PACS系统建设方案设计书模板

...wd......wd......wd...PACS系统技术方案SHAPE2012年1月目录第一章公司介绍5第二章XXX医院PACS-MIIS工程需求分析6第一节、XX市XXXX医院简介6第二节、设备情况及建设需求7一、医院准备接入PACS网络的设备情况7二、总体建设需求9第三节、XX市XXXX医院PACS-MIIS系统设计原那么9一、标准性原那么〔建设PACS考虑的首要因素〕9二、实用性原那么〔应用优先，为临床和病人服务〕10三、经济性原那么〔保护医院投资，物有所值〕10四、整体性原那么〔整体考虑，分期分批〕10五、科学性原那么〔采用先进的服务器存储架构，安全应急设计〕10六、扩展性原那么〔应用和技术在不断进步，要求可持续性开展〕10七、安全可靠性〔是业务不连续运行的重要保障〕10第三章XXX医院PACS-MIIS解决方案概述11第一节、系统总体设计目标11第二节、XXX医院PACS-MIIS总体建设规划13第四章XX市XXXX医院PACS-MIIS技术实现方案15第一节、医疗设备影像获取方案15一、DICOM设备的连接15二、非DICOM设备的连接15第二节、服务器分级体系架构16一、FULL-PACS负载压力分析16二、服务器和存储系统面临的问题与挑战16三、服务器分级体系架构的组成17四、服务器分级体系架构的优势和特点19第三节、存储归档解决方案19第四节、影像和数据访问解决方案20一、数据流分析20二、数据一致性的保障措施21三、全面的影像预取方案21第五节、网络建设方案24一、网络流量分析计算24二、网络面临的问题与挑战24三、FULL-PACS网络负载解决策略25四、对医院网络规划的建议26第六节、胶片输出及管理解决方案〔杜绝人情片及漏费〕27第七节、FULL-PACS与HIS的融合方案29一、PACS/RIS与HIS融合方案概述30二、融合解决方案31三、XX市XXXX医院(西院)HIS系统与PACS融合解决方案32四、接口定义33五、PACS与HIS融合以后的检查工作流程图34第八节、XXX医院东西两院连接方案35第九节、教学会诊中心解决方案35第十节、PACS排队叫号解决方案〔可应用到各影像科室〕35第十一节、系统容灾解决方案36一、概述36二、处理流程37三、方案介绍37第五章FULL-PACS功能介绍42第一节、FULPACS应用体系模块42第二节、服务器及影像归档系统43一、Archiev归档服务器系统43二、PACS前置服务器系统45三、PACSWeb服务器46四、RIS服务器46五、PACS数据存储/备份系统47第三节、放射科工作站软件功能介绍48一、RIS预约登记工作站48二、EBMUnisight影像浏览工作站49三、RIS诊断报告工作站50四、EBMUniReport统计管理工作站51五、EBMUniGataeDICOM网关工作站52六、临床医生工作站53七、RIS控制台工作站54第四节、内窥镜网络信息管理系统功能介绍54系统功能列表54第五节、病理科网络信息管理系统功能介绍56一、软件系统特点概述56二、病理科信息管理系统组件功能详细介绍57第六章科室业务管理61第一节、放射科业务流程的优化61第二节、应急措施62第三节、科室管理62一、质量管理62二、绩效管理63三、费用管理63第四节、权限管理63一、安全审计机制63二、用户权限管理64第七章XXX医院(西院)PACS-MIIS硬件方案65第一节、网络拓朴图65第二节、主服务器选型方案65第三节、刀片服务器选型方案68第四节、存储选型方案81一、SAN存储体系81二、存储系统设计83第五节、备份实现方案85一、备份软件选型原那么86二、备份存储产品介绍87三、备份软件产品介绍92四、备份策略与备份／恢复流程的制定94五、备份设备清单96第六节、工作站及医用专业显示器方案97一、工作站选型97二、医用专业显示器选型98第八章XXX医院(西院)工程实施方案99第一节、XX市XXXX医院(西院)FULL-PACS工程的组织形式100第二节、工程团队组织构造图100第三节、工程方案101第四节、工程过程管理102一、工程实施概要102二、准备阶段102三、工程启动阶段102四、工程实施阶段103五、验收阶段105六、售后服务阶段105第五节、工程质量管理107一、产品质量控制107二、第三方硬件产品质量控制108第六节、工程培训方案110一、培训方案110第九章XX市XXXX医院(西院)售后服务承诺112第一节、XX市XXXX医院(西院)FULL-PACS工程售后服务目标112第二节、售后保修期条款112一、保修承诺112二、免保条款说明112三、保修期以外服务条款113四、签订保外维修合同后用户享受以下服务113公司介绍一、成立时间XX市DDDDD医学信息系统成立于1999年11月，是XX市市高新技术企业。公司主要从事PACS〔PictureArchivingandCommunicationSystems，即医学影像存储与通讯系统〕的研发、推广和技术服务，致力于在中国进展数字化医学信息和医学影像系统的技术研发、集成、推广和技术服务，为中国医院提供与世界科技同步的完整数字化医院解决方案。