基于医疗影像云平台实现跨区域的影像共享

2019-10-21张哲峰陈潇雨

现代信息科技 2019年12期

张哲峰陈潇雨

摘要：本文分析了医疗影像信息系统应用与建设中存在的重要问题，主要对影像资源的跨区域共享的解决方案及构建进行了阐述。通过医疗影像云平台，达到了与各个院区之间的联动，实现了影像数据的共享及诊断，能够提高医疗信息资源利用率。

关键词：云平台;影像文件;影像数据共享

中图分类号：TP399-C8 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）12-0075-03

Abstract：This paper analyses the important problems in the application and construction of medical image information system，and introduces in detail the solution and construction of cross-regional sharing of image resources. Through the medical image cloud platform，the sharing and diagnosis of image data can be realized，and the utilization rate of medical information resources can be improved.

Keywords：cloud platform;image file;image data sharing

1 背景

《國务院办公厅关于城市公立医院综合改革试点的指导意见》明确提出需要推动建立分级诊疗制度，构建基层首诊、双向转诊、急慢分治、上下联动的分级诊疗模式。同时为实现完善的分级诊疗体系，文件还提出需要加快推进医疗卫生信息化建设，加强远程医疗系统建设，强化远程会诊、教育等服务功能，促进优质医疗资源共享。2015年底前，60%的基层医疗卫生机构与上级医院建立了远程医疗信息系统。

目前国内医疗影像运用基本上为院内建设模式，仅仅为解决无胶片、电子化、网络化的线下模式，数据基本上出不了医疗机构。随着医联体的出现，以及民营以及基层医疗机构的迅猛发展，影像数据的跨院、跨区域、跨个人以及更方便的电子化数据共享诊断、个人健康医疗电子档案建立的需求变得愈加迫切。互联网技术、互联网的应用已经深入到人们的日常生活中，利用互联网技术及平台，我们把医疗机构的院内影像运用转变到线上，把院内系统建设模式转变成更专业的服务模式，院内应用可以托管至云平台的云计算，其数据存储可以托管至云平台的云存储，从而还可以进行更多的跨院、跨区域、跨个人的数据应用，如远程会诊、网上影像诊断中心等等。

2 医疗影像云平台简介

医疗影像云业务是为满足大中型医疗机构、医联体及跨区域医疗机构，以及基层医疗机构的医疗影像存储、传输和影像数据共享的需求，依托集约部署的云计算资源池，充分发挥网络、云资源的服务优势，所提供的集海量影像数据（热、温、冷）存储、影像调阅与后处理，以及基于云端的PACS/RIS应用于一体的医疗云平台。

影像云系统是结合了移动互联网、云计算、电子影像等技术，在移动医疗、智慧医疗领域的创新应用。影像云系统依托影像云存储中心，云存储前端对接不同区域、不同医院的PACS系统或设备，从而实现影像数据的互通共享。通过全球影像网，向患者、专家、医疗机构等提供医疗影像的浏览、获取、分享、归档、管理等操作。通过该平台，不仅能够实现不同医院的跨院、跨区域影像数据共享，还能够同时为患者与专家的无缝对接提供平台。

3 医疗影像云平台服务描述

影像云平台是基于云存储和云技术，实现各级各类医疗机构之间PACS影像信息的互通、共享，从而实现影像的远程诊断、移动诊断、在线调阅、统一管理，促进区域医疗信息化建设，为区域内的医疗机构、医生专家、患者用户提供极大方便。影像云的业务采用集中式+分布式的混合部署及管理模式，同时系统平台采用分布式架构，以实现云计算的大数据的分布式运算及负载均衡。借助MPLS-VPN、互联网及专线等方式，医院内的影像数据通过前置机，输送到影像云中心;借助MPLS-VPN、互联网及专线方式，云中心将影像数据归档好，同时把归档好的信息传输到院内系统（PACS或者影像设备）;借助互联网及专线手段，用户可随时实地且便捷地使用电信影像云诊断及相关的应用工具，及时地对这些应用程序进行调阅与应用。医疗影像云平台是医疗影像云数据中心的核心，该平台可实现多院区、单医院及集中式+跨区域分布存储，医院对影像和诊断数据进行存储，实现分布式存储，将其上传到医院的医疗影像云平台，最终实现资源共享和数据的集中归档存储。

（1）对上传的影像数据进行接收，对这些接收到的数据进行验证、检查与归档分类，并建立查找的唯一索引;

（2）向医院前置服务器提供影像索引列表;

（3）向医院前置服务器提供影像数据，包括本院和他院;

（4）区域诊断工作站对影像数据进行接收，同时对这些数据信息进行归档和存储;

（5）区域客户端发出调阅检查影像的请求，接收到请求后做出响应，借助数据接口，生成DICOM影像文件，同时，区域客户端可实现批量下载;

（6）具备管理功能、详细检查统计功能;

（7）可以与中心端的PACS系统实现必要的数据交换;

（8）可以通过合理的配置，与中心端的PACS系统实现人才、设备等资源的共享;

（9）远程对影像数据信息进行移动发送，实现信息的跨区域共享;

（10）为医院节约存储成本，依据影像数据的生命周期，可实现远程、跨区域共享、备份与存储。

在部署医疗影像云平台系统时，通过DICOM标准化的连接技术和由云存储系统的OOS面向对象方式来保证其冗余、安全性，从而实现海量数据的快速移动、简单管理和无缝集成，为提供标准化存储服务打下坚实的架构基础。

