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袋鼠云服务案例系列 | 智慧医疗 :某公立三甲医院300TB医学影像数据迁云实践

简介: 一、智慧医疗背景下,医学影像的数字化、移动化、智能化趋势 X光、B超、CT、核磁共振...去医院拍个片儿,检查身体健康状况,每每都要花上一天甚至两天的时间,医疗资源稀缺的当下,拍片儿需要排队,等片子出来要排队,等医生诊断还要排队,要是转个院换个医生,还需要再次拍摄,重复检查。
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一、智慧医疗背景下,医学影像的数字化、移动化、智能化趋势


X光、B超、CT、核磁共振...去医院拍个片儿,检查身体健康状况,每每都要花上一天甚至两天的时间,医疗资源稀缺的当下,拍片儿需要排队,等片子出来要排队,等医生诊断还要排队,要是转个院换个医生,还需要再次拍摄,重复检查。对个人来说,这种情况既浪费时间又浪费金钱;对医院来说,这不仅会降低服务质量,如果难以调用其他医院的原始影像,还会耽误医生对病患疾病的确诊。


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随着互联网、移动互联网、云计算、大数据等技术的发展和在医疗行业的应用,将医学影像数字化、移动化、智能化,已然成为很多医院和医疗机构开展智慧医疗建设的切入点之一。


想象一下,医学影像、个人病历、每次的医生诊断意见等被数字化、电子化后,直接装进手机里,从而使得每个人都能精准掌握自己的健康状况,各大医院也能提供更优质的服务,医患关系是不是会稍稍缓和呢?


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。


智慧医疗的前提首先就是数字化。但医学影像的数字化必然意味着大规模存储空间的占用。尤其医学影像数据量大,要求保存的时间长:1张正位的胸部X线片约28兆字节,通常1个1500张床位的大型综合性医院,1天产生的影像数据量便有7GB,1年就有24TB;按相关规定,医学影像保存时间必须大于15年;若按照20年计算,则需48T的存储空间。在当前需求背景下,面向医院的影像归档与存储系统——医学影像信息系统 PAC(Picture Archiving and Communication Systems)成为当下众多医疗机构进行医学影像数字化的选择。


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某公立三甲医院网络医院当前PACS集群部署在本地,存储了医院成立以来十几年、多达300TB的历史数据,根据相关规定,医院必须保存至少15年,但是这些历史数据使用次数很少,『冷数据占据大量存储资源。该公立三甲医院网络医院的快速发展使得每年新增影像数据接近80TB,存储资源日益紧张。而且随着医学影像数据量的持续增大,该公立三甲医院网络医院PACS系统的数据存取性能也在逐渐下降。


高性价比、高度弹性、快速部署,云计算的这些性能天然就是该公立三甲医院网络医院,解决当下数据存储迫切需求的最佳方案。


三、某公立三甲医院网络医院的上云之路


阿里云是全球领先的云计算及人工智能科技公司,为200多个国家和地区的企业、开发者和政府机构提供服务,更是奥运会全球指定云服务商。除了看中阿里云全面、安全、稳定、高性价比的产品体系外,阿里云完善的生态合作伙伴和服务体系,也是该公立三甲医院网络医院选择将数据资产迁移到阿里云的原因。


但是如何将300TB的全量数据安全,快速,不影响业务正常使用的情况下迁移至云端?每日增量数据又如何快速同步到云端,且不影响IDC存储的日常使用?全国有700多个三甲医院,但尝试完成这样艰巨的数据迁移上云任务的,该公立三甲医院网络医院还是第一家。万一迁移过程中出现任何数据丢失、数据不可用、数据安全泄露的问题,都将对该立三甲医院网络医院的未来发展产生严重影响。


当该立三甲医院网络医院找到阿里云生态合作伙伴——袋鼠云时,袋鼠云云服务团队有着多年云计算实践经验的技术专家们,用使命感和敬畏心,选择和客户一起面对和完成此次数据迁移的艰巨任务。


1. 整体方案设计


经过前期的充分调研,最终,袋鼠云和客户设计整体云上业务架构方案如下:


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历史影像数据将全部迁移至阿里云OSS,在本地IDC存储中只保留近5年内的热数据,这样就为IDC存储腾出了大量空间,解决了存储空间紧张的问题;OSS即开即用,拥有无限大空间存储,并按实际使用量付费,用户无需提前购置空间,在成本上相比于传统存储有明显的优势,且数据可靠性和安全性更有保障。


同时,在云端使用ECS,OSS,SLB等云产品构建以一套云端PACS系统,病人在该医院就诊的影像文件定时同步到云端,如果病人转院治疗需要原来的影像资料时,可以使用移动APP直接查看,再也无需重新拍片。


