基于大集中模式的集团化医院医学影像信息系统的建设

刘谦

海南省人民医院 信息管理处，海南海口 570311

基于大集中模式的集团化医院医学影像信息系统的建设

刘谦

海南省人民医院 信息管理处，海南海口 570311

目的 探讨在我国建设集团化医院的医学影像信息系统的技术架构和功能结构。方法 针对海南省人民医院医学影像信息系统建设工程的实际情况，提出了一套基于互联网技术和大集中模式的集团化医院医学影像信息系统的建设方案。结果 系统技术架构稳定可行，完全能够满足集团化医院医学影像信息系统建设的需求。结论 基于互联网技术和大集中模式的集团化医院医学影像信息系统的建设方案可行。

HIS；PACS；医学影像设备；大集中模式

近年来医疗卫生体制改革不断深入，各级医院以及医疗卫生管理机构的信息化建设得到了很大的发展，创造了良好的社会效益和经济效益。随着信息技术的不断发展，医院信息化已成为为患者提供更优质服务的一条途径。在这样的背景下，数字化医院的概念应运而生。一方面，数字化医院是通过宽带网络把数字化医疗设备、数字化医学影像系统和数字化医疗信息系统等全部临床作业过程纳入到数字化网络中，从而实现管理和临床工作的无纸化和无胶片化运行。数字化医院的建立，将会使我国目前“以收费为中心 ”的医院信息系统走向“以病人为中心”的临床信息系统[1]。另一方面，随着医改工作的深入进行，大型综合医院的规模和范围不断扩大，医院已经出现了集团化建设的体系架构，这使得医院的计算机网络不能再局限于一种传统意义上的局域网系统。因此，探讨如何在集团化医院的模式下，建设一个面向所有的分支临床医疗机构的一体化医学影像信息系统（PACS），以存储和管理各个分支医院患者的医学影像信息，满足患者和医院的各个分支医疗机构对医学影像信息实时共享的需求，对于大型医院的数字化建设显得尤为重要。

基于上述原因，海南省人民医院从2005年起，开始进行医院集团化架构下的医学影像信息系统（PACS）建设。经过近四年的努力，已经在全国率先建成了一套基于广域网平台和大集中模式的医学影像信息系统（PACS）系统覆盖医院多个院区。系统联入了14台影像设备、50多个影像诊断工作站和80余台临床诊断工作站，并能实时进行医学影像资料的集中存储和统一临床发布。

1 大集中模式简介

所谓大集中模式是指对组织或机构原有的多个分散数据中心进行大规模的合并，实现组织内所有数据的存放和处理的高度物理集中或逻辑集中，从而形成一个面向全局所有用户、实现所有业务处理和数据处理集中信息管理平台。

大集中模式的数据中心的网络建设方案最初是由金融业提出并实施的，其核心思路就是在以客户为中心的前提下，面向银行核心业务应用的集中[4]。不仅是指硬件网络设施的集中，更是数据的集中、应用的集中、管理的集中。当前，科技的引入成为国际银行业竞争的主要手段，国际银行业的竞争就是银行电子化网络化的竞争。没有集中架构的计算机系统，风险控制、降低成本、以客户为中心的金融服务都无从谈起[4]。所以目前在我国的金融业也形成了一个大集中的浪潮，最为典型的例子就是中国工商银行目前已经建立起的全国性的数据中心。此外，在能源、电力等一些大型行业，大集中的数据中心也正在规划、设计和建设中[5]。

2 医学影像信息系统（PACS）的技术架构的选择

在医院开始实施PACS系统建设工程之初，国内一些发达地区的大型综合医院的PACS系统的建设工作也刚刚起步，就如何实现一个集团化医院架构下的医学影像信息系统，我们也面临两种技术架构的选择：一是采用基于分布式医学影像信息处理的模式；二是采用大集中的业务模式。

采用基于分布式医学影像信息处理的模式，建设集团化医院架构下的医学影像信息系统，是目前国内外采用较多的一种实现策略。采用这一技术架构的主要特点是：首先在各个分支医疗机构按照自己的业务发展需求建设各自的PACS/RIS系统，然后再由院本部来建设集团化医院架构下的医学影像数据中心，实现各个医院PACS/RIS系统的数据整合，并最终实现区域内各个医院的医学影像信息的共享与交流[3]。据了解，北京、上海等地的一些大型医院采用上述方式建设其集团化医院架构下的医学影像信息系统已经取得了阶段性成果。

采用这一方案的核心思路就是基本保持各个医院分支机构PACS系统的完整性，不过多涉及医院的临床医疗业务，各个医院分支机构的PACS数据通过前置机，实现数据向集团化医院的医学影像数据中心进行推送，医院需要共享的影像信息也可以通过前置机实现数据的转换与传输。前置机作为医院分支机构PACS与集团医院PACS的联系窗口，通过广域网平台实现与集团医院医学影像数据中心的服务器相连[2]。

