GHOST技術(shù)在加速器計算機維護中的應(yīng)用研究

許琨，何赟，賈輝，金迎迎

西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院 放療科，陜西 西安 710004

GHOST技術(shù)在加速器計算機維護中的應(yīng)用研究

許琨，何赟，賈輝，金迎迎

西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院 放療科，陜西 西安 710004

計算機廣泛應(yīng)用于加速器系統(tǒng)的每個子設(shè)備當(dāng)中，控制系統(tǒng)的運行和患者的治療，成為加速器系統(tǒng)的一個重要組成部分，然而，任何一臺計算機出現(xiàn)故障，加速器系統(tǒng)均將不能正常工作。本文研究使用GHOST技術(shù)備份加速器計算機軟件系統(tǒng)和硬盤來保障加速器的安全運行。實踐證明，使用GHOST技術(shù)降低了加速器系統(tǒng)的故障維護時間和維修成本，為提高加速器的工作效率發(fā)揮了重要作用。

醫(yī)用加速器；加速器計算機；GHOST技術(shù)；硬盤備份

0 引言

隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，加速器系統(tǒng)發(fā)生了巨大變革，它由一臺獨立的加速器發(fā)展為由加速器、多頁準(zhǔn)直器（Multileaf Collimator，MLC）、實時影像驗證系統(tǒng)、放射治療計劃系統(tǒng)（Eclipse）和放射治療信息管理系統(tǒng)（Aria）等組成了的一個復(fù)雜系統(tǒng)[1-2]。計算機廣泛應(yīng)用于加速器系統(tǒng)的每個子設(shè)備當(dāng)中，控制系統(tǒng)的運行和患者的治療，成為加速器系統(tǒng)的一個重要組成部分[3-4]。然而，任何一臺計算機出現(xiàn)故障，加速器系統(tǒng)均將不能正常工作，患者的治療必將中斷。近年來，在對加速器系統(tǒng)的維護中發(fā)現(xiàn)，計算機故障主要集中在計算機軟件系統(tǒng)和硬盤。由于突然停電、非正常關(guān)機、計算機病毒等原因，都會造成計算機死機、硬盤磁道損壞，從而使計算機軟件系統(tǒng)不能正常工作，甚至不能開機[5]。而加速器廠家對技術(shù)壟斷，并禁止給加速器計算機安裝第三方軟件和硬件，加速器計算機的維護只有依靠加速器廠家，廠家常常采用更換計算機或者重新安裝軟件系統(tǒng)的方法解決問題。這些方法維護費用高，而且至少需要停機1～2 d，耽誤患者的放射治療。

通用硬件導(dǎo)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)移技術(shù)（General Hardware Oriented System Transfer，GHOST）是賽門鐵克公司推出的一種用于系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)的技術(shù)，能在DOS和Windows系統(tǒng)下運行，對系統(tǒng)和數(shù)據(jù)進行備份與恢復(fù)[6]。它以計算機硬盤的每個扇區(qū)為操作對象，完整地復(fù)制計算機引導(dǎo)扇區(qū)、文件分配表、目錄區(qū)、數(shù)據(jù)區(qū)等信息，最終將計算機硬盤分區(qū)或整個硬盤備份到一個.gho鏡像文件，或直接將其備份到另一個分區(qū)或硬盤中。當(dāng)需要恢復(fù)計算機軟件系統(tǒng)時，可直接將此鏡像文件還原到需要的分區(qū)或硬盤中，不再需要硬盤分區(qū)、格式化、安裝系統(tǒng)軟件、安裝應(yīng)用軟件等過程，節(jié)約了系統(tǒng)恢復(fù)時間和維護成本[7]。

因此，我們研究使用GHOST技術(shù)備份加速器計算機軟件系統(tǒng)和硬盤，當(dāng)加速器計算機軟件系統(tǒng)或硬盤出現(xiàn)故障時，使用備份的鏡像文件或硬盤迅速恢復(fù)計算機工作，減少了加速器計算機軟件故障和硬盤故障引起的停機時間和維護費用，提高了加速器的工作效率。

