PACS影像系統(tǒng)改造解決方案及效果分析

1、    pacs影像系統(tǒng)改造解決方案及效果分析    黃坤平摘 要：通過研究pacs影像系統(tǒng)，從五個方面詳細介紹了pacs影像系統(tǒng)面臨的嚴峻形勢，并且對pacs系統(tǒng)的改造提出了詳細的解決方案，分析和闡述了改造后的實施效果，以期能為相關人員提供借鑒、參考。關鍵詞：pacs系統(tǒng)；嚴峻形勢；系統(tǒng)改造；效果分析：r197.324 ：a ：2095-6835（2014）13-0152-02pacs系統(tǒng)即圖像存儲與傳輸系統(tǒng)，是應用于ct、mr（磁共振）、us（超聲成像）、x光機、dsa（數字減影）、cr（計算機成像）、dr等數字醫(yī)療設備所產生的數字化醫(yī)學圖像信息的采

2、集、存儲、管理、診斷、信息處理的綜合應用系統(tǒng)，在醫(yī)院中應用廣泛。然而，隨著現代醫(yī)療技術的進步，對pacs系統(tǒng)的存儲性能和訪問能力的要求不斷提高，接入系統(tǒng)和終端不斷增加，也令居民健康檔案的交換更加安全。本文就pacs影像系統(tǒng)改造進行了探究，相信對pacs系統(tǒng)的改造工作有一定的幫助。1 pacs影像系統(tǒng)面臨的嚴峻形勢1.1 pacs影像系統(tǒng)的重要性pacs影像系統(tǒng)的重要性包括以下幾個方面：涵蓋了醫(yī)院里面所有的圖像檢查，包括放射科、超聲科、病理科、內鏡中心、心電、介入中心、臨床科室都有對應的模塊，面向醫(yī)院中的所有醫(yī)生和護士；pacs影像系統(tǒng)是通過與his系統(tǒng)的緊密集成，可真正實現“面向病人”應用的影

3、響服務體系；提升了醫(yī)院管理水平，提高了病人的滿意度，其中影像資料丟失率從8%降至0%，科室工作效率提高了71%，重復檢查率降低了60%，閱片時間縮短了15%；pacs影像系統(tǒng)中的結論和影像文件是居民健康檔案中最重要的組成部分，存在共享和交換的需求。1.2 存儲空間的要求大pacs影像系統(tǒng)影像的分辨率越來越高，單個文件的尺寸越來越大；每次檢查生成的影像數量多（尤其是心血管影像），且國家對于這些數據，要求門診數據至少保存15年，住院數據需要至少保存30年。這對存儲空間的要求很高，從上百tb至幾百tb不等。隨著醫(yī)院的發(fā)展、醫(yī)院業(yè)務系統(tǒng)的逐漸完善，就診、住院的人數越來越多，全院pacs系統(tǒng)的建設對存儲

4、的要求也越來越高。根據我院在2013-10的統(tǒng)計，pacs存儲的數據已達到3179.11 gb。同時，在我院觀測了7 d中pacs存儲量的變化，從2013-10-1420，pacs系統(tǒng)數據的增長量為101.46 gb，即pacs數據平均每月的增長量為400500 gb。1.3 并行訪問速度的要求高pacs影像數據需要能夠支持多個醫(yī)生并行訪問同一個數據片，需要醫(yī)院數據中心提供共享文件系統(tǒng)支持共享訪問；而且為了簡化pacs應用系統(tǒng)的訪問方式和對占有幾百tb數據的空間的管理，應該在單一文件系統(tǒng)內存儲所有的pacs影像數據，這對存儲系統(tǒng)的處理功能提出了更高的要求。1.4 讀取性能的要求高隨著pacs數

5、據量的極大擴展，醫(yī)院所有基于圖像工作的醫(yī)療業(yè)務科室，比如腫瘤內科、骨科、腫瘤外科、神經外科、心血管內科和神經內科等，對其pacs影像數據的讀取性能的要求也變得更高，這就要求存儲能性能能隨容量的增加一同提升。1.5 保障數據安全面對大量的存儲數據，絕大部分醫(yī)院和我院一樣，對pacs系統(tǒng)的數據庫進行了備份，而對大量的pacs圖形影像未做備份；但是對備份工作幾乎沒有進行過恢復演練，如果發(fā)生不可預測的硬件、軟件故障和災難性事故，會對醫(yī)院造成難以估量的經濟損失和惡劣的社會影響。同時，隨著城市居民健康檔案系統(tǒng)的推進，要求把醫(yī)院的pacs數據安全地進行內外交換，需要對新形勢下的pacs系統(tǒng)進行安全設計。2

6、pacs系統(tǒng)改造方案2.1 構建基礎網絡首先使用融合使用光纖存儲交換機的存儲交換網絡（fiber channel san），便于實現cpu、內存資源并行化處理的高性能計算網絡（多采用高帶寬低延遲的infini-band技術），以及傳統(tǒng)的數據以太網技術的三種網絡協(xié)議的萬兆fcoe技術構建核心高速交換網絡和存儲網絡，極大降低端口需求并提高利用率和性能，為交換網絡、存儲網絡兩方面提供了高速通道，同時實現遠程存儲、遠程并行計算處理和傳統(tǒng)數據網絡功能，為存儲性能的提高和訪問能力的提高打下了良好的基礎。2.2 構建靈活擴展存儲的體系新構建的pacs系統(tǒng)的存儲系統(tǒng)必須大幅度提高存儲性能，也必須滿足可橫向擴展

