醫(yī)院以“云服務(wù)”的方式實(shí)施電子膠片相關(guān)問(wèn)題的討論

查元杰 顧慧 江蘇省腫瘤醫(yī)院信息處 （江蘇 南京 210009）

內(nèi)容提要：醫(yī)院通過(guò)“云服務(wù)”使用電子膠片替代傳統(tǒng)膠片，減少了患者就醫(yī)過(guò)程中排隊(duì)取片環(huán)節(jié)，并降低了醫(yī)院的成本。文章主要討論在醫(yī)院以“公有云”方式實(shí)現(xiàn)電子膠片可能會(huì)出現(xiàn)的各種問(wèn)題，以及本院的“私有云”實(shí)現(xiàn)電子膠片的解決方案。

目前，放射影像檢查作為一種便捷、有效的檢查手段在臨床的應(yīng)用非常廣泛，如腫瘤篩查、診斷及療效評(píng)價(jià)均要依靠各種放射影像檢查。而在放射影像檢查后，排隊(duì)等待報(bào)告和膠片的時(shí)間的較長(zhǎng)，患者心情煩躁就醫(yī)體驗(yàn)下降。隨著社會(huì)無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的不斷發(fā)展，電子膠片也基于這些技術(shù)而產(chǎn)生[1]。電子膠片的實(shí)施，不僅減去了影像科膠片打印和整理的工作環(huán)節(jié)，減少了其工作量，也方便了患者?？芍苯油ㄟ^(guò)手機(jī)終端掃描影像檢查回執(zhí)單上的二維碼，查詢?cè)L問(wèn)其影像報(bào)告，并閱取到檢查數(shù)字影像，大大提升了醫(yī)療服務(wù)的效率和質(zhì)量。在實(shí)施過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，以“公有云”的方式實(shí)現(xiàn)電子膠片，會(huì)帶來(lái)在影像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、傳輸以及影像數(shù)據(jù)安全方面的一些新的問(wèn)題。而本院以“私有云”的方式解決了相關(guān)問(wèn)題。

1.實(shí)施電子膠片的必要性

1.1 傳統(tǒng)膠片的弊端

傳統(tǒng)檢查流程中，患者檢查完成后必須在影像科室現(xiàn)場(chǎng)取膠片和報(bào)告，往往造成片窗口患者排隊(duì)積壓，外地患者往返取片等現(xiàn)象。雖然自助膠片打印機(jī)解決了部分取片窗口積壓排隊(duì)的現(xiàn)象，但是并沒有解決患者必須返回檢查科室拿取報(bào)告和膠片的問(wèn)題。而傳統(tǒng)膠片是在膠片電子化前患者保存影像資料唯一方式，但是傳統(tǒng)膠片保存時(shí)間有限，腫瘤治療往往需要反復(fù)就診并比較治療效果，因前期膠片保存不當(dāng)或者時(shí)間過(guò)長(zhǎng)影響醫(yī)生通過(guò)影像資料對(duì)比治療效果的情況時(shí)有發(fā)生，在一定程度影響診斷效果[2]。

傳統(tǒng)膠片是放射影像科室主要的成本之一。據(jù)了解，2016年中國(guó)內(nèi)地消耗醫(yī)用塑料膠片總額超過(guò)200億元，各家醫(yī)院多多少少都存在無(wú)用的膠片堆積、浪費(fèi)的現(xiàn)象，不僅占用醫(yī)院用房空間，更增加了醫(yī)院的成本[3]。而且對(duì)于MRI和CT檢查或者一些復(fù)雜的病例而言，一張或幾張膠片所承載的信息往往不夠，在轉(zhuǎn)診至其他醫(yī)院后，患者又會(huì)被要求重新受檢，造成資源浪費(fèi)的同時(shí)也增加了患者的就醫(yī)負(fù)擔(dān)[1]。

1.2 實(shí)時(shí)電子膠片優(yōu)勢(shì)

