淺談PACS醫(yī)學影像文件儲存方法

陳燕

摘 要：醫(yī)學影像成像技術從最初的X射線成像發(fā)展到現(xiàn)在的各種數(shù)字成像技術，已經(jīng)經(jīng)歷百年歷史，隨著數(shù)字化信息時代的來臨，診斷成像設備中各種先進計算機技術和數(shù)字化圖像技術的應用為醫(yī)學影像信息系統(tǒng)的發(fā)展奠定基礎。本文將對PACS醫(yī)學影像文件儲存方法進行分析。

關鍵詞：PACS;醫(yī)學影像;儲存方法

一、PACS簡介

PACS系統(tǒng)是Picture Archiving and Communication Systems的縮寫，意為影像歸檔和通信系統(tǒng)。它是應用在醫(yī)院影像科室的系統(tǒng)，主要的任務就是把日常產(chǎn)生的各種醫(yī)學影像（包括核磁，CT，超聲，各種X光機，各種紅外儀、顯微儀等設備產(chǎn)生的圖像）通過各種接口（模擬，DICOM，網(wǎng)絡）以數(shù)字化的方式海量保存起來，當需要的時候在一定的授權下能夠很快的調回使用，同時增加一些輔助診斷管理功能。它在各種影像設備間傳輸數(shù)據(jù)和組織存儲數(shù)據(jù)具有重要作用。PACS系統(tǒng)任務主要就是把日常產(chǎn)生的各種醫(yī)學影像（包括核磁，CT，超聲，各種X光機，各種紅外儀、顯微儀等設備產(chǎn)生的圖像）主要是醫(yī)院醫(yī)技科室放射科、超聲科、和功能科使用的圖文報告系統(tǒng)通過各種接口（模擬，DICOM，網(wǎng)絡）以數(shù)字化的方式海量保存起來，當需要的時候在一定的授權下能夠很快的調回使用，同時增加一些輔助診斷管理功能。由于醫(yī)療影像設備接口類別眾多，同時每天產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，所以如何在各種影像設備間傳輸數(shù)據(jù)和如何組織存儲數(shù)據(jù)對于系統(tǒng)至關重要的。全規(guī)模PACS或全院級PACS一般包括全部的醫(yī)學影像科室（放射、超聲、病理等）并且面向臨床發(fā)布影像。數(shù)字化PACS，指的是影像檢查流程的數(shù)字化，包括但不限于申請單數(shù)字化、報告單數(shù)字化、膠片數(shù)字化。小型PACS一般指科室級或工作組級PACS。

二、PACS醫(yī)學特點

由于PACS是海量存儲，數(shù)據(jù)量巨大，因此存儲是PACS系統(tǒng)建設中最重要的部分之一。值得一提的是，PACS建設的難點集中體現(xiàn)在后臺存儲系統(tǒng)的建設上。就醫(yī)院每年的存儲量而言，保守一點估算，三甲醫(yī)院一天的存儲量是50G-100G，一個月的存儲量是1-2T左右，一年的存儲量是10-20T。而且PACS存儲要求安全性高、響應速度快。醫(yī)院在對PACS存儲進行規(guī)劃時，應該注意其容量大小、可擴展性、易管理性、安全性、讀取/傳輸?shù)乃俣纫约靶枨?投入的合理性。

三、PACS醫(yī)學影像數(shù)據(jù)的存儲方案

當前市場上在存儲方面主要有DAS、NAS和SAN三種不同的存儲模式，它們在容量、速度、價格、安全性等方面各有各的優(yōu)勢，使得PACS建設逐漸滿足其特殊的要求：大容量存儲、高傳輸速度、高可靠性和高穩(wěn)定性、高安全性、可擴展性，數(shù)據(jù)遷移。

1.DAS-直接連接存儲

DAS是指將存儲設備通過SCSI接口或光纖通道直接連接到一臺計算機上。DAS一般適用當服務器在地理上比較分散，很難通過遠程連接進行互連時。這種存儲方式只適用于單機版的PACS系統(tǒng)，因為它的缺點比較明顯，比如存儲量不大并發(fā)性不好等，在網(wǎng)絡化的大中型PACS系統(tǒng)中一般是不會考慮使用它的。

2.NAS-網(wǎng)絡連接存儲

NAS即將存儲設備通過標準的網(wǎng)絡拓撲結構（例如以太網(wǎng)），連接到一群計算機上。NAS產(chǎn)品包括存儲器件和集成在一起的簡易服務器，可用于實現(xiàn)涉及文件存取及管理的所有功能，重點在于幫助工作組和部門級機構解決迅速增加存儲容量的需求。集成在NAS設備中的簡易服務器可以將有關存儲的功能與應用服務器執(zhí)行的其他功能分隔開。這種方法從兩方面改善了數(shù)據(jù)的可用性。第一，即使相應的應用服務器不再工作了，仍然可以讀出數(shù)據(jù)。第二，簡易服務器本身不會崩潰，因為它避免了引起服務器崩潰的首要原因，即應用軟件引起的問題。NAS產(chǎn)品具有幾個引人注意的優(yōu)點。首先，NAS產(chǎn)品是真正即插即用的產(chǎn)品。NAS設備一般支持多計算機平臺，用戶通過網(wǎng)絡支持協(xié)議可進行相同的文件管理，因而NAS設備無需改造即可用于混合Unix/WindowsNT局域網(wǎng)內。其次，NAS設備的物理位置是靈活的。它們可放置在工作組內，靠近數(shù)據(jù)中心的應用服務器，或者也可放在其他地點，通過物理鏈路與網(wǎng)絡連接起來，無需應用服務器的干預，NAS設備允許用戶在網(wǎng)絡上存取數(shù)據(jù)，這樣既可減小CPU的開銷，也能顯著改善網(wǎng)絡的性能。

3.SAN-存儲區(qū)域網(wǎng)絡

SAN通過光纖通道連接到一群計算機上。在該網(wǎng)絡中提供了多主機連接，但并非通過標準的網(wǎng)絡拓撲。大多數(shù)分析認為SAN是未來企業(yè)級的存儲方案，這是因為SAN便于集成，能改善數(shù)據(jù)可用性及網(wǎng)絡性能，而且還可以減輕管理作業(yè)。SAN提供了一種與現(xiàn)有LAN連接的簡易方法，并且通過同一物理通道支持廣泛使用的SCSI和IP協(xié)議。SAN不受現(xiàn)今主流的、基于SCSI存儲結構的布局限制。特別重要的是，隨著存儲容量的爆炸性增長，SAN允許企業(yè)獨立地增加它們的存儲容量。SAN的結構允許任何服務器連接到任何存儲陣列，這樣不管數(shù)據(jù)置放在哪里，服務器都可直接存取所需的數(shù)據(jù)。因為SAN解決方案是從基本功能剝離出存儲功能，所以運行備份操作就無需考慮它們對網(wǎng)絡總體性能的影響。SAN方案也使得管理及集中控制實現(xiàn)簡化，特別是對于全部存儲設備都集群在一起的時候。

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