授權(quán)來源｜公眾號：行業(yè)觀察（ID：medobserver）
作者｜程權(quán)
導(dǎo)語：
近年來，醫(yī)療信息化越來越受到各方的關(guān)注，那么醫(yī)療信息化在技術(shù)上有哪些難點(diǎn)呢？今天筆者就以數(shù)據(jù)儲存為例來談一談。
在醫(yī)療信息系統(tǒng)中，以PACS（Picture Archiving and CommunicationSystems，影像歸檔和通信系統(tǒng)）和遠(yuǎn)程影像診療系統(tǒng)為主的影像數(shù)據(jù)占90%以上，同時，PACS也可以說是產(chǎn)品化、專業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化程度最高的信息化產(chǎn)品之一。
據(jù)中國醫(yī)院協(xié)會信息管理專業(yè)委員會2014-2015年數(shù)據(jù)顯示：
我國科室級PACS的建設(shè)水平為60%-70%；
多科室或院級PACS系統(tǒng)建設(shè)水平為50%-60%；
遠(yuǎn)程醫(yī)療信息系統(tǒng)建設(shè)水平為15%-40%；
區(qū)域性信息系統(tǒng)建設(shè)水平為10%-20%。
這說明目前國內(nèi)影像信息化系統(tǒng)市場尚未飽和，遠(yuǎn)程醫(yī)療信息系統(tǒng)及區(qū)域性信息系統(tǒng)有極大的上升空間。
此外，隨著遠(yuǎn)程醫(yī)療、精準(zhǔn)醫(yī)療、移動醫(yī)療等應(yīng)用的不斷落地，以PACS為首的醫(yī)療數(shù)據(jù)信息化正在面臨巨大的挑戰(zhàn)：
01 存儲及運(yùn)維成本高昂
根據(jù)相關(guān)規(guī)定，醫(yī)療數(shù)據(jù)的保持年限一般是30年，但大部分的影像數(shù)據(jù)在3-5年后調(diào)用的頻率會出現(xiàn)大幅降低，但醫(yī)學(xué)影像的存儲維護(hù)成本卻依然維持在一個固定的水平上，存在設(shè)備利用率低的問題。
同時，醫(yī)學(xué)影像本身的特征是非結(jié)構(gòu)化的大數(shù)據(jù)，隨著影像設(shè)備的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，加之影像存儲需求的快速增長，醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)呈幾何倍增長，而作為信息中心而言，PACS的投入只是信息規(guī)劃的一部分而非全部。這就造成PACS系統(tǒng)的存儲成本壓力非常之高。
除存儲之外，存儲之后的運(yùn)維工作同樣十分關(guān)鍵。由于時間較為久遠(yuǎn)，醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)缺乏日常維護(hù)以及有效備份，而影像數(shù)據(jù)的安全驗(yàn)證、可用性、完整性校核工作量巨大，導(dǎo)致目前國內(nèi)整個醫(yī)學(xué)影像存儲的安全性、可靠性不盡人意，運(yùn)維的人力和資金的投入壓力很大。
02 傳統(tǒng)存儲與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)之間的矛盾
現(xiàn)階段醫(yī)療機(jī)構(gòu)的主要存儲形式以NAS和SAN為主，以往通過傳統(tǒng)的IP網(wǎng)絡(luò)和FC交換機(jī)便可以獲得很好的數(shù)據(jù)傳輸速率和存儲擴(kuò)展能力。但隨著醫(yī)療機(jī)構(gòu)CT圖像、病理圖、醫(yī)療視頻等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)等激增，傳統(tǒng)的存儲方式在傳輸效率以及存儲容量擴(kuò)展上的瓶頸問題已經(jīng)逐漸凸顯。
03 多業(yè)務(wù)形成的數(shù)據(jù)孤島
相比于其他行業(yè)，醫(yī)療機(jī)構(gòu)的信息化更為分散，在信息化建設(shè)方面也有更大的靈活性，但這也導(dǎo)致了單個醫(yī)療機(jī)構(gòu)的應(yīng)用眾多，并且應(yīng)用都有各自一套IT支撐系統(tǒng)。例如HIS（醫(yī)院信息系統(tǒng)）、EMR（醫(yī)學(xué)影像傳輸系統(tǒng)）、LIS（醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)系統(tǒng)）、PACS（影像歸檔和通信系統(tǒng)）等非結(jié)構(gòu)化的影像數(shù)據(jù)存儲方面，目前是通過服務(wù)器連接SAN存儲，或直接采用單獨(dú)的NAS存儲等方式，這就導(dǎo)致了各數(shù)據(jù)平臺間難以形成有效的數(shù)據(jù)共享與流通，并且在管理流程上也存在諸多麻煩。
04 高并發(fā)情況下的性能問題
醫(yī)療存儲數(shù)據(jù)系統(tǒng)具有大規(guī)模、高并發(fā)的訪問要求，例如HIS系統(tǒng)。普通的中低端存儲陣列可靠性難以達(dá)到要求，性能無法滿足多業(yè)務(wù)并發(fā)訪問的要求。在使用方式和性能上存在很大瓶頸。
