GHOST技术在加速器计算机维护中的应用研究

许琨，何赟，贾辉，金迎迎

西安交通大学第二附属医院 放疗科，陕西 西安 710004

GHOST技术在加速器计算机维护中的应用研究

许琨，何赟，贾辉，金迎迎

西安交通大学第二附属医院 放疗科，陕西 西安 710004

计算机广泛应用于加速器系统的每个子设备当中，控制系统的运行和患者的治疗，成为加速器系统的一个重要组成部分，然而，任何一台计算机出现故障，加速器系统均将不能正常工作。本文研究使用GHOST技术备份加速器计算机软件系统和硬盘来保障加速器的安全运行。实践证明，使用GHOST技术降低了加速器系统的故障维护时间和维修成本，为提高加速器的工作效率发挥了重要作用。

医用加速器；加速器计算机；GHOST技术；硬盘备份

0 引言

随着计算机技术的飞速发展，加速器系统发生了巨大变革，它由一台独立的加速器发展为由加速器、多页准直器（Multileaf Collimator，MLC）、实时影像验证系统、放射治疗计划系统（Eclipse）和放射治疗信息管理系统（Aria）等组成了的一个复杂系统[1-2]。计算机广泛应用于加速器系统的每个子设备当中，控制系统的运行和患者的治疗，成为加速器系统的一个重要组成部分[3-4]。然而，任何一台计算机出现故障，加速器系统均将不能正常工作，患者的治疗必将中断。近年来，在对加速器系统的维护中发现，计算机故障主要集中在计算机软件系统和硬盘。由于突然停电、非正常关机、计算机病毒等原因，都会造成计算机死机、硬盘磁道损坏，从而使计算机软件系统不能正常工作，甚至不能开机[5]。而加速器厂家对技术垄断，并禁止给加速器计算机安装第三方软件和硬件，加速器计算机的维护只有依靠加速器厂家，厂家常常采用更换计算机或者重新安装软件系统的方法解决问题。这些方法维护费用高，而且至少需要停机1～2 d，耽误患者的放射治疗。

通用硬件导向系统转移技术（General Hardware Oriented System Transfer，GHOST）是赛门铁克公司推出的一种用于系统数据备份与恢复的技术，能在DOS和Windows系统下运行，对系统和数据进行备份与恢复[6]。它以计算机硬盘的每个扇区为操作对象，完整地复制计算机引导扇区、文件分配表、目录区、数据区等信息，最终将计算机硬盘分区或整个硬盘备份到一个.gho镜像文件，或直接将其备份到另一个分区或硬盘中。当需要恢复计算机软件系统时，可直接将此镜像文件还原到需要的分区或硬盘中，不再需要硬盘分区、格式化、安装系统软件、安装应用软件等过程，节约了系统恢复时间和维护成本[7]。

因此，我们研究使用GHOST技术备份加速器计算机软件系统和硬盘，当加速器计算机软件系统或硬盘出现故障时，使用备份的镜像文件或硬盘迅速恢复计算机工作，减少了加速器计算机软件故障和硬盘故障引起的停机时间和维护费用，提高了加速器的工作效率。

1 材料与方法

1.1 研究对象

我院在用的21EX型直线加速器计算机系统（美国瓦里安）共有6台计算机：加速器控制台计算机、4DITC综合治疗终端、LVI加速器数据交换接口计算机、Eclipse治疗计划计算机、Aria系统1号工作站和Aria系统2号工作站，各机配置见表1。

1.2 方法

1.2.1 备份加速器计算机

备份加速器计算机采用3级备份体系：

（1）备份加速器计算机C区软件。启动计算机，按F2或F10进入BIOS设置菜单，更改计算机启动顺序为首先从光驱启动。然后在光驱中放入GHOST启动盘，重启计算机，进入GHOST软件界面，在Local→Partition→To Image菜单下，选择加速器计算机的主分区C区和镜像文件的存储位置：D:GHOSTC目录；然后为镜像文件命名，确认无误后，按确认键，将加速器计算机的C区软件备份为.gho镜像文件，并存储于D:GHOSTC目录下。

（2）备份加速器计算机硬盘软件。关闭计算机，在计算机主板SATA2口安装硬盘镜像文件存储硬盘（GHOST硬盘），重启计算机，进入GHOST软件界面，在Local→Disk→To Image菜单下，选择加速器计算机硬盘和镜像文件的存储位置：GHOST硬盘，然后为镜像文件命名，确认无误后，按确认键，将加速器计算机整个硬盘的软件备份为.gho镜像文件，并存储于GHOST硬盘。

表1 加速器计算机配置

表2 加速器计算机软件备份镜像文件

（3）备份加速器计算机硬盘。关闭计算机，在计算机主板SATA2口安装备份硬盘，重启计算机，进入GHOST软件界面，在Local→Disk→To Disk菜单下，选择需要备份的计算机硬盘和目标硬盘，确认无误后，按确认键，进行硬盘对硬盘完全拷贝，即备份加速器计算机硬盘。

1.2.2 恢复加速器计算机

（1）使用镜像文件恢复计算机C区软件。进入GHOST软件界面，在Local→Partition→From Image菜单下，选择计算机主分区C区和在D:GHOSTC目录下存储的镜像文件，确认无误后，按确认键，将加速器计算机的C区恢复为备份时的软件系统。

（2）使用镜像文件恢复计算机硬盘软件。在计算机主板SATA2口安装GHOST硬盘，重启计算机，进入GHOST软件界面，在Local→Disk→From Image菜单下，选择需要恢复的硬盘和存储在GHOST硬盘中对应的镜像文件，确认无误后，按确认键，将加速器计算机硬盘中的全部软件恢复为备份时的软件系统。