二、核心技术公司的核心技术是按照国际数字医学影像与通讯标准DICOM3.0〔DigitalImagingandCommunicationsinMedicine〕成功开发了具有自主知识产权的PACS系列软件UniSight数位医疗影像系统软件、UniRISC放射科信息管理系统软件、UniServerDICOM影像服务软件、UniGateDICOM网关等PACS系列产品。三、技术水平与认证其中UniSight软件经评定目前处于国际先进、国内领先水平，并已经获得多项荣誉和证书。目前该软件的英文版已经通过美国的FDA标准,是全球第一个通过该标准并属于中国人自主知识产权的PACS软件，并被XX市市高新技术成果转化办认定为XX市市高新技术转化工程。2003年6月UniSight软件通过中国SFDA(国家食品药品监视管理局)认证。公司于2001年11月、2002年12月和2003年12月在美国芝加哥召开的第87、88、89届北美放射学会上进展了成功的展示。卫生部设备专家组专家考察团和XX市放射专家考察团等都给予了高度评价。四、技术力量公司总部位于XX市市长宁信息园区，下设北京、广州、大连、沈阳、新疆、武汉、山东、包头等办事处，拥有员工近130人，其中高素质的软、硬件工程师占50％左右，均承受过严格的系统培训，具有丰富的实践经历，并以精湛的技术和周到的服务受到广阔客户的一致好评。他们在软件研发及硬件安装和维护上有卓越的能力和丰富的经历，足以保证为不断增加的客户提供最优质、最满意的服务。经专业技术培训并具有销售经历的销售工程师占40％，保障公司的营销业绩。五、国际合作公司注重与国际优秀同行加强合作，与柯达〔香港〕、惠普〔中国〕有限公司、比利时巴可公司等建设长期的合作伙伴关系，共同为开拓中国医学影像市场而不懈努力。六、质量管理在技术领先的同时，公司已于2001年8月通过ISO9001：2000认证，加强了质量管理。公司始终把产品和服务质量摆在工作的首位。XX市DDDDD医学信息系统将通过自身的不断努力，力争成为国际同行业处于领先地位的企业，为中华民族争光。七、公司目标：我们要成为中国医学信息和医学影像行业中技术和服务的佼佼者。八、公司宗旨：创新为源，诚信为本。XXX医院PACS-MIIS工程需求分析XX市XXXX医院简介XX市XXXX医院是一所沪上的百年老院，位列XX市十大综合医院之一。医院被国家中医药管理局首批认定为三级甲等中医院、全国示范中医院。医院拥有东西二部，核定床位1200张，开放床位1320张。2008年全院门急诊人次为163万左右，出院病人数为2.8万左右，平均住院天数15天，病床使用率95%以上。医院中医特色显著，优势突出，现有中医肝病科、中医肾病科、中医骨伤科、中医脾胃科、中医急诊科等7个国家级重点学科、4个XX市市重点学科、7个XX市市中医特色专科，并拥有全国中药制剂剂型改革研究中心和国际标准的Ⅰ期临床药物试验基地。医院开设的70余个专病专科各具特色优势，独树一帜，享誉全国。近年来，医院还相继成立了“名医诊疗中心〞、“传统诊疗中心〞、“治未病中心〞等，努力探索和加强中医内涵建设。医院医疗设施齐全，配备有1.5T双梯度核磁共振、16排螺旋CT、全数字X光摄片机、数字血管造影机、基因芯片扫描仪、发光免疫分析仪、全自动模块式生化仪、荧光定量PCR检测仪、数字化电子胃肠镜、血液透析仪、高压氧舱等大型医疗设备。医院设有属XX市市中医药研究院的研究所3个、临床研究室14个，经国家中医药管理局确定的中医药科研三级实验室3个、二级和一级实验室8个。自1995年以来，承担各级科研课题1107项，其中部级、国家级课题270项。医院从“六·五〞起连续承担了国家科委攻关工程的研究，其中“十·五〞攻关工程2项、国家自然基金工程10项，医院获得科技成果奖150项，其中部级、国家级科技进步奖58项，专利3项。XXX医院〔东部〕已经建设完成PACS/MIIS系统。设备情况及建设需求医院准备接入PACS网络的设备情况DICOM影像设备项次设备名称厂牌/型号DICOM每日检查量StorageSCUWorklistSCU116排计算机断层成像系统Philips\Brillance有有50人，30幅/人2数字胃肠造影GE\PrestigeVH有3人，20幅/人3数字化X线成像系统SIEMENS\Axiom有有150人，2幅/人4计算机X线成像系统AGFA\CL-85有有20人5C型臂血管造影Philips\BVPulscra664排计算机断层成像系统〔正在采购中〕7彩色多普勒超声诊断仪GE\LOGIQ5有〔未开通〕有〔未开通〕65人，2幅/人8彩色多普勒超声诊断仪GE\Voluson730有〔未开通〕有〔未开通〕65人，2幅/人9彩色多普勒超声诊断仪GE\LOGIQP5有〔未开通〕有〔未开通〕65人，2幅/人10彩色多普勒超声诊断仪ACVSON\512有有65人，2幅/人11彩色多普勒超声诊断仪Philips\HDI5000有〔未开通〕有〔未开通〕75人，2幅/人12彩色多普勒超声诊断仪HP\550