCGHFAHUB星狀拓樸星狀拓樸 網路連結如同一個星型。-所有電腦都與中間點(集線器)連 接。-集線器可以正確的將訊息傳送到 目的地。-每部電腦並非彼此相互連接。樹狀拓樸樹狀拓樸控制集線器CC輔助集線器CCC輔助集線器電腦樹狀拓樸樹狀拓樸於星狀拓樸選擇其中一個方式。所有節點連接到中央集線器，主動集線器中。一節點可能

5、連接電腦或輔助集線器中。每一輔助集線器有一群電腦連結在其上。樹狀拓樸樹狀拓樸輔助集線器可能是主動的或被動的集線器。可以優先分派給每一連結。匯流排拓樸匯流排拓樸ABCD匯流排拓樸匯流排拓樸所有電腦都連接在一條共同的纜線上。任何一部電腦所送出的訊息，其他的電腦都可以直接收到。任何一部電腦都可透過匯流排來傳輸訊息。乙太網路乙太網路 首要出現是在1973年 -由Xerox Palo Alto的研發中心所設計。-其運作速度為 2.94 Mbps。DIX 乙太網路 -1980年發展於DEC，Intel，和Xerox。-其標準是 10 Mbps。乙太網路乙太網路 10 Base T 雙絞線 -1987年 S

6、ynOptics 所設計。-其運作速度為 10 Mbps。快速的乙太網路 -1980年由Grand Junction 所設計。-1995年依IEEE其標準定義是 (IEEE 802.3u)乙太網路乙太網路 超高速的乙太網路超高速的乙太網路 -1998年，IEEE 802.3z。-其運作速度為 1G Bps。使用匯流排拓樸使用匯流排拓樸 -所有電腦連接於共享的匯流排上。-一部電腦只送一次訊息。-訊息的只有傳送給每一連接的電腦。乙太網路乙太網路ABCN載波偵測多方存取載波偵測多方存取(CSMA/CD)載波偵測多方存取載波偵測多方存取(CSMA/CD)-分散式協調的機制稱為載波偵測多 方存取。-傳輸

7、媒介存取控制。-多部電腦互相協調傳輸。載波偵測多方存取載波偵測多方存取(CSMA/CD)載波偵測載波偵測資料在傳輸前要先監聽是否有電子訊息。一邊傳輸訊息，一邊監聽訊息。多方偵測存取多方偵測存取所有連接的電腦都可以傳輸資料。當資料被傳輸時，共享匯流排會停滯傳輸。載波偵測多方存取載波偵測多方存取(CSMA/CD)當兩部電腦同時傳送訊息時當兩部電腦同時傳送訊息時 ，會發生碰撞。會發生碰撞。兩部電腦同時在傳送訊息時，會查覺沒有發生載波。兩部電腦在傳送資料。資料錯誤。接收不正確的資料。載波偵測多方存取載波偵測多方存取(CSMA/CD)碰撞偵測碰撞偵測（CD）傳輸之後查覺碰撞。當碰撞發生時，則此次傳輸停止

8、。傳輸恢復傳輸恢復（The backoff）電腦必須等待下一次的傳輸機會，才能再次傳輸資料。載波偵測多方存取載波偵測多方存取(CSMA/CD)傳輸恢復傳輸恢復（The backoff）選擇等待一段長時間。若碰撞仍然發生，之後任意再等待一段時間。若發生碰撞之後，等了數時間重新傳輸，卻又再次發生碰撞，則這部電腦再次產生的等待時間，便持續增加。非同步傳輸模式非同步傳輸模式（ATM）非同步傳輸模式非同步傳輸模式設計完整的服務設計完整的服務 -聲音訊息 -影像訊息 -資料低延遲低延遲、低延遲變動低延遲變動、迴音消除迴音消除非同步傳輸模式非同步傳輸模式（ATM）非同步傳輸模式非同步傳輸模式（ATM）之封包

