健澜科技：医共体背景下的区域影像云建设与应用实践

随风西阳

县域医共体建设的根本目的是为居民提供公平可及、系统连续、优质高效的预防、治疗、康复、健康促进等卫生健康服务，满足人民多层次、多样化和持续性的健康需求。贺兰县卫生健康局整合县域内影像检查和诊断医师资源，建设符合紧密型医共体数据资源共享、互联互通应用场景下的县级区域影像系统，打造“一个平台”效应，实现全县影像资源整合与利用，并形成紧密型医共体影像云的样板示范效应。通过全县一体化建设，医共体成员单位共用一个影像系统，优化医疗资源，实现全县影像资源整合与共享，进一步提高设备利用率，降低患者费用，达到较好的应用效果。


近年来，我国多地全面推进医共体建设，构建整合性医疗卫生服务体系取得显著成效。2017年4月26日国务院办公厅《关于推进医疗联合体建设和发展的指导意见》要求，通过组建县域医疗共同体（以下简称“医共体”），以县级医院为龙头、乡镇卫生院为枢纽、村卫生室为基础的县乡一体化管理，与乡村一体化管理有效衔接，调整优化医疗资源结构布局，构建三级联动的县域医疗服务体系。
县域医共体建设的根本目的是为居民提供公平可及、系统连续、优质高效的预防、治疗、康复、健康促进等卫生健康服务，满足人民多层次、多样化和持续性的健康需求。在县域医共体建设中，构建区域分中心，是推动县区内人才、技术、管理、信息等资源要素合理流动，落实医疗机构功能定位，建立成员单位责任共担和利益分配机制的重要途径。
为进一步深化医药卫生体制改革，优化县域医疗资源结构，提高资源利用率，贺兰县卫生健康局规划以当地县人民医院为核心，建设覆盖全县基于紧密型医共体模式下的区域影像云系统。通过建设县级区域影像云系统，为医共体成员单位提供影像资源的软硬件支持，完成医学影像资料的数据存储、DICOM（Digital Imaging and Communications in Medicine）原图调阅、成员单位院区之间影像资源检索、远程灾备、数据备份等服务。


设计思路和建设目标
贺兰县医疗机构医疗资源情况 贺兰县位于我国西部内陆，辖区共有26万人口。卫生医疗机构178个，其中县级医院5个，社区卫生服务站11个，乡镇卫生院8个，诊所81个，卫生所/医务室10个，村卫生室54个，妇幼保健院1个，疾病预防控制中心1个，卫生监督所1个，全县共开放床位780张。县域内影像设备资源相对分配较均匀，除村卫生室外，县级医院、乡镇卫生院、社区卫生服务站均配备放射和彩超等影像设备，但具备诊断资质的影像医师和资深专家主要集中在县人民医院。区域影像云规划 由于县内卫生诊疗资源尤其是医师诊断资源分配非常不均匀，为进一步配置优秀医师资源下沉，非常适合采用统一建设区域影像系统，将医学影像数据集中存储、统一管理，并建立完善的平台化诊断审核机制，在检查结果互认、资源下沉、数据共享方面可以达到医共体对影像平台的建设需求。硬件方面在县人民医院数据中心建设主资源池，县中医院和云端做备资源池，形成存储双活和“二地三中心”的容灾备份机制。考察国内建设的区域影像系统，大部分区域影像系统与医院现有系统相独立，医院已有PACS系统或检查设备直接通过DICOM标准接口将患者信息和影像数据通过网络形式发送至诊断中心，诊断中心在区域影像平台上进行诊断，完成诊断后将影像报告发回给申请机构。目前国内大部分区域影像建设均采取这种方式，这种方式的优点是部署实施周期短，速度快，多采用检查设备与区域PACS直连方式，不用考虑其他软件系统之间的接口。但缺点也是显而易见，采用松散型架构，仅将医师诊断资源下沉，不足以有效将县域内影像资源共享，顶层设计未考虑或不容易与县域内其他成员单位HIS或EMR对接，也达不到患者唯一主索引下的数据调用和互联互通效果。同时医生在诊断时需要在2个平台系统间切换，一定程度上影响诊断医师工作效率。基于此，贺兰县卫健局整合县域内影像检查和诊断医师资源，建设符合紧密型医共体数据资源共享、互联互通应用场景下的县级区域影像系统，打造“一个平台”效应，实现全县影像资源整合与利用，并形成紧密型医共体影像云的样板示范效应。主要性能指标：①适应大型区域影像系统性能，亿万级图像数据管理能力（大于2 000检查人/天）。②按照紧密型多院区分中心PACS设计。成员单位按照多院区模式构建资源共享和诊断中心，以标准化文件系统（DICOM、XML）实现数据安全、备份、容灾。③快速图像调阅。最低在100 MB网络条件下DICOM静、动态图像的调阅：100幅CT小于2 s，采用流技术的动态DSA（Digital Subtraction Angiography）和超声图像呈现时间小于2 s。④平台化集成。支持HL7集成，也支持其他方式集成，建设异构数据集成平台，完成与HIS、电子病历的双向集成。⑤满足主要影像科室如放射、超声使用流畅、人性化的工作流程，便捷、准确的诊断报告要求，全面、精准的统计查询，具有科室管理和科研教学管理的功能。
整体系统架构
影像云存储架构 在卫生医疗行业信息化建设中，影像存储通常采用定期不断地进行存储扩容的方式保持系统容量以支持业务增长。但是随着医院业务量的不断增长，影像设备的不断更新，图像精细度不断增加，导致影像数据空间量级越来越庞大。近几年云计算技术不断发展，将云计算与医疗信息化建设相结合是数字医疗的必由之路。本次区域影像云建设将云存储和影像系统相结合，积极探索基于云存储的PACS存储架构。区域影像云拓扑图见图1。