4 DICOM技术介绍

从数据信息传输及保存的稳定性、可靠性、安全性及可用率出发，当前主要采用DICOM方式，作为影像归档的重要医疗数据信息，实现数据新的集成对接。首先作为医疗影像信息系统PACS的唯一的标准，DICOM3.0是应用最广泛、最成熟、兼容性最佳的解决方案，尤其是作为院内影像系统PACS的基础，无一例外地必须支持DICOM的标准;同时它不但定义了影像的处理方式，还定义了影像存储、传输的压缩以及安全性等相应的可遵循性，DICOM技术处理流程如下：开始→院内PACS（C-MOVE C-STORE C-FIND WebService/ftp功能）→前置影像交互模块→前置索引处理模块→前置加密处理模块→前置加解压处理模块→前置云影响交互模块→前置云影响交互模块→结束。

（1）院内PACS把需归档的影像数据信息，使用DICOM的C-STORE模式，自动发动到影像数据信息的前置服务器上;根据预先定义的归档维护计划程序，前置服务器把数据信息同步上传到影像云端，为确保影像传输的可靠性和正确性，使用DICOM存储确认机制，即Storage Commitment机制;

（2）院内PACS中的非DICOM数据借助前置服务器，借助FTP及Web Service接口方式实现数据对接，这些非DICOM数据如胶片打印服务器上存储的jpg数据等，借助预先定义好的归档维护计划程序，自动地把数据信息同步上传到影像云端内;

（3）院内PACS，借助前置服务器DICOM C-Find对已归档到云端的数据信息进行查询;借助Web Service接口方式可对图文影像等其他数据信息进行查询;

（4）院内PACS，可借助DICOM C-MOVE方式取得影像数据，获取回传影像与其他数据时，可采用Web Service/FTP接口方式;还可以通过院内PACS，借助前置服务器的Web Service接口，输出相关的服务请求，影像云系统借助前置服务器的C-STORE的方式，将影像数据送入院内PACS内;

（5）应用了DICOM Store Commitment方式的同时，数据归档交互情况日志等亦可以通过Web Service接口进行双方的相应及时确认。

在部署影像云平台系统时，通过标准化的连接技术和由数据中心存储系统的OSS面向对象方式来保证其冗余、安全性，从而实现海量数据的快速移动、简单管理和无缝集成，为提供标准化存储服务打下坚实的架构基础。医疗影像云主要包含三层架构部署模式：云存储侧、业务平台侧、医院侧，如图1所示。

图1中，云存储侧主要存储医院存放在平台侧的医疗影像数据，采用对象存储OOS。对象存储的优势主要体现在按量计费、节约成本、安全可靠、稳定高效，具备如下特点：根据用户实际云存储量收费，减少固定资产的投入;通过SSL加密技术和MD5校验技术，保障数据传输安全;通过数据自动切片、分布保存、每片签名等技术、保障数据存储安全。

业务平台侧包括DICOM应用服务集群、Web影像数据发布服务集群、RIS应用服务/远程诊断服务集群三部分。其中，DICOM应用服务集群的功能包括数据上传与回传，适用于影像的接入、管理、压缩、传输，其设计直接与整个应用系统的构架稳定性和性能相关。影像发布、影像处理及共享的云计算都依托于Web影像数据发布服务集群。影像文本报告流的管理主要依托于RIS应用服务/远程诊断服务集群，主要功能包括会诊、报告的预约登记、影像匹配、影像拍片工作列表管理、远程会诊、审核发布、报告书写等。而医院侧是医院系统/设备和云存储中心系统的链接桥梁，由部署在医院前置机部位的设备构成，如DR、CT及院内PACS系统，通过遵守DICOM3.0协议标准，这些设备成功接入医疗影像云平台，医疗影像云平台网络拓扑结构如图2所示。

医疗影像云平台面向不同的用户通过中国电信专线接入，前置机分别与院内PACS、远程影像诊断中心对接，实现院内PACS数据的云归档以及远程诊断。

6 实现效果及体现价值

医疗影像云平台利用强大的网络资源、云计算资源，对归档医疗影像文件进行集约式管理，利用平台优势，使得用户以以租代建的方式有效地降低了医院医疗影像数据的存储成本，实现医疗影像数据的远端存。通过建设东方医院医疗影像云平台，使得东方医院在影像的管理及拓展上具备如下优点。

（1）生命周期管理：永久保存以解决单一存储介质存在生命期限的问题。

（2）云平台部署：解决存储区域受限的问题。

（3）对象存储按需扩容：在不影响目前业务正常运行以及其数据安全的情况下，对所需要的存储空间进行横向扩容。

（4）数据传输高效、便捷：通过采用千兆网甚至更高带宽实现数据的快速上传。

（5）数据安全：对硬件运行设备安装安全系统软件，值得一提的是在医院和影像云平台之间放置前置机进行安全隔离保护;对数据传输的过程进行数据传输加密以及对数据存储的过程进行存储加密保护;另外，在备份本地数据的基础上，在异地影像云平台上再次进行数据备份，防止数据损坏或丢失。

（6）影像资源有效管理：从医疗机构管理的角度出发，实现医院的影像统一管理。

（7）降低系统运维成本：由平台运营方负责软硬件的维护，减少了院方购买本地存储容量的费用及聘请维护专员的开支。

（8）能够实现与其他醫院进行远程会诊、远程教学等功能。

7 结论