精彩回顧|CHIMA大講堂聚焦PACS影像數據智慧存儲,分布式存儲助力PACS閱片邁入高速時代
11月2日開講的CHIMA大講堂以“PACS影像數據智慧存儲”為主題,由CHIMA常委、首都醫科大學宣武醫院信息中心主任梁志剛擔任主持人,上海市肺科醫院信息科科長陳嘉旖、襄陽市中心醫院信息中心主任劉曉東、深信服科技股份有限公司數據存儲解決方案專家張擁軍等嘉賓進行線上分享,圍繞如何對醫院PACS數據進行智慧管理和分布式存儲,展開了熱烈探討。
隨著醫學影像設備技術的進步和更廣泛的使用,以及分辨率不斷提高,醫院PACS數據量呈現出加速增長的態勢,從而也給醫院傳統的數據存儲和早期PACS系統帶來了新的挑戰,例如:上傳和閱片速度慢,硬件停產換新,數據遷移難,存儲擴容貴,多套存儲管理難等。本期CHIMA大講堂的分享嘉賓,結合自身實踐經驗,分享了分布式存儲對于PACS影像數據場景的應用所帶來的價值,以及相關落地建設經驗。
1 存儲架構從“綠皮火車”邁向“高鐵”時代
在分享中,上海市肺科醫院信息中心主任陳嘉旖,做了一個形象的比喻:分布式存儲架構相較于傳統存儲架構,就像是高鐵與綠皮火車的區別,分布式存儲已然將醫療影像數據存儲帶入了高速、高效的時代。
對于傳統存儲管理難、遷移速度慢、閱片效率低等問題,陳嘉旖總結了分布式存儲能夠實現高效管理&存儲的幾個重要優勢:
(1)靈活線性擴展
分布式架構可以橫向拓展至數千節點,容量可拓展至EB級別,實現系統性能與容量線性增長。
(2)高效的小文件處理能力
通過小文件合并技術提高資源利用率,多活MDS實現元數據并發訪問,預讀取機制提升醫生工作效率。
(3)軟硬件解耦
分布式存儲能夠兼容異構不同時期、不同品牌、不同配置的服務器硬件,不強制綁定硬件,避免多套設備存在的數據遷移難、運維投入大等問題。
(4)架構精簡,數據永久在線
一套分布式存儲架構滿足在線、近線、歸檔數據的多種要求,多協議共存解決多業務訪問與協助,實現數據隨時調取。
2 1000幅/秒的閱片速度,詮釋效率即生命
深信服醫療行業數據與存儲解決方案專家張擁軍,在會議中分享了EDS分布式存儲解決方案,詳細解析了深信服EDS如何助力醫院PACS影像打造極致閱片體驗。張擁軍介紹,為了進一步提升醫院PACS場景的閱片效率,深信服做了大量自主技術的創新研發,為醫生、病人的閱片診療過程爭取更多寶貴的時間。
加載速度可達1000幅/秒,打造極致閱片體驗
深信服EDS基于巨量元數據能力、全局IO動態整合、自適應三級緩存和協議增強支持等四大自研創新技術,實現了在業務高峰期閱片終端的圖像加載速度達到1000幅/s(混閃/3節點/萬兆組網實驗配置)。對醫院來說,即使在業務高峰期,數百位門診、臨床醫生同時閱片、對存儲系統產生高并發訪問,存儲性能依然在線,保障醫生閱片效率。
實際生產閱片速度512幅/秒,更高性價比
通過在實際生產環境中的多次項目交付,深信服EDS在調閱速度、混閃性能、性價比方面有顯著優勢:
在寧波某院264張影像調閱過程中,深信服EDS與其它品牌產品耗時對比,EDS僅用時2秒。
在西安某醫600張照片調閱過程中,深信服EDS與其它品牌中高端集中式存儲耗時對比,EDS僅用其一半時間。
同環境下深信服EDS與某國際廠商8系列中高NAS對比,EDS的閱片速度達453張/秒。EDS直接通過FTP代替原有文件網關的情況下,EDS閱片能高達512張/秒。
在某三甲醫院上傳影像過程中,EDS混閃性能堪比中高端全閃存儲,而且容量更大,性價比超過60%。
(請注意:以上測試環境與實驗室環境是同樣配置,但用戶端到端的網絡環境與PACS主機運行環境不一樣,因此測試出的閱片數量與實驗室的測試結果存在一定差距。)
值得一提的是,除了優秀的存儲性能之外,深信服EDS還公布了兩個新的亮點優勢:一是存儲內置即可實現數據透明分層,而且能保存路徑不變,實現高性能池和大容量池都在統一命名的空間下;二是針對醫療影像非結構化數據,基于醫療行業數據專用壓縮算法,實現AI智能全局字塊級壓縮,而非字節級壓縮,因此所拆分的數據細粒度比當前重復數據刪除技術要精細4000-128000倍。
3 三甲醫院PACS存儲架構升級思路與實踐經驗
襄陽市中心醫院信息中心主任劉曉東通過《基于分布式存儲的影像數據智慧管理與應用實踐》主題分享,介紹了醫院PACS存儲架構的升級思路與實踐經驗。
劉曉東總結,襄陽市中心在評估醫院PACS存儲架構的選型時,主要考慮架構需要具備以下幾項關鍵能力:容量/性能平滑擴展能力、架構簡單隨時可取、可持續低成本擴展、具備高效文件處理能力。
通過對多種存儲技術架構的研究,襄陽市中心醫院最終選用EDS分布式存儲架構技術進行全面的升級替換。通過5套大規格的分布式存儲一體化設備,為全院信息化應用提供PB級的存儲容量,主要應用于PACS大容量存儲、超融合平臺的業務外置備份,以及醫院桌面終端的個人盤掛載。
另外,為了保障存儲平臺實現真正的數據可靠以及流暢體驗,襄陽市中心醫院針對深信服EDS的兩個關鍵指標做了嚴格的功能性測試,確保可以真正解決以上問題。
小文件存儲性能測試
劉曉東指出,傳統存儲只能存儲單一化的數據格式,且在醫院多年的應用過程中,大量小文件存儲時會出現比較嚴重的寫放大占用存儲空間的情況,并且為了保障存儲平臺的數據可靠及冗余,要考慮完整的雙活存儲方案才能夠實現。所以醫院在選擇分布式存儲架構時,要重點關注海量小文件讀寫時的性能指標。得益于清晰分層、解耦協同的分布式架構,深信服EDS承載醫院的PACS系統,在激活海量小文件等非結構化數據產能的同時,可以做到“性能”和“容量”兼得。
PACS閱片性能測試
同時,襄陽市中心醫院基于存儲最主要的PACS閱片性能做了大量對比測試,測試結果證明:在無線接入閱片的場景下測試時,分布式存儲架構調閱1000影像樣本的速度,相較于原分布式存儲提升了40%多,科室的使用者也明確表示現在的PACS閱片體驗大大提升。
PACS影像閱片對醫生和患者來說,是極為關鍵的診療場景。在該場景下,醫生更高的閱片效率意味著能給病人爭取更多有效治療的時間。本期CHIMA大講堂深入探討了如何通過一流IT技術提高醫院各項業務流程的運行效率這一話題,有助于更大程度釋放健康價值,助力中國醫療的高質量發展!
(本文由深信服科技供稿)
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