淺談PACS醫學影像文件儲存方法

陳燕

摘 要：醫學影像成像技術從最初的X射線成像發展到現在的各種數字成像技術，已經經歷百年歷史，隨著數字化信息時代的來臨，診斷成像設備中各種先進計算機技術和數字化圖像技術的應用為醫學影像信息系統的發展奠定基礎。本文將對PACS醫學影像文件儲存方法進行分析。

關鍵詞：PACS;醫學影像;儲存方法

一、PACS簡介

PACS系統是Picture Archiving and Communication Systems的縮寫，意為影像歸檔和通信系統。它是應用在醫院影像科室的系統，主要的任務就是把日常產生的各種醫學影像（包括核磁，CT，超聲，各種X光機，各種紅外儀、顯微儀等設備產生的圖像）通過各種接口（模擬，DICOM，網絡）以數字化的方式海量保存起來，當需要的時候在一定的授權下能夠很快的調回使用，同時增加一些輔助診斷管理功能。它在各種影像設備間傳輸數據和組織存儲數據具有重要作用。PACS系統任務主要就是把日常產生的各種醫學影像（包括核磁，CT，超聲，各種X光機，各種紅外儀、顯微儀等設備產生的圖像）主要是醫院醫技科室放射科、超聲科、和功能科使用的圖文報告系統通過各種接口（模擬，DICOM，網絡）以數字化的方式海量保存起來，當需要的時候在一定的授權下能夠很快的調回使用，同時增加一些輔助診斷管理功能。由于醫療影像設備接口類別眾多，同時每天產生大量數據，所以如何在各種影像設備間傳輸數據和如何組織存儲數據對于系統至關重要的。全規模PACS或全院級PACS一般包括全部的醫學影像科室（放射、超聲、病理等）并且面向臨床發布影像。數字化PACS，指的是影像檢查流程的數字化，包括但不限于申請單數字化、報告單數字化、膠片數字化。小型PACS一般指科室級或工作組級PACS。

二、PACS醫學特點

由于PACS是海量存儲，數據量巨大，因此存儲是PACS系統建設中最重要的部分之一。值得一提的是，PACS建設的難點集中體現在后臺存儲系統的建設上。就醫院每年的存儲量而言，保守一點估算，三甲醫院一天的存儲量是50G-100G，一個月的存儲量是1-2T左右，一年的存儲量是10-20T。而且PACS存儲要求安全性高、響應速度快。醫院在對PACS存儲進行規劃時，應該注意其容量大小、可擴展性、易管理性、安全性、讀取/傳輸的速度以及需求/投入的合理性。

三、PACS醫學影像數據的存儲方案

當前市場上在存儲方面主要有DAS、NAS和SAN三種不同的存儲模式，它們在容量、速度、價格、安全性等方面各有各的優勢，使得PACS建設逐漸滿足其特殊的要求：大容量存儲、高傳輸速度、高可靠性和高穩定性、高安全性、可擴展性，數據遷移。

1.DAS-直接連接存儲

DAS是指將存儲設備通過SCSI接口或光纖通道直接連接到一臺計算機上。DAS一般適用當服務器在地理上比較分散，很難通過遠程連接進行互連時。這種存儲方式只適用于單機版的PACS系統，因為它的缺點比較明顯，比如存儲量不大并發性不好等，在網絡化的大中型PACS系統中一般是不會考慮使用它的。

2.NAS-網絡連接存儲

NAS即將存儲設備通過標準的網絡拓撲結構（例如以太網），連接到一群計算機上。NAS產品包括存儲器件和集成在一起的簡易服務器，可用于實現涉及文件存取及管理的所有功能，重點在于幫助工作組和部門級機構解決迅速增加存儲容量的需求。集成在NAS設備中的簡易服務器可以將有關存儲的功能與應用服務器執行的其他功能分隔開。這種方法從兩方面改善了數據的可用性。第一，即使相應的應用服務器不再工作了，仍然可以讀出數據。第二，簡易服務器本身不會崩潰，因為它避免了引起服務器崩潰的首要原因，即應用軟件引起的問題。NAS產品具有幾個引人注意的優點。首先，NAS產品是真正即插即用的產品。NAS設備一般支持多計算機平臺，用戶通過網絡支持協議可進行相同的文件管理，因而NAS設備無需改造即可用于混合Unix/WindowsNT局域網內。其次，NAS設備的物理位置是靈活的。它們可放置在工作組內，靠近數據中心的應用服務器，或者也可放在其他地點，通過物理鏈路與網絡連接起來，無需應用服務器的干預，NAS設備允許用戶在網絡上存取數據，這樣既可減小CPU的開銷，也能顯著改善網絡的性能。

3.SAN-存儲區域網絡

SAN通過光纖通道連接到一群計算機上。在該網絡中提供了多主機連接，但并非通過標準的網絡拓撲。大多數分析認為SAN是未來企業級的存儲方案，這是因為SAN便于集成，能改善數據可用性及網絡性能，而且還可以減輕管理作業。SAN提供了一種與現有LAN連接的簡易方法，并且通過同一物理通道支持廣泛使用的SCSI和IP協議。SAN不受現今主流的、基于SCSI存儲結構的布局限制。特別重要的是，隨著存儲容量的爆炸性增長，SAN允許企業獨立地增加它們的存儲容量。SAN的結構允許任何服務器連接到任何存儲陣列，這樣不管數據置放在哪里，服務器都可直接存取所需的數據。因為SAN解決方案是從基本功能剝離出存儲功能，所以運行備份操作就無需考慮它們對網絡總體性能的影響。SAN方案也使得管理及集中控制實現簡化，特別是對于全部存儲設備都集群在一起的時候。

參考文獻：

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