智慧医疗 ：某公立三甲医院300TB医学影像数据迁云实践

一、智慧医疗背景下，医学影像的数字化、移动化、智能化趋势

使用X射线 computed tomography（CT）、声波探测器（B超）以及核磁共振（MRI）等手段前往医疗机构进行身体检查。每次身体检查耗时较长，在当前医疗资源紧张的情况下，在等待获得健康评估结果的过程中同样存在时间上的压力与经济上的负担。为了确保及时了解身体状况与疾病进展情况，在频繁更换医疗机构或更换主诊医师时，则必须接受多次全面的身体检查。这种反复的身体评估不仅增加了个人的时间与经济投入负担，并将影响服务质量水平；若无法调用其他医疗机构的原始影像资料，则会延误诊治进程。

随着这些技术的演进以及医疗领域的拓展，在这一领域内推动医学影像向数字化、移动化和智能化方向发展已成为众多医院和医疗机构智慧医疗建设的重要切入点之一。

想象一下，在数字化和电子化的形式下形成的医学影像资料、个人医疗记录以及每次医生的诊断意见等信息能够方便携带至手机端应用中。这样一来不仅能够让患者更加准确地掌握自身的健康状况还能使各类医疗机构能够提供更为优质的医疗服务这样的改变会不会略微缓解医患之间的紧张关系呢？

二、医学影像数字化的第一痛点

我们理解数字化，其实就是将物理世界比特化。

智慧医疗的基础首先就是数字化技术的应用。然而，在这一过程中必然会导致大规模存储空间的需求增加。尤其是医学影像领域由于其特殊性不仅数据量庞大而且对保存时间的要求极高：单张标准正位胸部X光片约为28兆字节通常情况下在一家拥有1500个病床规模较大的综合性医院中每天会产生约7GB的影像数据全年则达到24TB；根据规定医学影像系统的保存时间必须不少于15年若按照更长时间计算则会带来巨大的存储空间压力在这种背景下面向医院的影像归档与存储系统——医学影像信息系统 PAC S 成为了当前大多数医疗机构实现医学影像数字化的重要选择

目前采用PACS集群部署方案对本地服务器群进行管理，在线集成系统已自建院以来累积 storing近300TB的历史影像数据。依据相关法律法规规定, 医院须保留至少15年的原始影像资料, 但鉴于这些历史存档的数据使用频率较低, 导致大量存储空间被无效『冷数据』占用。随着医疗信息化建设的不断推进, 该医院的影像数据量呈现出快速增长的趋势, 每年新增 imaging data达到约80TB, 致使存储资源面临着日益严峻的压力。与此同时, 随着医学影像海量数据总量持续攀升, 该医院PACS系统的存取效率也面临着越来越严峻的技术挑战。

该公立三甲医院采用云计算架构具有显著优势，在数据存储领域面临巨大挑战时能够完美应对当前数据存储需求

三、某公立三甲医院网络医院的上云之路

作为全球领先的云计算与人工智能科技企业，在全球拥有超过200个国家与地区的客户群体。

但是如何将300TB的数据安全且快速地迁移到云端而不影响日常业务？与此同时,每天新增的数据又该如何及时同步至云端而不会干扰日常存储运作？在众多拥有700多家三级甲等医院的机构中,我国某知名三级甲等专科医疗中心目前仍是唯一一家成功完成如此规模的数据迁移上云项目的

当公立三甲医院网络部门与阿里云生态合作伙伴——袋鼠云达成合作时，在线教育平台课程开发团队凭借丰富的教学实践经验和技术积累的专业教师团队，在面对如何优化课程资源整合方案的过程中始终保持昂扬的工作热情与专业的技术支持能力。他们以高度的责任感和技术自信为指导原则，在数据安全合规的前提下积极克服各种技术难题、克服困难、共同完成数据迁移工作。

1. 整体方案设计

基于前期详实的调研工作后, 最后袋鼠云与客户共同制定了整体云上业务架构方案.