采用这种分布式的医学影像处理方式，可以在基本不改动分支医疗机构原有PACS的基础上，较好地实现了整个集团医院的医学影像数据资源的整合与共享，充分保护了用户前期的投资利益。此外，数据既有完全集中的集合，又有各个医院分支机构的分散的子集，数据的安全性得到了提高，系统对广域网的传输带宽要求也有所降低，各分院的日常医疗业务基本上还是只依赖于本院的PACS，对集团医院的医学影像信息系统的依赖程度降低了。

但是，采用这一方案的重要前提是各个医院分支机构必须先建立各自的PACS，这会大大增加了医院前端的建设资源和系统投资。此外，如果医院的集团化体系是一种较松散的联盟时，各个医院分支机构在建设各自的PACS时很可能是各自为政，面对各个不同时期或不同厂商的PACS，要实现全面的数据整合是非常困难的。同时，由于采用前置机的方式，很难有效地实现数据的实时传送与共享，数据的一致性很难得到充分地保证。而且，由于前置机作为集团化医院架构下的PACS的一种前端设备，与集团化医院架构下的PACS的联系非常紧密，但前置机是部署在分支医院的局域网中的，因而对前置机有效进行维护与管理将是系统实现的一个难点。由于上述的局限性，基于分布式医学影像信息处理很难形成一种真正意义上的集团化医院架构下PACS的建设模式。

因此，我们在海南省人民医院建设集团化医院架构下的医学影像信息系统中，提出了一种以大集中模式为基础的集团化医院PACS的建设方案。

3 基于大集中模式的集团化医院的医学影像信息系统

我们在海南省人民医院建设集团化医院架构下的医学影像信息系统的过程中，学习和借鉴了其他行业大集中模式的数据中心建设方案，提出了一套以各分支医院为独立的业务运行单位，将所有医学影像处理的业务和数据全部集中运行管理归于集团化医院架构下的医学影像信息系统，如图1所示：

图 1 基于大集中模式下的集团化医院架构下的PACS

上述方案的一个主要思路就是以集团医院的信息化建设工作为基础，以覆盖全院的高速计算机网络为依托，以影像诊断科室为系统实施的出发点，立足全院、面向临床，构建以临床科室为主要服务对象，在集团化医院的业务框架下构建基于大集中模式的全院级的PACS系统。方案的设计要点如下：

(1)充分考虑面向全院所有临床科室这一建设目标，在医院院本部的网络中心设置高性能的服务器系统和大容量的磁盘阵列系统用以构建PACS/RIS的中心服务器集群。目前采用了两台HP DL580G3型服务器构成了PACS的服务器集群，配以在线存储容量达到9TB的EMC CX300磁盘阵列作为数据的集中存储设备，并辅以一台16TB的EMC Centera 作为归档存储设备；另用两台HP DL380G4型服务器和一台容量为3.75TB的HP-MAS200磁盘阵列构成RIS服务器集群。这些设备成为全院PACS/RIS系统的建设强有力的数据处理平台和海量集中存储平台。

(2)充分考虑以影像诊断科室为基础这一实际情况，项目建设的重点放到系统与影像设备的有效衔接和影像诊断工作站的建设上，项目将医院院本部、龙华门诊部、放射科的CT、MRI、CR、DR、DSA及数字胃肠机等14台医学影像设备全部连入系统，为保证系统与上述设备的有效衔接，系统共设置了5套登记工作站、12套质量控制（QA）工作站负责患者信息的采集与交换，实现基于DICOM3的医学影像的采集与传输。

(3)为了充分保证放射科的诊断医生能够及时准确地查阅患者的影像资料并作出准确的诊断，系统设置了50个影像诊断工作站作为医生读片和报告书写的工作平台，所有的影像工作站全部采用HP XW6200型的专业级的图形工作站，配以部分分辨率达2M的专业级医用液晶显示器，以保证读片的准确性和放射科医生诊断的准确性。

(4)为了保证所有的临床科室都能够及时准确地查阅患者的医学影像资料和放射诊断报告，系统建立了基于Web访问的影像及报告浏览工作站平台，并与医院的Intranet平台实现了系统集成，使连入医院Intranet平台的电脑均可以查阅患者的医学影像资料和放射诊断报告，较好地解决了临床科室对PACS/RIS中医学影像资料和放射诊断报告的共享问题，使系统较好地实现了面向临床这一主要目标。

(5)所有的设备均连入全院的高速计算机网络系统中，核心交换机采用CISCO 6506型骨干交换机，网络主干带宽达到了千兆，连入系统的每一台工作站也达到了百兆全双工的交换，从而保证了系统的传输带宽和访问效率能够满足临床和医技科室工作的要求。