065人，2幅/人13经颅多普勒超声诊断仪DIMED\INTRA2人，2幅/人14数字化X线成像系统〔正在采购中〕15X射线断层扫描系统〔正在采购中〕16彩色多普勒超声诊断仪〔正在采购中〕17内镜成像系统〔正在采购中〕非DICOM影像设备项次设备名称厂牌/型号备注1电子胃镜Pentax\epk-70015人，15张/人2电子全结肠镜Olympus\CLV-U4015人，15张/人3摄像显微镜Olympus\BX607人4摄像显微镜Olympus\BX418人5摄像显微镜Olympus\CX408人6腹腔镜〔正在采购中〕7血细胞显微镜摄像系统〔正在采购中〕影像设备实际数据量估算XX市市XXX医院病人量影像数据量〔人〕〔个〕〔MB〕每天每病人原始无损压缩DICOM设备16排计算机断层成像系统5030780312数字胃肠造影320121.2048.48数字化X线成像系统15025159.252579.63计算机X线成像系统202687.9384.95C型臂血管造影64排计算机断层成像系统多普勒超声40021028.4514非DICOM设备电子胃镜1515202.2580.90电子全结肠镜1515202.2580.90摄像显微镜合计〔MB〕/每工作日8181.254000.86合计〔GB〕/每月〔25工作日〕199.7397.67合计〔TB〕/每年〔300工作日〕2.341.14总体建设需求XXX医院院级临床医学影像系统的建设目的在于：构建XXX医院〔西部〕符合国际标准/标准及国情和院情的图像存储和通讯系统〔PACS〕及医学影像信息系统〔MIIS〕,为医院全面数字化、信息化奠定根基；构建XXX医院〔西部〕医学影像信息无胶片化、无纸化及自动化运行及管理；构建各个影像学科图像及文本信息整合，实现在统一ID、统一界面及统一索引下涵盖医疗、教学和科研信息的“电子医学图像档案〞(EMIR)管理；以DICOM、HL7等国际标准为根基，利用IHE定义的技术框架，实现PACS/MIIS/HIS〔CIS〕的跨系统通讯，实现影像学科与临床学科的信息共享以及EMIR与EMR/EPR集成；与XXX医院〔东部〕PACS/MIIS系统相互通信，实现两院之间的信息同步和信息共享；实现远程网上实时会诊、检查预约等信息服务；为医院PACS/MIIS与医联中心提供医学影像信息互联、互操作的应用根基；与XXX医院〔东部〕进展异地相互容灾备份，保障两地的数据安全；XX市XXXX医院PACS-MIIS系统设计原那么根据XX市XXXX医院的总体要求以及PACS自身的规律性，并充分考虑到PACS系统的工作流程及数据构造特征，我们在设计XXX医院PACS时，将遵循下述设计原那么：标准性原那么〔建设PACS考虑的首要因素〕系统遵循DIOCM3.0国际标准，并符合卫生部?医院信息系统基本功能标准?要求，同时按照ISO9001国际质量管理体系进展开发与系统实施。按照IHE的建议进展流程设计。实用性原那么〔应用优先，为临床和病人服务〕PACS能够充分满足放射科的业务需求与应用，并满足临床应用、教学、会诊和科研的需要，快速、准确、实时地提供有效的医学影像以及诊断等综合信息，满足XXX医院本地化要求，增强PACS系统的实用性。经济性原那么〔保护医院投资，物有所值〕充分利用XXX医院现有根基设施、设备和信息技术资源，保护医院原有投资，同时全面考虑系统升级时对现有设施的利用，保证用户在系统中的投资及实现其价值的最优化。整体性原那么〔整体考虑，分期分批〕遵循硬件、系统软件、应用软件及用户界面的整体设计部署原那么，全面表达PACS系统功能，实现医学影像信息全院共享。在系统设计过程中遵循整体规划，分步实施，防止形成新的信息孤岛。科学性原那么〔采用先进的服务器存储架构，安全应急设计〕采用成熟的、先进的、开放的及符合国际标准的系统构造、计算机技术、存储技术和网络技术，并遵循PACS建设的一般规律，以保证系统具有国际先进水平。扩展性原那么〔应用和技术在不断进步，要求可持续性开展〕充分考虑到医院未来开展后续所产生的可能需求，在不改变总体设计构造的前提下，医院新的需求可顺畅进入系统。可扩展局部包括服务器以及存储系统，未来新购置设备接入PACS，各应用工作站的扩展，预留的数据接口保障软件系统的融合等等。安全可靠性〔是业务不连续运行的重要保障〕在系统架构中,充分考虑到系统运行的安全和稳定性，考虑防病毒、大数据量压力、系统安全应急解决方案，保证业务7*24小时连续运行。XXX医院PACS-MIIS解决方案概述XXX医院PACS-MIIS系统总体解决方案的目标是通过PACS工程建设，实现整个医院影像诊疗过程数字化、网络化、无胶片化；优化医院业务流程，提高工作效率及诊疗质量，更好的的表达“以病人中心〞服务宗旨。系统总体设计目标结合XXX医院对数字化医院的整体规划，以建设企业级PACS系统为总目标，通过总体规划、分步实施，建设既遵从国际及行业标准，同时又符合医院实际情况的数字化影像系统，以优化现有医院业务流程、提高工作效率，改善医疗服务质量为核心指导思想，为最终实现数字化医院打下良好根基。