医院以“云服务”的方式实施电子胶片相关问题的讨论

查元杰 顾慧 江苏省肿瘤医院信息处 （江苏 南京 210009）

内容提要：医院通过“云服务”使用电子胶片替代传统胶片，减少了患者就医过程中排队取片环节，并降低了医院的成本。文章主要讨论在医院以“公有云”方式实现电子胶片可能会出现的各种问题，以及本院的“私有云”实现电子胶片的解决方案。

目前，放射影像检查作为一种便捷、有效的检查手段在临床的应用非常广泛，如肿瘤筛查、诊断及疗效评价均要依靠各种放射影像检查。而在放射影像检查后，排队等待报告和胶片的时间的较长，患者心情烦躁就医体验下降。随着社会无线移动网络、云计算、物联网等技术在医疗领域的不断发展，电子胶片也基于这些技术而产生[1]。电子胶片的实施，不仅减去了影像科胶片打印和整理的工作环节，减少了其工作量，也方便了患者。可直接通过手机终端扫描影像检查回执单上的二维码，查询访问其影像报告，并阅取到检查数字影像，大大提升了医疗服务的效率和质量。在实施过程中发现，以“公有云”的方式实现电子胶片，会带来在影像数据存储、传输以及影像数据安全方面的一些新的问题。而本院以“私有云”的方式解决了相关问题。

1.实施电子胶片的必要性

1.1 传统胶片的弊端

传统检查流程中，患者检查完成后必须在影像科室现场取胶片和报告，往往造成片窗口患者排队积压，外地患者往返取片等现象。虽然自助胶片打印机解决了部分取片窗口积压排队的现象，但是并没有解决患者必须返回检查科室拿取报告和胶片的问题。而传统胶片是在胶片电子化前患者保存影像资料唯一方式，但是传统胶片保存时间有限，肿瘤治疗往往需要反复就诊并比较治疗效果，因前期胶片保存不当或者时间过长影响医生通过影像资料对比治疗效果的情况时有发生，在一定程度影响诊断效果[2]。

传统胶片是放射影像科室主要的成本之一。据了解，2016年中国内地消耗医用塑料胶片总额超过200亿元，各家医院多多少少都存在无用的胶片堆积、浪费的现象，不仅占用医院用房空间，更增加了医院的成本[3]。而且对于MRI和CT检查或者一些复杂的病例而言，一张或几张胶片所承载的信息往往不够，在转诊至其他医院后，患者又会被要求重新受检，造成资源浪费的同时也增加了患者的就医负担[1]。

1.2 实时电子胶片优势

电子胶片实施后，每位患者在医师诊断审核后，都会拥有一个唯一的身份识别二维码，扫描二维码就可以获取影像报告，患者无需再返回检查科室取报告和胶片，随时随地扫码检查回执单上二维码，就可以直接查看报告和检查影像，既方便，也便于保存，更利于去其他医院就诊时原始影像信息的提供[4]。对于传统胶片的浪费情况，电子胶片有效地缓解了此类问题，减少了胶片的浪费，提高了胶片的有效利用率。而电子胶片采用医学数字成像和通信（Digital Imaging and Communications in Medicine，DICOM）影像的服务，所呈现的信息是完整的，可以作窗宽、窗位的调整和测量，也可以满足三维重建和其他各种分析应用的需求，也为远程会诊提供了技术基础[5]。对于确实需要观看胶片或需要长期保存胶片的情况，仍然支持自助取报告和胶片[6]。

2.电子胶片以“公有云”方式实施带来的问题

PACS系统是医院对影像数据的传输、储存、调阅管理的重要系统。电子胶片也是基于PACS系统中DICOM格式影像文件传输调阅。而很多PACS系统不具备电子胶片功能，电子胶片功能往往通过第三方“云胶片”厂家介入实施。而采用“云胶片”通常是以上传或通过第三方前置机直接抓取的方式将影像数据存储到第三方“云端”存储，再通过云端服务器发布云服务实现电子胶片功能，见图1。

图1.“公有云”云影像拓扑图

这种基于存储和应用服务都基于公共网络的“公有云”实施方式会带来以下问题。

2.1 影像数据的存储传输问题

众所周知，影像数据是整个医院医疗数据中占用存储空间最大的数据，一年的影像数据可达上百TB。而“云胶片”厂商为了节约数据存储的成本，会选择与阿里云、腾讯云等云存储厂家合作，将影像数据存储在合作商“云端”，自己只提供应用端的“云服务”。这种方式存在以下隐患。

