基于醫療影像云平臺實現跨區域的影像共享

張哲峰 陳瀟雨

摘 ?要：本文分析了醫療影像信息系統應用與建設中存在的重要問題，主要對影像資源的跨區域共享的解決方案及構建進行了闡述。通過醫療影像云平臺，達到了與各個院區之間的聯動，實現了影像數據的共享及診斷，能夠提高醫療信息資源利用率。

關鍵詞：云平臺;影像文件;影像數據共享

中圖分類號：TP399-C8 ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：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

《國務院辦公廳關于城市公立醫院綜合改革試點的指導意見》明確提出需要推動建立分級診療制度，構建基層首診、雙向轉診、急慢分治、上下聯動的分級診療模式。同時為實現完善的分級診療體系，文件還提出需要加快推進醫療衛生信息化建設，加強遠程醫療系統建設，強化遠程會診、教育等服務功能，促進優質醫療資源共享。2015年底前，60%的基層醫療衛生機構與上級醫院建立了遠程醫療信息系統。

目前國內醫療影像運用基本上為院內建設模式，僅僅為解決無膠片、電子化、網絡化的線下模式，數據基本上出不了醫療機構。隨著醫聯體的出現，以及民營以及基層醫療機構的迅猛發展，影像數據的跨院、跨區域、跨個人以及更方便的電子化數據共享診斷、個人健康醫療電子檔案建立的需求變得愈加迫切。互聯網技術、互聯網的應用已經深入到人們的日常生活中，利用互聯網技術及平臺，我們把醫療機構的院內影像運用轉變到線上，把院內系統建設模式轉變成更專業的服務模式，院內應用可以托管至云平臺的云計算，其數據存儲可以托管至云平臺的云存儲，從而還可以進行更多的跨院、跨區域、跨個人的數據應用，如遠程會診、網上影像診斷中心等等。

2 ?醫療影像云平臺簡介

醫療影像云業務是為滿足大中型醫療機構、醫聯體及跨區域醫療機構，以及基層醫療機構的醫療影像存儲、傳輸和影像數據共享的需求，依托集約部署的云計算資源池，充分發揮網絡、云資源的服務優勢，所提供的集海量影像數據（熱、溫、冷）存儲、影像調閱與后處理，以及基于云端的PACS/RIS應用于一體的醫療云平臺。

影像云系統是結合了移動互聯網、云計算、電子影像等技術，在移動醫療、智慧醫療領域的創新應用。影像云系統依托影像云存儲中心，云存儲前端對接不同區域、不同醫院的PACS系統或設備，從而實現影像數據的互通共享。通過全球影像網，向患者、專家、醫療機構等提供醫療影像的瀏覽、獲取、分享、歸檔、管理等操作。通過該平臺，不僅能夠實現不同醫院的跨院、跨區域影像數據共享，還能夠同時為患者與專家的無縫對接提供平臺。

3 ?醫療影像云平臺服務描述

影像云平臺是基于云存儲和云技術，實現各級各類醫療機構之間PACS影像信息的互通、共享，從而實現影像的遠程診斷、移動診斷、在線調閱、統一管理，促進區域醫療信息化建設，為區域內的醫療機構、醫生專家、患者用戶提供極大方便。影像云的業務采用集中式+分布式的混合部署及管理模式，同時系統平臺采用分布式架構，以實現云計算的大數據的分布式運算及負載均衡。借助MPLS-VPN、互聯網及專線等方式，醫院內的影像數據通過前置機，輸送到影像云中心;借助MPLS-VPN、互聯網及專線方式，云中心將影像數據歸檔好，同時把歸檔好的信息傳輸到院內系統（PACS或者影像設備）;借助互聯網及專線手段，用戶可隨時實地且便捷地使用電信影像云診斷及相關的應用工具，及時地對這些應用程序進行調閱與應用。醫療影像云平臺是醫療影像云數據中心的核心，該平臺可實現多院區、單醫院及集中式+跨區域分布存儲，醫院對影像和診斷數據進行存儲，實現分布式存儲，將其上傳到醫院的醫療影像云平臺，最終實現資源共享和數據的集中歸檔存儲。

