의료 이미지 클라우드를 구축한 The First Affiliated Hospital

개체 스토리지의 도움을 받은 저장 대학교

과제: 데이터와 장비의 양이 늘어나는 가운데 병원의 데이터 품질을 유지합니다.

솔루션 Hitachi Data Ingestor, Hitachi Content Platform.

결과

  • 일선 의사들의 일상적인 영상 판독 속도 개선
  • 탄력적인 확장 용량과 함께 충분한 영상 데이터 스토리지 확보
  • 병원의 이전 영상 데이터에 대한 온라인 액세스 제공
  • 영상 데이터의 장기 보호를 위해 백업이 필요 없는 신뢰성 제공

The First Affiliated Hospital은 인터넷 의료 서비스를 위해 데이터를 이용하고 의료 영상 파일을 관리합니다.

해결 과제: 데이터를 저장 및 관리하고 액세스하며 손실 없이 데이터 보존

저장 대학교의 The First Affiliated Hospital은 3-A급 대형 병원입니다(3-A 병원은 진료, 의학 교육 및 의료 연구를 제공하는 능력에 기초한 분류 체계에서 최상위에 있는 병원임). 병원 의료 장비가 늘어나고 의료 영상의 해상도가 배가됨에 따라 PACS(picture archiving and communication system) 데이터가 연간 30% ~ 40% 수준으로 늘어나기 시작했습니다. 2018년에 기존 영상 데이터가 260 TB인 것을 기준으로 할 때 2023년이면 병원의 PACS 영상 데이터가 최대 1000TB에 이를 것으로 예상되었습니다.

The First Affiliated Hospital, 저장 대학교

The First Affiliated Hospital, 저장 대학교

INDUSTRY

Healthcare

Hardware:

Hitachi Data Ingestor

Hitachi Content Platform G10

Hitachi Content Platform S30

Software

Software for Hitachi Data Ingestor and Hitachi Content Platform

Partner

Jiangsu Zhenbang Smart City Information System Co., Ltd.

이와 같이 페타 바이트에 근접하는 영상 데이터를 관리하는 일은 병원의 IT 부서가 겪고 있는 가장 큰 난제 중 하나였습니다. 병원의 요구에 따라 IT 부서는 향후 환자 정보 요건을 충족하기 위해, 또는 컨설팅, 연구, 통계 등에 활용하기 위해 영상 데이터를 영구적으로 보존해야 합니다. 따라서, 저장 공간을 마련하기 위해 기존에 저장된 영상을 삭제하는 것은 선택안이 되지 못했습니다. 이와 함께, 의사들이 병동 회진을 돌면서 환자들과 상담할 때 최신 영상에 신속하게 접근해야 하는 문제도 있습니다. 장기 치료를 받는 만성 질환자의 경우에도 의사들이 이전 영상에 신속하게 액세스해야 합니다.

병원의 PACS 시스템은 이미 성능 문제를 겪고 있었습니다. 의사들은 매일 오전 병동 회진을 돌 때 영상 접근이 느리다는 피드백을 주었습니다. 또한, 스토리지 장치에 PACS를 위한 공간이 부족했습니다. 온라인 공간을 절약하기 위해 PACS 소프트웨어는 수십 일 분량의 이전 데이터를 FC 하드 디스크에서 저속 SATA 하드 디스크로 매일 이동시킵니다. 더군다나 PACS 소프트웨어는 오프라인 하드 디스크를 매일 읽고 써야 하는데, 이 작업을 위해서는 PACS 소프트웨어 회사 전문가의 관리가 필요합니다. 과거에 데이터용 오프라인 스토리지 매체는 콤팩트 디스크(4.7 GB)로 구성되었으며 이러한 디스크 10,000개가 방 하나를 채우고 있어 필요한 정보를 찾기가 매우 불편했습니다. 지금은 2TB 하드 드라이브를 사용하고 있어 훨씬 편리합니다.

데이터를 가져와야 할 때 CD-ROM 아카이브를 사용하는 것은 쉽지 않습니다. 방 하나에 엄청나게 쌓여 있는 디스크 더미에서 읽을 수 있는 정상 CD를 확인하여 여기서 데이터를 읽는 일은 매우 어렵습니다. 오프라인 하드 디스크 아카이빙의 경우 형편이 좀 더 낫기는 하지만 PACS 소프트웨어 또는 아카이빙 소프트웨어 모듈을 업그레이드할 때 소프트웨어 포맷에 오류가 발생하면 이러한 아카이빙을 못쓰게 될 수 있습니다.

이 병원은 PACS 소프트웨어에서 다음과 같은 문제에 직면했습니다.

  • PACS 소프트웨어에 오류가 발생하면, 특히 소프트웨어 업그레이드 중 아카이빙에 실패할 수 있습니다.
  • 고속 디스크에서 저속 디스크로 직접 쓰거나 영상을 오프라인 CD나 하드 디스크로 직접 이동하지 않고 데이터를 PACS 서버로 읽어들인 다음 다시 스토리지에 써야 하기 때문에 이 소프트웨어는 아카이빙 시에 상대적으로 효율이 떨어집니다.
  • 오프라인 데이터를 검색할 때는 오류 발생 위험이 높습니다.

많은 대형 병원에서는 이와 같은 기존의 스토리지 방식을 점차적으로 버리는 추세인데, 단순히 스토리지를 확장하거나 스토리지 장치를 더 큰 용량의 장치로 교체하는 것으로 문제가 완전히 해결되지 않기 때문입니다. 다음 세 가지 주된 난제가 사라지지 않습니다: 1) 낮은 시스템 성능, 2) 대량 데이터 스토리지의 낮은 비용 대비 성능, 및 3) 엄청난 데이터 보호. PACS 시스템에 필요한 것은 이러한 세 가지 문제를 해결할 새로운 스토리지 아키텍처를 도입하는 일입니다.