2. 难点一:将300TB的全量数据在安全、快速、不影响业务正常使用的情况下迁移至云端


如此海量的数据如果要直接迁移到云端很难实现,所以我们采用了离线迁移的方式来完成这项复杂的工作。


阿里云提供有离线迁移数据的产品-闪电立方。它是阿里云为TB乃至PB级数据迁移提供的服务。闪电立方使用定制设备,能够安全、高效、低成本地帮助用户把海量数据从本地机房迁移到云端。


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如上图,客户向阿里云申请闪电立方设备,到货后,将该设备安装在本地IDC中,使用1G/10G网络互联在存储所在的网络,提供一台或者多台服务器(虚机即可)安装闪电立方agent,将存储上对应的目录和闪电立方存储的目录都挂载到agent服务器上。通过agent将数据快速复制到闪电立方上,在拷贝的过程中也会对数据的一致性做校验。


3. 难点二:在不影响IDC存储日常使用的前提下,将每日200+GB增量数据快速同步到云端


全量数据迁移完成后怎么迁移每天产生的200+GB增量数据呢?用户要求当天新增的PACS影像数据最迟能够在第二天看到,所以需要定时将增量数据同步至云端。


这里,我们使用了阿里云的另外一个产品-云存储网关(混合云存储阵列,Cloud Storage Gateway,它可以将IDC存储上产生的新数据实时同步到云端OSS,完成增量数据的传输。


客户需要提前购买阿里云的存储网关硬件,并部署在本地存储所在的网络环境中,同时客户IDC与阿里云机房通过专线打通。在IDC本地准备1台或多台服务器(虚机即可)安装rsync agent,并配置同步任务即可。如下图:


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在同步服务器上挂载EMC存储对应的目录和存储网关上缓存的目录。通过rsync 将新增数据先同步到存储网关中,存储网关会实时将数据同步到云端OSS并同时缓存一份在本地磁盘。客户要求在不影响医院网络和存储的正常使用,希望当天产生的数据尽量能快速同步到云端OSS,最迟第二天能看到。我们对当前的网络带宽,每天的数据量等因素进行了测试,最终确定了每4小时同步一次增量数据,这样在上午产生的数据下午便能看到,且保证了医院业务正常运行。


四、迁云之后



2015年3月6日,国务院在《全国医疗卫生服务体系规划纲要(2015-2020年)》 中提出“开展健康中国云服务计划,积极应用移动互联网、物联网、云计算、可穿戴设备等新技术, 推动惠及全民的健康信息服务和智慧医疗服务。”


2015年7月4日,国务院在《关于积极推进“互联网+ ”行动的指导意见》提出“积极利用移动互联网提供在线预约诊疗、候诊提醒、划价缴费、诊疗报告查询、药品配送等便捷服务。引导医疗机构面向中小城市和农村地区开展基层检查、上级诊断等远程医疗服务。”



客户,某公立三甲医院网络医院,是所在公立三甲医院为贯彻落实国务院办公厅《关于促进“互联网+医疗健康”发展的意见》,落实深化省委省政府医疗卫生领域“最多跑一次”、“互联网+医疗健康”重点项目建设等通知精神所建立实施,这是全国迄今唯一一家实体医院+媒体联合模式打造的“互联网+医疗健康”项目。 


依托强大的三甲实体医院和优质医师资源,未来,该公立三甲医院网络医院还将借助云平台技术,医联体之间实现数据互联互通,基层医院可以快速实现与浙医二院的双向转诊、远程会诊等;并依法依规向患者提供预约挂号、查看报告、支付结算、健康咨询、在线复诊、药事服务等便捷、高效的互联网医疗服务。


袋鼠云还将持续会客户提供云上运维服务,保障该公立三甲医院网络医院各项业务的平稳运行。


解决了数字化的问题,才有可能走向智能化。数据智能,正在把“互联网+医疗健康”的优质服务带给人们。




关于 “袋鼠云服务案例系列”


袋鼠云服务团队在云端架构和业务连续性保障有深入的理解和十余年实践经验沉淀,希望通过专业、可靠、智能的方式,帮助客户提高研发效率、减少运维故障和风险,提高技术保障能力,目前已为中国邮政、中国外汇交易中心、天弘基金、浙报传媒、中航金网、绿城集团、上投摩根、分期管家、新网银行、51信用卡等众多客户提供专业服务。


袋鼠云服务团队希望通过袋鼠云服务案例系列,总结和分享在典型行业、典型客户、典型项目场景中积累的服务实践经验,希望能对有类似需求的用户有一些参考经验。


袋鼠云服务案例系列,从本周开始发布更新,以每周1-2篇的速度更新,敬请关注。更多案例咨询和经验交流,可拨打400-002-1024客服电话或在袋鼠云官方公众号留言。





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