(6)由于我院的主要门诊部（海口门诊部）与院本部有8km的距离，为了保证门诊部的数据与院本部实现实时连网，构建一体化的PACS/RIS系统，我们租用了海南电信公司的50M MPLS/VPN电路，并辅以一条6M的数字电路作为备份线路，实现了龙华门诊部、院本部局域网的远程连接，并在龙华门诊部设立了数据转发缓存服务器，以保证数据传输的效率。

(7)龙华门诊部的所有放射影像设备（包括CT、CR、DR、数字胃肠机）全部连入PACS/RIS系统，考虑实际工作的需要，在门诊部同样设置了登记工作站、质量控制（QA）工作站系统、影像诊断工作站若干台，负责患者信息、医学影像的采集与传输，辅助完成医生读片和报告书写的工作。门诊部所设置的8个临床科室同样建立基于Web访问的影像及报告浏览工作站，由于所有的数据全部是集中存放在系统的主服务器与磁盘阵列中，所有的临床工作站均可共享任何一台影像设备的信息，因而实现了PACS/RIS系统基于广域网平台无缝连接。

(8)随着医院集团化规模不断扩大，医院的医学影像设备也在不断地增加。近期医院将增加的影像设备包括院本部的64排螺旋CT、2台DR；龙华门诊部的DR；洋浦分院的CT、CR、DR；干部保健中心的DR和256排螺旋CT；传染病医院的DR等一系列设备。上述设备将按照医院集团化PACS的整体构架，全部联入系统中，所有的影像数据也将全部集中存入系统的核心存储设备中。这将使得基于大集中模式下的集团医院的PACS建设更加完整。

采用上述方案，所有的数据可完全逻辑集中或物理集中存放在集团医院的医学影像信息系统内，最大限度地保证数据的安全性和数据的一致性；由于对客户端采用了瘦身的策略，简化了分支医院端对服务器和数据的管理，大大节省了系统的资源。此外，由于采用了大集中模式，所有数据与存储资源全部集中于数据中心，分支医院不再有数据资源了，系统的运行管理与服务全部由数据中心提供与承担，这样简化了分支医院端的运行管理与维护工作。而且，采用大集中模式，整个集团医院用于PACS建设的一次性投入大大降低了。

4 基于大集中模式的集团化医院医学影像信息系统的技术风险

采用大集中模式，也存在一些技术风险。

一是原有分散的数据向数据中心集中的同时，原来分散的风险也随之集中。数据集中后，虽然在管理上便于维护、升级，但系统的架构变得更加复杂，牵扯的各方面因素也比原来大大增加，而且很多“状况”由于权限问题在前端无法得到解决。基层发现问题需要向数据中心反映，基层人员的应变能力相对削弱了。在这种模式下，安全事故、灾难的影响面和破坏程度大大增加了。一旦出现问题，将可能导致严重的业务停顿。由于日常业务对数据中心的依赖太强，需要建立异地备份机制。

二是保障网络安全变得愈加关键，可靠性与安全性是息息相关的，即使系统能够安全运行，数据中心的响应速度问题也依然存在。数据的集中处理，对通信网络系统的依赖性更强、对广域网的传输带宽要求更高，那么如何才能保证业务终端的响应速度呢？这对网络建设和网络管理提出了更高的要求。网络建设方面，应考虑网络线路的冗余问题，或选择不同的运营商的网络进行备份。

5 结束语

综上所述，集团化医院的医学影像信息系统的建设工作是一项复杂的系统工程，必须按照整体规划、分步实施的原则，充分考虑系统的复杂性和建设的长期性。集团化医院的医学影像信息系统的建设不能看成是一个纯软件开发的项目，要充分考虑适应临床的需要和与医疗设备的有效衔接。集团化医院的医学影像信息系统的建设必须充分考虑以病人为核心，面向临床应用这一主要目标。集团化医院的医学影像信息系统的建设应寻求技术力量雄厚、对医疗设备和医院业务有深刻理解、具有战略眼光，并能长期合作的IT厂商作为合作伙伴。

[1] 李包罗.医院管理学(信息管理分册)[M].北京:人民卫生出版社,2006.

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Construction of a Group of Hospital PACS Based on Large Centralized Model

LIU Qian
Information Management Department,Hainan Provincial People's Hospital,Haikou Hainan 570311,China

TP393.03

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2010.08.011

1674-1633(2010)08-0033-03

2010-03-24

作者邮箱：lq630222@qq.com

Abstract: Objective To explore the technology architecture and functional structure about medical imaging information system of group hospital in China.Methods Combining with the actuality about medical imaging information system in Hainan Provincial People's Hospital,this paper proposes a construction program of medical imaging information system based on Internet and centralized model.Results The system is stable,and can meet the demands of medical imaging information system construction in group hospitals.Conclusion Based on Internet technology and large centralized model,the construction of medical imaging information system is feasible.

Key words: HIS;PACS;medical imaging devices;large centralized model