通过实施FULL-PACS工程，除了大量节省胶片的使用费用之外，还将为医院工作带来如下的收益和变化：1．实现医院影像诊疗过程效率提高50%～300%，为医院创造良好的社会效应和经济效益：工作方式从原来的“单兵全能〞模式转为“集团网络〞模式，分工协作的“流水〞模式成倍提高工作效率影像传递从原来的“胶片输出传递〞模式转为“数字网络传递〞模式，实现瞬时传递患者数字影像患者影像查找从原来的“片库手工查询〞模式转为“准确比对查询〞模式，实现15秒内调阅数字比照影像诊断报告输出从原来的“手工重复〞模式转为“电子模版〞模式会诊模式从原来的“专家集中〞模式转为“远程会诊〞、“电子会诊〞模式临床医生查看放射科报告从原来的“人工传递〞模式转为“一键调阅〞瞬时查看模式2．实现医院影像数据及相关信息长期的可靠存储与科学有效管理，使其能更好的应用到医院的诊断、科研、教学等实际工作中：一期实现全部影像数据及诊断数据一年在线存储，未来可平滑升级存储调阅患者在线静态影像数据时间〔第一幅任何图像〕≤2秒调阅患者归档静态影像数据时间〔第一幅任何图像〕≤15秒系统一年内系统宕机不超过一次，故障恢复时间≤4小时3．实现医院影像诊断过程中各类信息的全面科学管理，提高医院管理效率及管理水平：查询三年内的患者诊断信息时间≤5秒查询超过三年的患者诊断信息时间≤7秒统计三年内的诊疗信息时间≤15秒统计超过三年的诊疗信息时间≤30秒生成统计报表时间≤5秒4．通过完善的系统接口功能，实现与医院HIS进展无缝连接，实现医院信息系统、工作流程的高效整合：检查申请单从原来的“人工传递〞模式转为“一键调阅〞瞬时查看模式临床医生查看放射科报告从原来的“人工传递〞模式转为“一键调阅〞瞬时查看模式临床医生查看放射科影像从原来的“胶片输出传递〞模式转为“数字网络传递〞模式临床医生调阅放射科在线静态影像数据时间〔第一幅任何图像〕≤3秒临床医生调阅放射科归档静态影像数据时间〔第一幅任何图像〕≤15秒XXX医院PACS-MIIS总体建设规划实施医院影像设备的初步整合，建设标准的影像资料、病人资料存储管理系统，为实施全院级影像系统奠定根基。连接医院放射科现有主要影像设备，实现非DICOM接口设备的影像标准化，实现全院影像资料标准化存储与管理；以SAN存储架构为中心，建设PACS服务器集群和大容量集中存储系统，并可平滑扩容，所有数据按照国家相应法律法规进展长期备份保存，提供多级〔前置/在线/归档〕数据安全体系保障；建设系统备份机制及应急措施，系统出现故障时可实时切换，保证不因PACS故障使医院工作受到影响；建设数据的备份及容错系统，提供数据转移、恢复措施；优化放射科室内部工作流程，充分利用网络传输功能，减少检查诊断过程的人工环节，系统流程可根据需要进展设定或修改；通过与HIS融合，实现患者检查申请、收费确认、预约管理、诊断结果反响等关联业务流程的自动进展，提高工作效率并减少人工操作可能出现的错误；在系统内部建设统一全面的用户权限管理；实现诊断报告模版化、标准化，报告集中管理打印；提供多种影像调阅模式，实现放射科、门诊、住院及局部相关科室的影像快速调阅，可提供各种影像后处理功能以提高质量诊断；实现影像检查质量控制管理和诊断报告质量控制管理；实现科室内各种信息全面、实时、客观统计管理，提供数据分析统计功能并可作为量化管理与绩效考核的考评依据，系统可提供流程评估分析功能；实现临床科室影像调阅和报告阅读；连接超声科、内窥镜科、核医学科、病理科等影像科室，实现全院范围内的标准化数字化影像系统；建设科研，教学服务系统以及会诊中心；对医院整个影像检查、诊断、治疗流程进展优化，如：申请电子化，建设完整统一的影像信息管理系统；实现医院内部影像资料及相关信息的统一存储管理，数据共享；实现与HIS系统及电子病历系统的进一步融合；连接医院相关科室，重点科室以C/S模式，其它科室以Web方式进展影像的快速调阅，实现影像诊疗的无胶片化、无纸化作业；建设整个医院PACS系统的系统安全机制，主系统出现故障进可快速切换；实现数据的容错、容灾及安全备份，在线数据系统出现灾难性故障时，可提供及时、准确的数据恢复。XX市XXXX医院PACS-MIIS技术实现方案医疗设备影像获取方案DICOM设备的连接对于医院影像中心的CT、MR、CR、DR等支持DICOMStorageSCU的设备，可通过在设备上设定DICOM3.0技术参数〔例如：AETitle，IPAddress，PortNO.等信息〕直接接入PACS系统，将其影像传输至服务器及存储系统进展集中存储管理。通过DICOMStorage方式可获取原始的影像数据，可保证影像及相关信息的完整性。非DICOM设备的连接对于医院影像中心的非DICOM设备〔超声、内窥镜等〕，使用PacsGateDICOM网关进展影像采集，PacsGate将采集的影像转换为标准DICOM影像并与病人信息进展整合后归档到PACS服务器。只要采集设备采集分辨率高于原始图像分辨率，就可保证获取图像在诊断过程中的质量要求。服务器分级体系架构PACS与HIS相比，一个突出的不同是需要具备处理海量数据的能力，如果没有合理的服务器、存储系统、数据分布、访问策略规划，整个医院的网络系统都会承受巨大的压力，甚至会引起系统阻塞瘫痪。