電子膠片實(shí)施后，每位患者在醫(yī)師診斷審核后，都會(huì)擁有一個(gè)唯一的身份識(shí)別二維碼，掃描二維碼就可以獲取影像報(bào)告，患者無(wú)需再返回檢查科室取報(bào)告和膠片，隨時(shí)隨地掃碼檢查回執(zhí)單上二維碼，就可以直接查看報(bào)告和檢查影像，既方便，也便于保存，更利于去其他醫(yī)院就診時(shí)原始影像信息的提供[4]。對(duì)于傳統(tǒng)膠片的浪費(fèi)情況，電子膠片有效地緩解了此類問(wèn)題，減少了膠片的浪費(fèi)，提高了膠片的有效利用率。而電子膠片采用醫(yī)學(xué)數(shù)字成像和通信（Digital Imaging and Communications in Medicine，DICOM）影像的服務(wù)，所呈現(xiàn)的信息是完整的，可以作窗寬、窗位的調(diào)整和測(cè)量，也可以滿足三維重建和其他各種分析應(yīng)用的需求，也為遠(yuǎn)程會(huì)診提供了技術(shù)基礎(chǔ)[5]。對(duì)于確實(shí)需要觀看膠片或需要長(zhǎng)期保存膠片的情況，仍然支持自助取報(bào)告和膠片[6]。

2.電子膠片以“公有云”方式實(shí)施帶來(lái)的問(wèn)題

PACS系統(tǒng)是醫(yī)院對(duì)影像數(shù)據(jù)的傳輸、儲(chǔ)存、調(diào)閱管理的重要系統(tǒng)。電子膠片也是基于PACS系統(tǒng)中DICOM格式影像文件傳輸調(diào)閱。而很多PACS系統(tǒng)不具備電子膠片功能，電子膠片功能往往通過(guò)第三方“云膠片”廠家介入實(shí)施。而采用“云膠片”通常是以上傳或通過(guò)第三方前置機(jī)直接抓取的方式將影像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到第三方“云端”存儲(chǔ)，再通過(guò)云端服務(wù)器發(fā)布云服務(wù)實(shí)現(xiàn)電子膠片功能，見圖1。

圖1.“公有云”云影像拓?fù)鋱D

這種基于存儲(chǔ)和應(yīng)用服務(wù)都基于公共網(wǎng)絡(luò)的“公有云”實(shí)施方式會(huì)帶來(lái)以下問(wèn)題。

2.1 影像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)傳輸問(wèn)題

眾所周知，影像數(shù)據(jù)是整個(gè)醫(yī)院醫(yī)療數(shù)據(jù)中占用存儲(chǔ)空間最大的數(shù)據(jù)，一年的影像數(shù)據(jù)可達(dá)上百TB。而“云膠片”廠商為了節(jié)約數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的成本，會(huì)選擇與阿里云、騰訊云等云存儲(chǔ)廠家合作，將影像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在合作商“云端”，自己只提供應(yīng)用端的“云服務(wù)”。這種方式存在以下隱患。

2.1.1 突發(fā)情況問(wèn)題解決及時(shí)性問(wèn)題

一旦發(fā)生突發(fā)情況造成“云膠片”服務(wù)中斷，相關(guān)問(wèn)題的查找與修復(fù)將完全依賴“云服務(wù)”和“云存儲(chǔ)”供應(yīng)商。由于“云服務(wù)”和“云存儲(chǔ)”都屬于公共服務(wù)，維護(hù)人員響應(yīng)速度往往滯后于醫(yī)院信息部門工作人員，醫(yī)院信息部門也無(wú)法第一時(shí)間排查問(wèn)題原因，造成問(wèn)題解決周期較長(zhǎng)。

2.1.2 網(wǎng)絡(luò)傳輸問(wèn)題

影像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在“云端”，必須依賴于電信、移動(dòng)等網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商提供的網(wǎng)絡(luò)鏈路。一旦網(wǎng)絡(luò)鏈路出現(xiàn)中斷或阻塞，修復(fù)周期往往也大于醫(yī)院內(nèi)部響應(yīng)時(shí)間，并且會(huì)造成上傳中的影像文件損壞。除了影響患者使用外，還有可能造成影像數(shù)據(jù)的丟失。

2.2 影像數(shù)據(jù)安全問(wèn)題

醫(yī)院將大量影像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在“云端”，除了存儲(chǔ)和傳輸?shù)膯?wèn)題之外，數(shù)據(jù)安全性的問(wèn)題更是不容忽視的，主要有以下幾個(gè)方面。

