pacs 架构

原创

mob64ca12de62a6 2024-12-23 08:51:32 ©著作权

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如何实现 PACS 架构（图片归档和通信系统）

在医疗行业中，PACS（Picture Archiving and Communication System）是一个至关重要的系统，用于存储、检索、管理医疗图像。对于刚入行的小白来说，构建一个简单的 PACS 架构可能是一项挑战。本文将逐步教你如何实现这一架构，并涵盖每个步骤所需的代码及其解释。

实现流程

下面的流程表展示了实现 PACS 架构的步骤：

步骤	描述
1	需求分析
2	系统架构设计
3	数据库设计
4	图像上传功能实现
5	图像存储和检索功能实现
6	用户界面开发
7	测试与部署

每一步的实现细节

1. 需求分析

在开始之前，明确我们的系统需求。例如：

系统需要支持医学影像的上传、存储和检索。
用户可以通过特定的查询条件找到需要的影像资料。

2. 系统架构设计

表现层、业务逻辑层、数据访问层的分层架构设计。如下图所示：

classDiagram
    class UserInterface {
        +displayImages()
        +uploadImage()
    }
    
    class BusinessLogic {
        +processUpload()
        +getImages()
    }
    
    class DataAccess {
        +saveImage()
        +findImage()
    }
    
    UserInterface --> BusinessLogic : 调用
    BusinessLogic --> DataAccess : 调用

3. 数据库设计

我们需要一个数据库来存储医学影像的信息及其元数据。可以使用如下的 SQL 代码来创建简单的表格：

CREATE TABLE images (
    id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
    filename VARCHAR(255) NOT NULL,
    filepath VARCHAR(255) NOT NULL,
    uploaded_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);

4. 图像上传功能实现

图像上传功能是用户与系统交互的一个重要部分。以下是使用 Flask 框架的 Python 代码示例：

from flask import Flask, request
import os

app = Flask(__name__)
UPLOAD_FOLDER = 'uploaded_images/'

@app.route('/upload', methods=['POST'])
def upload_image():
    if 'file' not in request.files:  # 检查是否有文件
        return 'No file part'
    
    file = request.files['file']  # 获取文件
    if file.filename == '':  # 确保文件名不为空
        return 'No selected file'
    
    filename = file.filename
    file.save(os.path.join(UPLOAD_FOLDER, filename))  # 保存文件到指定目录
    return 'File uploaded successfully'

5. 图像存储和检索功能实现

我们需要保存图像的同时也要将其记录到数据库中。下面是代码示例：

import mysql.connector

def save_image_to_db(filename):
    db = mysql.connector.connect(host='localhost', user='root', password='password', database='pacs_db')
    cursor = db.cursor()
    cursor.execute("INSERT INTO images (filename, filepath) VALUES (%s, %s)", (filename, UPLOAD_FOLDER + filename))
    db.commit()
    cursor.close()
    db.close()

6. 用户界面开发

用户界面可以使用 HTML 表单来接受用户上传的文件。下面是一个简单的表单示例：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>Upload Image</title>
</head>
<body>
    Upload Medical Image
    <form action="/upload" method="post" enctype="multipart/form-data">
        <input type="file" name="file"><br>
        <input type="submit" value="Upload">
    </form>
</body>
</html>

7. 测试与部署

在完成所有功能实现后，我们需要进行全面的测试，确保系统稳定运行。可以使用 Postman 或其他测试工具进行接口测试。

状态图

以下是系统状态图，展示了系统中不同状态的转换。

stateDiagram
    [*] --> Idle
    Idle --> Uploading : 文件上传
    Uploading --> Processing : 处理中
    Processing --> Storing : 存储中
    Storing --> Completed : 完成
    Completed --> Idle : 返回空闲