솔루션: 영상 데이터의 액세스, 백업 및 보호 개선

이 병원에는 PACS 스토리지의 온라인 읽기/쓰기가 가능한 2,000개의 보고서 판독 클라이언트와 거의 총 100개에 달하는 PACS 장치가 필요합니다. 거의 1년 분량의 데이터를 보관할 70 TB의 플래시 스토리지 용량으로 구성된 고성능 HDI(Hitachi Data Ingestor) 파일 프로세서가 필요합니다. 2000MB/s 처리 속도의 온라인 스토리지 시스템으로 동시 읽기/쓰기 요건의 50%를 쉽게 충족시킬 수 있습니다. 게다가 Hitachi Vantara로 구성된 플래시 공간은 가장 빠른 스토리지 응답 속도를 제공합니다. 예를 들어, CT로 생성된 작은 512 KB 파일의 경우, 접근 시간이 이전에 1분에서 몇 초 정도로 단축되었고 방사선 촬영으로 생성된 대용량 500 MB 파일의 경우 접근 시간이 30분에서 수 분으로 줄어들었습니다(10 Gb 네트워크 기준). 궁극적으로 병원 관리부와 의사들의 영상 판독 속도가 개선되었습니다.

이 시스템은 스토리지 복제 기능을 이용해 고성능 HDI 플래시 스토리지를 HCP(Hitachi Content Platform)의 대용량 영상 스토리지에 매일 복제할 수 있습니다. 12개월 분량의 영상 데이터가 온라인 HDI와 온라인 아카이브 HCP에 저장됩니다. HDI가 12개월 이상 된 영상 원본을 삭제하여 온라인 고속 스토리지 공간을 절약한다는 것이 전략입니다. 보관된 영상의 온라인 호출을 위해 HCP에 대한 영상 파일 포인터만 보존됩니다. 이런 식으로 효율적이고 자동화된 하드웨어 아카이빙과 보관 영상에 대한 온라인 액세스가 가능합니다.

HCP는 대용량 영상 파일을 위한 맞춤화된 개체 스토리지 플랫폼입니다. 이 플랫폼은 거의 800 PB의 가용 스토리지 공간으로 온라인 확장할 수 있습니다. HCP에 쓰여진 영상은 WORM, 자동화된 영상 데이터 이중 쓰기, 파일 자체 복구 및 기타 기능으로 보호되므로 사고로 인한 삭제나 소프트웨어 오류로 인한 영상 파일의 손상이 방지됩니다. HCP에는 여섯 개의 하드 디스크가 동시에 손상되어야 데이터를 잃게 되는 특허 획득 EC(erasure code)가 적용되어 물리적 고장으로 인한 데이터 손실을 방지합니다. 재난 보호 목적으로 HCP의 액티브-액티브 및 다중-액티브 기능을 쉽게 구현할 수 있습니다. 따라서 대용량 영상 데이터를 비용 효과적으로 온라인에 보관 및 저장할 수 있고 모든 물리적 및 논리적 장애 시나리오에 대비해 백업 없는 데이터 보호를 실현할 수 있습니다.

결과: 데이터 가용성 증대 및 데이터 보존 비용 절감

PACS 시스템의 업그레이드와 보수를 마친 후, 이 병원은 오래된 스토리지 아키텍처를 다음과 같은 이점을 제공하는 새로운 아키텍처로 교체했습니다.

  • 고속 액세스: 가장 강력한 파일 처리 성능을 활용할 수 있고 적합한 용량의 플래시 하드 디스크로 구성되는 고속 NAS 스토리지에 최신 영상을 저장한 후, 의사들의 영상 액세스 속도가 개선되었습니다.
  • 온라인 아카이빙: 매일 생성되는 영상을 기본 스토리지를 통해 영상 아카이빙 플랫폼에 자동으로 복제할 수 있으며, 이 때 PACS 소프트웨어의 아카이빙 기능이 필요하지 않기 때문에 PACS 서버의 성능에 영향을 미치지 않고 보관을 위한 수작업도 필요 없습니다. 더욱 중요한 점은, 이제 아카이빙이 365일 24시간 작동하고 언제든지 온라인으로 액세스할 수 있다는 것입니다. 이 시스템 아키텍처가 바로 병원의 PACS 시스템에 요구되던 것입니다.
  • PACS 영상을 더욱 안전하게 보호: 영상 아카이빙 플랫폼은 공통 SAN 또는 NAS 스토리지를 사용하지 않고, 대신 구조화되지 않은 대용량 데이터에 적합하게 설계된 개체 스토리지를 사용합니다.

파트너

Jiangsu Zhenbang Smart City Information System Co., Ltd.는 중국 의료 및 보건 업계의 정보 관리를 전담하는 업체입니다. Huanya Medical Technology Group이 모든 지분을 가지고 있는 이 업체는 창저우, 베이징, 광저우 및 닝보에 R&D 센터를 두고 있습니다. 이 회사는 의료 및 보건 분야의 고객을 위한 전문적인 관리 컨설팅, 솔루션, 정보 소프트웨어 및 서비스를 제공합니다. 종합적인 기획, 소프트웨어 R&D, 시스템 통합, 운영/유지관리 서비스 및 표준 시스템 구축 서비스를 제공하는 이 회사는 스마트 지역 의료 및 디지털 병원 정보 시스템을 구축하는 일을 전문으로 하며, 포괄적 스마트 의료 솔루션 분야에서 중국 최고를 자랑합니다.

환영합니다!

Hitachi Data Systems, Pentaho, 그리고 Hitachi Insight Group이 이제 하나의 회사 Hitachi Vantara.

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