今年，將是分級診療體系逐漸完善，基層首診、雙向轉(zhuǎn)診、急慢分治、上下聯(lián)動的分級診療模式逐步形成的關(guān)鍵年，醫(yī)療信息化系統(tǒng)建設(shè)將對醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)的數(shù)數(shù)據(jù)存儲提出更高的要求，那么怎么解決上述問題呢？軟件定義存儲可能是一個有效的方案，其優(yōu)勢如下：
統(tǒng)一存儲，統(tǒng)一管理
軟件定義存儲支持塊、文件、對象三種存儲類型，可為醫(yī)院各業(yè)務(wù)提供一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲平臺。
采用統(tǒng)一的存儲平臺的好處：
一方面可以解決醫(yī)療系統(tǒng)對存儲資源要求高的問題；
另一方可以保證未來TB級別的數(shù)據(jù)承載和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理；
第三，統(tǒng)一存儲系統(tǒng)更便于存儲資源的后續(xù)擴(kuò)展以及為包括容災(zāi)、高可用、加密等在內(nèi)的數(shù)據(jù)安全方面打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
分區(qū)存儲，設(shè)備利舊使用
首先，隨著服務(wù)器虛擬化、應(yīng)用虛擬化及軟件定義基礎(chǔ)架構(gòu)的技術(shù)的不斷成熟和普及，分布式存儲已經(jīng)可以作為支持海量影像數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，尤其是對象存儲接口非常適合金融、醫(yī)療等行業(yè)的海量影像文件的存儲。
同時軟件定義存儲支持分區(qū)存儲，可根據(jù)訪問頻度、關(guān)鍵屬性自動對存儲進(jìn)行分區(qū)。通過將SSD（固態(tài)硬盤）和HDD（機(jī)械硬盤）部署到不同的存儲池，實(shí)現(xiàn)不同類型硬盤的混合部署，包括：全HDD、SSD+HDD、全SSD。
在實(shí)現(xiàn)分區(qū)存儲的同時發(fā)揮SSD高IOPS、高吞吐量優(yōu)勢以及HDD的高容量優(yōu)勢，為應(yīng)用系統(tǒng)提供一個比傳統(tǒng)外置存儲系統(tǒng)更高性能的存儲方案。
軟件定義基礎(chǔ)還可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)的充分利用，可跨越數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遷移和管理，幫助企業(yè)擺脫廠商鎖定。
聯(lián)機(jī)業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)(OLTP)
軟件定義存儲可以通過分布式架構(gòu)，分布式管理集群、分布式哈希算法、分布式無狀態(tài)客戶端、分布式 Cache 等降低存儲時延，滿足醫(yī)療機(jī)構(gòu)聯(lián)機(jī)業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)(OLTP)所要求的高并發(fā)、高帶寬、高IOPS要求。
面向云端
未來一定在云端。
不管是共享性更好的公有云，還是安全性更好的私有云，醫(yī)療行業(yè)云、醫(yī)療影像云、醫(yī)院內(nèi)部私有云都在逐步實(shí)現(xiàn)具體的落地。
杉巖數(shù)據(jù)CEO陳堅(jiān)認(rèn)為，軟件定義存儲采用分布式的方式存儲數(shù)據(jù)，用多副本的方式保證數(shù)據(jù)的可靠性，同時依靠標(biāo)準(zhǔn)x86服務(wù)器良好的擴(kuò)展性和易維護(hù)性可以醫(yī)療機(jī)構(gòu)甚至是醫(yī)療硬件及軟件服務(wù)機(jī)構(gòu)提供良好的存儲解決方案。
目前包括Ceph在內(nèi)的軟件定義存儲系統(tǒng)已經(jīng)成為云計(jì)算平臺的主要后端存儲之一，支持云計(jì)算虛擬化平臺對存儲的彈性、擴(kuò)展性、并發(fā)性、自動均衡、存儲網(wǎng)絡(luò)帶寬等多種需求，實(shí)現(xiàn)按業(yè)務(wù)需求分配資源。
未來的IT架構(gòu)，除了后端與云結(jié)合之外，前端還需要與業(yè)務(wù)結(jié)合。在醫(yī)院內(nèi)部及醫(yī)院之間實(shí)現(xiàn)影像數(shù)據(jù)的共享，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療和遠(yuǎn)程診斷，最終能夠?qū)崿F(xiàn)基于大數(shù)據(jù)的人工智能，從而提高醫(yī)生的診斷能力，這也是醫(yī)療信息化今后發(fā)展的重頭戲之一。
作者：程權(quán)
杉巖數(shù)據(jù)市場營銷總監(jiān)
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