2.1.1 突发情况问题解决及时性问题

一旦发生突发情况造成“云胶片”服务中断，相关问题的查找与修复将完全依赖“云服务”和“云存储”供应商。由于“云服务”和“云存储”都属于公共服务，维护人员响应速度往往滞后于医院信息部门工作人员，医院信息部门也无法第一时间排查问题原因，造成问题解决周期较长。

2.1.2 网络传输问题

影像数据存储在“云端”，必须依赖于电信、移动等网络供应商提供的网络链路。一旦网络链路出现中断或阻塞，修复周期往往也大于医院内部响应时间，并且会造成上传中的影像文件损坏。除了影响患者使用外，还有可能造成影像数据的丢失。

2.2 影像数据安全问题

医院将大量影像数据存储在“云端”，除了存储和传输的问题之外，数据安全性的问题更是不容忽视的，主要有以下几个方面。

2.2.1 影像数据产权问题

虽然中国的知识产权法明确规定，谁创造了数据谁是知识产权的归属者，但是第三方是否能对上传的医疗数据进行二次开发和数据应用并没有明确的规定。而医院对于上传到第三方的医疗数据无法实施有效的管控，无形中增加了医疗数据泄露的风险。

2.2.2 患者隐私泄露的问题

虽然所有厂家都在强调数据传输过程中使用脱敏技术，但在互联网时代，个人信息可以通过各种渠道获取，一旦发生医疗数据泄露，患者医疗隐私信息也会通过其他信息被还原泄露。

2.2.3 医院信息安全的问题

如果采用第三方厂家前置机直接调用医院影像数据的方式，势必将公共网络和医院内部局域网进行物理联通，以便将医院局域网内影像数据通过公共网络实现院外移动端图像调阅。虽然医院有网闸、防火墙等安全设备进行保障，但是内外网物理联通依然是最大的信息安全隐患。一旦发生安全问题，网络攻击会直接从公共网络直接入侵院内局域网，不仅涉及影像数据，更威胁到影像数据之外的全院医疗数据。

2.3 影像数据扩展应用的问题

电子胶片的应用不仅仅局限于给患者提供方便，节约医院成本，更可以扩展应用于医院远程读片和远程教学中。在应用的过程中，“公有云”的实施方式难以满足实际需求。

2.3.1 远程读片无法书写报告问题

虽然云胶片可以满足远程处理影像数据和远程看读片功能，但在实际应用中，影像医生更希望在远程看片后可以实现远程报告功能。而报告书写的RIS系统牵涉到与医院其他内网系统的数据关联以及电子签名的原因无法直接部署在“云端”，无法实现在远程读片时同时完成影像报告书写。

2.3.2 远程教学应用中影像数据同步问题

在医院影像远程教学的应用中，往往会将云胶片嵌入到远程教学系统中作为影像展示，并直接对“公有云”上的影像数据进行处理和标注。而实际报告医生在出影像报告读片时调用的是本地数据，无法做到实时同步教学中的处理和标注，在一定程度上影响了教学效果。

3.本院以“私有云”方式实施电子胶片方案

基于以上问题和隐患，本院采用升级PACS，本地存储+网络映射等解决方案以“私有云”的方式实现本院电子胶片的实施与应用。

3.1 升级PACS系统

本院原PACS系统中并不包含电子胶片功能，经升级后可以实现电子胶片，远程诊断，多学科影像集中展示等功能，实现所有影像数据存储和应用集中在PACS中管理。统一的管理减少了不同厂家之间的数据交互，既保证了图像传输和检索的速度，出问题时也便于及时排查。

3.2 数据本地化存储

所有影像数据存于本地，同时具备异地灾备机制，保证所有影像数据的安全性、完整性。由于所有图像的存储与应用都部署在本地，规避了网络问题引起的数据丢失或损坏，也降低了数据和患者隐私泄露的风险。

3.3 以IP地址映射的方式实现公网访问

由于电子胶片是需要实现基于公网的影像传输与调阅，本院采用IP地址映射的方式实现公网访问。电子胶片应用服务完全在医院内网上部署，再将应用服务地址通过网闸映射出一个公网的IP地址，完成本院“私有云”的服务部署，见图2。

