北京2020年11月26日 /新闻稿网 - Xinwengao.com/ — 伦琴一定不会想到,125年后,自己会与这家“给疫情踩了一脚刹车”的医院产生关联。

1895年,德国物理学家伦琴发现了X射线,医学成像技术由此孕育而生。

时间来到2020年初,“强烈推荐CT影像作为诊断新冠肺炎主要依据”的观点,一度让武汉大学中南医院医学影像科副主任张笑春站在风口浪尖。

但一天之后的2月4日,《新型冠状病毒感染的肺炎的诊疗方案(试行第五版)》进行调整,将“疑似病例具有肺炎影像学特征者”作为湖北省临床诊断病例标准。

随着临床诊断数据的快速积累,新冠肺炎的影像学大数据特征逐渐清晰,CT影像结果对疫情诊断变得愈发重要。而CT正是基于X射线的医学影像检查手段。

医学影像技术凭借非侵入方式取得人体内部组织影像,成为医生诊断治疗各种疾病的得力助手。除了我们常听说的X光、CT、核磁,还有诊断和指导肿瘤治疗的PET、让在血管里放支架成为可能的血管造影。

随着医学技术的进化,医疗影像的清晰度和精细度大幅提升,医疗影像存储成为了巨大的挑战。但同时,海量影像数据的“存”和“用”就像是中药配伍,也给医疗数字化带来一片新蓝海。

方舱里的数据大爆炸

3月7日下午,武汉市东西湖方舱医院门口,随着两辆载有59名新冠肺炎患者的大巴缓缓启动,武汉首批最大规模方舱医院收治“清零”。

东西湖方舱由中南医院牵头,是武汉市最早征用改建的方舱医院之一,在疫情爆发期有效解决了社区传播问题。东西湖方舱1.6万平方米的空旷展厅,3天时间变成了收治2000名患者的大型医院。

“最开始有几台移动CT机运过去了,没有影像系统接入,大约每天只能出几十份报告,报告速度远远跟不上诊疗的需求。”中南医院信息中心副主任李汉民回忆道。

摆在李汉民面前亟待解决的问题,是如何提高CT检查报告出具的效率,让患者根据病情的严重程度尽快得到合理的救治。

真正的改变来自于把CT机扫描的数据接入中南医院的PACS系统,“接入当天,报告数量就飙升到了200份以上。”李汉民说。

虽然患者拿到手的只有两三张片子,而实际上,一位肺炎患者的二维CT影像大概在300张左右,如果做一次三维CT检测则会产生数千幅原始小文件。据此计算,患者拍一次10mm普通CT影像,产生的数据量会在10-32MB;一次1mm的高精度CT检测会有1000多张片子,数据量能达到10GB。

PACS系统具有连续写、序列读的技术特征。在中南医院,PACS“写”的过程经常是多台设备同时、连续在工作,为了解决PACS系统并发写入问题,中南医院采用两台浪潮全闪存储搭建双活架构作为PACS一级存储,向下可以快速存入不同检测设备的影像数据,向上可以提供统一虚拟化平台,为中南医院各个科室影像数据实时查询和读取提供支撑和保障。

中南医院在武汉战疫中发挥重要作用
中南医院在武汉战疫中发挥重要作用

100%数字化背后的实力

几年前,医院传统HIS、LIS业务,主要产生结构化数据,一家医院一年的数据量大约几十TB。如今,影像设备不断向超高速、精细化、动态化方向发展,如320排探测器、动态640层CT成像新技术不断涌现,在获得更加精准的诊断效果的同时,爆发式增长的影像大数据也给后端数据存储带来了挑战,一家大型三级医院每年仅PACS影像数据就可达到PB级。结构化数据与非结构化数据、冷数据与热数据的“存”和“用”成为限制医疗基础设施平台的主要性能瓶颈。

“我们的业务在不断增长,科技发展带来更高精度的检验检查设备,它们共同作用下带来的数据量是不可预估的。”李汉民说,他首先要考虑容量能否满足需求,在摩尔定律依旧有效的年代,IT产品的采购又不能太超前,所以,同时还要考虑系统扩容是否容易,产品生命力是否足够长,是否可靠和安全。

随着人工智能技术的应用,数据处理的方式也在发生改变。一次CT检查几千张的切片,通过人工智能技术可以实现影像的三维重建,病患部位的情况一目了然。而且,人工智能的数据读取和处理能力远超人类,对数据细节的要求自然多多益善。

针对影像数据的快速增长,中南医院采用了浪潮存储提供的“全闪存储+分布式存储”的分级影像存储解决方案。一级存储是在院数据,在病人做检查时要迅速地储存下来,同时,为了支撑治疗,还要能支持阅片、发报告、对比分析;二级存储主要是归档数据和一些科研数据。查看远期数据时,二级存储数据可以直接读取;当一级存储数据达到设定上限时,以队列方式优先删除旧数据,直至设定下限。

浪潮存储
浪潮存储

浪潮全闪存储产品凭借高性能优势,为中南医院各个科室提供了高效的影像查询服务;分布式存储则具有扩展性能强的优势,能够随节点增加实现容量和性能的线性扩展,满足中南医院影像大数据的长期存储需求。

目前,中南医院采用6节点的分布式存储构成了二级存储池。由于同一集群目录下的文件大小可能相差很大,为了充分保障大小文件的读写性能要求,浪潮分布式存储提供了大文件拆分、小文件聚合等多种性能优化方式。此外,存储集群还提供分布式块服务来适配前端多个业务系统,专门满足1MB左右PACS小文件读写性能,让医生在调用、读取各种影像数据时不再受系统速度慢的困扰。

作为二级存储,浪潮分布式存储可以对文件、块、对象、大数据等多种数据提供接口服务,不仅可以支持当前声波、图片、视频等多种非结构化数据存储的需求,也为未来的医疗云、健康大数据等业务发展未雨绸缪。

IT基础设施是遏制传染病爆发的一道防线。新冠疫情加快了医学技术、医疗数字化的深层次转型。可以预见,在医疗领域,数据连接将成为数字医疗的重点投资方向,因为它是建立和完善流行病学监测与预警系统、对医疗数据进行实时可视化处理的基石。

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