（1）對上傳的影像數據進行接收，對這些接收到的數據進行驗證、檢查與歸檔分類，并建立查找的唯一索引;

（2）向醫院前置服務器提供影像索引列表;

（3）向醫院前置服務器提供影像數據，包括本院和他院;

（4）區域診斷工作站對影像數據進行接收，同時對這些數據信息進行歸檔和存儲;

（5）區域客戶端發出調閱檢查影像的請求，接收到請求后做出響應，借助數據接口，生成DICOM影像文件，同時，區域客戶端可實現批量下載;

（6）具備管理功能、詳細檢查統計功能;

（7）可以與中心端的PACS系統實現必要的數據交換;

（8）可以通過合理的配置，與中心端的PACS系統實現人才、設備等資源的共享;

（9）遠程對影像數據信息進行移動發送，實現信息的跨區域共享;

（10）為醫院節約存儲成本，依據影像數據的生命周期，可實現遠程、跨區域共享、備份與存儲。

在部署醫療影像云平臺系統時，通過DICOM標準化的連接技術和由云存儲系統的OOS面向對象方式來保證其冗余、安全性，從而實現海量數據的快速移動、簡單管理和無縫集成，為提供標準化存儲服務打下堅實的架構基礎。

4 ?DICOM技術介紹

從數據信息傳輸及保存的穩定性、可靠性、安全性及可用率出發，當前主要采用DICOM方式，作為影像歸檔的重要醫療數據信息，實現數據新的集成對接。首先作為醫療影像信息系統PACS的唯一的標準，DICOM3.0是應用最廣泛、最成熟、兼容性最佳的解決方案，尤其是作為院內影像系統PACS的基礎，無一例外地必須支持DICOM的標準;同時它不但定義了影像的處理方式，還定義了影像存儲、傳輸的壓縮以及安全性等相應的可遵循性，DICOM技術處理流程如下：開始→院內PACS（C-MOVE ?C-STORE ?C-FIND ?WebService/ftp功能）→前置影像交互模塊→前置索引處理模塊→前置加密處理模塊→前置加解壓處理模塊→前置云影響交互模塊→前置云影響交互模塊→結束。

（1）院內PACS把需歸檔的影像數據信息，使用DICOM的C-STORE模式，自動發動到影像數據信息的前置服務器上;根據預先定義的歸檔維護計劃程序，前置服務器把數據信息同步上傳到影像云端，為確保影像傳輸的可靠性和正確性，使用DICOM存儲確認機制，即Storage Commitment機制;

（2）院內PACS中的非DICOM數據借助前置服務器，借助FTP及Web Service接口方式實現數據對接，這些非DICOM數據如膠片打印服務器上存儲的jpg數據等，借助預先定義好的歸檔維護計劃程序，自動地把數據信息同步上傳到影像云端內;

（3）院內PACS，借助前置服務器DICOM C-Find對已歸檔到云端的數據信息進行查詢;借助Web Service接口方式可對圖文影像等其他數據信息進行查詢;

（4）院內PACS，可借助DICOM C-MOVE方式取得影像數據，獲取回傳影像與其他數據時，可采用Web Service/FTP接口方式;還可以通過院內PACS，借助前置服務器的Web Service接口，輸出相關的服務請求，影像云系統借助前置服務器的C-STORE的方式，將影像數據送入院內PACS內;

（5）應用了DICOM Store Commitment方式的同時，數據歸檔交互情況日志等亦可以通過Web Service接口進行雙方的相應及時確認。

在部署影像云平臺系統時，通過標準化的連接技術和由數據中心存儲系統的OSS面向對象方式來保證其冗余、安全性，從而實現海量數據的快速移動、簡單管理和無縫集成，為提供標準化存儲服務打下堅實的架構基礎。醫療影像云主要包含三層架構部署模式：云存儲側、業務平臺側、醫院側，如圖1所示。

