1、收稿日期 :2010-04-17醫(yī)院 PACS 系統(tǒng)架構(gòu)及存儲(chǔ)對(duì)比余巧生 , 李世錄 , 戴兆俊 , 樊成龍 , 林峻平 (武警北京市總隊(duì)第二醫(yī)院 醫(yī)學(xué)工程科 , 北京 100037中圖分類號(hào) TP31文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 B文章編號(hào) 1002-2376(2010 07-0022-03醫(yī) 院 PACS (Picture Archive and Communication System 即圖像存檔與傳輸系統(tǒng)是醫(yī)院信息系統(tǒng)的 重要組成部分 , 是一所醫(yī)院在現(xiàn)代化發(fā)展過程中的 裝備產(chǎn)物。其架構(gòu)及存儲(chǔ)系統(tǒng)值得探討研究。 1 目前 PACS 狀況和未來趨勢(shì)PACS 存儲(chǔ)與傳輸?shù)闹饕?DR/CR 、 CT 、 M

2、RI 、 PE T 、 B 超等產(chǎn)生的影像 , 其特點(diǎn)。1 大尺寸圖像分辨率 , 如 2048! 2500! 12bit (C R 圖像 。2 大量的影像文件 :(1X 線每個(gè)影像文件有 1020MB, 每個(gè)檢 查需要 25張影像。(2 對(duì)于每個(gè) CT 研究 600幅圖像是很普通的 , 需要 300MB 左右。相對(duì)復(fù)雜 的 C T 檢 查需要 3000到 5000張影像 , 約占 1 5GB 到 2 5GB 。(3 32或 64多層螺旋 C T 將導(dǎo)致更多的存儲(chǔ) 空間需求。(4 5年內(nèi)隨著技術(shù)的提高 , 影像分辨率將至 少提高一倍。3 檢查數(shù)量每年 20%的增長是很正常。 (1 大型醫(yī)院存儲(chǔ)

3、:10到 20TB/年 五十 萬個(gè)影像。(2 公立醫(yī)院存儲(chǔ) :4到 8TB/年 二十萬 個(gè)影像。(3 門診存儲(chǔ) :2TB/年 五萬個(gè)影像。 4 國 外 已 經(jīng) 提 出 相 關(guān) 法 規(guī) 和 標(biāo) 準(zhǔn) (如 HIPAA , 限制不同類型的數(shù)據(jù)需要安全保 存 7到 21年 , 國內(nèi)實(shí)現(xiàn)影像歸檔的法規(guī)遵從也已經(jīng)開始。2 PACS 協(xié)議和連接的選擇 2 1 開放協(xié)議是首選(1 PACS 是文件導(dǎo)向的系 統(tǒng) , 所以文件協(xié)議 是根本性的。(2 不存在存儲(chǔ)唯一性的問題。 (3 無專有性的 API 。(4 簡(jiǎn)單的安裝 /配置和更多的災(zāi)難恢復(fù)的功 能。2 2 數(shù)據(jù)塊協(xié)議同時(shí)可用(1 FCP 和 iSC SI 。(

4、2 在同一個(gè)系統(tǒng)上與 NFS 和 CI FS 協(xié)議共存。 (3 各種其他協(xié)議同樣的管理界面與方式。 (4 適合于數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ) (如 :SQL Server 或 Or acle 等 。3 各等級(jí)醫(yī)院的 PACS 系統(tǒng)配置架構(gòu) 3 1 小型醫(yī)院 PACS 系統(tǒng)配置架構(gòu)(1 全以太網(wǎng)架構(gòu) , 在滿足性能的前提下節(jié)約 了管理、維護(hù)和采購成本。(2 主存儲(chǔ)和歸檔存儲(chǔ)和為一體 , 提高了系統(tǒng) 的利用率。(3 開放平臺(tái) , 無專有 API, 簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn) WORM 功能。(4 RAID DP 磁盤保護(hù)提高數(shù)據(jù)可靠性。 (5 容量可從幾 TB 擴(kuò)展至 104TB, 所有擴(kuò)容 工作在線完成。(6 控制器升級(jí)簡(jiǎn)單 ,