FULL-PACS负载压力分析由上图可以看出服务器负载压力主要来源于各个影像科室，临床影像调阅和未来的数据增长。通过对XX市XXXX医院(西院)连接设备分析，我们得出如下影像数据量：根据医院目前接入设备及数据量计算，XX市XXXX医院(西院)每天产生的数据量约8.2G，按在线时间一年计算，数据量约为4T。因此影像数据存储设计：在线磁盘阵列存储，10块500GSATA硬盘，采用RAID5方式，数据容量设计为4.5T；即可满足目前医院业务需求，并能适应未来数字化设备的增加并留有一定的余量。按照XX市XXXX医院(西院)业务量平均每年递增20%的保守估计，五年后负载压力为当前的服务器和存储系统面临的问题与挑战面对业务量和负载压力的迅速增长，FULL-PACS服务器的体系构造设计需要考虑以下问题：如何设计一个高度可用的系统体系构造，来防止因单台服务器或它所运行的软件出现故障而导致的服务丧失方案内的服务器停机时间〔如进展软件升级〕如何不影响系统的可用性在保持可承受的性能级别的同时，如何设计一个可适应负载变化的、可伸缩的系统体系构造既满足现在，又满足未来开展的要求是否选择无止境的硬件升级如果架构不合理，是否需要重新部署如何控制管理维护成本，复杂度服务器分级体系架构的组成的服务器分级体系架构即可解决以上问题。整个服务器集群系统包含两台中心服务器〔构成双机热备份〕、一套临床服务器、多套科室〔病理科、超声内窥镜科〕前置服务器，系统的逻辑示意图如下：各个子系统的目的与作用如下：1．中心服务器系统ArchievPACS中心服务器系统是FULL-PACS系统的核心，系统基于Windows平台运行，部署FULL-PACS中心数据库、RIS服务模块及PACS中心服务模块，负责对各个前置服务器发送来的影像进展自动归档存储，进展全局影像数据库管理，系统网络通信管理；提供全部RIS/超声/内镜/病理系统的文本信息存储及检索服务，提供全部影像数据的存储和检索服务，提供长期历史影像数据的访问服务；在接收到来自各个检查科室前置服务器转发来的数据后，负责向临床服务器发送影像及报告数据；当各个子网的图像访问终端试图调阅图像时，中心服务器负责返回给调阅者指定影像信息存储的具体位置；当某个前置服务器出现故障时，中心服务器负责顶替前置服务器工作以保持医院业务的连续性。2．前置服务器系统〔超声科、内窥镜科、病理科等检查科室服务器〕PACS前置服务器部署在各个检查子网上，部署PACS分中心服务模块，主要负责向PACS中心服务器转发设备发来的原始图像，同时向子网终端客户提供近期图像访问服务以减轻主服务器访问压力，进展系统负载均衡，形成多级访问机制，提高系统安全性、稳定性、可靠性和访问速度。PACS前置服务器可配合ArchievPACS中心服务器组成负载均衡集群，解决前端〔各影像科室〕应用压力和负载压力，并额外提供多一级的本地应用安全保障。3．临床服务器系统PACS临床服务器部署在各个临床科室子网上，部署PACS分中心服务模块，主要负责向对影像质量和处理功能要求较高的临床终端客户提供病人原始图像及文字报告访问服务以减轻主服务器访问压力，进展系统负载均衡，形成多级访问机制，提高系统安全性、稳定性、可靠性和访问速度。PACS临床服务器可参加到ArchievPACS中心服务器集群系统中，解决前端应用压力和负载压力，并额外提供多一级的本地应用安全保障。4．Web服务器系统PACSWeb服务器系统可以架设在临床服务器硬件上，部署PACSWeb服务模块，主要负责向对图像要求一般的临床终端客户或配置较低的临床终端客户提供病人原始或压缩图像及文字报告访问服务，客户端以浏览器方式运行，不须安装任何软件，对硬件要求较低，易于部署和快速实施，后台系统通过数据库实体化视图方式保持与中心服务器的数据同步，可以到达减轻主服务器访问压力，形成多级访问机制，提高系统安全性、稳定性、可靠性和访问速度的目的。5．数据备份管理系统数据备份管理系统由系统管理工作站和近线磁盘阵列组成，物理上位于SAN内部，通过与存储藏份管理软件的结合，负责完成数据库备份、图像文件备份、存储规划、系统监控、数据复原等功能；能对数据库进展自动备份，备份任务统一管理，备份时间放在业务量较小的夜间进展，不影响系统正常业务；服务器分级体系架构的优势和特点由PACS主服务器进展“系统调度〞，巧妙的进展系统负载均衡；可以灵活增加前置服务器以应对负载的增加和科室的扩大；多一级安全保障，提供更高的可用性保障；无须担忧业务量爆炸式的增长管理维护成本易于控制没有应用前置服务器和应用前置服务器的负载压力比照分析〔评估〕服务器分级体系架构不但保证系统具有更高的可用性，而且非常适合总体规划、分步实施的信息系统建设模式。根据XX市XXXX医院(西院)的整体规划要求，FULL-PACS工程从大的方面分成两个阶段。如何保证从第一阶段顺利过渡到第二阶段，保护医院的投资，是一个非常关键的问题。存储归档解决方案PACS中的存储归档系统〔ArchivingManager〕不是简单的影像存储，还包括影像及其相关信息的定位、传送和存储规划等功能。