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!