影像之海,破浪前行——成都中醫藥大學附屬醫院(四川省中醫醫院)的影像存儲革新之路
?醫院概況
成都中醫藥大學附屬醫院(四川省中醫醫院),自1957年創建以來,便承載著傳承與發展中醫藥事業的重任。作為新中國最早成立的四所高等中醫藥院校附屬醫院之一,它不僅是國家“雙一流”學科建設高校附屬的三級甲等中醫院,更是中醫藥領域的璀璨明珠。醫院擁有高達3000張的編制床位,年門急診服務量突破370萬人次,住院量亦達到約9萬人次,彰顯出其強大的醫療服務能力和廣泛的社會影響力。
隨著 科技 的發展與政策推動,成都中醫藥大學附屬醫院(四川省中醫醫院)的影像科,正經歷著一場前所未有的創新變革。為了提升醫院診療水平,四川省中醫醫院引進了大量高端醫療設備,如聯影320排640層高端CT等,以及正在籌建的腫瘤放療中心,讓影像的世界更加清晰,這也為患者診療的速度與準確度帶來大幅提升。
影像海洋的“暗礁”日益凸顯
然而,機遇與挑戰總是并行而至。這片由無數X光、CT、MRI交織成的“生命圖譜”海洋越來越廣袤,其風險的暗礁也日益凸顯。伴隨著每天產生海量的醫療影像數據,醫院在影像存儲和管理方面面臨重重壓力:
基礎設施面臨擴容困境: 醫院現有PACS系統采用的服務器+集中式存儲架構已顯疲態。一方面,醫療數據要求永久保存,醫院每年卻以超130%的數據增長速度,導致數據存儲壓力陡然增長;另一方面,停產設備的不可擴容性導致數據遷移過程中產生嚴重的業務連續性風險。
智能應用存在明顯斷層 : 醫院老版PACS系統存在雙重智能化缺陷,技術層面,基于圖片格式的數據導出機制阻礙了跨機構診療協作,導致患者需重復檢查;功能層面,AI接口的缺失使自動質控、三維重建等先進功能難以落地。由此產生了達18%的重復檢查率,也造成了醫療資源的浪費。
閱片體驗越來越差: 值得注意的是,醫院近三年數據增長呈現加速趨勢:2023年新增36TB,2024年達50TB,預計2025年將突破65TB。面對持續增長的數據,醫院數據中心面臨兩大關鍵挑戰:一是本地磁盤高性能存儲容量即將達到瓶頸,二是數據命中率呈現下降趨勢(預計年降幅約15%),導致醫生閱片體驗越來越差。
這些無形的壁壘與枷鎖,成了中醫藥大學附屬醫院(四川省中醫醫院)駛向未來智慧醫院航程上無法回避的逆流,唯有革新方能揚帆致遠,于是醫院不再滿足于修修補補,而是將目光投向了更能保障長遠發展的創新影像平臺智能分布式存儲。
破局之光:三把鑰匙,開啟智慧存儲之海
成都中醫藥大學附屬醫院(四川省中醫醫院)攜手深信服,將原有PACS系統與集中式存儲架構升級成影像平臺和分布式存儲架構,突破存儲與算力天花板,打通臨床協作壁壘,更大程度釋放了智能數據價值。醫院在影像存儲落地實踐中,始終緊握著三把關鍵鑰匙。
1.“效能與成本”的平衡之匙
如何在支撐海量微小影像文件(如切片)高速流轉、頂住訪問洪峰的同時,讓高昂的成本曲線變得平緩?分布式存儲的并行處理與靈活擴展,讓高性能與低成本不再是天塹。
醫院選用深信服分布式存儲,配置NVMe SSD高速緩存技術。該技術利用高性能NVMe固態硬盤作為高性能層,加速分布式存儲系統的數據訪問。其關鍵技術點包含了分層緩存機制、RDMA支持、一致性保障及持久化等能力。通過這些技術的綜合運用,醫院實現了IOPS和吞吐量的大幅提升,為云計算、AI訓練等高性能場景提供了堅實的存儲基礎,從而降低整體TCO。