1 材料與方法

1.1 研究對象

我院在用的21EX型直線加速器計算機系統(tǒng)（美國瓦里安）共有6臺計算機：加速器控制臺計算機、4DITC綜合治療終端、LVI加速器數(shù)據(jù)交換接口計算機、Eclipse治療計劃計算機、Aria系統(tǒng)1號工作站和Aria系統(tǒng)2號工作站，各機配置見表1。

1.2 方法

1.2.1 備份加速器計算機

備份加速器計算機采用3級備份體系：

（1）備份加速器計算機C區(qū)軟件。啟動計算機，按F2或F10進入BIOS設(shè)置菜單，更改計算機啟動順序為首先從光驅(qū)啟動。然后在光驅(qū)中放入GHOST啟動盤，重啟計算機，進入GHOST軟件界面，在Local→Partition→To Image菜單下，選擇加速器計算機的主分區(qū)C區(qū)和鏡像文件的存儲位置：D:GHOSTC目錄；然后為鏡像文件命名，確認(rèn)無誤后，按確認(rèn)鍵，將加速器計算機的C區(qū)軟件備份為.gho鏡像文件，并存儲于D:GHOSTC目錄下。

（2）備份加速器計算機硬盤軟件。關(guān)閉計算機，在計算機主板SATA2口安裝硬盤鏡像文件存儲硬盤（GHOST硬盤），重啟計算機，進入GHOST軟件界面，在Local→Disk→To Image菜單下，選擇加速器計算機硬盤和鏡像文件的存儲位置：GHOST硬盤，然后為鏡像文件命名，確認(rèn)無誤后，按確認(rèn)鍵，將加速器計算機整個硬盤的軟件備份為.gho鏡像文件，并存儲于GHOST硬盤。

表1 加速器計算機配置

表2 加速器計算機軟件備份鏡像文件

（3）備份加速器計算機硬盤。關(guān)閉計算機，在計算機主板SATA2口安裝備份硬盤，重啟計算機，進入GHOST軟件界面，在Local→Disk→To Disk菜單下，選擇需要備份的計算機硬盤和目標(biāo)硬盤，確認(rèn)無誤后，按確認(rèn)鍵，進行硬盤對硬盤完全拷貝，即備份加速器計算機硬盤。

1.2.2 恢復(fù)加速器計算機

（1）使用鏡像文件恢復(fù)計算機C區(qū)軟件。進入GHOST軟件界面，在Local→Partition→From Image菜單下，選擇計算機主分區(qū)C區(qū)和在D:GHOSTC目錄下存儲的鏡像文件，確認(rèn)無誤后，按確認(rèn)鍵，將加速器計算機的C區(qū)恢復(fù)為備份時的軟件系統(tǒng)。

（2）使用鏡像文件恢復(fù)計算機硬盤軟件。在計算機主板SATA2口安裝GHOST硬盤，重啟計算機，進入GHOST軟件界面，在Local→Disk→From Image菜單下，選擇需要恢復(fù)的硬盤和存儲在GHOST硬盤中對應(yīng)的鏡像文件，確認(rèn)無誤后，按確認(rèn)鍵，將加速器計算機硬盤中的全部軟件恢復(fù)為備份時的軟件系統(tǒng)。

（3）使用備份硬盤恢復(fù)。關(guān)閉計算機，拔掉主電源，拆開計算機主機，使用備份硬盤更換加速器計算機硬盤，恢復(fù)加速器計算機工作。

1.2.3 鏡像文件命名方法

根據(jù)加速器計算機名、軟件所在區(qū)域和備份軟件的日期為鏡像文件命名，其格式為“計算機名+區(qū)域+備份日期”。

2 結(jié)果

使用GHOST技術(shù)成功備份了我院加速器系統(tǒng)6臺計算機的軟件和硬盤，其中控制臺計算機硬盤只有1個分區(qū)（C區(qū)軟件和硬盤），其他5臺計算機備份C區(qū)軟件、硬盤軟件和硬盤。其中加速器計算機軟件備份鏡像文件，見表2。

