The First Affiliated Hospital cria nuvem de imagem médica

Armazenamento de objetos auxilia a Zhejiang University

Desafio: manter a qualidade dos dados do hospital em meio ao constante aumento de volumes de dados e equipamentos.

Solução: Hitachi Data Ingestor, Hitachi Content Platform.

Resultados

  • Aumento da velocidade diária de leitura para imagiologia pelos médicos de primeira linha.
  • Ganho de armazenamento de dados de imagens suficiente, com capacidade elástica de expansão.
  • Acesso online aos dados históricos de imagem do hospital.
  • Proteção confiável de longo prazo dos dados de imagem, livre de backup.

The First Affiliated Hospital usa dados para cuidados com a saúde online e gerencia arquivos de imagem médica.

O desafio: armazenar, gerenciar e acessar dados, além de preservar dados sem perda

The First Affiliated Hospital, Zhejiang University, é um grande hospital 3-A (3-A são os hospitais de nível superior na China que se baseiam em sua capacidade de oferecer tratamentos, formação médica e pesquisa médica). Conforme o hospital aumentava o inventário de equipamentos e multiplicava os pixels de imagens médicas, seus dados PACS (Picture Archiving and Communication System - Sistema de Arquivamento e Comunicação de Imagens) estavam aumentando a uma taxa anual entre 30% a 40%. Com base nos dados de imagem existentes de 260 TB em 2018, a previsão é de que os dados de imagem PACS do hospital cheguem aos 1000 TB até 2023.

The First Affiliated Hospital, Zhejiang University

The First Affiliated Hospital, Zhejiang University

INDUSTRY

Healthcare

SOLUTIONS

Hitachi Data Ingestor

Hitachi Content Platform

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.

Gerenciar quase um petabyte de dados de imagem tornou-se um dos maiores desafios para o departamento de TI do hospital. O hospital exige que seu departamento de TI mantenha permanentemente dados de imagem para atender aos usos futuros das informações dos pacientes ou para atividades como consulta, pesquisa, estatística, etc. Portanto, não existe a opção de excluir imagens armazenadas para liberar espaço de armazenamento. Outro fator é que os médicos precisam acessar rapidamente imagens recentes durante suas rondas e consultas. E para pacientes com doenças crônicas, de longo prazo, os médicos precisam acessar rapidamente as imagens históricas.

O sistema PACS do hospital também está enfrentando problemas de desempenho. Os médicos disseram que o acesso às imagens estava lento durante as rondas no hospital todas as manhãs. Além disso, o espaço PACS nos dispositivos de armazenamento era insuficiente. Para poupar espaço online, o software PACS transfere os dados dos doze últimos dias dos discos rígidos FC aos discos rígidos SATA de baixa velocidade, todos os dias. Convém salientar que o software PACS precisa ler e gravar nos discos rígidos offline todos os dias, uma operação gerenciada por especialistas de uma empresa de software PACS. No passado, a mídia de armazenamento offline para dados consistia em discos compactos (4,7 GB) com mais de 10.000 discos em uma sala, cuja recuperação era bastante inconveniente. Agora, é muito mais prático usar uma unidade de disco rígido de 2 TB.

Quando a recuperação de dados é necessária, não é fácil usar arquivamentos em CD-ROM. É muito difícil identificar um CD normal e legível em uma enorme pilha de discos em uma sala e ler dados a partir dele. Embora o arquivamento offline em disco rígido seja ligeiramente melhor, ele pode falhar devido a erros nos formatos de software quando o software PACS ou os módulos do software de arquivamento são atualizados.

O hospital encontrou os problemas a seguir com o software PACS.

  • Os erros do software PACS podem levar ao arquivamento malsucedido, especialmente durante atualizações de software.
  • O software tem uma eficiência relativamente baixa para arquivamento, pois os dados precisam ser lidos no servidor PACS e gravados no armazenamento, em vez de serem gravados diretamente a partir dos discos de alta velocidade em discos de baixa de velocidade, ou quando as imagens são movidas diretamente para discos rígidos ou CDs offline.
  • A recuperação de dados offline tem alto risco de falha.

Muitos hospitais grandes têm abandonado gradualmente esse método de armazenamento tradicional, pois não é possível resolver completamente suas desvantagens simplesmente expandindo o armazenamento ou substituindo os dispositivos de armazenamento por outros com mais capacidade. Três desafios importantes continuam existindo: 1) baixo desempenho do sistema, 2) baixo desempenho de custo do armazenamento de dados em massa e 3) proteção de quantidades massivas de dados. O que o sistema PACS precisa é adotar uma nova arquitetura de armazenamento para lidar com esses três desafios.