2.2.1 影像數(shù)據(jù)產(chǎn)權(quán)問(wèn)題

雖然中國(guó)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)法明確規(guī)定，誰(shuí)創(chuàng)造了數(shù)據(jù)誰(shuí)是知識(shí)產(chǎn)權(quán)的歸屬者，但是第三方是否能對(duì)上傳的醫(yī)療數(shù)據(jù)進(jìn)行二次開發(fā)和數(shù)據(jù)應(yīng)用并沒有明確的規(guī)定。而醫(yī)院對(duì)于上傳到第三方的醫(yī)療數(shù)據(jù)無(wú)法實(shí)施有效的管控，無(wú)形中增加了醫(yī)療數(shù)據(jù)泄露的風(fēng)險(xiǎn)。

2.2.2 患者隱私泄露的問(wèn)題

雖然所有廠家都在強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中使用脫敏技術(shù)，但在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，個(gè)人信息可以通過(guò)各種渠道獲取，一旦發(fā)生醫(yī)療數(shù)據(jù)泄露，患者醫(yī)療隱私信息也會(huì)通過(guò)其他信息被還原泄露。

2.2.3 醫(yī)院信息安全的問(wèn)題

如果采用第三方廠家前置機(jī)直接調(diào)用醫(yī)院影像數(shù)據(jù)的方式，勢(shì)必將公共網(wǎng)絡(luò)和醫(yī)院內(nèi)部局域網(wǎng)進(jìn)行物理聯(lián)通，以便將醫(yī)院局域網(wǎng)內(nèi)影像數(shù)據(jù)通過(guò)公共網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)院外移動(dòng)端圖像調(diào)閱。雖然醫(yī)院有網(wǎng)閘、防火墻等安全設(shè)備進(jìn)行保障，但是內(nèi)外網(wǎng)物理聯(lián)通依然是最大的信息安全隱患。一旦發(fā)生安全問(wèn)題，網(wǎng)絡(luò)攻擊會(huì)直接從公共網(wǎng)絡(luò)直接入侵院內(nèi)局域網(wǎng)，不僅涉及影像數(shù)據(jù)，更威脅到影像數(shù)據(jù)之外的全院醫(yī)療數(shù)據(jù)。

2.3 影像數(shù)據(jù)擴(kuò)展應(yīng)用的問(wèn)題

電子膠片的應(yīng)用不僅僅局限于給患者提供方便，節(jié)約醫(yī)院成本，更可以擴(kuò)展應(yīng)用于醫(yī)院遠(yuǎn)程讀片和遠(yuǎn)程教學(xué)中。在應(yīng)用的過(guò)程中，“公有云”的實(shí)施方式難以滿足實(shí)際需求。

2.3.1 遠(yuǎn)程讀片無(wú)法書寫報(bào)告問(wèn)題

雖然云膠片可以滿足遠(yuǎn)程處理影像數(shù)據(jù)和遠(yuǎn)程看讀片功能，但在實(shí)際應(yīng)用中，影像醫(yī)生更希望在遠(yuǎn)程看片后可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程報(bào)告功能。而報(bào)告書寫的RIS系統(tǒng)牽涉到與醫(yī)院其他內(nèi)網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)以及電子簽名的原因無(wú)法直接部署在“云端”，無(wú)法實(shí)現(xiàn)在遠(yuǎn)程讀片時(shí)同時(shí)完成影像報(bào)告書寫。

2.3.2 遠(yuǎn)程教學(xué)應(yīng)用中影像數(shù)據(jù)同步問(wèn)題

在醫(yī)院影像遠(yuǎn)程教學(xué)的應(yīng)用中，往往會(huì)將云膠片嵌入到遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)中作為影像展示，并直接對(duì)“公有云”上的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和標(biāo)注。而實(shí)際報(bào)告醫(yī)生在出影像報(bào)告讀片時(shí)調(diào)用的是本地?cái)?shù)據(jù)，無(wú)法做到實(shí)時(shí)同步教學(xué)中的處理和標(biāo)注，在一定程度上影響了教學(xué)效果。

3.本院以“私有云”方式實(shí)施電子膠片方案

基于以上問(wèn)題和隱患，本院采用升級(jí)PACS，本地存儲(chǔ)+網(wǎng)絡(luò)映射等解決方案以“私有云”的方式實(shí)現(xiàn)本院電子膠片的實(shí)施與應(yīng)用。

3.1 升級(jí)PACS系統(tǒng)

