醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)已成為醫(yī)療信息領(lǐng)域的核心組成，數(shù)據(jù)量龐大且增長迅速。復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院是我國成立最早，集醫(yī)、教、研、防為一體的三級甲等腫瘤專科醫(yī)院，年門診量超200萬人次、影像檢查年數(shù)據(jù)增量超120TB，對醫(yī)療影像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、管理和使用提出了極高要求。

　　近幾年，復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院以上海市數(shù)字化轉(zhuǎn)型為契機(jī)，積極擁抱互聯(lián)網(wǎng)+等新興技術(shù)。在不斷探索創(chuàng)新患者服務(wù)模式過程中，醫(yī)院深切感受到基礎(chǔ)設(shè)施層級對數(shù)字化轉(zhuǎn)型的積極支撐作用，尤其是醫(yī)療數(shù)據(jù)存儲(chǔ)作為關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的重要性。打造安全可靠、穩(wěn)定高效的存儲(chǔ)系統(tǒng)成為醫(yī)院數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。

傳統(tǒng)存儲(chǔ)架構(gòu)遭遇瓶頸

　　醫(yī)院原有的存儲(chǔ)系統(tǒng)采用傳統(tǒng)集中式存儲(chǔ)架構(gòu)，雖然在過去一段時(shí)間內(nèi)發(fā)揮了重要作用，但隨著醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)量的快速增長，原有系統(tǒng)在性能、擴(kuò)展性、安全性和海量數(shù)據(jù)管理等多方面逐漸顯露出不足。特別是在面對大規(guī)模影像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求時(shí)，傳統(tǒng)集中式存儲(chǔ)架構(gòu)的局限性日益凸顯。

分布式存儲(chǔ)：創(chuàng)新之選

　　霄云科技自主研發(fā)的碧海分布式存儲(chǔ)為醫(yī)療PACS影像帶來了革新的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)解決方案。相對于傳統(tǒng)陣列存儲(chǔ)，在多方面展現(xiàn)出明顯的技術(shù)優(yōu)勢：

　　大規(guī)模在線擴(kuò)展

　　傳統(tǒng)集中式存儲(chǔ)架構(gòu)在擴(kuò)展性方面存在局限，擴(kuò)容成本高昂且過程復(fù)雜。而碧海分布式存儲(chǔ)則采用無中心架構(gòu)，排除傳統(tǒng)存儲(chǔ)中元數(shù)據(jù)服務(wù)器所帶來的可擴(kuò)展性瓶頸。系統(tǒng)可輕松擴(kuò)展至上千個(gè)節(jié)點(diǎn)，且每個(gè)存儲(chǔ)池的容量可以動(dòng)態(tài)擴(kuò)展。這種靈活的擴(kuò)展能力，使得醫(yī)院在面對未來醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)快速增長時(shí)，能夠輕松應(yīng)對，無需擔(dān)心存儲(chǔ)容量的不足。

　　百億級小文件管理

　　醫(yī)療PACS影像數(shù)據(jù)中存在大量的小文件，這些小文件的管理對存儲(chǔ)系統(tǒng)提出了極高的要求。霄云科技專利的小文件合并技術(shù)，自動(dòng)將多個(gè)小文件合并為聚合文件(大文件)進(jìn)行存儲(chǔ)，有效減少存儲(chǔ)端的文件數(shù)量，使得元數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量減少為原來的千分之一。這一技術(shù)不僅提高了存儲(chǔ)效率，還使得系統(tǒng)可管理的文件數(shù)量達(dá)到百億級規(guī)模，充分滿足了醫(yī)療PACS影像存儲(chǔ)的需求。

