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医院医疗影像云解决方案

医院医疗影像云解决方案

关键字: 医院、医疗、影像云、云计算、云存储

一、 业务场景
为改变目前医院医疗影像为院内建设模式，把影像数据托管至云平台上，从而实现医疗影像的跨院、跨区域、跨个人以及更方便的电子化数据的互通与共享。

二、 客户需求分析
1、 医院影像数据需要安全保存，实现异地冗余灾备。
2、 跨院区影像需要集中存储，影像共享。

三、 解决方案
1、 整体架构
医疗影像云平台由上海基地负责影像云平台开发、PACS系统集成开发、影像应用产品迭代开发。影像云的业务采用集中式的部署及管理，同时系统平台采用分布式架构，以实现负载均衡。
下图是整体业务逻辑架构：

其中，院内的影像数据可以通过MPLS-VPN方式，通过前置机传输至影像云中心；同样，云中心亦可以通过MPLS-VPN方式把归档好的影像数据回传至院内PACS；当客户使用影像云诊断及应用工具时，则可以采用更为便捷的互联网方式进行随时随地的快速调阅和应用。可以采用专线以及互联网的方式替代MPLS-VPN方式。

2、 医院侧前端部署架构
医院前置机部署于医院侧，是连接医院系统/设备和云存储中心系统的桥梁，只要遵循DICOM3.0协议标准的影像设备如DR，CT等以及院内PACS系统都可以接入云归档系统。
该前置主要实现功能如下：
n 根据Dicom标准协议从医院PACS系统或放射设备上获取影像信息；
n 根据Dicom标准协议从云端将归档影像信息传送到医院PACS系统或设备；
n 影像数据处理，包括入库、归档、加密、压缩等；
n 根据自定义协议发送影像信息到云影像中心应用集群；与云影像系统中心应用的协同业务处理；
n 路由网关安全控制，隔离医院内外部系统。
n 统一标准PACS系统，支持C-MOVE,C-GET,C-FIND等指令。
影像传输流程，如下图所示：

1）院内PACS可以通过Dicom的C-STORE协议主动发送影像数据到院内前置机影像交互模块或者在PACS上增加节点，院内前置机影像交互模块通过Dicom的C-MOVE协议的方式来获取影像；
2）索引处理：通过读取原始的DICOM影像数据，得出患者姓名、性别、检查编号等信息并进行记录管理；
3）加密处理：支持DICOM TLS加密方式，将DICOM影像文件在传输过程的相关信息进行加密。
4）加压处理：采用DICOM J2k压缩算法，使压缩比更高，压缩率能够达到35%－40%；
5）影像交互：传输的DICOM索引信息及加密加压后的DICOM文件通过内部通道传送到云端存储。
6）影像回传：院内系统通过DICOM query（C-Get,C-Find）协议向前置机发起回传请求，院内前置机从云端应用集群获取影像数据后按照DICOM C-move协议推送给院内系统。

3、 医疗影像云业务平台部署架构
影像云业务平台，包括DICOM应用，报告/集成/会诊应用，web发布，数据库服务等服务集群以及影像的归档存储。系统设计充分考虑到包括数据库数据，报告文本数据，在线影像数据，影像数据近线长期归档以及根据需要配置离线存储等内容，在影像云平台架构设计中，通过容灾架构不存在单点系统故障、任何应用节点配置系统冗余。
1）影像云平台应用服务集群及计算模块化节点云端部署(采用虚拟化、负载均衡、多点冗余的服务器集群容灾机制)
n Dicom 应用服务集群：
主要用于影像的接入、压缩、传输、管理，其设计关系到整个系统的性能表现及架构的稳定性。
n Web发布服务集群：
主要用于影像的发布、共享以及影像处理的云计算
n RIS /集成/会诊应用服务集群：
主要用于影像文本报告流的管理，包括报告/会诊的预约登记、影像拍片工作列表管理、影像匹配、报告书写、审核发布以及远程会诊等。
2）影像云归档存储
医疗影像云平台作为医疗影像云数据中心的核心，采用医院保存生产的影像和诊断数据上传到医疗影像云平台，进行集中归档存储:
n 接收并验证上传影像和检查信息数据，归档并建立检查的唯一性索引；
医院前置获取上传影像索引列表；
n 医院前置获取上传影像数据；
n 接收区域诊断工作站递交的报告和标注的影像，并进行存储和归档；
n 接收并响应区域客户端的调阅检查报告（和影像）的请求，可以通过接口生成DICOM影像文件供区域客户端批量下载；
n 详细的检查统计和管理功能；
n 可实现影像信息的远程移动发送、跨区域共享；
n 按照影像数据的生命周期进行影像的归档及备份管理。

4、 网络拓扑及带宽设计

1）影像云接入网络（互联网）网带宽资源要求
n 基层卫生机构（指医院日均拍片>50张，>2台检查设备，年数据量<1T）：不低于10M带宽（上、下行）要求；
n 中型医疗机构（指医院日均拍片50-200张，2-5台检查设备，年数据量1-5T）：不低于20M带宽（上、下行）要求；
n 大型医疗机构 （指医院日均拍片>200张，>5台检查设备，年数据量>5T）：不低于50M带宽（上、下行）要求。
2）影像云中心网络资源要求
n 按照接入100家医疗机构计，建议中心平台带宽上下行2000M；
n 后面根据接入用户数量，每增加1家增加10M-20M上下行带宽。

5、 产品功能描述
1） 云归档

针对已有PACS的医院，不改变医院原有系统，架设前置影像网关服务器，实现数据采集、转换与归档。
n 归档管理：支持Pb级的海量影像云归档；支持云对象存储及常规存储等机制；
n 影像采集：支持各种医疗影像数据采集及归档: 包括XRay、CT、MR、超声、病理、内镜、心电等等；
n 影像流化服务：基于互联网的运用架构，终端仅需低至2M本地带宽或者3G/4G移动网络要求、基层卫生机构低至10M带宽要求、二级医疗机构低至20M带宽要求、大型医疗机构低至50M带宽要求；
n 影像提取服务：影像大数据挖掘和应用数据源提取服务。
2）云诊断

针对没有PACS的医院，为医院建设云端虚拟化PACS系统，实现数据实时诊断，归档与共享。
3）云数据交换
针对区域或医联体影像互联互通、协同诊断的需求，建立区域影像中心，实现相关联网单位的医学影像采集、传输的数字化和自动化，实现医疗数据的管理和共享、医疗卫生业务协同、居民公众服务。

n 支持建立病人唯一影像ID；
n 支持访问权限管理：灵活设置用户工作权限，按照设定的权限进行工作。
n 支持拍照以及本地多类型文件上传管理；
n 支持病例的查询和调阅：根据病人姓名、住院号、检查号、ID号、检查科室、检查医生、影像设备、疾病种类等多种条件；
n 支持会诊报告的申请登记、提交与修改；病历资料提交与查询等；
n 支持病历资料浏览（支持放射医学影像等）；会诊报告编写、修改与发布；会诊报告模板管理等。
4）影像云集中运营管理
n 基础运营管理：用户管理、业务开通、帐务结算、客服等
n 存储管理
n 商航平台对接

6、 支撑流程
如有需求，可通过“倒三角”技术支撑管理系统向总师室技术支撑中心提出支撑需求。

7、 商业模式
CRM受理。

8、 成功案例
邮电医院10T、同济医院96T、肿瘤医院100T。

9、 支撑单位
鸣谢理想公司在方案支撑过程中给予的大力支撑！
中国电信上海公司总师室