北京2020年11月26日 /美通社/ -- 倫琴一定不會想到，125年后，自己會與這家“給疫情踩了一腳剎車”的醫(yī)院產(chǎn)生關(guān)聯(lián)。
1895年，德國物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)了X射線，醫(yī)學(xué)成像技術(shù)由此孕育而生。
時間來到2020年初，“強烈推薦CT影像作為診斷新冠肺炎主要依據(jù)”的觀點，一度讓武漢大學(xué)中南醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科副主任張笑春站在風(fēng)口浪尖。
但一天之后的2月4日，《新型冠狀病毒感染的肺炎的診療方案（試行第五版）》進(jìn)行調(diào)整，將“疑似病例具有肺炎影像學(xué)特征者”作為湖北省臨床診斷病例標(biāo)準(zhǔn)。
隨著臨床診斷數(shù)據(jù)的快速積累，新冠肺炎的影像學(xué)大數(shù)據(jù)特征逐漸清晰，CT影像結(jié)果對疫情診斷變得愈發(fā)重要。而CT正是基于X射線的醫(yī)學(xué)影像檢查手段。
醫(yī)學(xué)影像技術(shù)憑借非侵入方式取得人體內(nèi)部組織影像，成為醫(yī)生診斷治療各種疾病的得力助手。除了我們常聽說的X光、CT、核磁，還有診斷和指導(dǎo)腫瘤治療的PET、讓在血管里放支架成為可能的血管造影。
隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的進(jìn)化，醫(yī)療影像的清晰度和精細(xì)度大幅提升，醫(yī)療影像存儲成為了巨大的挑戰(zhàn)。但同時，海量影像數(shù)據(jù)的“存”和“用”就像是中藥配伍，也給醫(yī)療數(shù)字化帶來一片新藍(lán)海。
方艙里的數(shù)據(jù)大爆炸
3月7日下午，武漢市東西湖方艙醫(yī)院門口，隨著兩輛載有59名新冠肺炎患者的大巴緩緩啟動，武漢首批最大規(guī)模方艙醫(yī)院收治“清零”。
東西湖方艙由中南醫(yī)院牽頭，是武漢市最早征用改建的方艙醫(yī)院之一，在疫情爆發(fā)期有效解決了社區(qū)傳播問題。東西湖方艙1.6萬平方米的空曠展廳，3天時間變成了收治2000名患者的大型醫(yī)院。
“最開始有幾臺移動CT機運過去了，沒有影像系統(tǒng)接入，大約每天只能出幾十份報告，報告速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上診療的需求?！敝心厢t(yī)院信息中心副主任李漢民回憶道。
擺在李漢民面前亟待解決的問題，是如何提高CT檢查報告出具的效率，讓患者根據(jù)病情的嚴(yán)重程度盡快得到合理的救治。
真正的改變來自于把CT機掃描的數(shù)據(jù)接入中南醫(yī)院的PACS系統(tǒng)，“接入當(dāng)天，報告數(shù)量就飆升到了200份以上。”李漢民說。
雖然患者拿到手的只有兩三張片子，而實際上，一位肺炎患者的二維CT影像大概在300張左右，如果做一次三維CT檢測則會產(chǎn)生數(shù)千幅原始小文件。據(jù)此計算，患者拍一次10mm普通CT影像，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量會在10-32MB；一次1mm的高精度CT檢測會有1000多張片子，數(shù)據(jù)量能達(dá)到10GB。
PACS系統(tǒng)具有連續(xù)寫、序列讀的技術(shù)特征。在中南醫(yī)院，PACS“寫”的過程經(jīng)常是多臺設(shè)備同時、連續(xù)在工作，為了解決PACS系統(tǒng)并發(fā)寫入問題，中南醫(yī)院采用兩臺浪潮全閃存儲搭建雙活架構(gòu)作為PACS一級存儲，向下可以快速存入不同檢測設(shè)備的影像數(shù)據(jù)，向上可以提供統(tǒng)一虛擬化平臺，為中南醫(yī)院各個科室影像數(shù)據(jù)實時查詢和讀取提供支撐和保障。
中南醫(yī)院在武漢戰(zhàn)疫中發(fā)揮重要作用
100%數(shù)字化背后的實力