FULL-PACS具备图像及相关信息的长期存储管理〔LTSM〕和短期存储管理〔STSM〕。存储系统中存储设备通常会分成三种角色：在线存储、近线存储、离线存储。通常将传输速率要求高或经常访问的数据存放在在线存储的设备上〔如SAN磁盘阵列〕，将不经常访问的数据存放在近线存储的设备上。在线〔On-Line〕存储，是指连接在计算机系统中可保持直接、实时、快速访问的存储设备。在线设备实际应用中通常选用光纤磁盘阵列。离线〔Off-Line〕存储，是指设备或介质平时不装载在计算机系统中，在存取数据时将设备或介质临时装载或连接到计算机系统，最典型的离线存储设备是磁带机。离线方式通常在访问速度上要低一些，但是因其可以随时更换存储介质，所以其存储容量没有实际限制。由于离线到在线的介质装载过程很长，所以离线存储一般用来存储那些不经常使用的冷数据。近线〔Near-Line〕存储介于在线存储和离线存储之间，近线存储可采用硬盘、数据流磁带、光盘作为存储介质，通常由SATA磁盘阵列、磁带库、光盘库和存储管理软件构成。根据对XX市XXXX医院(西院)目前数据量的分析，我们推荐三级存储解决方案〔前置/在线/归档〕供医院参考：影像和数据访问解决方案数据流分析在病人到放射科就诊的实际业务过程中，服务器集群系统的各个子系统相互协作，分别在病人检查、图像匹配、存储归档、医生调阅的各个环节上发挥作用。当病人在放射科进展登记后，影像设备即可通过访问所属前置服务器来取得RIS中存储的病人Worklist信息，并通过DicomMPPS服务将检查状态反响给前置服务器，前置服务器随之根据MPPS中的内容更改保存在中心服务器RIS系统中的病人检查状态；当病人完成检查，技师将图像发送给设备所属前置服务器后，前置服务器通过DicomStorageCommit服务对图像数目进展确认，并与RIS中保存的病人文本数据进展匹配，确保病人信息与图像信息的一致性；随后前置服务器对图像进展标记，并将图像压入图像归档队列；安装于各个前置服务器上的队列管理器实时监测图像归档队列，按照预定义规那么将队列中的图像送至接收者〔指中心服务器〕，并对归档过程进展监控，当发现归档失败时队列管理器可以自动按照预定义规那么处理错误〔一定时间后自动重试，屡次重试仍失败后记录报警日志，而后管理员可以选择手动重试或取消任务〕，以保证中心服务器和前置服务器之间数据的一致性；归档过程完成后，在医生点击“调图〞按钮以显示病人本次或历史影像时，所有的调阅请求均先提交给中心服务器调度管理程序，调度管理程序查阅中心数据库中保存的数据迁移记录〔图像是否已从前置服务器迁出或从中心服务器迁回〕，按照就近分配原那么指示客户端从前置服务器或中心服务器上取得所需图像，通常情况下的图像分配策略是，病人本次检查的各种图像〔一次检查可以包括不同类型、如既做CT又做超声或MR〕将从所做检查对应科室前置服务器上获得，病人历次检查的所有图像将从中心服务器〔无预约时〕或所属科室前置服务器上获得〔病人提前预约时〕。数据一致性的保障措施服务器集群系统实际上采用了一种集中+分级的混合型构造，综合了分布式系统网络负载均衡和集中式系统数据统一管理的优点，同时防止了分布式系统数据容易发生不一致和集中式系统所有终端直联服务器导致网络和中心节点负载过大的问题。在服务器分级体系架构中，通过以下两个策略保证了节点之间数据的一致性：首先所有用户可以访问的数据〔报告和图像〕索引只保存一份，均直接存储在中心服务器上，客户端直接与中心服务器进展交互，然后按照中心服务器的指示从集群内指定节点上〔通常是前置服务器〕取得所需数据，这样既可以保证不同前置服务器所属的终端客户均访问的是同一份数据，又可以保证因图像传输而产生的大量数据流均保持在科室服务器和所属工作站之间，大大节省了珍贵的中心网络带宽；其次所有可能导致在多个节点之间需要进展同步数据的更新操作〔如管理员手动修改了图像中的姓名，医生将对图像所作标注保存到服务器上等〕也直接由客户端向中心服务器提交，中心服务器收到数据更新请求后，首先按照操作内容更新本地影像数据，并修改中心数据库中相应数据记录以保证所有对已修改数据的访问请求均直接从中心服务器本地影像中获得响应，随后再将所作更新操作播送到集群中每个节点上，保证整个集群内部数据的一致性；即使因为网络故障等原因导致个别节点的更新操作不能进展，系统也可以日志方式通知管理员，同时由于更新操作涉及的图像均可以直接从中心服务器本地阵列中获得，该局部“脏〞数据用户永远也不可能访问到，从而确保了整个系统数据的统一。全面的影像预取方案由于XX市XXXX医院(西院)门诊量大，由此产生的业务数据量很大，为提高设备利用效率，优化系统设计，提高大业务量下的终端数据访问速度，设计以下影像预取方案。为实现影像预取，相关影像设备需支持DICOMMPPS(ModalityPerformedProcedureStep)，PACS归档服务器支持DICOMMPPS，其工作原理图示为：根据医院业务特点，将预取工作流程分为两大类，由HIS〔临床或门诊〕触发预取和由RIS〔放射科或影像科室〕触发预取，其基本原理和流程一样，只是触发对象不同：预取信息内容：预取的信息主要是患者的历史信息，主要包括：患者影像信息、患者检查信息、患者诊断信息、患者随访信息及其它信息〔如专家信息〕。