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2023-11-06 11:37:23
11月2日，CHIMA大讲堂以《PACS影像数据智慧存储》为主题，邀请了首都医科大学宣武医院、上海市肺科医院、襄阳市中心医院以及深信服进行线上分享，围绕如何对医院PACS 数据进行智慧管理和分布式存储，展开了热烈的探讨。
随着医学影像设备技术的进步和更广泛的使用，以及分辨率不断提高，医院PACS 数据量呈现出加速增长的态势，从而也给医院传统的数据存储和早期PACS系统带来了新的挑战，例如：上传和阅片速度慢，硬件停产换新，数据迁移难，存储扩容贵，多套存储管理难等。本期CHIMA大讲堂的三位分享嘉宾，结合自身实践经验，分享了分布式存储对于PACS影像数据场景的应用所带来的价值，以及相关落地建设经验。
存储架构从“绿皮火车”迈向“高铁”时代
在分享中，上海市肺科医院信息中心主任陈嘉旖，做了一个形象的比喻：分布式存储架构相较于传统存储架构，就像是高铁与绿皮火车的区别，分布式存储已然将医疗影像数据存储带入了高速、高效的时代。
对于传统存储管理难、迁移速度慢、阅片效率低等问题，陈主任总结了分布式存储能够实现高效管理&存储的几个重要优势：
（1）灵活线性扩展
分布式架构可以横向拓展至数千节点，容量可拓展至 EB 级别，实现系统性能与容量线性增长。
（2）高效的小文件处理能力
通过小文件合并技术提高资源利用率，多活MDS实现元数据并发访问，预读取机制提升医生工作效率。
（3）软硬件解耦
分布式存储能够兼容异构不同时期、不同品牌、不同配置的服务器硬件，不强制绑定硬件，避免多套设备存在的数据迁移难、运维投入大等问题。
（4）架构精简，数据永久在线
一套分布式存储架构满足在线、近线、归档数据的多种要求，多协议共存解决多业务访问与协助，实现数据随时调取。
1000幅/秒的阅片速度，诠释效率即生命
深信服医疗行业数据与存储解决方案专家张拥军，在会议中分享了EDS分布式存储解决方案，详细解析了深信服EDS如何助力医院PACS影像打造极致阅片体验。张拥军介绍，为了进一步提升医院PACS场景的阅片效率，深信服做了大量自主技术的创新研发，为医生、病人的阅片诊疗过程争取更多宝贵的时间。
加载速度可达1000幅/秒，打造极致阅片体验
深信服EDS基于巨量元数据能力、全局IO动态整合、自适应三级缓存和协议增强支持等四大自研创新技术，实现了在业务高峰期阅片终端的图像加载速度达到1000幅/s（混闪/3节点/万兆组网实验配置）。对医院来说，即使在业务高峰期，数百位门诊、临床医生同时阅片、对存储系统产生高并发访问，存储性能依然在线，保障医生阅片效率。
实际生产阅片速度512幅/秒，更高性价比
通过在实际生产环境中的多次项目交付，深信服EDS在调阅速度、混闪性能、性价比方面有显著优势：
在宁波某院264张影像调阅过程中，深信服EDS与其它品牌产品耗时对比，EDS仅用时2秒。
在西安某医600张照片调阅过程中，深信服EDS与其它品牌中高端集中式存储耗时对比，EDS仅用其一半时间。
同环境下深信服EDS与某国际厂商8系列中高NAS对比，EDS的阅片速度达453张/秒。EDS直接通过FTP代替原有文件网关的情况下，EDS阅片能高达512张/秒。
在某三甲医院上传影像过程中，EDS混闪性能堪比中高端全闪存储，而且容量更大，性价比超过60%。
（请注意：以上测试环境与实验室环境是同样配置，但用户端到端的网络环境与PACS主机运行环境不一样，因此测试出的阅片数量与实验室的测试结果存在一定差距。）
值得一提的是，除了优秀的存储性能之外，深信服EDS还公布了两个新的亮点优势：一是存储内置即可实现数据透明分层，而且能保存路径不变，实现高性能池和大容量池都在统一命名的空间下。二是针对医疗影像非结构化数据，基于医疗行业数据专用压缩算法，实现AI智能全局字块级压缩，而非字节级压缩，因此所拆分的数据细粒度比当前重复数据删除技术要精细4000-128000倍。
三甲医院PACS存储架构升级思路与实践经验
襄阳市中心医院信息中心主任刘晓东通过《基于分布式存储的影像数据智慧管理与应用实践》主题分享，介绍了医院PACS存储架构的升级思路与实践经验。
刘主任总结，襄阳市中心在评估医院PACS存储架构的选型时，主要考虑架构需要具备以下几项关键能力：容量/性能平滑扩展能力、架构简单随时可取、可持续低成本扩展、具备高效文件处理能力。
通过对多种存储技术架构的研究，襄阳市中心医院最终选用EDS分布式存储架构技术进行全面的升级替换。通过5套大规格的分布式存储一体化设备，为全院信息化应用提供PB级的存储容量，主要应用于PACS大容量存储、超融合平台的业务外置备份，以及医院桌面终端的个人盘挂载。
另外，为了保障存储平台实现真正的数据可靠以及流畅体验，襄阳市中心医院针对深信服EDS的两个关键指标做了严格的功能性测试，确保可以真正解决以上问题。
小文件存储性能测试
刘主任指出，传统存储只能存储单一化的数据格式，且在医院多年的应用过程中，大量小文件存储时会出现比较严重的写放大占用存储空间的情况，并且为了保障存储平台的数据可靠及冗余，要考虑完整的双活存储方案才能够实现。所以医院在选择分布式存储架构时，要重点关注海量小文件读写时的性能指标。得益于清晰分层、解耦协同的分布式架构，深信服EDS承载医院的PACS系统，在激活海量小文件等非结构化数据产能的同时，可以做到“性能”和“容量”兼得。
PACS阅片性能测试
同时，襄阳市中心医院基于存储最主要的PACS阅片性能做了大量对比测试，测试结果证明：在无线接入阅片的场景下测试时，EDS分布式存储架构调阅1000影像样本的速度，相较于原分布式存储提升了40%多，科室的使用者也明确表示现在的PACS阅片体验大大提升。
PACS影像阅片对医生和患者来说，是极为关键的诊疗场景。在该场景下，医生更高的阅片效率意味着能给病人争取更多有效治疗的时间。这也是深信服一直在坚持做的，致力于通过一流的IT技术，提高医院各项业务流程的运行效率，从而更大程度地释放健康价值，助力中国医疗的高质量发展！
