近日，由國(guó)家衛(wèi)生健康委醫(yī)院管理研究所主辦、《中國(guó)數(shù)字醫(yī)學(xué)》雜志社承辦的2021中華醫(yī)院信息網(wǎng)絡(luò)大會(huì)(2021CHINC)在杭州召開(kāi)，來(lái)自全國(guó)各地的醫(yī)療信息化管理者、專(zhuān)家學(xué)者齊聚一堂，深信服應(yīng)邀出席，帶來(lái)了涵蓋安全、云計(jì)算、IT基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等多方面的醫(yī)療信息化解決方案，其中深信服EDS分布式存儲(chǔ)對(duì)醫(yī)療PACS系統(tǒng)呈現(xiàn)的性能優(yōu)勢(shì)引發(fā)關(guān)注。
隨著醫(yī)療行業(yè)信息化建設(shè)程度的加深，以醫(yī)療影像文件為代表的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)量逐年攀升，這對(duì)醫(yī)院PACS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)容量以及性能提出了極大挑戰(zhàn)，底層的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)愈發(fā)受到業(yè)內(nèi)關(guān)注，PACS需要過(guò)硬的存儲(chǔ)能力為其提供支持。
數(shù)據(jù)重壓之下PACS性能問(wèn)題凸顯
PACS影像文件的讀取速度直接影響醫(yī)生的閱片效率，首要影響因素便是龐大的數(shù)據(jù)量。以單個(gè)500KB的影像文件大小來(lái)計(jì)算，50TB便已經(jīng)超過(guò)了一個(gè)億的文件量，在沒(méi)有算法優(yōu)化的情況下，動(dòng)輒上億級(jí)別文件量會(huì)直接造成文件讀取延遲。
病人一次檢查會(huì)產(chǎn)生多張影像，放射科醫(yī)生閱片時(shí)，閱片終端需要加載這些影像，醫(yī)生播放或拉拽病人影像進(jìn)行閱覽時(shí)，閱片終端會(huì)按照拍攝順序一張一張地依次讀取影像。如果從存儲(chǔ)讀取某張影像時(shí)延過(guò)高，醫(yī)生會(huì)有卡頓的感覺(jué)，會(huì)影響閱片體驗(yàn)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)極度影響工作效率。患者的等待時(shí)間變長(zhǎng)，而在業(yè)務(wù)高峰期，上百位門(mén)診醫(yī)生、臨床醫(yī)生同時(shí)閱片時(shí)，性能問(wèn)題會(huì)更加嚴(yán)重。
智能緩存預(yù)取功能幫助PACS“預(yù)判讀取走位”
PACS影像數(shù)據(jù)的特點(diǎn)是圖片數(shù)量多，文件小、寫(xiě)入帶寬要求高、數(shù)據(jù)冷卻快，為了滿(mǎn)足這些特性下性能需求，深信服分布式存儲(chǔ)EDS提供了PhxKV元數(shù)據(jù)極速引擎、小文件合并、NVMe SSD優(yōu)化、RDMA低時(shí)延網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)生命周期管理等一系列的軟硬協(xié)同優(yōu)化技術(shù)，為PACS系統(tǒng)性能提供保障。
在數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)速度方面，數(shù)據(jù)預(yù)取也是一種有效的提速方式。所謂的數(shù)據(jù)預(yù)取技術(shù)，就是系統(tǒng)根據(jù)用戶(hù)具有歷史性和相對(duì)集中性的訪(fǎng)問(wèn)規(guī)律，對(duì)未來(lái)將要訪(fǎng)問(wèn)的資源做出預(yù)測(cè)。在PACS影像系統(tǒng)中，醫(yī)生在某段時(shí)間只訪(fǎng)問(wèn)某個(gè)病人的影像，同一批影像往往存放在同一個(gè)目錄下，創(chuàng)建時(shí)間又比較接近。基于對(duì)這一特性的洞察，深信服EDS推出全新的智能緩存預(yù)取技術(shù)，內(nèi)置一個(gè)預(yù)測(cè)模塊，預(yù)測(cè)模塊監(jiān)控目錄，根據(jù)客戶(hù)端在目錄上產(chǎn)生的讀取文件操作來(lái)生成預(yù)讀序列，預(yù)讀線(xiàn)程根據(jù)預(yù)讀序列將影像文件讀取加載到內(nèi)存。
為了實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的預(yù)讀，EDS還針對(duì)不同場(chǎng)景推出基于目錄和時(shí)間兩種不同的預(yù)讀機(jī)制。
基于目錄預(yù)加載：大部分場(chǎng)景下，一個(gè)目錄僅存放一個(gè)病人的某次檢測(cè)結(jié)果，若單次檢測(cè)產(chǎn)生的文件數(shù)量不多，則將整個(gè)目錄的文件都加載到內(nèi)存。不過(guò)在某些場(chǎng)景下，由于PACS應(yīng)用設(shè)計(jì)不合理，一個(gè)目錄存放了多個(gè)病人的檢測(cè)結(jié)果，文件數(shù)量可能達(dá)到幾十萬(wàn)個(gè)，無(wú)法采用基于目錄的預(yù)加載機(jī)制，就需要基于時(shí)間預(yù)加載。
基于時(shí)間預(yù)加載：某個(gè)病人的檢測(cè)結(jié)果，其影像創(chuàng)建時(shí)間是比較臨近，通過(guò)創(chuàng)建時(shí)間將目錄內(nèi)的文件進(jìn)行分組(比如以5秒為間隔，按照創(chuàng)建時(shí)間為文件分組)，當(dāng)某個(gè)組中的文件在短時(shí)間內(nèi)被讀取超過(guò)3個(gè)，則將整個(gè)組中的文件加載到內(nèi)存。通過(guò)這兩種不同的預(yù)讀機(jī)制打造更為順暢的閱片體驗(yàn)。
如今，醫(yī)療影像數(shù)據(jù)量愈發(fā)龐大，影像科室和臨床科室的調(diào)閱影像、影像處理、三維重建等應(yīng)用對(duì)數(shù)據(jù)相應(yīng)的速度要求進(jìn)一步提高，PACS醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)的性能問(wèn)題也會(huì)凸顯，深信服EDS存儲(chǔ)將基于性能進(jìn)一步研發(fā)探索，為PACS提供更為強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)支持。