A solução: melhoria de acesso, backup e proteção dos dados de imagem

O hospital precisa de 2.000 clientes de leitura de relatório e aproximadamente 100 dispositivos PACS no total, capazes de executar leitura/gravação online do armazenamento PACS. Ele precisa implantar processadores de arquivo HDI (Hitachi Data Ingestor) de alto desempenho, configurados com 70 TB de capacidade de armazenamento flash para dados de quase um ano. Um sistema de armazenamento online com taxa de transferência de 2000 MB/s pode facilmente atender 50% dos requisitos de leitura e gravação simultâneas. Além disso, o espaço flash configurado pela Hitachi Vantara fornece a velocidade de resposta de armazenamento mais rápida. Por exemplo, para arquivos com menos de 512 KB gerados pela tomografia computadorizada, o tempo de acesso foi reduzido de um minuto para alguns segundos; e para arquivos com mais de 500 MB gerados pela radiografia, o tempo de acesso foi reduzido de meia hora para segundos (em uma rede de 10 gigabits), melhorando as velocidades de leitura de imagem para os líderes e os médicos do hospital.

Ao usar a função de replicação de armazenamento subjacente, o sistema pode replicar todos os dias o armazenamento flash do HDI de alto desempenho para a capacidade de armazenamento massivo de imagens do HCP (Hitachi Content Platform). Um conjunto de 12 meses de dados de imagem é armazenado no HDI online e no HCP de arquivamento online. A estratégia é que o HDI excluirá os originais das imagens com mais de 12 meses, poupando o espaço de armazenamento de alta velocidade online. Somente os apontadores dos arquivos de imagem para o HCP são mantidos para retorno de chamada online de imagens arquivadas. Isso permite o arquivamento de hardware automático e eficiente, bem como o acesso online às imagens arquivadas.

O HCP é uma plataforma personalizada de armazenamento de objetos para arquivos pesados de imagem. Essa plataforma pode ser expandida online para aproximadamente 800 PB de espaço de armazenamento disponível. As imagens gravadas no HCP são protegidas por WORM, gravação dupla automática de dados de imagem, autorrecuperação de arquivos e outras funções, evitando danos aos arquivos de imagem causados por exclusões acidentais ou erros de software. O HCP patenteou o EC (Erasure Code), que permite danos simultâneos em seis discos rígidos sem perda de dados, evitando, assim, perdas de dados causadas por falhas físicas. Os recursos ativos/ativos e múltiplos/ativos podem ser facilmente implementados para proteção contra desastres. Desse modo, os gigantescos dados de imagem podem ser arquivados e armazenados online de maneira econômica, e a proteção de dados livre de backup pode ser percebida por todos os cenários de falha física e lógica.

O resultado: acessibilidade de dados aprimorada, custos reduzidos para retenção de dados

Após a atualização e renovação do sistema PACS, o hospital substituiu sua arquitetura de armazenamento conservadora por uma nova que proporcionou os seguintes benefícios:

  • Mais velocidade de acesso: após o armazenamento das imagens mais recentes no armazenamento NAS de alta velocidade, o qual permite aproveitar um desempenho de processamento de arquivos mais potente e ser configurado com uma quantidade adequada de discos rígidos flash, observou-se um aumento na velocidade de acesso, pelos médicos, às imagens.
  • Arquivamento online: as imagens geradas todos os dias podem ser replicadas automaticamente na plataforma de arquivamento de imagens por meio do armazenamento subjacente, sem a necessidade das funções de arquivamento do software PACS, não afetando assim o desempenho do servidor PACS nem exigindo intervenção manual para arquivamento. O mais importante é que agora o arquivamento funciona 24 horas por dias, 7 dias por semana e pode ser acessado online a qualquer momento. É dessa arquitetura de sistema que o sistema PACS do hospital precisava.
  • Melhor proteção das imagens PACS: as plataformas de arquivamento de imagem não usam armazenamento SAN ou NAS comum, e sim armazenamento de objetos especificamente desenvolvido para quantidades massivas de dados não estruturados.

Parceira

A Jiangsu Zhenbang Smart City Information System Co., Ltd. está comprometida com o gerenciamento de informações para o setor de saúde e médico da China. De total propriedade do Huanya Medical Technology Group, ela tem centros de P&D em Changzhou, Beijing, Guangzhou e Ningbo. A empresa fornece consultoria de gerenciamento avançado, soluções, software de informações e serviços para clientes da área médica e de saúde. Envolvida no planejamento geral, em P&D de software, na integração de sistemas, nos serviços de operação/manutenção e no estabelecimento de sistemas padrão, ela se concentra na criação de sistemas de informações digitais hospitalares e médicas regionais, além de ter se tornado uma provedora líder, na China, de soluções abrangentes e inteligentes da área de saúde.

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