使用備份的鏡像文件可迅速恢復(fù)加速器計算機軟件系統(tǒng)，恢復(fù)系統(tǒng)所用時間，見表3。

表3 恢復(fù)加速器計算機軟件所用時間

GHOST技術(shù)引入加速器計算機維護之后，醫(yī)院工程師可自主維護加速器計算機，故障維修由原先的依靠廠家維修轉(zhuǎn)變?yōu)楠毩⒆灾骶S修。當(dāng)加速器計算機軟件系統(tǒng)出現(xiàn)異常時，備份的鏡像文件可將其軟件系統(tǒng)恢復(fù)為備份時的軟件系統(tǒng)，恢復(fù)計算機軟件系統(tǒng)工作；當(dāng)加速器計算機硬盤故障時，備份的硬盤可替代故障的計算機硬盤工作，恢復(fù)加速器計算機正常工作。加速器計算機故障的停機時間由原先的1～2 d減少為約30 min。同時，備份加速器計算機軟件和硬盤共使用硬盤7塊，成本3000余元，可為加速器計算機節(jié)約維修費用2萬余元/次。

2013年至今，我院加速器計算機共出現(xiàn)3次軟件故障和2次硬盤故障，備份的鏡像文件和硬盤均可在30 min內(nèi)迅速恢復(fù)加速器計算機系統(tǒng)工作，且操作過程簡單，恢復(fù)后的軟件系統(tǒng)和硬盤與加速器計算機硬件系統(tǒng)兼容性良好，加速器系統(tǒng)運行穩(wěn)定。

3 討論

加速器計算機控制加速器系統(tǒng)的運行、管理患者的放射治療。其硬件配置主要為戴爾和惠普計算機；軟件系統(tǒng)主要包括加速器治療控制、MLC治療控制、自動連續(xù)射野控制、病人治療管理、系統(tǒng)資源活動管理等功能模塊。控制臺計算機通過加速器應(yīng)用操作軟件控制加速器的基本運行；4DITC聯(lián)合加速器、MLC和影像驗證系統(tǒng)，控制放射治療的設(shè)置、執(zhí)行、驗證和記錄等工作[8]；LVI計算機是加速器與4DITC的數(shù)據(jù)接口，負(fù)責(zé)加速器數(shù)據(jù)的雙向傳輸與顯示；Eclipse治療計劃計算機通過三維治療計劃軟件系統(tǒng)，從Aria系統(tǒng)服務(wù)器獲取患者影像資料，為其制定放射治療計劃；Aria系統(tǒng)工作站進行患者治療管理和系統(tǒng)資源管理，集成治療報告以分析患者的管理數(shù)據(jù)和治療過程[9]。因此，醫(yī)院對加速器計算機的維護是確保加速器穩(wěn)定運行、保證腫瘤患者放射治療順利進行的重要保障。

GHOST技術(shù)是計算機維護管理的關(guān)鍵技術(shù)之一[10]，但將該技術(shù)引入加速器計算機維護中的報告甚少。本研究引入GHOST技術(shù)之后，使用鏡像文件和備份硬盤恢復(fù)計算機軟件系統(tǒng)的方法，為加速器計算機重新啟動提供一套安全、可靠的軟件系統(tǒng)，實現(xiàn)了加速器計算機故障的快速維修。但是，計算機在使用GHOST技術(shù)恢復(fù)系統(tǒng)時不能保留更新的數(shù)據(jù)，備份系統(tǒng)之后更新的數(shù)據(jù)都將會丟失。因此，在使用GHOST技術(shù)進行加速器計算機的維護時須注意數(shù)據(jù)丟失問題。