5、無需數(shù)據(jù)遷移 , 整個(gè)升 級(jí)工作在幾小時(shí)內(nèi)完成。(7 支持 FC 、 SAS 和 SATA 磁盤混插。 3 2 中型醫(yī)院 PACS 系統(tǒng)配置架構(gòu)(1 0#RPO<1h, RTO<12h 。Vol 23,(2 靈活的協(xié)議配置 , 可按需進(jìn)行選擇。(3 具有較強(qiáng)的容災(zāi)能力 , 可在短時(shí)間內(nèi)將整 個(gè)系統(tǒng)恢復(fù)。(4 容災(zāi)中心的存儲(chǔ)可采用 FAS2000系列 (異 步容災(zāi) 。(5 W ORM 數(shù)據(jù)與主數(shù)據(jù)共存 , 既提高了資源 利用率 , 也減輕 維護(hù)壓力 , 并 節(jié)約制冷和電 力消 耗。(6 多層高級(jí)的數(shù) 據(jù)保護(hù) , 確保 數(shù)據(jù)可靠 性 RAID DP 、集群、 SnapMirror 復(fù)制

6、、虛擬磁帶備份。 (7 容災(zāi)系統(tǒng)作為備份源 , 降低主存儲(chǔ)系統(tǒng)負(fù) 載壓力。(8 FC 和 SATA 磁盤混插 , 適合不同級(jí)別數(shù)據(jù) 要求。(9提供針對(duì) Oracle 等數(shù)據(jù)庫的快照備份 GUI 軟件 , 將備份和恢復(fù)速度提高至幾十秒。3 3 大型醫(yī)院 PACS 系統(tǒng)配置架構(gòu)(1 RPO 0, 0#RTO #0 5h 。(2 極高可靠性的醫(yī)院數(shù)據(jù)中心架構(gòu) , 可以防 止任何意外及災(zāi)難的發(fā)生 , 應(yīng)用和存儲(chǔ)支持自動(dòng)切 換。(3 讀性能提高 60%以上。(4 靈活的協(xié)議配置 , 可按需進(jìn)行選擇。(5 附屬醫(yī)院采用分布式部署方式 , 滿足性能 要求 , 并實(shí)現(xiàn)集中歸檔和備份。(6 多層高級(jí)的數(shù)據(jù)保護(hù)

7、, 確保數(shù)據(jù)可靠性 : RAID DP 、 集 群、 SnapMirror 復(fù) 制、 Sync Mirror 、 MetroCluster 、虛擬磁帶備份。(7 所有存儲(chǔ)同樣操作系統(tǒng) , 通過一個(gè)管理界 面管理全部。(8 提供針對(duì) Oracle 等數(shù)據(jù)庫的快照備份 GUI 軟件 , 將備份和恢復(fù)速度提高至幾十秒。4 PACS 架構(gòu)示例4 1 短期存儲(chǔ)要求(1 相對(duì)于長期歸檔存儲(chǔ)、物理帶庫和光盤塔 提供更優(yōu)的讀取性能 , 3s 到桌面的響應(yīng)。(2 一段時(shí)間內(nèi)需要經(jīng)常性的被訪問。(3 基本上不需要太多的數(shù)據(jù)保護(hù) , 副本保存 于長期歸檔存儲(chǔ)中。(4 高速且可靠的磁盤系統(tǒng)。(5 由于數(shù)據(jù)以文件方式傳遞 , 所以采用 NAS 是理想方式。(6 由存儲(chǔ)管理文件系統(tǒng) , 而不是由 PACS 服 務(wù)器。(7 NAS 可以被前端桌面或工作站中的任意操圖 1 圖2 圖 3 PACS 架構(gòu)簡(jiǎn)圖作系統(tǒng)和大量并發(fā)用戶同時(shí)訪問。 4 2 長期的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)要求(1 影像數(shù)據(jù)長期甚至永久的存儲(chǔ)。 (2 被訪問的頻率很低。(3 性能并不是最主要的問題。(4 數(shù)據(jù)必須有更好的保護(hù)機(jī)制和完善的法規(guī) 遵從。(5 必須簡(jiǎn)單的擴(kuò)容和升級(jí)。 (