浅谈PACS医学影像文件储存方法

陈燕

摘 要：医学影像成像技术从最初的X射线成像发展到现在的各种数字成像技术，已经经历百年历史，随着数字化信息时代的来临，诊断成像设备中各种先进计算机技术和数字化图像技术的应用为医学影像信息系统的发展奠定基础。本文将对PACS医学影像文件储存方法进行分析。

关键词：PACS;医学影像;储存方法

一、PACS简介

PACS系统是Picture Archiving and Communication Systems的缩写，意为影像归档和通信系统。它是应用在医院影像科室的系统，主要的任务就是把日常产生的各种医学影像（包括核磁，CT，超声，各种X光机，各种红外仪、显微仪等设备产生的图像）通过各种接口（模拟，DICOM，网络）以数字化的方式海量保存起来，当需要的时候在一定的授权下能够很快的调回使用，同时增加一些辅助诊断管理功能。它在各种影像设备间传输数据和组织存储数据具有重要作用。PACS系统任务主要就是把日常产生的各种医学影像（包括核磁，CT，超声，各种X光机，各种红外仪、显微仪等设备产生的图像）主要是医院医技科室放射科、超声科、和功能科使用的图文报告系统通过各种接口（模拟，DICOM，网络）以数字化的方式海量保存起来，当需要的时候在一定的授权下能够很快的调回使用，同时增加一些辅助诊断管理功能。由于医疗影像设备接口类别众多，同时每天产生大量数据，所以如何在各种影像设备间传输数据和如何组织存储数据对于系统至关重要的。全规模PACS或全院级PACS一般包括全部的医学影像科室（放射、超声、病理等）并且面向临床发布影像。数字化PACS，指的是影像检查流程的数字化，包括但不限于申请单数字化、报告单数字化、胶片数字化。小型PACS一般指科室级或工作组级PACS。

二、PACS医学特点

由于PACS是海量存储，数据量巨大，因此存储是PACS系统建设中最重要的部分之一。值得一提的是，PACS建设的难点集中体现在后台存储系统的建设上。就医院每年的存储量而言，保守一点估算，三甲医院一天的存储量是50G-100G，一个月的存储量是1-2T左右，一年的存储量是10-20T。而且PACS存储要求安全性高、响应速度快。医院在对PACS存储进行规划时，应该注意其容量大小、可扩展性、易管理性、安全性、读取/传输的速度以及需求/投入的合理性。

三、PACS医学影像数据的存储方案

当前市场上在存储方面主要有DAS、NAS和SAN三种不同的存储模式，它们在容量、速度、价格、安全性等方面各有各的优势，使得PACS建设逐渐满足其特殊的要求：大容量存储、高传输速度、高可靠性和高稳定性、高安全性、可扩展性，数据迁移。

1.DAS-直接连接存储

DAS是指将存储设备通过SCSI接口或光纤通道直接连接到一台计算机上。DAS一般适用当服务器在地理上比较分散，很难通过远程连接进行互连时。这种存储方式只适用于单机版的PACS系统，因为它的缺点比较明显，比如存储量不大并发性不好等，在网络化的大中型PACS系统中一般是不会考虑使用它的。

2.NAS-网络连接存储

NAS即将存储设备通过标准的网络拓扑结构（例如以太网），连接到一群计算机上。NAS产品包括存储器件和集成在一起的简易服务器，可用于实现涉及文件存取及管理的所有功能，重点在于帮助工作组和部门级机构解决迅速增加存储容量的需求。集成在NAS设备中的简易服务器可以将有关存储的功能与应用服务器执行的其他功能分隔开。这种方法从两方面改善了数据的可用性。第一，即使相应的应用服务器不再工作了，仍然可以读出数据。第二，简易服务器本身不会崩溃，因为它避免了引起服务器崩溃的首要原因，即应用软件引起的问题。NAS产品具有几个引人注意的优点。首先，NAS产品是真正即插即用的产品。NAS设备一般支持多计算机平台，用户通过网络支持协议可进行相同的文件管理，因而NAS设备无需改造即可用于混合Unix/WindowsNT局域网内。其次，NAS设备的物理位置是灵活的。它们可放置在工作组内，靠近数据中心的应用服务器，或者也可放在其他地点，通过物理链路与网络连接起来，无需应用服务器的干预，NAS设备允许用户在网络上存取数据，这样既可减小CPU的开销，也能显著改善网络的性能。

3.SAN-存储区域网络

SAN通过光纤通道连接到一群计算机上。在该网络中提供了多主机连接，但并非通过标准的网络拓扑。大多数分析认为SAN是未来企业级的存储方案，这是因为SAN便于集成，能改善数据可用性及网络性能，而且还可以减轻管理作业。SAN提供了一种与现有LAN连接的简易方法，并且通过同一物理通道支持广泛使用的SCSI和IP协议。SAN不受现今主流的、基于SCSI存储结构的布局限制。特别重要的是，随着存储容量的爆炸性增长，SAN允许企业独立地增加它们的存储容量。SAN的结构允许任何服务器连接到任何存储阵列，这样不管数据置放在哪里，服务器都可直接存取所需的数据。因为SAN解决方案是从基本功能剥离出存储功能，所以运行备份操作就无需考虑它们对网络总体性能的影响。SAN方案也使得管理及集中控制实现简化，特别是对于全部存储设备都集群在一起的时候。

参考文献：

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[2]何清华，在构建医院pacs时应该注意的技术问题[J].中国医疗器械杂志，2009.

[3]卢方建.医学影像信息系统（PACS）基本概况和工作原理[J].2013（02）.