　　數(shù)據(jù)高性能讀寫訪問

　　在醫(yī)療場景中，影像數(shù)據(jù)的快速調(diào)閱對于醫(yī)生的工作效率和患者的就醫(yī)體驗(yàn)至關(guān)重要。碧海分布式存儲(chǔ)從系統(tǒng)架構(gòu)、文件系統(tǒng)、I/O調(diào)度算法、基于事件驅(qū)動(dòng)的高并發(fā)編程模型、基于零拷貝的緩沖區(qū)管理等多個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)都進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，使得系統(tǒng)具備高性能的讀寫訪問能力。這一性能優(yōu)勢，確保了醫(yī)生能夠快速調(diào)閱影像數(shù)據(jù)，提高了工作效率和患者滿意度。

　　TCO成本優(yōu)化

　　在醫(yī)療信息化建設(shè)中，成本控制是一個(gè)重要的考量因素。碧海分布式存儲(chǔ)采用通用硬件和軟件定義的方式，能夠降低初期投資成本。同時(shí)，系統(tǒng)具備高效的運(yùn)維管理，降低了運(yùn)維成本。此外，由于系統(tǒng)支持按需擴(kuò)容，醫(yī)院無需一次性采購大量的存儲(chǔ)資源，從而提高了資金利用率。這些優(yōu)勢使得碧海分布式存儲(chǔ)在整體擁有成本(TCO)方面相較于傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)具有顯著優(yōu)勢。

實(shí)施成效顯著，醫(yī)院受益匪淺

　　在2020年，醫(yī)院對碧海分布式存儲(chǔ)進(jìn)行了為期一年的嚴(yán)謹(jǐn)測試與試運(yùn)行，確保其能夠滿足醫(yī)院對影像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的高要求。2021年正式上線，系統(tǒng)從最初的3節(jié)點(diǎn)小規(guī)模部署，經(jīng)過4年間的3次擴(kuò)容，如今建設(shè)規(guī)模已達(dá)13臺(tái)節(jié)點(diǎn)，存儲(chǔ)裸容量達(dá)2.2PB，承載了全院700TB以上的PACS影像業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。至今，霄云碧海分布式存儲(chǔ)已穩(wěn)定高效運(yùn)行5年以上。

　　2023年，由于原集中式存儲(chǔ)使用年限到期，醫(yī)院啟動(dòng)歷史影像數(shù)據(jù)遷移工作。在霄云自研產(chǎn)品高速數(shù)據(jù)遷移軟件bosscopy的助力下，僅僅一個(gè)月就將原有集中式存儲(chǔ)中約270TB的影像文件數(shù)據(jù)遷移至碧海分布式存儲(chǔ)中，實(shí)現(xiàn)了歷史影像數(shù)據(jù)的集中統(tǒng)一管理和安全保存。

　　這一項(xiàng)目的實(shí)施為醫(yī)院帶來了顯著收益：

　　● 影像調(diào)閱速度提升：相較于傳統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)，碧海分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)顯著提升了影像調(diào)閱速度，是原來的2倍，極大地提高了醫(yī)生的工作效率和改善了患者的就醫(yī)體驗(yàn)。

　　● 數(shù)據(jù)安全可靠：分布式存儲(chǔ)的冗余設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)保護(hù)機(jī)制，使醫(yī)院影像數(shù)據(jù)的安全性得到了更有力的保障。

　　● 存儲(chǔ)架構(gòu)靈活：碧海分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)支持按需擴(kuò)容，架構(gòu)靈活，能夠輕松應(yīng)對醫(yī)院未來數(shù)據(jù)增長的需求。

　　● 運(yùn)維成本降低：高效的運(yùn)維管理和自動(dòng)化的數(shù)據(jù)遷移工具減輕了信息部門的運(yùn)維負(fù)擔(dān)，降低了醫(yī)院的運(yùn)維成本。

　　復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院存儲(chǔ)架構(gòu)升級，充分展示了碧海分布式存儲(chǔ)在醫(yī)療影像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)領(lǐng)域的潛力和優(yōu)勢。通過引入碧海分布式存儲(chǔ)，醫(yī)院不僅解決了當(dāng)前面臨的存儲(chǔ)難題，還為未來的智慧醫(yī)院建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

　　(本文由霄云科技供稿)