淺談PACS醫(yī)學(xué)影像文件儲(chǔ)存方法

陳燕

摘 要：醫(yī)學(xué)影像成像技術(shù)從最初的X射線(xiàn)成像發(fā)展到現(xiàn)在的各種數(shù)字成像技術(shù)，已經(jīng)經(jīng)歷百年歷史，隨著數(shù)字化信息時(shí)代的來(lái)臨，診斷成像設(shè)備中各種先進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字化圖像技術(shù)的應(yīng)用為醫(yī)學(xué)影像信息系統(tǒng)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。本文將對(duì)PACS醫(yī)學(xué)影像文件儲(chǔ)存方法進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：PACS;醫(yī)學(xué)影像;儲(chǔ)存方法

一、PACS簡(jiǎn)介

PACS系統(tǒng)是Picture Archiving and Communication Systems的縮寫(xiě)，意為影像歸檔和通信系統(tǒng)。它是應(yīng)用在醫(yī)院影像科室的系統(tǒng)，主要的任務(wù)就是把日常產(chǎn)生的各種醫(yī)學(xué)影像（包括核磁，CT，超聲，各種X光機(jī)，各種紅外儀、顯微儀等設(shè)備產(chǎn)生的圖像）通過(guò)各種接口（模擬，DICOM，網(wǎng)絡(luò)）以數(shù)字化的方式海量保存起來(lái)，當(dāng)需要的時(shí)候在一定的授權(quán)下能夠很快的調(diào)回使用，同時(shí)增加一些輔助診斷管理功能。它在各種影像設(shè)備間傳輸數(shù)據(jù)和組織存儲(chǔ)數(shù)據(jù)具有重要作用。PACS系統(tǒng)任務(wù)主要就是把日常產(chǎn)生的各種醫(yī)學(xué)影像（包括核磁，CT，超聲，各種X光機(jī)，各種紅外儀、顯微儀等設(shè)備產(chǎn)生的圖像）主要是醫(yī)院醫(yī)技科室放射科、超聲科、和功能科使用的圖文報(bào)告系統(tǒng)通過(guò)各種接口（模擬，DICOM，網(wǎng)絡(luò)）以數(shù)字化的方式海量保存起來(lái)，當(dāng)需要的時(shí)候在一定的授權(quán)下能夠很快的調(diào)回使用，同時(shí)增加一些輔助診斷管理功能。由于醫(yī)療影像設(shè)備接口類(lèi)別眾多，同時(shí)每天產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，所以如何在各種影像設(shè)備間傳輸數(shù)據(jù)和如何組織存儲(chǔ)數(shù)據(jù)對(duì)于系統(tǒng)至關(guān)重要的。全規(guī)模PACS或全院級(jí)PACS一般包括全部的醫(yī)學(xué)影像科室（放射、超聲、病理等）并且面向臨床發(fā)布影像。數(shù)字化PACS，指的是影像檢查流程的數(shù)字化，包括但不限于申請(qǐng)單數(shù)字化、報(bào)告單數(shù)字化、膠片數(shù)字化。小型PACS一般指科室級(jí)或工作組級(jí)PACS。

二、PACS醫(yī)學(xué)特點(diǎn)

由于PACS是海量存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)量巨大，因此存儲(chǔ)是PACS系統(tǒng)建設(shè)中最重要的部分之一。值得一提的是，PACS建設(shè)的難點(diǎn)集中體現(xiàn)在后臺(tái)存儲(chǔ)系統(tǒng)的建設(shè)上。就醫(yī)院每年的存儲(chǔ)量而言，保守一點(diǎn)估算，三甲醫(yī)院一天的存儲(chǔ)量是50G-100G，一個(gè)月的存儲(chǔ)量是1-2T左右，一年的存儲(chǔ)量是10-20T。而且PACS存儲(chǔ)要求安全性高、響應(yīng)速度快。醫(yī)院在對(duì)PACS存儲(chǔ)進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，應(yīng)該注意其容量大小、可擴(kuò)展性、易管理性、安全性、讀取/傳輸?shù)乃俣纫约靶枨?投入的合理性。

三、PACS醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方案

當(dāng)前市場(chǎng)上在存儲(chǔ)方面主要有DAS、NAS和SAN三種不同的存儲(chǔ)模式，它們?cè)谌萘?、速度、價(jià)格、安全性等方面各有各的優(yōu)勢(shì)，使得PACS建設(shè)逐漸滿(mǎn)足其特殊的要求：大容量存儲(chǔ)、高傳輸速度、高可靠性和高穩(wěn)定性、高安全性、可擴(kuò)展性，數(shù)據(jù)遷移。

