醫(yī)療影像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)研究

陳爍石

摘 要本文對(duì)醫(yī)院現(xiàn)有影像系統(tǒng)的信息存儲(chǔ)進(jìn)行了分析，并提出了將云技術(shù)應(yīng)用雨醫(yī)療影像的建議方案。

【關(guān)鍵詞】醫(yī)院 影像 云

1 業(yè)務(wù)背景

我國(guó)醫(yī)院信息化經(jīng)歷了20余年的發(fā)展已進(jìn)入了數(shù)字化和信息化時(shí)代。大型的數(shù)字化醫(yī)療設(shè)備在醫(yī)院中使用，各種醫(yī)院管理信息系統(tǒng)和醫(yī)療臨床信息系統(tǒng)在醫(yī)院普及。醫(yī)療信息化使醫(yī)院工作流程發(fā)生了改變和創(chuàng)新。

目前，動(dòng)態(tài)的、高清的、大覆蓋范圍的容積CT成為主流設(shè)備。圖像處理也從單機(jī)工作站應(yīng)用向真正的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用轉(zhuǎn)變。網(wǎng)絡(luò)帶寬10年來(lái)從10M到1000M，增加了100倍，而影像的數(shù)據(jù)量從一天500M增加到50-100G，增長(zhǎng)了100-200倍，網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膲毫τ鷣?lái)愈大。

隨著醫(yī)學(xué)的迅速發(fā)展，基層醫(yī)院由于醫(yī)生力量的薄弱性，導(dǎo)致了對(duì)疑難病例的診斷不明確等問(wèn)題，給地區(qū)患者帶來(lái)了許多煩惱，也形成了醫(yī)患矛盾以及糾紛的開(kāi)端。因此基層醫(yī)院迫切的與綜合性大醫(yī)院進(jìn)行合作，由專(zhuān)家為基層醫(yī)院進(jìn)行影像，病例的會(huì)診，聯(lián)合治療等工作，以確保基層患者能夠不離開(kāi)當(dāng)?shù)鼗鶎俞t(yī)院就得到醫(yī)院專(zhuān)家的診斷以及治療意見(jiàn)，以解決患者的燃眉之急。

隨著新的影像設(shè)備的不斷出現(xiàn)、新技術(shù)的使用，更重要的是隨著互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，遠(yuǎn)程醫(yī)療業(yè)務(wù)不斷拓展，傳統(tǒng)PACS（Picture Archiving and Communications System）——圖像存儲(chǔ)與傳輸系統(tǒng)，已經(jīng)不能滿(mǎn)足醫(yī)院當(dāng)前的建設(shè)要求，面臨許多問(wèn)題。

2 存在的問(wèn)題

當(dāng)前醫(yī)院現(xiàn)有的先進(jìn)醫(yī)學(xué)影像設(shè)備，每年產(chǎn)生近10至50T的影像數(shù)據(jù)，隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展，醫(yī)生對(duì)于患者的醫(yī)學(xué)影像大數(shù)據(jù)的應(yīng)用和處理的需求變得越來(lái)越迫切。為了對(duì)這些醫(yī)學(xué)影像大數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的應(yīng)用和管理，目前現(xiàn)有的數(shù)據(jù)傳輸型技術(shù)的PACS系統(tǒng)提出的提高網(wǎng)絡(luò)帶寬、提升硬件配置的方案已經(jīng)不能適應(yīng)醫(yī)院信息化中醫(yī)生對(duì)患者影像應(yīng)用和處理的建設(shè)要求。因此也嚴(yán)重的制約了醫(yī)療信息化的發(fā)展，其主要產(chǎn)生以下問(wèn)題：

2.1 對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響

在醫(yī)院的信息化數(shù)據(jù)中，醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)幾乎占據(jù)了95%，并且呈現(xiàn)單體數(shù)據(jù)量大的特點(diǎn)，這些數(shù)據(jù)在傳輸中對(duì)醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)帶寬提出非常高的要求。隨著科學(xué)技術(shù)和醫(yī)院自身的發(fā)展，越來(lái)越先進(jìn)的影像設(shè)備會(huì)以幾何級(jí)數(shù)的速度產(chǎn)生影像大數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)的影響幾乎是災(zāi)難性的。

2.2 傳輸型影像解決方案制約了業(yè)務(wù)發(fā)展

隨著檢查設(shè)備越來(lái)越先進(jìn)，醫(yī)生對(duì)患者的疾病診斷對(duì)醫(yī)學(xué)影像處理的功能越來(lái)越高，當(dāng)前的影像會(huì)診系統(tǒng)只能對(duì)醫(yī)學(xué)影像進(jìn)行簡(jiǎn)單的二維處理，并且對(duì)網(wǎng)絡(luò)要求較高，需要對(duì)患者影像進(jìn)行傳輸后才能調(diào)閱，因此，傳輸型的會(huì)診系統(tǒng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足醫(yī)院專(zhuān)家対無(wú)處不在、隨時(shí)隨地進(jìn)行影像診斷的要求，嚴(yán)重制約了業(yè)務(wù)發(fā)展，同樣也浪費(fèi)了許多醫(yī)生寶貴的時(shí)間。目前的醫(yī)療影像系統(tǒng)存在如下問(wèn)題：