在應用實踐過程中,醫院分布式存儲系統的NVMe SSD性能層已高效承載43.24TB臨床熱數據。性能層展現出優異的業務支撐能力,針對2024年新增的50TB醫療數據,可確保10個月內熱數據的快速調取,使平均訪問時延降低62%。
面對每年15TB持續增長的數據壓力,醫院采取分級擴容策略:短期內可通過橫向擴展集群內高性能節點實現容量提升;中長期規劃構建獨立的NVMe SSD高性能集群,實現跨集群的熱溫數據智能分層管理,該方案可使系統吞吐量提升3倍以上,同時降低單位存儲成本28%。
此外,根據存量數據統計分析,醫院新建的影像平臺系統中的醫學影像數據總量達 81TB,包含 1.78 億個文件,呈現典型的 “大規模小文件” 特征(單文件多為 KB 級)。此類數據結構導致數據寫放大問題突出,造成顯著的存儲空間浪費。針對上述小文件的問題,分布式存儲的小文件合并技術,能夠通過智能排序整理、再聚合后追加寫入容量層,有效解決了小文件存儲過程中的性能損耗和空間浪費問題。
2.? “時間與永恒”的 數據 守護之匙
如何讓珍貴的生命數據跨越設備迭代的周期,實現數十年甚至更久的“無憂”存儲?分布式存儲的架構韌性,確保了數據在設備更迭、容量增長時,始終能平滑擴展遷移。
分布式軟件定義存儲(SDS)通過解耦軟件與硬件,使硬件具有無關性、在線擴容能力及無縫數據遷移能力,且可平滑過度到全信創芯片架構等特點,因此醫院不必擔憂后續硬件停產、數據遷移等問題。
SDS的硬件無關性支持異構服務器/磁盤的橫向擴展,單集群可混合使用不同代、不同架構的芯片硬件;在線擴容能力使醫院在新增節點時能夠自動平衡數據分布,提升存儲池利用率30%以上;無縫數據遷移采用一致性哈希算法,確保硬件更換時僅需遷移局部數據(通常<5%),從而實現業務零感知。這些特點共同構成了醫院數據長期存儲的堅實保障。
3.? “兼容與生長”的開放 發展 之匙
如何讓存儲系統既能穩穩托起AI大模型訓練所需的“數據洪峰吞吐”,又能靈活響應三維重建等對多訪問協議的渴求?分布式存儲的開放兼容與無限擴展潛力,正是醫院未來業務疆域不斷生長的堅實土壤。
軟件定義的分布式存儲將憑借其靈活的架構設計,支持包括NFS、SMB、FTP、iSCSI、S3、HDFS等在內的多樣化存儲協議,無縫對接醫院HIS/PACS/EMR等核心業務系統。
同時,國產的并行文件系統全閃存儲,其橫向擴展能力將為醫院提供EB級存儲空間和百萬級IOPS吞吐,滿足AI輔助診斷對高并發影像調閱(如CT/MRI的毫秒級響應)、基因測序數據的低延遲分析等未來場景需求。在精準醫療領域,通過內置的數據生命周期管理功能,醫院可對基因組學數據實現智能分層存儲——熱數據存放于全閃存層,保障能夠實時分析性能;冷數據自動歸檔至對象存儲。
成都中醫藥大學附屬醫院(四川省中醫醫院)影像科的這場存儲革新,遠非一次簡單的技術升級,它是一次打破信息桎梏、釋放數據潛能、擁抱智能未來的深刻蛻變。當分布式存儲的星網串聯起曾經的數據孤島,醫院便真正打通了臨床協作的“任督二脈”,釋放了蘊藏在每一幀影像中的“智慧原力”。