1.DAS-直接連接存儲(chǔ)

DAS是指將存儲(chǔ)設(shè)備通過(guò)SCSI接口或光纖通道直接連接到一臺(tái)計(jì)算機(jī)上。DAS一般適用當(dāng)服務(wù)器在地理上比較分散，很難通過(guò)遠(yuǎn)程連接進(jìn)行互連時(shí)。這種存儲(chǔ)方式只適用于單機(jī)版的PACS系統(tǒng)，因?yàn)樗娜秉c(diǎn)比較明顯，比如存儲(chǔ)量不大并發(fā)性不好等，在網(wǎng)絡(luò)化的大中型PACS系統(tǒng)中一般是不會(huì)考慮使用它的。

2.NAS-網(wǎng)絡(luò)連接存儲(chǔ)

NAS即將存儲(chǔ)設(shè)備通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（例如以太網(wǎng)），連接到一群計(jì)算機(jī)上。NAS產(chǎn)品包括存儲(chǔ)器件和集成在一起的簡(jiǎn)易服務(wù)器，可用于實(shí)現(xiàn)涉及文件存取及管理的所有功能，重點(diǎn)在于幫助工作組和部門(mén)級(jí)機(jī)構(gòu)解決迅速增加存儲(chǔ)容量的需求。集成在NAS設(shè)備中的簡(jiǎn)易服務(wù)器可以將有關(guān)存儲(chǔ)的功能與應(yīng)用服務(wù)器執(zhí)行的其他功能分隔開(kāi)。這種方法從兩方面改善了數(shù)據(jù)的可用性。第一，即使相應(yīng)的應(yīng)用服務(wù)器不再工作了，仍然可以讀出數(shù)據(jù)。第二，簡(jiǎn)易服務(wù)器本身不會(huì)崩潰，因?yàn)樗苊饬艘鸱?wù)器崩潰的首要原因，即應(yīng)用軟件引起的問(wèn)題。NAS產(chǎn)品具有幾個(gè)引人注意的優(yōu)點(diǎn)。首先，NAS產(chǎn)品是真正即插即用的產(chǎn)品。NAS設(shè)備一般支持多計(jì)算機(jī)平臺(tái)，用戶(hù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)支持協(xié)議可進(jìn)行相同的文件管理，因而NAS設(shè)備無(wú)需改造即可用于混合Unix/WindowsNT局域網(wǎng)內(nèi)。其次，NAS設(shè)備的物理位置是靈活的。它們可放置在工作組內(nèi)，靠近數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用服務(wù)器，或者也可放在其他地點(diǎn)，通過(guò)物理鏈路與網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，無(wú)需應(yīng)用服務(wù)器的干預(yù)，NAS設(shè)備允許用戶(hù)在網(wǎng)絡(luò)上存取數(shù)據(jù)，這樣既可減小CPU的開(kāi)銷(xiāo)，也能顯著改善網(wǎng)絡(luò)的性能。

3.SAN-存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)

SAN通過(guò)光纖通道連接到一群計(jì)算機(jī)上。在該網(wǎng)絡(luò)中提供了多主機(jī)連接，但并非通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。大多?shù)分析認(rèn)為SAN是未來(lái)企業(yè)級(jí)的存儲(chǔ)方案，這是因?yàn)镾AN便于集成，能改善數(shù)據(jù)可用性及網(wǎng)絡(luò)性能，而且還可以減輕管理作業(yè)。SAN提供了一種與現(xiàn)有LAN連接的簡(jiǎn)易方法，并且通過(guò)同一物理通道支持廣泛使用的SCSI和IP協(xié)議。SAN不受現(xiàn)今主流的、基于SCSI存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的布局限制。特別重要的是，隨著存儲(chǔ)容量的爆炸性增長(zhǎng)，SAN允許企業(yè)獨(dú)立地增加它們的存儲(chǔ)容量。SAN的結(jié)構(gòu)允許任何服務(wù)器連接到任何存儲(chǔ)陣列，這樣不管數(shù)據(jù)置放在哪里，服務(wù)器都可直接存取所需的數(shù)據(jù)。因?yàn)镾AN解決方案是從基本功能剝離出存儲(chǔ)功能，所以運(yùn)行備份操作就無(wú)需考慮它們對(duì)網(wǎng)絡(luò)總體性能的影響。SAN方案也使得管理及集中控制實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化，特別是對(duì)于全部存儲(chǔ)設(shè)備都集群在一起的時(shí)候。

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