（3）使用备份硬盘恢复。关闭计算机，拔掉主电源，拆开计算机主机，使用备份硬盘更换加速器计算机硬盘，恢复加速器计算机工作。

1.2.3 镜像文件命名方法

根据加速器计算机名、软件所在区域和备份软件的日期为镜像文件命名，其格式为“计算机名+区域+备份日期”。

2 结果

使用GHOST技术成功备份了我院加速器系统6台计算机的软件和硬盘，其中控制台计算机硬盘只有1个分区（C区软件和硬盘），其他5台计算机备份C区软件、硬盘软件和硬盘。其中加速器计算机软件备份镜像文件，见表2。

使用备份的镜像文件可迅速恢复加速器计算机软件系统，恢复系统所用时间，见表3。

表3 恢复加速器计算机软件所用时间

GHOST技术引入加速器计算机维护之后，医院工程师可自主维护加速器计算机，故障维修由原先的依靠厂家维修转变为独立自主维修。当加速器计算机软件系统出现异常时，备份的镜像文件可将其软件系统恢复为备份时的软件系统，恢复计算机软件系统工作；当加速器计算机硬盘故障时，备份的硬盘可替代故障的计算机硬盘工作，恢复加速器计算机正常工作。加速器计算机故障的停机时间由原先的1～2 d减少为约30 min。同时，备份加速器计算机软件和硬盘共使用硬盘7块，成本3000余元，可为加速器计算机节约维修费用2万余元/次。

2013年至今，我院加速器计算机共出现3次软件故障和2次硬盘故障，备份的镜像文件和硬盘均可在30 min内迅速恢复加速器计算机系统工作，且操作过程简单，恢复后的软件系统和硬盘与加速器计算机硬件系统兼容性良好，加速器系统运行稳定。

3 讨论

加速器计算机控制加速器系统的运行、管理患者的放射治疗。其硬件配置主要为戴尔和惠普计算机；软件系统主要包括加速器治疗控制、MLC治疗控制、自动连续射野控制、病人治疗管理、系统资源活动管理等功能模块。控制台计算机通过加速器应用操作软件控制加速器的基本运行；4DITC联合加速器、MLC和影像验证系统，控制放射治疗的设置、执行、验证和记录等工作[8]；LVI计算机是加速器与4DITC的数据接口，负责加速器数据的双向传输与显示；Eclipse治疗计划计算机通过三维治疗计划软件系统，从Aria系统服务器获取患者影像资料，为其制定放射治疗计划；Aria系统工作站进行患者治疗管理和系统资源管理，集成治疗报告以分析患者的管理数据和治疗过程[9]。因此，医院对加速器计算机的维护是确保加速器稳定运行、保证肿瘤患者放射治疗顺利进行的重要保障。

GHOST技术是计算机维护管理的关键技术之一[10]，但将该技术引入加速器计算机维护中的报告甚少。本研究引入GHOST技术之后，使用镜像文件和备份硬盘恢复计算机软件系统的方法，为加速器计算机重新启动提供一套安全、可靠的软件系统，实现了加速器计算机故障的快速维修。但是，计算机在使用GHOST技术恢复系统时不能保留更新的数据，备份系统之后更新的数据都将会丢失。因此，在使用GHOST技术进行加速器计算机的维护时须注意数据丢失问题。

在加速器系统中有大量的患者影像资料、治疗计划、治疗报告等信息数据，而且这些数据还在不断更新。然而，这些数据存储在Aria系统服务器中，每次登录加速器计算机后，计算机通过千兆网络直接访问Aria系统服务器，调取患者的影像资料和治疗信息；患者治疗结束或计算机退出登录后，如果在加速器计算机会自动回传，保存患者信息到Aria系统服务器。加速器计算机中不保存任何患者信息，这样就可避免使用GHOST技术恢复加速器计算机后患者资料丢失问题。

加速器机械位置读数校准、加速器计算机软件升级等都会更新加速器计算机数据，在使用GHOST技术恢复加速器计算机软件系统时都会丢失。因此，在更新加速器计算机数据后，再使用GHOST技术备份加速器计算机软件系统和硬盘，即可解决上述问题。在加速器机械位置读数重新校准后，可使用加速器系统提供的备份软件备份机械位置读数至标准闪存（Compact Flash，CF）卡，计算机系统恢复后，再使用加速器系统提供的恢复软件恢复加速器机械位置读数。所以，GHOST技术完全适用于加速器计算机的维护。

实践证明，将GHOST技术引入加速器计算机维护后，加速器计算机运行情况良好，故障维修时间和维护费用均有显著下降，有效降低了加速器工程师的维修时间，提高了维修效率，减少了加速器的停机时间和维护成本，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]杨绍洲,陈龙华,张树军.医用电子直线加速器[M].北京:人民军医出版社,2004.

[4]李钦萍,李琳.计算机技术在医疗设备维修中的应用[J].医疗卫生装备,2010,31(7):117-118.

[5]戴捷,邢家伟,周峰.探讨医疗设备计算机的维护与管理[J].中国医学装备,2013,10(2):53-55.

[6]陈基炜,陆振华,张顺东.医疗设备计算机的管理与维护[J].医疗装备,2010,23(12):48-51.

[7]胡斌,江克松.计算机应用于医疗设备的技术维护体会[J].中国医疗设备,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]黄桃,李平安,徐钦.GHOST软件在医疗设备计算机系统维护中的应用[J].医疗设备信息,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

作者邮箱：kunxuu@163.com