在加速器系統(tǒng)中有大量的患者影像資料、治療計劃、治療報告等信息數(shù)據(jù)，而且這些數(shù)據(jù)還在不斷更新。然而，這些數(shù)據(jù)存儲在Aria系統(tǒng)服務(wù)器中，每次登錄加速器計算機后，計算機通過千兆網(wǎng)絡(luò)直接訪問Aria系統(tǒng)服務(wù)器，調(diào)取患者的影像資料和治療信息；患者治療結(jié)束或計算機退出登錄后，如果在加速器計算機會自動回傳，保存患者信息到Aria系統(tǒng)服務(wù)器。加速器計算機中不保存任何患者信息，這樣就可避免使用GHOST技術(shù)恢復(fù)加速器計算機后患者資料丟失問題。

加速器機械位置讀數(shù)校準(zhǔn)、加速器計算機軟件升級等都會更新加速器計算機數(shù)據(jù)，在使用GHOST技術(shù)恢復(fù)加速器計算機軟件系統(tǒng)時都會丟失。因此，在更新加速器計算機數(shù)據(jù)后，再使用GHOST技術(shù)備份加速器計算機軟件系統(tǒng)和硬盤，即可解決上述問題。在加速器機械位置讀數(shù)重新校準(zhǔn)后，可使用加速器系統(tǒng)提供的備份軟件備份機械位置讀數(shù)至標(biāo)準(zhǔn)閃存（Compact Flash，CF）卡，計算機系統(tǒng)恢復(fù)后，再使用加速器系統(tǒng)提供的恢復(fù)軟件恢復(fù)加速器機械位置讀數(shù)。所以，GHOST技術(shù)完全適用于加速器計算機的維護。

實踐證明，將GHOST技術(shù)引入加速器計算機維護后，加速器計算機運行情況良好，故障維修時間和維護費用均有顯著下降，有效降低了加速器工程師的維修時間，提高了維修效率，減少了加速器的停機時間和維護成本，提升了加速器的工作效率。

[1]High Energy Systems Clinac Data Book[M].Varian Medical Systems,2010.

[2]Millennium MLC Systems and Maintenance Guide[M].Varian Medical Systems,2012.

[3]楊紹洲,陳龍華,張樹軍.醫(yī)用電子直線加速器[M].北京:人民軍醫(yī)出版社,2004.

[4]李欽萍,李琳.計算機技術(shù)在醫(yī)療設(shè)備維修中的應(yīng)用[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2010,31(7):117-118.

[5]戴捷,邢家偉,周峰.探討醫(yī)療設(shè)備計算機的維護與管理[J].中國醫(yī)學(xué)裝備,2013,10(2):53-55.

[6]陳基煒,陸振華,張順東.醫(yī)療設(shè)備計算機的管理與維護[J].醫(yī)療裝備,2010,23(12):48-51.

[7]胡斌,江克松.計算機應(yīng)用于醫(yī)療設(shè)備的技術(shù)維護體會[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2011,26(3):123-124.

[8]4D Integrated Treatment Console Reference Guide[M].Varian Medical Systems,2006.

[9]ARIA Systems Administration Workbook[M].Varian Medical Systems,2009.

[10]黃桃,李平安,徐欽.GHOST軟件在醫(yī)療設(shè)備計算機系統(tǒng)維護中的應(yīng)用[J].醫(yī)療設(shè)備信息,2007,21(4):38-39.

Research on the Application of GHOST Technology in the Maintenance of Accelerator Computers

As an important part of the accelerator system,accelerator computers are widely used in each sub-equipment of the accelerator system for control of system operation and patients’ treatment. However,failure of any one accelerator computer would result in malfunctioned accelerator system. In this paper,the use of GHOST technology for backup of the software system and hard disk of an accelerator computer was studied to ensure the safe operation of the accelerator. This practice proved that the use of GHOST technology reduced the maintenance time and costs of the accelerator system,and played an important role in improving work effciency of the accelerator.

medical accelerator;accelerator computer;ghost technology;hard drive backup

XU Kun,HE Yun,JIA Hui,JIN Ying-ying
Department of Radiotherapy,the Second Affiliated Hospital of Xi’an Jiaotong University,Xi’an Shaanxi 710004,China

TP319；TL53

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2016.09.024

1674-1633(2016)09-0093-03

2016-03-24

2016-04-27

作者郵箱：kunxuu@163.com