图2.“私有云”云影像拓扑图

移动端在公网通过防火墙访问到映射的IP地址，进而访问电子胶片服务。这种本地化的服务，在最大程度上避免了“公有云”方案带来的医院“不可控”的风险。

3.4 扩展云胶片的应用范围

本院将RIS系统把B/S架构的报告书写功能也通过IP地址映射的方式实现了公网访问，实现了远程读片诊断的功能。

在远程教育方面，诊断报告和远程教学使用同一私有云的影像数据，实现了教学和诊断同步，教学效果有了很大的提升。

4.电子胶片在就诊过程中读片问题

4.1 电子胶片读片显示问题

由于PACS的不断发展及其普及应用，影像科医生和临床医生的阅片习惯也逐渐发生了变化，经过多年的工作实践，医生已经习惯于在专业的医用显示器上阅片[7]。随着电子胶片应用的不断深入，就诊过程中电子胶片读片量在不断的增加，无论是以“公有云”还是“私有云”的方式，都会在读片时遇到以下问题：①患者在移动设备上给就诊医生看电子胶片时，移动设备的屏幕大小有限，影响医生诊断速度。②移动设备网络不稳定，时常出现浏览图像卡顿现象，影响医生读片效率。③医生在手机等移动设备上读片时，时常被电话、信息等外界因素干扰。④云胶片浏览程序一般基于安卓等系统发开，无法直接在Windows下直接打开，而医生习惯在Windows系统下PC上阅片。

解决以上问题除了云胶片本身的架构优化外，更需要从阅片硬件上考虑解决方案。

4.2 电子胶片读片方案

电子胶片最大应用场景是在门诊诊间和会诊，解决医生读片问题需要将阅片需要的各种元素进行融合，如：读片高分辨率的显示器、安卓等移动操作系统、可扫二维码扫码器、稳定的网络等。见图3。

图3.云胶片读片元素

在使用过程中，移动设备无线网络更换为院内有线网络，可以解决移动设备网络问题。将移动设备触摸模式更换为医生更习惯的鼠标操作，可以提高医生使用效率，也使医生更容易接受电子胶片这种新的阅片方式。

5.电子胶片在区域化医疗应用中的问题

2018年，国务院办公厅为促进“互联网+医疗健康”发展而提出了指导意见，伴随着“互联网+医疗健康”的改革浪潮和分级诊疗工作的落实，以肿瘤专科为导向的“肿瘤联盟”医联体也在如火如荼地进行中[8]。电子胶片云服务在医联体远程影像互联互通的建设中起着不可或缺的作用，在现阶段医联体实施的过程中也发现了一些问题。

5.1 电子胶片统一调阅问题

电子胶片是放射影像科发展的必然趋势，很多联盟医院都建立了自己的电子胶片云服务。无论是“公有云”还是“私有云”都会出现患者使用云胶片时出现不同医院必须用自己的二维码或App，无法在同一界面显示不同医院的电子胶片，从而无法在直观对比同一病灶不同时期的病情变化，无法完全发挥电子胶片的优势。

5.2 电子胶片互认问题

患者在医联体联盟医院间转诊后，下级医院的影像资料也就医过程中的重要信息。通过“云服务”可以实现将电子胶片导入到上级医院的PACS中，但是不同医院之间的胶片号和检查编码无法做到统一，PACS系统也无法将影像数据归为当前患者的历史记录，实现患者前后影像在同一系统中前后对比。

5.3 区域化电子胶片的解决方案

解决电子胶片在区域化医疗中的问题，需要由相关主导部门建立统一的电子胶片数据中心和统一的“云服务”，将所有区域中所有影像数据做统一上传，在上传的过程中统一各种编码。利用数据专线打造区域化“私有云”保证数据安全。患者调阅使用统一查询入口，并支持将影像数据导入就诊医院PACS作为历史资料调阅，在最大程度上发挥电子胶片的作用。

6.小结

随着互联网技术和智能移动终端的不断成熟，数字化电子胶片已成为互联网+在医疗领域的典型应用。在应用过程中电子胶片可能会出现在更多新应用场景中，越来越多的新的问题会随之产生，而解决新的问题过程也就是电子胶片不断蜕变新生的过程。