历史影像数据全部转移至阿里云OSS平台，在本地IDC服务器中仅留存最近五年的热性数据即可；这种做法不仅释放了IDC服务器的空间资源以解决 storage压力问题,而且通过即时开通的OSS服务,实现了无限容量的数据存储,并依据实际使用量进行费用计算,从而避免了传统存储模式需预先配置硬件资源的局限性；相较于传统存储方案,OSS不仅降低了运营成本,而且提升了数据的安全性和可靠性保障程度

基于上述云服务的集成，在医院内接受影像检查的文件按预定时间同步至云端存储。当患者转入其他医疗机构时，则可通过移动端应用实时查看所需档案资料。不再需要额外拍摄新片。

通过该方案，在确保数据迁移的安全性、速度和对业务的影响最小化的情况下，实现全量数据迁移到云端环境

面对海量数据难以直接迁移到云端实现 为此我们选择了离线迁移的方式以完成这一复杂任务

阿里云拥有一个专门针对离线迁移数据的解决方案——闪电立方。该服务专为TB乃至PB级别的大规模数据迁移设计，在保障数据安全的前提下实现了快速、经济的云端迁移。闪电立方采用定制化硬件设备，在确保数据传输的安全性和稳定性的前提下显著提升了操作效率和成本效益

使用闪电立方进行全量数据迁移

如图所示，在阿里云平台中提交闪电立方设备申请请求后等待收货。随后将该设备部署于本地机房的IDC环境里，并通过1G/10G网络进行存储区域的互联。完成设备部署后，在所有参与互联的存储节点上依次部署并配置好相应的闪电立方代理服务器（虚拟机即可），将该代理服务器上的相关目录与主存储节点上的对应目录进行配置挂载绑定。利用agent技术实现数据快速复制传输至闪电立方存储节点，在数据复制过程中确保复制操作的一致性和完整性

难点二：即使在不占用IDC存储日常运行所需资源的前提下，在线实现每日200+GB以上的增量数据高效同步至云端存储

完成全量数据迁移后，请问如何进行每天新增约200GB以上的增量数据迁移？为了满足用户需求，在当天新增的PACS影像数据需确保能够在次日呈现。因此必须定期同步这些增量数据至云端存储。

在这里，我们采用了阿里云的另一个替代产品——复合型云存储网关（Cloud Storage Gateway），该系统能够实现IDC存储新增数据的即时同步至云端OSS平台，并确保增量数据的实时传输。

客户需提前采购阿里云的存储网关硬件，并将其配置到本地存储所处的网络环境中。同时确保客户IDC与阿里云数据中心通过专用专线实现了连接。在IDC内设置1台或多台服务器（无需专门配置虚拟机）安装rsync代理服务器，并完成同步任务即可。如图所示：

使用阿里云存储网关进行增量数据迁移

在同步服务器时将EMC存储相应的目录进行挂接，并对存储网关上的缓存目录进行复制至本地磁盘。利用rsync工具将新增数据首先复制至存储网关本地磁盘，在随后的过程中实时将数据发送至云端OSS服务的同时也会保留一份本地缓存副本以供使用。医院希望能在不中断现有网络与存储服务运作的前提下，在当天生成的数据能够尽快地上传至云端OSS系统，并保证在最迟第二天就能查看更新后的数据内容为此目的我们对现有网络带宽每日处理数据量等相关参数进行了测试分析最终确认每天增量数据的传输频率为每隔四小时进行一次同步操作这样可以在上午接收的数据于下午就能完成显示任务同时也不会影响医院业务的正常运行

四、迁云之后

于

推动移动互联网在医疗领域的深度应用，在线预约诊疗服务的推出不仅包括实时候诊提示功能（ODR），还涵盖了精准定价与支付（OBP）、电子化诊疗记录查阅（EHR）以及药占比服务（FBO）。支持医疗机构在中小型城镇及农村地区实施基础医疗评估与专家会诊指导

患者或医疗机构通过互联网平台设立的这家公立三甲网络医院是为了贯彻执行国务院办公厅《关于促进"互联网+医疗健康"发展的意见》而成立的医疗机构，并积极响应深化省委省政府在医疗卫生领域的"最多跑一次"、"互联网+医疗健康"重点项目建设等政策要求而建立实施的一项创新性举措。该项目采用实体医院与媒体联合共建的方式打造,是全国首款以这种模式推进"互联网+"战略的具体实践,标志着我国在智慧医疗领域的一项重要突破和创新应用

依托强大的三级甲等医院 network 和优质医疗专家团队的基础上

袋鼠云将会长期为客户提供云上运维服务, 以确保该公立三甲医院网络医院的各项业务顺利运行。

突破了数字化障碍后，则可能实现智能化进程。数据驱动的智能正致力于将优质的医疗互联网服务送到大众手中。