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1、从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果浅析PACS医学影像数据的存储利用及安全管理随着医院影像设备的发展与增多，影像学检查在医院诊疗工作中的应用也越来越普遍。传统的影像存贮介质如胶片、磁带、光盘等随着影像数据量的激增，给存放和查找带来了严重问题，如何更好地存储并保证这些数据的安全，则需要采用先进的数字化影像管理方法来加以解决。医学影像存储与传输系统是以数字成像技术、计算机技术和网络技术为基础，旨在全面解决医学影像获取、显示、处理存储、传输和管理为目的的综合系统。Pacs系统是数字化医院建设的重要组成
2、部分，它为医院电子病历、区域协同医疗等提供支撑，所以规划一套符合医院发展，具有性能优越、易于扩展、容错能力强的PACS存储系统，是PACS系统建设的核心。1、系统建设原则：1）稳定可靠原则数据中心建设以稳定可靠为首要原则，从主机服务器和网络系统，到各种协议的存储设备，都应该确保应用系统的业务连续性为首要目标。系统应当支持7*24不间断运行，单台或局部设备发生故障时，仍能保证整个系统正常运行。每一个影像实例需要有多个拷贝，且同时存在于两地，实现院级容灾。2）先进性原则在采用主流成熟技术的同时，需要考虑系统架构的先进性，建立一个灵活高效、功能丰富、持续发展的数据中心基础架构。可以在保证业务连续性的
3、前提下，自由增加磁盘阵列、服务器、带库等设备保证整个系统存储空间和处理能力不断提升，系统应该能支持影像数据有损和无损压缩。3）高效性原则系统应当可以实现高速查询和调阅图像，能够在尽可能短的时间内完成在线调阅。4）易于管理系统是否易于维护，操作是否直观、简单、维护成本如何，掌握的难易程度如何，是否存在对有限资源的依赖？能否对分布环境的异构系统统一管理，是否具备完整的日志管理，每一步操作能否全程追踪。2、如何有效的利用和保管影像数据信息互通医学影像系统作为医院信息系统的一部分，应采取模块化设计、尽量采用通用的信息交换标准如DICOM，能够与其他系统相互沟通信息，医生在查看检查图像的同时 ，能够了解
4、检查报告、病人的病历等其他信息，形成一个医院的信息整体。2.图像预处理技术医学图像因其数据量大，传输需要占用很宽的网络带宽资源。而医院工作的特点是对图像数据的突发性要求高，例如在病人刚入院时需要调用大量的病历数据，也包括图像数据，而平时则主要局限于使用住院病人的资料。联盟在这样的环境下，信息系统网络的平均带宽需求与高峰时的需求差距非常大。要想既满足医疗的需要又降低整个系统的成本，使用图像预取技术是能够充分利用信息系统网络资源的办法。预取技术的核心就是根据病人入出院以及预约的信息，利用网络通讯的低谷时间将所需要的病人图像事先传输到医生所需要的地方，以减少网络高峰时间的压力，同时也提高医生存取图像
5、时的速度。要实现图像预取的基础是PACS必须与医院的其他系统能够很好地进行信息沟通，同时也要研究一个合理的预测算法。医学图像采集。CT、MRI、CR、DSA等数字化影像设备的图像可以直接从机器中采集外，目前大量使用的胶片图像需要使用胶片扫描仪输入到PACS中，由胃镜、肠镜、腹腔镜、宫腔镜、喉镜、纤支镜等内窥镜及显微镜、B 超等检查设备产生的视频模拟影像转换为数字影像。影像数据一旦形成就不会再改变，对影像的标注、解释等可通过另外保存数据实现。、构建PACS存储系统1）估算出医院每天PACS的数据增长量，然后决定是采用什么样的存取方式。一般情况都应采用SAN存储架构，利用专门的存储网络实现主机系统
6、对磁盘的块级存储数据调阅，保证业务网的调用仍通过以太网的方式进行数据传输，而大量的数据存储、备份则通过san网络进行，减少业务网的压力，提高整个PACS系统性能。2）对存储介质容量进行需求分析并合理规划临床上对病人影像的回溯按照访问量可以分成3类：第一是短期数据的回溯，无论影像科室自己还是临床方面最关心当前病人的影像，短期数据的标志为3个月内的数据，这些数据的回访占总访问量的90%；第二是对当前病人的前期存档图像的回访，病人又来医院看病了，临床医生需要翻阅他以前的影像资料，这种回访大约占9%；第三是个别的影像查询，占回访的不足1%。另外系统必须具备必要的响应速度，高响应速度是PACS系统是否具
7、有生命力最为重要的因素之一。从点击病人姓名到显示出第一幅图像的时间，这段时间越短越好，应限制在10秒以内。对此我们可以进行影像的分级存储，保留近三个月的数据，作为热点数据，存储在存取速度最快的FC或高性能SAS 盘上，而对三个月以上的影像数据，相对阅读频率较低，可以存储在多套相对廉价的SATA盘中。为了节省空间，针对医学图像中含有的无用信息，需采用有效的图像无损压缩再进行存储。3） 面对未来大数据，我们可以从数据中心的角度去设计，而不是单纯的从购买一两套存储角度去设计，将数据中心从传统的SAN孤岛向虚拟化统一平台过渡，构建虚拟化云存储架构。2.构建不间断的服务器群PACS 服务器控制着放射科工
8、作流程和医院整个图像数据流程。它负责接收图像采集设备送来的图像，并把它们存储到存储设备中；对于临床用户，PACS 服务器还提供病人图像查询提取服务。不同功能模块不同的服务器单独运行在不同的服务器或刀片机上，通过SAN 网络交换机相互连接，这样就形成了均衡负载、互为镜像和备份、容错功能强大的服务器群，从而保证了PACS数据中心能够不间断地稳定工作。3、安全措施影像数据获取后先存放在高性能的主存储中 ，同时按照一定的策略，将数据分别复制到两个物理位置不同的归档备份存储中，保证一个影像至少有三个拷贝同时存在，并且保证两套归档备份存储，分别存在于两地，存储间互相冗余，互为备份构成院级容灾备份。当在线存
9、储出现故障时，可以启用第一套或第二套归档存储替代。3.硬件冗余利用多台光纤交换机形成冗余结构，防止SAN网络中的单点故障。存储设备本身应该具有良好的性能，主要部件应做到冗余，同时为了应对由于磁盘阵列中磁盘故障问题而引发的数据丢失，还应该购置一定数量的备用磁盘作为备用，一旦阵列中有磁盘报警或故障，就可以及时更换，然后再向厂家保修，避免数据丢失。3.其他安全措施及制度上的强化。所有影像设备应由服务器统一管理，防止非授权设备接入；所有浏览站点也由服务器统一影像数据和权限控制，预防用户私自修改或删除数据；影像设备网段和医院其他业务网段分开，避免业务网段的工作站直接访问影像设备。建立健全配套的日常维护制度：比如设备巡检，非法软件删除，定期杀毒，更换密码，查看后台日志和空间使用情况，系统压缩归档备份是否正常等等。5、结论随着数字化医院的建设，建设一套符合医院发展，整体性能优越、容错能力强的先进的PACS系统，不但可以有效的提高PACS系统使用效率和经济利益，更可为区域医疗提供可靠的基础。课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。