本院原PACS系統(tǒng)中并不包含電子膠片功能，經(jīng)升級(jí)后可以實(shí)現(xiàn)電子膠片，遠(yuǎn)程診斷，多學(xué)科影像集中展示等功能，實(shí)現(xiàn)所有影像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和應(yīng)用集中在PACS中管理。統(tǒng)一的管理減少了不同廠家之間的數(shù)據(jù)交互，既保證了圖像傳輸和檢索的速度，出問(wèn)題時(shí)也便于及時(shí)排查。

3.2 數(shù)據(jù)本地化存儲(chǔ)

所有影像數(shù)據(jù)存于本地，同時(shí)具備異地災(zāi)備機(jī)制，保證所有影像數(shù)據(jù)的安全性、完整性。由于所有圖像的存儲(chǔ)與應(yīng)用都部署在本地，規(guī)避了網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題引起的數(shù)據(jù)丟失或損壞，也降低了數(shù)據(jù)和患者隱私泄露的風(fēng)險(xiǎn)。

3.3 以IP地址映射的方式實(shí)現(xiàn)公網(wǎng)訪問(wèn)

由于電子膠片是需要實(shí)現(xiàn)基于公網(wǎng)的影像傳輸與調(diào)閱，本院采用IP地址映射的方式實(shí)現(xiàn)公網(wǎng)訪問(wèn)。電子膠片應(yīng)用服務(wù)完全在醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)上部署，再將應(yīng)用服務(wù)地址通過(guò)網(wǎng)閘映射出一個(gè)公網(wǎng)的IP地址，完成本院“私有云”的服務(wù)部署，見圖2。

圖2.“私有云”云影像拓?fù)鋱D

移動(dòng)端在公網(wǎng)通過(guò)防火墻訪問(wèn)到映射的IP地址，進(jìn)而訪問(wèn)電子膠片服務(wù)。這種本地化的服務(wù)，在最大程度上避免了“公有云”方案帶來(lái)的醫(yī)院“不可控”的風(fēng)險(xiǎn)。

3.4 擴(kuò)展云膠片的應(yīng)用范圍

本院將RIS系統(tǒng)把B/S架構(gòu)的報(bào)告書寫功能也通過(guò)IP地址映射的方式實(shí)現(xiàn)了公網(wǎng)訪問(wèn)，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程讀片診斷的功能。

在遠(yuǎn)程教育方面，診斷報(bào)告和遠(yuǎn)程教學(xué)使用同一私有云的影像數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)和診斷同步，教學(xué)效果有了很大的提升。

4.電子膠片在就診過(guò)程中讀片問(wèn)題

4.1 電子膠片讀片顯示問(wèn)題

由于PACS的不斷發(fā)展及其普及應(yīng)用，影像科醫(yī)生和臨床醫(yī)生的閱片習(xí)慣也逐漸發(fā)生了變化，經(jīng)過(guò)多年的工作實(shí)踐，醫(yī)生已經(jīng)習(xí)慣于在專業(yè)的醫(yī)用顯示器上閱片[7]。隨著電子膠片應(yīng)用的不斷深入，就診過(guò)程中電子膠片讀片量在不斷的增加，無(wú)論是以“公有云”還是“私有云”的方式，都會(huì)在讀片時(shí)遇到以下問(wèn)題：①患者在移動(dòng)設(shè)備上給就診醫(yī)生看電子膠片時(shí)，移動(dòng)設(shè)備的屏幕大小有限，影響醫(yī)生診斷速度。②移動(dòng)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定，時(shí)常出現(xiàn)瀏覽圖像卡頓現(xiàn)象，影響醫(yī)生讀片效率。③醫(yī)生在手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備上讀片時(shí)，時(shí)常被電話、信息等外界因素干擾。④云膠片瀏覽程序一般基于安卓等系統(tǒng)發(fā)開，無(wú)法直接在Windows下直接打開，而醫(yī)生習(xí)慣在Windows系統(tǒng)下PC上閱片。

解決以上問(wèn)題除了云膠片本身的架構(gòu)優(yōu)化外，更需要從閱片硬件上考慮解決方案。

4.2 電子膠片讀片方案

電子膠片最大應(yīng)用場(chǎng)景是在門診診間和會(huì)診，解決醫(yī)生讀片問(wèn)題需要將閱片需要的各種元素進(jìn)行融合，如：讀片高分辨率的顯示器、安卓等移動(dòng)操作系統(tǒng)、可掃二維碼掃碼器、穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)等。見圖3。