预取触发事件：复诊患者，包括门诊患者与住院患者预取流程：如果复诊患者指定所预约的临床医生，那么预取过程是：检索患者历史信息，观察所有信息是否均在线，如果不在线，那么将所有数据逐级预取到中心服务器将数据〔包括影像、诊断信息、随访信息等历史信息〕预取到影像科室前置服务器从前置服务器推送到临床医生的工作站上临床医生下检查申请单之后，如果制定了放射科室诊断医生，那么数据从中心服务器推送到相应的放射科室诊断医生本地如果复诊患者未指定所预约的临床医生，那么预取过程是：检索患者历史信息，观察是否所有信息均在线，如果不在线，那么将将数据〔包括影像、诊断信息、随访信息等历史信息〕预取到前置服务器临床医生通过工作站直接访问前置服务器。网络建设方案网络流量分析计算XX市XXXX医院(西院)放射科每天影像检查数据量约为8.2GB，每年原始影像约为2.5TB。按照最保守的计算方法：每幅患者的影像通过网络归档至服务器一次每幅患者的影像通过网络被放射科医生调阅一次每幅患者的影像通过网络被临床医生调阅一次每天在网络中的数据量将高达：8.2(GB)╳3=24.6(GB)按照XX市XXXX医院(西院)业务量平均每年递增20%的保守估计，五年后网络数据流量为当前的2.5倍，预计每天在网络中的数据量将高达：24.6(GB)╳2.5=61.5(GB)网络面临的问题与挑战XX市XXXX医院(西院)网络访问和数据流具有以下特点：网络访问的突发性网络访问的集中性网络访问的临时性网络访问的不可连续性网络负载的平均流量计算〔网络总流量除以网络总使用时间，得出平均流量〕对于XX市XXXX医院(西院)毫无意义，因为网络访问的特点决定了不可能采用这种计算方法。譬如，大量的患者检查，传送影像只集中在上午上班四小时内的前两三个小时，下午只是进展报告书写等工作。由于100Mbps以太网络采用CSMA/CD〔CarrierSenseMultipleAccessWithCollisionDetection〕以太网协议，受CSMA/CD协议限制，其网络利用率一般为线路带宽的60%，也就是60Mbps，换算成字节那么只是7.5MBps。100Mbps╳60%/8=7.5MBps当采用100Mbps网络时，如果同时有两个或者两个以上的医生调阅一幅CR影像〔按10MB计算〕，根据CSMA/CD协议原理〔网络流量超过实际带宽〕，网络即会发生数据包访问冲突，导致网络使用效率下降〔网络拥挤〕，而且网络拥挤的情况会随着负载的增加更加严重。FULL-PACS网络负载解决策略1．利用服务器分级体系架构可以有效控制网络流量2．采用存储专用网络SAN，与IP数据网络独立将为XX市XXXX医院(西院)建设专用的存储区域网络SAN，它独立于IP网络，在存储网络中完成所有数据的归档/备份/迁移，并使IP网络性能不受到数据访问的影响，彻底实现归档/备份/迁移过程中的IP带宽为零消耗〔LAN-free〕。3．利用热备用路由协议〔HSRP〕和多群组备用路由协议〔MSRP〕，保障系统的高可用性4．利用PAgP〔端口聚合协议〕，主干链路采用Trunk，成倍提高带宽，并提供主干链路冗余5．FULL-PACS划分在独立的VLAN内〔参见上图〕6．放射科等PACS应用科室采用千兆到桌面对医院网络规划的建议网络系统是HIS/FULL-PACS应用的根基，我们根据XX市XXXX医院(西院)的实际应用要求以及数据网络的自身规律，并且充分考虑到保护医院投资和系统的可扩展性，提出影像网络系统应到达以下建设目标：网络设计以及综合布线系统采用国际上先进成熟的技术，使系统建设在一个高起点上，系统所采用的体系构造和选用的设备具有国际先进水平，具有开展潜力，处于上升趋势。系统的设计有一定的超前性，技术起点高，生命周期长。网络设计以及综合布线系统能够满足灵活应用的要求，计算机网络可方便的划分网段，利用交换机网管软件可以对网络内部资源动态地进展分配，无网断间路由障碍。PACS/RIS系统和需要接入的影像设备应在符合TCP/IP概念的同一网断内，IP地址由医院进展统一规划与分配。PACS/RIS和医院原有的HIS系统建议由三层交换机的路由进展连接。使用高带宽网络传输系统，满足海量数据传输要求，不仅现在而且在将来的一段时间内均能适应技术的不断开展，具有良好的可扩大和可升级性。主干网络到达千兆位速率〔主干网络是指：核心交换机和楼层交换机的网络连接，核心交换机和PACS/RIS服务器的网络连接〕。主干网络最好能够提供“链路捆绑〞，以提高网络实际吞吐率和网络冗余设计。终端独享千兆位速率，即PACS/RIS终端连接到楼层交换机的实际带宽应为独享的千兆位速率，以充分利用以太网效率，降低网络冲突。网络设计以及综合布线系统符合模块化构造的要求，应为PACS/RIS服务器以及各个应用终端〔包括影像设备〕预留RJ45网络接口。实现可管理的网络交换机及核心设备，网络机柜，配线架等辅助管理设备，使系统的管理、控制十分灵活，方便。使用先进的电源管理方案，确保系统的稳定。