圖1中，云存儲側主要存儲醫院存放在平臺側的醫療影像數據，采用對象存儲OOS。對象存儲的優勢主要體現在按量計費、節約成本、安全可靠、穩定高效，具備如下特點：根據用戶實際云存儲量收費，減少固定資產的投入;通過SSL加密技術和MD5校驗技術，保障數據傳輸安全;通過數據自動切片、分布保存、每片簽名等技術、保障數據存儲安全。

業務平臺側包括DICOM應用服務集群、Web影像數據發布服務集群、RIS應用服務/遠程診斷服務集群三部分。其中，DICOM應用服務集群的功能包括數據上傳與回傳，適用于影像的接入、管理、壓縮、傳輸，其設計直接與整個應用系統的構架穩定性和性能相關。影像發布、影像處理及共享的云計算都依托于Web影像數據發布服務集群。影像文本報告流的管理主要依托于RIS應用服務/遠程診斷服務集群，主要功能包括會診、報告的預約登記、影像匹配、影像拍片工作列表管理、遠程會診、審核發布、報告書寫等。而醫院側是醫院系統/設備和云存儲中心系統的鏈接橋梁，由部署在醫院前置機部位的設備構成，如DR、CT及院內PACS系統，通過遵守DICOM3.0協議標準，這些設備成功接入醫療影像云平臺，醫療影像云平臺網絡拓撲結構如圖2所示。

醫療影像云平臺面向不同的用戶通過中國電信專線接入，前置機分別與院內PACS、遠程影像診斷中心對接，實現院內PACS數據的云歸檔以及遠程診斷。

6 ?實現效果及體現價值

醫療影像云平臺利用強大的網絡資源、云計算資源，對歸檔醫療影像文件進行集約式管理，利用平臺優勢，使得用戶以以租代建的方式有效地降低了醫院醫療影像數據的存儲成本，實現醫療影像數據的遠端存。通過建設東方醫院醫療影像云平臺，使得東方醫院在影像的管理及拓展上具備如下優點。

（1）生命周期管理：永久保存以解決單一存儲介質存在生命期限的問題。

（2）云平臺部署：解決存儲區域受限的問題。

（3）對象存儲按需擴容：在不影響目前業務正常運行以及其數據安全的情況下，對所需要的存儲空間進行橫向擴容。

（4）數據傳輸高效、便捷：通過采用千兆網甚至更高帶寬實現數據的快速上傳。

（5）數據安全：對硬件運行設備安裝安全系統軟件，值得一提的是在醫院和影像云平臺之間放置前置機進行安全隔離保護;對數據傳輸的過程進行數據傳輸加密以及對數據存儲的過程進行存儲加密保護;另外，在備份本地數據的基礎上，在異地影像云平臺上再次進行數據備份，防止數據損壞或丟失。

（6）影像資源有效管理：從醫療機構管理的角度出發，實現醫院的影像統一管理。

（7）降低系統運維成本：由平臺運營方負責軟硬件的維護，減少了院方購買本地存儲容量的費用及聘請維護專員的開支。

（8）能夠實現與其他醫院進行遠程會診、遠程教學等功能。

7 ?結 ?論

通過醫療影像云平臺，將醫院的影像文件數據進行脫敏上傳、建立索引、存儲歸檔，以平臺化的手段優化院內的存儲結構，從而減輕系統管理壓力;同時基于醫療影像云平臺達到了與各個院區之間的聯動，實現影像數據的共享及診斷，避免患者重復拍片檢查，從而提高醫院醫療服務水平。

作為貫徹落實國家分級診療制度的重要措施，醫療影像云平臺通過平臺構建不僅為醫院解決了逐年增長的存儲壓力、數據管理壓力，又能以平臺為基準，實現區域內醫院的聯動，在一定程度上解決了醫衛資源不平衡的問題，提高了醫療影像資源信息的利用率及醫療服務水平，為患者帶來了更好的就醫體驗。

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作者簡介：張哲峰（1975.10-），男，漢族，上海人，助理工程師，本科，研究方向：計算機及應用專業。