圖3.云膠片讀片元素

在使用過(guò)程中，移動(dòng)設(shè)備無(wú)線網(wǎng)絡(luò)更換為院內(nèi)有線網(wǎng)絡(luò)，可以解決移動(dòng)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題。將移動(dòng)設(shè)備觸摸模式更換為醫(yī)生更習(xí)慣的鼠標(biāo)操作，可以提高醫(yī)生使用效率，也使醫(yī)生更容易接受電子膠片這種新的閱片方式。

5.電子膠片在區(qū)域化醫(yī)療應(yīng)用中的問(wèn)題

2018年，國(guó)務(wù)院辦公廳為促進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療健康”發(fā)展而提出了指導(dǎo)意見，伴隨著“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療健康”的改革浪潮和分級(jí)診療工作的落實(shí)，以腫瘤?？茷閷?dǎo)向的“腫瘤聯(lián)盟”醫(yī)聯(lián)體也在如火如荼地進(jìn)行中[8]。電子膠片云服務(wù)在醫(yī)聯(lián)體遠(yuǎn)程影像互聯(lián)互通的建設(shè)中起著不可或缺的作用，在現(xiàn)階段醫(yī)聯(lián)體實(shí)施的過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題。

5.1 電子膠片統(tǒng)一調(diào)閱問(wèn)題

電子膠片是放射影像科發(fā)展的必然趨勢(shì)，很多聯(lián)盟醫(yī)院都建立了自己的電子膠片云服務(wù)。無(wú)論是“公有云”還是“私有云”都會(huì)出現(xiàn)患者使用云膠片時(shí)出現(xiàn)不同醫(yī)院必須用自己的二維碼或App，無(wú)法在同一界面顯示不同醫(yī)院的電子膠片，從而無(wú)法在直觀對(duì)比同一病灶不同時(shí)期的病情變化，無(wú)法完全發(fā)揮電子膠片的優(yōu)勢(shì)。

5.2 電子膠片互認(rèn)問(wèn)題

患者在醫(yī)聯(lián)體聯(lián)盟醫(yī)院間轉(zhuǎn)診后，下級(jí)醫(yī)院的影像資料也就醫(yī)過(guò)程中的重要信息。通過(guò)“云服務(wù)”可以實(shí)現(xiàn)將電子膠片導(dǎo)入到上級(jí)醫(yī)院的PACS中，但是不同醫(yī)院之間的膠片號(hào)和檢查編碼無(wú)法做到統(tǒng)一，PACS系統(tǒng)也無(wú)法將影像數(shù)據(jù)歸為當(dāng)前患者的歷史記錄，實(shí)現(xiàn)患者前后影像在同一系統(tǒng)中前后對(duì)比。

5.3 區(qū)域化電子膠片的解決方案

解決電子膠片在區(qū)域化醫(yī)療中的問(wèn)題，需要由相關(guān)主導(dǎo)部門建立統(tǒng)一的電子膠片數(shù)據(jù)中心和統(tǒng)一的“云服務(wù)”，將所有區(qū)域中所有影像數(shù)據(jù)做統(tǒng)一上傳，在上傳的過(guò)程中統(tǒng)一各種編碼。利用數(shù)據(jù)專線打造區(qū)域化“私有云”保證數(shù)據(jù)安全?；颊哒{(diào)閱使用統(tǒng)一查詢?nèi)肟?，并支持將影像?shù)據(jù)導(dǎo)入就診醫(yī)院PACS作為歷史資料調(diào)閱，在最大程度上發(fā)揮電子膠片的作用。

6.小結(jié)

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能移動(dòng)終端的不斷成熟，數(shù)字化電子膠片已成為互聯(lián)網(wǎng)+在醫(yī)療領(lǐng)域的典型應(yīng)用。在應(yīng)用過(guò)程中電子膠片可能會(huì)出現(xiàn)在更多新應(yīng)用場(chǎng)景中，越來(lái)越多的新的問(wèn)題會(huì)隨之產(chǎn)生，而解決新的問(wèn)題過(guò)程也就是電子膠片不斷蛻變新生的過(guò)程。