概述
挑戰
- 在資料和設備數量不斷增加的情況下保持醫院的資料品質。
解決方案
- Hitachi Data Ingestor，Hitachi Content Platform。
結果
- 提高一線醫生的每日影像讀片速度。
- 獲得充足的影像資料儲存，具備彈性擴展能力。
- 支援線上存取醫院的歷史影像資料。
- 提供無需備份的可靠性，可長期保護影像資料。
第一附屬醫院使用網路醫療資料並管理醫療影像文件。
挑戰：儲存、管理和存取資料，並無損地保存資料
浙江大學第一附屬醫院是一家大型三甲醫院（三甲醫院是指醫療、醫學教育、醫學研究能力在國內處於領先水準的醫院）。隨著醫院醫療設備庫存的增加和醫學影像像素的成倍增加，其 PACS（影像歸檔和通訊系統）資料以每年 30% 至 40% 的速度增長。鑒於 2018 年的現有影像資料量為 260TB，預計到 2023 年，該院的 PACS 影像資料量將達到 1000TB。
管理這近 PB 的影像資料已成為醫院 IT 部門面臨的最大挑戰之一。醫院要求其 IT 部門永久保留影像資料，以在未來用於患者資訊，或用於諮詢、研究、統計等活動。因此，IT 部門不能為了釋放儲存空間，就刪除已儲存的影像。另一個因素是醫生在查房和會診時需要快速存取最近的影像。對於長期患有慢性病的患者，醫生需要快速存取歷史影像。
該醫院的 PACS 系統也遇到了效能問題。醫生表示，每天早上查房期間，影像存取速度很慢。另外，儲存設備上的 PACS 空間不足。為了節省線上空間，PACS軟體每天都會將十幾天前的資料從 FC 硬碟移到低速 SATA 硬碟上。值得注意的是，PACS 軟體每天都要讀寫離線硬碟，該操作由 PACS 軟體公司的專業人員進行管理。過去，資料的離線儲存媒體是光碟（4.7GB），一個房間有 1 萬多張光碟，檢索非常不方便。現在，使用 2TB 硬碟就方便多了。
當需要調用資料時，使用 CD-ROM 存檔並不方便。從房間內的一大堆光碟中找到一張正常且可讀的 CD 並成功讀取資料是非常困難的。雖然離線硬碟歸檔稍有改進，但當 PACS 軟體或歸檔模組升級時，軟體格式錯誤可能導致歸檔失敗。
該院在使用 PACS 軟體時遇到了以下問題。
- PACS 軟體錯誤可能會導致歸檔失敗，尤其是在軟體升級期間。
- 該軟體歸檔效率較低，因為資料需要讀入 PACS 伺服器然後寫入儲存，而不是直接從高速磁碟寫入低速磁碟，或直接將影像移至離線 CD 或硬碟。
- 離線資料的檢索失敗風險較高。
許多大型醫院已經逐漸放棄了這種傳統的儲存方式，因為單純透過擴大儲存空間或更換更大容量的儲存設備並不能完全解決其弊端。三大挑戰依然存在：1）系統效能低下，2）海量資料儲存性價比低，3）海量資料保護。PACS 系統需要的是採用新的儲存架構來應對這三大挑戰。
解決方案：改進影像資料的存取、備份和保護
該院總共需要 2000 個報表閱讀客戶端和近 100 台 PACS 設備，能夠對 PACS 儲存進行線上讀寫。需部署高效能 Hitachi Data Ingestor (HDI) 文件處理器，配置 70TB 快閃記憶體容量，可儲存近一年的資料。 2000MB/s 吞吐量的線上儲存系統可以輕鬆滿足 50% 的同時讀取和寫入需求。此外，Hitachi Vantara 配置的快閃記憶體空間提供了最快的儲存響應速度。例如，對於較小的 CT 產生的 512 KB 文件，存取時間從之前的一分鐘縮短到幾秒鐘；對於更大的放射成像生成的 500 MB 文件，存取時間已從半小時縮短到幾秒鐘（在 10 GB 網路中），最終提高了醫院領導和醫生的影像讀取速度。
透過使用底層儲存複製功能，系統可以每天將高效能 HDI 快閃記憶體儲存複製到Hitachi Content Platform（HCP）的海量影像儲存容量中。一組 12 個月的影像資料儲存在線上 HDI 和線上存檔 HCP 中。策略是 HDI 會刪除 12 個月以上的原始影像，從而節省線上高速儲存空間。僅保留指向 HCP 的影像文件指針，以便在線上回調歸檔影像。這可以實現高效、自動的硬體歸檔以及對歸檔影像的線上存取。
HCP 是針對海量影像文件客製的物件儲存平台。該平台可在線上擴展至近 800PB 可用儲存空間。寫入 HCP 的鏡像皆受 WORM、鏡像資料自動雙寫、文件自癒等功能保護，避免因誤刪或軟體錯誤而損壞影像文件。HCP 擁有 EC（清除編碼）專利，支援在同時損壞 6 個硬碟的情況下不丟失資料，從而避免物理故障造成的資料丟失。HCP 的雙活和多活特性可以輕鬆實現災難防護。海量影像資料能夠以經濟高效的方式在線歸檔和儲存，並且可以針對所有物理和邏輯故障場景實現免備份的資料保護。
結果：增強資料可存取性，降低資料保留成本
經過 PACS 系統的升級改造，該院用新的儲存架構取代了老式的儲存架構，帶來的好處如下：
- 更快的存取速度：將最新的影像儲存到高速 NAS 儲存後，可以利用更強大的文件處理效能，並配置適量的隨身硬碟，提高了醫生對影像存取速度。
- 線上歸檔：每天產生的影像可以透過底層儲存自動複製到影像歸檔平台，無需使用 PACS 軟體的歸檔功能，不影響 PACS 伺服器的效能，也不需要人工幹預歸檔。更重要的是，如今歸檔可以全天候運行，並且可以隨時線上存取。這個系統架構就是該院的 PACS 系統所需要的。
- 更好地保護 PACS 影像：影像歸檔平台不使用常見的 SAN 或 NAS 儲存，而是使用專門針對海量非結構化資料設計的物件儲存。
合作夥伴
江蘇振邦智慧城市信息系統有限公司致力於中國醫療健康產業的資訊管理。由環亞醫用科技集團全資擁有，在常州、北京、廣州、寧波設有研發中心。本公司為醫療健康領域的客戶提供先進的管理諮詢、解決方案、資訊軟體和服務。從事總體規劃、軟體研發、系統整合、維運服務和標準體系建設，專注於建立智慧區域醫療和數位化醫院資訊系統，已成為中國領先的綜合智慧醫療解決方案供應商。