7、的要求。我們在原有san架構的基礎上，重新以統(tǒng)一存儲作為基礎存儲系統(tǒng)架構，同時支持nassanip-san搭配使用，在一個存儲系統(tǒng)將各種不同的存儲資源進行池化，支持結構化數據和非結構化數據的存儲和讀取，能很好地支持我院his等mis系統(tǒng)，也支持pacs系統(tǒng)運行。在存儲容量不足時，在本架構下簡單擴充硬盤或擴展柜即可實現存儲容量的快速擴展，滿足pac系統(tǒng)快速增長的要求。擴展靈活：本架構支持不同廠家的存儲，包括國產低端存儲，不僅能充分利用我院原有存儲延遲設備的使用壽命，還能有效保護原有投資。同時，支持在未來增加管理難度的前提下擴充廉價存儲、有足夠大的容量、降低造價的要求。支持快照：支持在本地進行復制

8、（快照）或用同樣方式在另一臺存儲上做鏡像，可以較好地進行備份和恢復，安全性得到較大的提高。實現數據同步：pacs系統(tǒng)數據庫通過oracle的dataguard方式實現數據同步，災備系統(tǒng)在平時不對外提供服務，當生產環(huán)境發(fā)生故障時，才對外提供應急服務，這樣既可以節(jié)約成本，還可以再增加一套新的pacs數據庫。2.3 系統(tǒng)的安全保護為了實現對dicom服務器的負載均衡和并行訪問能力的快速擴充，在設計中，我們配置了負載均衡系統(tǒng)，避免了單一dicom服務器故障。負載均衡系統(tǒng)將醫(yī)生工作站和護士工作站的訪問根據后臺服務器的運行狀況均衡地分發(fā)到不同的dicom服務器上，避免出現在單一服務器故障的情況下，因突發(fā)流

9、量引起的多米諾骨牌式的多服務器連續(xù)失敗的現象。dicom服務器負載均衡的實現，使得其中某一臺dicom故障時，負載均衡系統(tǒng)可以把來自醫(yī)生工作站和護士工作站的訪問分派到其他dicom服務器上，這樣可有效防止因dicom故障造成的系統(tǒng)中斷，并且達到了無停機維護。負載均衡系統(tǒng)可以協(xié)助系統(tǒng)管理人員實現在不中斷dicom應用的情況下，在現有的架構下對服務器和其他基礎設施進行擴充、在線維護和平滑升級。負載均衡系統(tǒng)也可以偵測到所有用戶連接和通信的情況，從而防止異常連接和一些不安全的因素出現，為系統(tǒng)提供了額外的安全保護。endprint2.4 與城市居民健康檔案系統(tǒng)進行交換基于webservice、ssl、t

10、kl和身份認證技術，搭建pacs系統(tǒng)交換前置機，與城市居民健康檔案系統(tǒng)數據中心進行安全交換。其中影像數據上傳流程為：醫(yī)院pacs系統(tǒng)pacs系統(tǒng)交換前置機區(qū)域數據中心影像數據下載區(qū)域數據中心或其他醫(yī)院pacs系統(tǒng)交換前置機pacs系統(tǒng)交換前置機終端。同時，為降低網絡帶寬的爭用，采用預提取技術，即病人掛號后，pacs系統(tǒng)交換前置機會立即向區(qū)域數據中心和其他醫(yī)院提出傳輸要求，按增量方式預先傳遞該病人經篩選后的、按策略壓縮后的影像文件和報告到本地醫(yī)院，以便于開展后續(xù)的診療活動，提高病人的滿意度，縮短醫(yī)生的閱片時間，減少重復檢查，提高工作效率。3 實施效果改造后的pacs系統(tǒng)基本解決了前期存在的問題，

11、是我院醫(yī)務人員較好的工具。利用它，可以為病人提供更好的服務，作用明顯。3.1 達到了超高效率新架構的pacs系統(tǒng)從臨床病人和醫(yī)生的反饋情況看，改造前經常需要等待的現象已徹底消除，再未發(fā)現類似情況。3.2 實現了靈活擴展新架構的pacs系統(tǒng)增加了16 tb的存儲設備，并充分利用了原有的dell存儲設備，解決了存儲容量不足的問題，并從架構上確保了擴展性。3.3 方便了管理維護安裝了備份系統(tǒng)并有了備份空間，系統(tǒng)在日常管理工作中就已進行備份，并定期進行恢復測試，滿足了pacs系統(tǒng)的安全要求。4 結束語綜上所述，pacs系統(tǒng)的進步空間還很大，通過構建高速基礎網絡和靈活擴展存儲的體系架構，配置負載均衡系統(tǒng)

12、，以及采用預提取技術，可以有效解決pacs系統(tǒng)的存儲性能低和訪問能力無法滿足要求，以及接入系統(tǒng)和終端遠遠不夠、居民健康檔案的交換不夠安全等問題。參考文獻1梁潤洪.某三甲醫(yī)院pacs系統(tǒng)升級改造的關鍵成功因素分析與研究d.廣州：華南理工大學，2012.2李連煥.基于云存儲的醫(yī)院pacs系統(tǒng)存儲研究j.硅谷，2011（23）.3李振國，溫齊平.pacs系統(tǒng)的應用探討j.醫(yī)療裝備，2012（09）.編輯：張思楠abstract： the study pacs imaging system， described in detail from the five aspects of the grim situation facing pacs imaging system， and the transformation of pacs solutions put forward a detailed analysis and describes the implementation of the results af