（1）整個(gè)影像的服務(wù)器壓力大及影像數(shù)據(jù)調(diào)取的效率慢。

（2）網(wǎng)絡(luò)傳輸難度：大數(shù)據(jù)的傳輸，對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬有較高的要求高。

（3）系統(tǒng)維護(hù)復(fù)雜，擴(kuò)展性差。

（4）無(wú)法實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)影像的即時(shí)應(yīng)用。

（5）醫(yī)生及專(zhuān)家無(wú)法在其智能移動(dòng)終端上對(duì)影像進(jìn)行會(huì)診，以及會(huì)診后的報(bào)告書(shū)寫(xiě)。

（6）醫(yī)生及專(zhuān)家無(wú)法対影像進(jìn)行高級(jí)應(yīng)用比如三維重建等應(yīng)用。

3 方案建議

3.1 方案建議

采用云計(jì)算技術(shù)的影像云系統(tǒng)是醫(yī)療發(fā)展的未來(lái)趨勢(shì)所向，鑒于目前云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，目前影像云技術(shù)已經(jīng)成熟，也是正在逐步發(fā)展的區(qū)域醫(yī)療、醫(yī)聯(lián)體的一個(gè)重要組成部分，具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)意義。針對(duì)醫(yī)院現(xiàn)階段信息化發(fā)展中遇到的問(wèn)題，建議建設(shè)適合醫(yī)院發(fā)展需要的能夠?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)應(yīng)用的影像系統(tǒng)，該系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)以下內(nèi)容：

3.1.1 建設(shè)先進(jìn)的數(shù)字化影像應(yīng)用系統(tǒng)

該系統(tǒng)要降低影像數(shù)據(jù)的傳輸對(duì)醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)的要求，實(shí)現(xiàn)窄帶寬應(yīng)用，滿(mǎn)足基于互聯(lián)網(wǎng)的醫(yī)療影像數(shù)據(jù)應(yīng)用。

3.1.2 建設(shè)全功能的移動(dòng)終端系統(tǒng)

每個(gè)終端均實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)即時(shí)三維處理，診斷醫(yī)生可實(shí)現(xiàn)個(gè)性化影像處理，提高工作效率。

3.1.3 實(shí)現(xiàn)影像數(shù)據(jù)的云端存儲(chǔ)

通過(guò)云存儲(chǔ)，滿(mǎn)足影像數(shù)據(jù)的高可擴(kuò)展性、高安全性和高可用性。

3.1.4 建設(shè)先進(jìn)的云計(jì)算引擎

通過(guò)先進(jìn)的云計(jì)算引擎，實(shí)現(xiàn)基于云端的影像數(shù)據(jù)處理，分擔(dān)原廠工作站三維后處理壓力。原始影像大數(shù)據(jù)不在數(shù)據(jù)中心與各個(gè)應(yīng)用終端之間傳輸，通過(guò)云計(jì)算，實(shí)現(xiàn)影像大數(shù)據(jù)的“0”下載（ZeroDowload）應(yīng)用，影像計(jì)算處理在云端，計(jì)算結(jié)果顯示在醫(yī)生用戶(hù)端的方式。并在包括Wi-Fi、3G/4G的網(wǎng)絡(luò)帶寬環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)影像應(yīng)用。

3.2 應(yīng)用場(chǎng)景

為醫(yī)生提供更多的輔助診療手段。可實(shí)現(xiàn)臨床醫(yī)生對(duì)放射影像設(shè)備所產(chǎn)生的高清、高分辨率2D影像進(jìn)行實(shí)時(shí)的3D圖像重建，快速完成3D高端影像處理，幫助醫(yī)生完成對(duì)患者從診斷——治療評(píng)估——手術(shù)制定——手術(shù)過(guò)程指導(dǎo)——術(shù)后評(píng)估的全醫(yī)療過(guò)程的個(gè)性化先進(jìn)影像即時(shí)服務(wù)。

為更多場(chǎng)景提供隨時(shí)隨地的影像應(yīng)用。可在手術(shù)室、醫(yī)生站、病房、會(huì)診室應(yīng)用，支持移動(dòng)的影像應(yīng)用，建立放射科與臨床科室、臨床科室之間快速的影像溝通。

支持與基層醫(yī)院、協(xié)作醫(yī)院之間的影像數(shù)據(jù)共享與業(yè)務(wù)協(xié)同。采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，支持和基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)、協(xié)作醫(yī)療機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程影像診斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)基層醫(yī)院原始影像數(shù)據(jù)的無(wú)損查閱。

作者單位

北京市第177中學(xué) 北京市 100010