图1 区域影像云拓扑


利用云存储架构的优势建设数据中心以外的存储节点，将全县区域影像1年前的原始数据全部迁移至云端存储平台，同时也将其作为医院的同城DC数据中心，形成县人民医院-县中医医院-云存储平台的“两地三中心”容灾备份机制。链路通过万兆专线让影像系统直接读取云端数据，以保障数据读取速度。
1年内的数据保存在本地，通过分布式存储和SSD缓存机制，形成冷热数据访问机制，进一步优化数据读写速度。本地数据采取双活或多副本形式进行安全保护，对于超出1年的本地数据通过策略自动迁移至云端，在影像云存储效验完成后，将访问链接指向云端，达到实时访问的效果。
区域影像系统软件规划 区域影像系统建立一个PACS信息共享和交换平台，发布至各医共体成员单位临床工作站，医共体成员通过规范化的内部IHE集成接口进行各类影像检查数据的采集。唯一ID匹配管理服务集中了不同成员医院对患者的唯一标识集合，形成以电子健康码和身份证号为主索引的统一身份机制，关联各个医院影像检查信息，有效实现信息共享和业务系统。
所有影像信息存储或归档至区域影像中心，WADO服务组件可以保证PACS/RIS客户端和B/S模式的Web客户端共存，为临床医生提供方便快捷的图像、报告的查阅浏览及后处理功能。见图2。