幾年前，醫(yī)院傳統(tǒng)HIS、LIS業(yè)務(wù)，主要產(chǎn)生結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，一家醫(yī)院一年的數(shù)據(jù)量大約幾十TB。如今，影像設(shè)備不斷向超高速、精細(xì)化、動態(tài)化方向發(fā)展，如320排探測器、動態(tài)640層CT成像新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，在獲得更加精準(zhǔn)的診斷效果的同時，爆發(fā)式增長的影像大數(shù)據(jù)也給后端數(shù)據(jù)存儲帶來了挑戰(zhàn)，一家大型三級醫(yī)院每年僅PACS影像數(shù)據(jù)就可達(dá)到PB級。結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、冷數(shù)據(jù)與熱數(shù)據(jù)的“存”和“用”成為限制醫(yī)療基礎(chǔ)設(shè)施平臺的主要性能瓶頸。
“我們的業(yè)務(wù)在不斷增長，科技發(fā)展帶來更高精度的檢驗檢查設(shè)備，它們共同作用下帶來的數(shù)據(jù)量是不可預(yù)估的。”李漢民說，他首先要考慮容量能否滿足需求，在摩爾定律依舊有效的年代，IT產(chǎn)品的采購又不能太超前，所以，同時還要考慮系統(tǒng)擴(kuò)容是否容易，產(chǎn)品生命力是否足夠長，是否可靠和安全。
隨著人工智能技術(shù)的應(yīng)用，數(shù)據(jù)處理的方式也在發(fā)生改變。一次CT檢查幾千張的切片，通過人工智能技術(shù)可以實現(xiàn)影像的三維重建，病患部位的情況一目了然。而且，人工智能的數(shù)據(jù)讀取和處理能力遠(yuǎn)超人類，對數(shù)據(jù)細(xì)節(jié)的要求自然多多益善。
針對影像數(shù)據(jù)的快速增長，中南醫(yī)院采用了浪潮存儲提供的“全閃存儲+分布式存儲”的分級影像存儲解決方案。一級存儲是在院數(shù)據(jù)，在病人做檢查時要迅速地儲存下來，同時，為了支撐治療，還要能支持閱片、發(fā)報告、對比分析；二級存儲主要是歸檔數(shù)據(jù)和一些科研數(shù)據(jù)。查看遠(yuǎn)期數(shù)據(jù)時，二級存儲數(shù)據(jù)可以直接讀?。划?dāng)一級存儲數(shù)據(jù)達(dá)到設(shè)定上限時，以隊列方式優(yōu)先刪除舊數(shù)據(jù)，直至設(shè)定下限。
浪潮存儲
浪潮全閃存儲產(chǎn)品憑借高性能優(yōu)勢，為中南醫(yī)院各個科室提供了高效的影像查詢服務(wù)；分布式存儲則具有擴(kuò)展性能強的優(yōu)勢，能夠隨節(jié)點增加實現(xiàn)容量和性能的線性擴(kuò)展，滿足中南醫(yī)院影像大數(shù)據(jù)的長期存儲需求。
目前，中南醫(yī)院采用6節(jié)點的分布式存儲構(gòu)成了二級存儲池。由于同一集群目錄下的文件大小可能相差很大，為了充分保障大小文件的讀寫性能要求，浪潮分布式存儲提供了大文件拆分、小文件聚合等多種性能優(yōu)化方式。此外，存儲集群還提供分布式塊服務(wù)來適配前端多個業(yè)務(wù)系統(tǒng)，專門滿足1MB左右PACS小文件讀寫性能，讓醫(yī)生在調(diào)用、讀取各種影像數(shù)據(jù)時不再受系統(tǒng)速度慢的困擾。
作為二級存儲，浪潮分布式存儲可以對文件、塊、對象、大數(shù)據(jù)等多種數(shù)據(jù)提供接口服務(wù)，不僅可以支持當(dāng)前聲波、圖片、視頻等多種非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲的需求，也為未來的醫(yī)療云、健康大數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)發(fā)展未雨綢繆。
IT基礎(chǔ)設(shè)施是遏制傳染病爆發(fā)的一道防線。新冠疫情加快了醫(yī)學(xué)技術(shù)、醫(yī)療數(shù)字化的深層次轉(zhuǎn)型?？梢灶A(yù)見，在醫(yī)療領(lǐng)域，數(shù)據(jù)連接將成為數(shù)字醫(yī)療的重點投資方向，因為它是建立和完善流行病學(xué)監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)、對醫(yī)療數(shù)據(jù)進(jìn)行實時可視化處理的基石。