9、）之封包 -小而固定的封包 -長 53 bytes 超過 5 bytes 資料負載 48 bytes -有10%之封包稅，來致小的封包所 提供的低延遲和混亂的傳輸中。非同步傳輸模式非同步傳輸模式（ATM）應用傳輸服務應用傳輸服務 -傳輸前需要連線。-連線剩餘直到傳輸終止。-連線稱為虛擬通道。非同步傳輸模式非同步傳輸模式（ATM）-應用連線後的號碼(VPI/VCI)來記載虛擬通道，以替代目的地位址。-當連線確立後，一個封包派送一個VPI/VCI。-根據收件者，封包將送達正確的目的地。服務品質服務品質(QoS)ATM 提供使用者可指定服務品質(QoS)。在傳輸期間，服務品質(QoS)記載了供給和主

10、要結果。ATM 服務品質(QoS)記載 -不變的傳輸速度(CBR)，會變動的速率(VBR)，獲得最大的速率(ABR)，無固定的速率(UBR)服務品質服務品質(QoS)不變的傳輸速度不變的傳輸速度(CBR)-支配傳輸之不安定的時間資料，像是 未壓縮的影像和聲音檔。-建立一不斷的帶寬中。會變動的速率會變動的速率(VBR)-被壓縮資料傳輸。-即時會變動的速率(VBR-rt)-非即時會變動的速率(VBR-nrt)服務品質服務品質(QoS)獲得最大的速度獲得最大的速度(ABR)-傳輸使用在可能的帶寬中。-應用在暴增的傳輸。無固定的速率無固定的速率(UBR)-指定使用最大的傳輸速率。-在大量的運輸中，封包

11、可能會 遺失。影像儲傳及傳輸系統影像儲傳及傳輸系統PACS影像儲傳及傳輸系統影像儲傳及傳輸系統(PACS)的好處的好處 增進診斷的品質 加速健康照顧 減少手術花費 提倡更多有效率的手術 環境影像儲傳及傳輸系統影像儲傳及傳輸系統(PACS)指的是甚麼指的是甚麼 影像儲傳及傳輸系統依據各樣的網路，來做影像和資料的獲得，儲藏，和顯現系統整合歷歷 史史PACS 之組成之組成 造影設備 界面 儲存和資料庫系統 影像顯示 系統網路設計造影設備與界面造影設備與界面 醫療影像設備 影像擷取閘道 PPP(peer-to-peer)網路界面 主從式設備層面之水平界面Peer-to-Peer Protocol通信交

12、握（Hand-Shake）HOST aHOST bReceive SYM(seq=x)Send SYM(seq=x)Receive SYM(seq=y,ACK=x+1)Send SYM(seq=x,ACK=x+1)Send ACK(ack=y+1)Receive ACK(ACK=y+1)PACS 之之 PPP點對點網路藉於造影裝置電腦 和PACS擷取通路之間HOST aHOST bPushPull點對點模式點對點模式Push mode and pull modePush mode,from the modality computer.Pull mode,from the gateway com

13、puterHOST aClient terminalHOST bGateway ComputerHOST cImaging modality computerpullpullGoes downQueuedQueued1：BackupDelay2：pushBackupDelay3：push主從式主從式/客從式客從式Client bClient bclient cClient a檔案提供者檔案需求者Receive fileServerClient儲傳和資料庫儲傳和資料庫 PACS操作控制之檢索PACS資料庫管理系統資料庫管理系統研究研究放射行政放射行政報告傳送報告傳送閱讀解釋閱讀解釋病歷管理病歷管

14、理影像擷取電腦影像擷取電腦PACS(RIS)Technologists放射註冊放射註冊File storage to network server顯現工作站顯現工作站 PACS工作站的主要功能功能功能敘述敘述病歷準備將病人相關的資訊和影像收集起來病歷選取病歷選取傳給下面相關者影像處理將每一筆檢查整理與分類解釋標準工具容易診斷歸檔影像註解，主題和影音報告做歸檔病歷介紹多樣化的病歷介紹系統網路系統網路 NetworksprotocolsHostlayersMedialayersApplicationTransportInternetNetworkAccessApplicationPresentationSessionTransportNetworkData LinkPhysical