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新網訊區域PACS方案

1.區域PACS 的發展歷程
PACS用于醫院的影像科室,最初主要用于放射科,經過近幾年的發展,PACS已經從簡單的幾臺放射影像設備之間的圖像存儲與通信,擴展至醫院所有影像設備乃至不同醫院影像之間的相互操作,因此出現諸多分類叫法,如幾臺放射設備的聯網稱為Mini PACS(微型PACS);放射科內所有影像設備的聯網Radiology PACS(放射科PACS);全院整體化PACS,實現全院影像資源的共享,稱為Hospital PACS。PACS與RIS和HIS的融合程度已成為衡量功能強大與否的重要標準。PACS的未來將是區域PACS的形成,組建本地區、跨地區廣域網的PACS網絡,實現全社會醫學影像的網絡化。
區域PACS目標是在集團醫院之間,醫院和社區衛生中心之間,通過公共網絡進行影像同步和傳輸。患者在社區醫院就診前往大型醫院進行影像檢查,社區衛生中心可以隨時調閱位于影像中心的患者最新和歷史影像進行診斷讀片和治療,同時如果患者在不同醫院間轉院治療時,該病人的醫學影像資料也會通過影像中心和電子病歷資料一起發送到接診醫院。
2.中心化區域PACS網絡架構
區域PACS系統主要實現兩大功能:一是跨醫療機構的影像共享,二是實現中小醫療機構的影像托管。患者在任何一家納入“區域PACS網絡”的醫院檢查時,醫生可通過 Web 方式瀏覽患者以往在其他醫院的影資料和報告,進行影像診斷、新舊檢查對比、圖像處理、遠程會診等等。可實時獲得診斷報告與專家會診的意見。中小型醫院的醫療影像信息的托管主要包括接受影像的上傳、瀏覽和遠程診斷。 
中心化PACS解決方案以區域數據中心建設為核心,區域數據中心采用符合IHE相關技術規范的應用架構。區域數據中心的設計包括服務器系統、存儲系統、區域內醫院各種異構PACS的集成、系統安全和數據安全以及運行維護管理等方面。
區域數據中心采用DICOM標準來統一管理影像和報告數據,歸檔數據在中心統一存儲,在線數據則分布存儲在各核心醫院。區域級數據中心要提供MPI(Master Patient Index 病人主索引)服務、文檔定位服務、文檔注冊服務、安全、時間、日志、監控等支持服務。
從基礎網絡架構來看,區域PACS的網絡架構主要分為2大塊,一是醫院內部網絡,二是數據中心網絡。
醫院內部網絡要求和硬件配置基本上和全院級PACS的要求是一樣的。建議全部采用千兆以太網交換機,實現高速傳輸影像文件,避免出現網絡擁塞而帶來圖像變形失真的現象,服務器和存儲陣列要有出色的數據處理能力和大的數據吞吐量。實現雙機熱備,避免出現單點故障。
醫院和數據中心之間全部用光纖連接,采用VPN技術防止未授權用戶進入系統并查看相關數據。為了避免線路故障,部署冗余線路來提供傳輸鏈路的穩定性。
區域數據中心網絡主要以存儲和查詢為主要應用。區域數據中心的存儲系統由于要存儲本區域內所有醫療結構的歸檔影像數據,所以采用網格式的海量存儲系統,如IBM的GMAS(Grid Medical Archive Solution)。一般規劃保存5年的歸檔數據,存儲容量為區域內所有醫院每年影像數據量總和X 5年X預期增長率(一般按30%考慮)。在PACS應用方面存在兩種不同類型的數據存儲類型需求:關系數據庫和文件。影像文件通常以文件的形式存儲,而其他數據則采用關系數據庫存儲。
區域數據中心存儲建議采用分級存儲,使得數據有高安全性。通常可分為一級、二級、三級存儲。一級存儲可以用于PACS短期、常用的數據存儲,通常需要大容量、性能高,能滿足高頻率的訪問、讀取、寫入。二級存儲一般采用磁盤陣列,用于存儲不常用的歷史數據,并能安全、及時、準確地提供數據訪問,通過數據遷移技術將一級存儲中不常用的數據遷移至二級存儲。三級存儲也常稱為離線存儲,對歷史數據進行長期保存,在安全性、大容量等方面需要更高的要求。三級存儲一般可以采用磁帶庫、光盤庫、磁盤陣列等方式。
在實際存儲應用中,建議采用FC-SAN存儲技術。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。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。由于采用了光纖接口,SAN還具有更高的帶寬。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。最后一點,光纖接口提供了10公里的連接長度,這使得實現物理上分離的、不在機房的存儲變得非常容易。
 
  SAN通過結合創新的服務器到存儲體系結構和支持多個服務器共享磁盤陣列的軟件,使企業配置和管理服務器存儲的方式發生了革命性的變化。基于SAN的存儲有助于區域PACS的數據中心更好地滿足其不斷增長的存儲需求和日漸縮短的備份時間,同時對存儲進行邏輯整合,以實現更高效的管理和維護。
3.區域PACS的應用架構
區域PACS整體架構采用的是客戶端/服務器模式(Client/Server)架構與瀏覽器/服務器模式(Browser/Server)架構互相搭配,使得在 Windows 系統下的使用者可以無論何時何處均可取得任何系統上的影像。簡要實施方案如下(見下圖) 。
 
1.數據中心端設置: 包括 RIS服務器、影像歸檔與存儲服務器(ArchiveServer) 、遠程診斷服務器(WebServer) ,另外還設有緊急備用鏡像服務器、異地備份服務器、網關、網絡設備等等。
2.根據區域內各醫院的實際情況和需求,在有 PACS 系統的醫院安裝前置服務器。
3.修改醫院PACS 流程,由醫院 PACS 服務器異步傳送影像給前置服務器,由前置服務器完成與市民健康信息系統的匹配,將完成匹配的影像更新統一的影像號,上傳到數據中心影像服務器。
4.影像調閱:授權用戶在打開市民健康信息系統調閱信息時,可在影像報告查詢處點擊影像圖標,以 Web 方式打開影像。
5.暫無 PACS 系統的中小醫院,可以將儀器輸出的影像直接傳送前置服務器作為托管影像。中型醫院可獨立一臺前置服務器,小醫療機構可多家共享一臺前置服務器。
院內前置服務器主要有兩個任務,院內信息整合和影像數據上傳。院內信息整合,指在影像數據上傳之前,需要和院內其他系統進行整合,獲取所需信息。
院內前置服務器另一個作用就是幫助影像數據上傳。院內 PACS 服務器數據上傳至前置服務器,前置服務器自動路由至衛生局影像數據中心,避免了網絡原因(同屬于院內網絡,速度相對快一些)導致 PACS 服務器上傳卡死的情況發生。前置服務器采用多線程、隊列管理、多次 re-Try 等方式處理遠距離影像數據傳輸。


4.區域系統間信息整合
  區域PACS建設的一個最主要的出發點就是能夠使患者在區域內醫療機構進行的所有影像檢查結果能夠在授權許可的情況下被整個區域內的醫療機構所共享訪問。
例如患者曾經在甲醫院進行過CT檢查,過了一段時間,又在乙醫院進行檢查,乙醫院的醫生應該能夠通過區域PACS調閱患者在甲醫院的歷史檢查結果,以決定是否重新進行檢查或者在進行診斷時參考。而要實現這一目標的基礎就是解決患者的身份識別問題。
建議采用身份證號或社保卡號作為基本的身份識別標識(唯一號)。
 

 


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