图2 影像系统软件交互


数据处理方式
（1）功能区分：放射中心、超声中心、内镜中心、病理中心、核医学中心
（2）接口区分：DICOM和非DICOM图像接口、HL7和非HL7临床检查数据接口、ECG等标准和非标波形接口等。①采用DICOM Network Gateway进行DICOM图像的采集、分析和归档（数据归档到DB数据库，影像归档到Image File）；采用Video 和 Cine gateway分别采集静态及动态非DICOM影像并进行转换，归档到DICOM Network gateway。②通过Modality Worklist（MWL）以及mPPS接口进行RIS与设备的交互。③通过HL7接口进行临床检查数据的交互，同时使用HL7集成引擎进行HL7转换。④采用OpenECG（XML方式）的标准方式进行ECG接口和图形接口处理。⑤非DICOM接口或不符合DICOM标准的设备，如心脏电生理、神经电生理、部分超声、内窥镜、胃肠机、心电等设备，影像可通过采集转换后归档到数据库和存储中心。
功能区域 本次区域影像云系统建设分三大功能区域，分别是检查中心、诊断中心和临床应用中心。
检查中心 任意一家医共体成员单位均可通过HIS开具影像检查医嘱，本单位没有相应影像检查设备的，可以就近向成员单位内任意一家单位进行检查预约申请。项目开立后通过绑定申请医院和患者生成唯一标识，在登记处扫码或输入唯一检查标识号，可直接进行影像检查并分发上传至影像诊断中心。
诊断中心 采用本地检查、诊断中心分级诊断审核模式。医共体成员本地具备诊断资质的，可以直接现场诊断并完成初诊报告。部分乡镇卫生院或社区卫生服务站本地不具备诊断资源或资质的，直接发送至区域影像诊断中心。诊断中心收到初诊报告或直接诊断的申请单、患者信息、DICOM图像，进行分级审核阅片，并出具诊断中心的诊断意见。
临床应用中心 与医共体成员单位机构HIS和EMR深度集成，医生可以点击查看诊断报告单和DICOM原图，提供MRP/3D等功能。同时生成唯一的患者主索引，影像数据可以长期随时调用和对比。


应用效果分析
深度融合县域影像资源 采用影像数据托管，直接对接方式，形成全县统一的影像数据中心和异地备份机制，使之成为贺兰县紧密型医共体建设信息平台的重要组成部分。通过区域共建方式，构建以县人民医院为中心的“县域影像中心”，深度融合县域内影像资源，将分散的影像诊断医师以影像云平台的形式集中化和规范化，不受工作地点位置限制，重构人员配置，极大的提高诊断的工作质量和工作效率。数据存储的安全可靠 传统影像系统建设模式，存在扩容实施难度高，中后期读写性能无法保证的问题。在本次项目采用云存储架构，实现资源的高度共享，构建基于云技术和分布式的数据存储和传输平台。在实际应用场景中，1年内的数据属重调阅任务，依托超融合基础架构，通过缓存加速、多节点、多副本技术、快照技术等元素，保证高并发、低延时的数据属性和访问需求。多中心和云存储平台形成“两地三中心”容灾备份机制，有效保障系统的可用性和完整性，冷数据的云端备份方式满足随时的弹性扩展需求。推进医共体内的多学科协作（MDT）发展 随着现代医学的发展进步，医生对患者疾病诊治往往需要多学科协作进行，而医学影像对治疗病情评估、手术方案制定和康复程度预测有着重要作用。但相较于检验、病历、医嘱等结构化的数据传输和集成，影像数据涉及的DICOM图像、视频和非结构化数据等如何精准有效的提取、展示及后处理往往成为区域MDT开展的数据痛点。区域影像云系统的应用，可以随时随地通过不同终端设备查看基于患者主索引的历史影像信息，实现医疗机构间的无缝对接，为构建MDT的有效开展承载了良好的数据基础。
结论
贺兰县影像云系统的建设与应用，不仅有效整合县域内的医疗影像资源，一次建设、统一对接、资源共享，避免了软件重复投资和建设，同时医共体成员单位可以通过数据流通促进上下级转诊和业务数据的互联互通，真正意义上实现医疗成本的节约。在一定程度上也解决了医疗机构内影像资料管理方面的难题，实现了对患者影像病历资源的永久保存和存储管理效率的提高。而对于患者来说，区域影像系统的应用，患者一方面可以享受和获取更加的方便和快速的医疗服务和医疗结果，同时在构建双向转诊、检查检验报告互认和数据调取方面有着巨大的便利和优势。


【引用本文：高彭彭.宁夏贺兰县人民医院信息中心[J]. 中国数字医学,2021,16(10)117-120.】

来源：https://www.toutiao.com/article/7150********3334029
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