PACS/RIS系统云迁移若干问题及对策

2016-11-25 14:40:55 爱德腕带 阅读

1   引言

 

近年来,随着计算机技术及网络技术的飞速发展,云计算、物联网、移动互联、大数据和智慧城市等新技术、新应用、新平台、新模式不断应用于医疗信息化建设之中,促进了以居民健康档案、信息交换和数据共享为基础的区域卫生信息平台的建设、探索,并带动了移动医疗、远程医疗及分级诊疗等的应用需求,极大地提高了整个医疗行业的信息化水平。这其中,云计算、“互联网+”的发展给医疗信息化带来了诸多的机遇和挑战。

 

2   云医院建设背景


厦门市第三医院是一所具有近百年历史的集医疗、教学、科研、急救、预防、保健、康复于一体的三级综合性医院。三院的信息化建设起步晚、水平低,从2013年开始,医院依照“总体规划、分步实施、阶段见效,不断完善”的原则,进行信息化一期建设。


时值厦门市健康医疗云建成,“医疗云”作为医院信息化服务的新模式,三院正好可以利用云平台的资源池化和高可扩展性等优势,在云平台上先行先试,进行高起点建设。建设目标:不仅仅医疗数据上“云”,而是要在云端上完成医院所有的信息系统的建设,院内将不再运行服务器和存储设备,实现真正的云医院,以达到厦门、全省乃至全国同类医院信息化建设的先进水平。


3   PACS/RIS系统云迁移实践


厦门市健康医疗云的建成虽然给三院的医疗信息化带来了诸多机遇,但是也存在着不少的挑战。应用系统上云不只是单纯迁移本地服务、在云上存储数据,还要根据云平台实际情况适当调整运行环境以适应应用系统的要求,避免出现水土不服和迁移失败的情况。PACS/RIS系统是医院信息系统重要组成部分,其特点是小文件多,数据量大。下面就以PACS/RIS系统为例介绍三院在云平台迁移中遇到的难题及解决方案。


3.1 PACS/RIS系统云迁移方案 虽然PACS/RIS系统迁移到云平台还有很多问题需要解决,但是移植到云平台上是可行且值得的。为了顺利完成PACS/RIS系统云迁移,在迁移前对可能出现的情况和技术问题进行了充分的考虑和验证,提出了两种可行的迁移方案:


方案1:采用前置机转发:通过前置机转发方式将影像设备产生的图像数据上传到PACS云服务器存储,如图1所示。


方案1院内前置机转发.jpg图1 方案1院内前置机转发


方案2:设备直接发送方式,即采用“云收图服务器+云数据中心”二级传输的方式,即减少方案1的前置机环节,设备直接将图像数据上传至云收图服务器。


经过各方的反复论证分析,方案1虽然最容易实现,且目前国内大部分医疗影像云都采用这种方式,但是该方案要求本地需保有前置机,与云医院的建设目标不一致,且前置机容易造成瓶颈;而方案2虽然实现起来比较繁杂,但是能实现建设目标,得到了各方的支持,最终大家一致决定采用方案2。


3.2 PACS/RIS迁移若干问题及对策 虽然在迁移前做好了各种准备工作,但是在实际迁移过程中,还是遇到了许多的难题和水土不服情况。


3.2.1 云与设备连接失败 在设备与云服务器的连接测试中,发现连接一直失败。经过分析是由于PACS系统要求云服务器要能够主动访问影像设备,而院内网络属于内部局域网,从云端不能进行主动请求,故无法顺利建立连接。为了实现云端服务器对院内网络中影像设备的主动访问,只能采用Nat静态转换方式,将每一台影像设备IP地址进行一对一的转换。


3.2.2 云与设备连接中断


通过Nat端口映射方式后,设备能够正常与云服务器进行通信,但是部分比较老的设备无法传图,涉及的操作系统有Unix,Win2000等。

 连接中断数据包截图.jpg
图2 连接中断数据包截图


通过抓取交互数据包分析,设备发出DICOM协议请求到云服务器接受的时间间隔达到了34S,而设备连接超时时间约15S,图2为连接中断数据包截图。深入探究发现,这34S中占用时间最多的是云服务器发出的6个NBNS数据包,因此让云服务器不发出这6个NBNS请求是一个最理想的解决方案。而根据Windows系统名字的解析机制,只需在服务器的hosts文件中添加设备的NetBIOS名和对应的IP地址即可。经测试,云服务器不再发送NBNS请求,直接缩短了连接时间近33S,实现了设备与服务器的正常交互。


3.2.3 云与PC连接数据缺失 在RIS系统云平台迁移中,出现了不少的丢图现象,严重影响了RIS相关科室的工作。经过观察,丢图主要是一些20KB大小的缩略图。经深入测试发现,是由于文件共享协议与网络环境不适应导致同一IP段只能有一个共享连接,引起同一IP段几台互抢共享资源,考虑到Windows系统的SMB共享协议主要用于局域网上服务器文件共享和网络打印的协议,于是通过采用静态Nat映射方式,圆满解决了RIS系统丢图的问题。


3.3 云医院建设的成效 经过几年的建设,截至2015年9月,三院已基本完成了一期信息化建设的内容,并于2016年4月中旬成功将PACS/RIS系统迁移到云平台,实现了真正云医院的建设目标。在云医院建设中取得了初步成效。


首先,完成了全院所有应用服务及数据等的医疗云迁移,免去新建机房、采购服务器和存贮设备等,直接为医院节省了近1000万元的资金投入。表1为三院医疗云资源使用情况。


表1 厦门市第三医院医疗云资源使用情况


厦门市第三医院医疗云资源使用情况.png
注:*PACS/RIS的历史影像数据尚未完全迁移


其次,三院在满足院内PC端影像数据应用的基础上,采用盈谷iMAGES引擎将PACS系统影像数据移动化互联网化,使得医疗人员通过各种终端即可随时随地观看到患者完整清晰的影像,并可利用丰富的工具进行二维、三维图像处理。


目前,已实现了以电子病历为核心,以临床业务为主线的信息系统云端建设,应用效果非常显著,大大提升了医院的运营效率及医疗质量。2016年初,三院启动了二期信息化建设,将继续在云医院建设中积极探索、积累经验,努力成为全市乃至全国云医院建设的一个典型案例。


4   结论


厦门市健康医疗云的构建大大节约了机房建设成本和运维成本,实现了资源的集约化,使厦门区域医疗信息化及更大范围内的医疗信息互通互联成为可能。在医疗云、“互联网+”越来越成为全国医疗信息化建设趋势的背景下,三院的云医院建设已然走在了前列,特别是在PACS/RIS系统的云平台迁移方面做了很多的工作,给其他医院的云医院建设提供了参考和借鉴。三院将继续强化以云医院为特色的医院信息化建设,利用各种现代化的新型技术,不断提高医院的医疗信息化水平,让患者得到更好、更优质的医疗服务。


(节选自:《中国数字医学》杂志2016年第11期,作者:王伟杰  黄建隆 单位: 福建中医药大学附属厦门市第三医院


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