网络设计以及综合布线系统采取六类双绞线和光缆组成网络，提高网络的吞吐量。合理划分网段，利用网管软件减轻网络通信资源的开销。胶片输出及管理解决方案〔杜绝人情片及漏费〕对于支持DICOM3.0标准的激光相机可以直接接入PACS系统，可通过在设备上设定DICOM3.0技术参数〔例如：设备AETitle，IPAddress，PortNO.等信息〕直接接入PACS系统，该激光相机即可输出影像，实现统一的、集中的、可管理的网络胶片打印。FULL-PACS系统具有严格的用户权限管理制度，系统可以统一进展胶片和报告打印管理。支持DICOM3.0的激光相机接入到PACS网络中，可以进展统一的胶片输出。可以定制用户权限，指定只有授权的用户才可以进展胶片打印。经过授权的用户可以进展多模态、多分格的灵活分隔打印。灵活的打印标注自定义设置。打印服务器可以完成对胶片输出的管理以及统计。使用打印服务器后，影像被发送到打印服务器，打印服务器接收到影像，并加以管理。最后由打印服务器向激光发出打印胶片请求，由激光相机完成打印任务。流程如以以下列图所示：打印服务器可以实现以下功能：实现胶片打印机共享：医院的各个科室可以共享一台或多台胶片打印机。让用户实现对打印胶片任务的统一管理，提高医院的工作效率和资源使用率。可以对打印任务、打印队列、打印权限进展管理。可以对打印胶片数量，打印任务来源等进展统计和分析。为用户节省资金：胶片打印机在出厂前厂家设定好与打印机连接的设备个数和对应AE，如果增加连接设备那么需要另外收费。利用打印服务器，客户只需要一个连接就可以实现多台设备的连接并打印，从而节省资金。FULL-PACS与HIS的融合方案概述：公司拥有丰富的PACS/HIS系统融合经历，先后与多种HIS系统成功实现融合，由于国内HIS系统不是很标准，一般推荐采用中间件方式进展融合。XX市XXXX医院(西院)HIS/PACS融合分两期完成，一期完成放射科PACS与HIS系统的融合，二期实现功能科PACS系统与HIS系统的融合。PACS/RIS与HIS融合方案概述在PACS系统中，PACS/RIS与HIS的融合可通过三种方式实现：PACS/RIS与HIS直接进展数据库读取PACS/RIS与HIS通过第三方数据库〔中间件技术〕进展数据交换PACS/RIS与HIS系统以HL7标准方式进展通讯融合解决方案PACS/RIS做为整个医院信息系统系统的一局部，两者之间的连接从数据流程可分为两个局部，一是PACS/RIS从HIS中获取数据，二是PACS/RIS向HIS回填数据。根据目前HIS与PACS/RIS现状有开展趋势，从总体上我们提出两种解决方案：对于新开发的HIS与PACS/RIS，将采用标准的DICOM、HL7协议进展设计和实现。实现：在新开发的HIS、PACS中添加HL7的传输和消息解析模块。对于目前HIS与PACS/RIS连接的实施，采用数据库连接方式，并将接口进展模块化，对不同系统以插件〔中间件〕的方式提供。XX市XXXX医院(西院)HIS系统与PACS融合解决方案1、信息获取方案对于PACS/RIS从HIS中获取患者基本信息、检查申请单、收费信息等数据，实现方式有两种：PACS/RIS向HIS系统提供数据库接口，HIS系统完成登记、挂号、生成检查申请单之后，将上述信息填入PACS/RIS系统，PACS/RIS系统自动获取相应信息。HIS向PACS/RIS提供患者基本信息、检查申请单、收费信息等数据所在位置，并提供访问权限，PACS/RIS从HIS数据库中查询/获取相关信息，填入PACS/RIS系统。2、信息回填方案PACS/RIS系统向HIS系统回填患者检查完毕的诊断结果及影像在HIS终端工作站的调阅。RIS信息回填：更改HIS对应表中的检查状态以及填写检查方法、影像描述、诊断意见、疾病名称、报告医生、审核医生、报告时间等诊断信息。3、影像调阅方案嵌入模式，由HIS厂商在医生终端工作站提供影像调阅处理功能，遵从DICOM标准，在HIS系统内部建设病人诊断信息与影像的关联，直接从PACS影像存储服务器调阅影像。独立式终端工作站：在医生终端工作站上安装影像浏览软件，通过控件，从HIS模块以消息方式与影像模块关联，由影像工作站完成影像调阅及处理。WEB方式：从HIS终端工作站通过WEB方式单独查询调阅PACS/RIS中的病人相关信息及影像，与HIS等模块不发生关联。接口定义HIS—PACS系统互连接口定义了RIS/PACS系统与第三方HIS系统连接时双方可以互访的数据类型及实现方法，该接口分为HisToPacs和PacsToHis两类，前者由公司提供API接口函数供HIS系统访问PACS系统数据时使用，后者由HIS方面提供API接口函数供RIS/PACS系统访问HIS系统数据时使用，所有API接口函数均以WindowsDll的方式实现。PACS与HIS融合以后的检查工作流程图XXX医院东西两院连接方案我公司将根据医院的要求提供两院系统集成。实现方法参照上节与HIS集成方案。教学会诊中心解决方案放射科传统的会诊方式是大家围在观片灯周围，效率低，不方便。PACS上线后可以通过投影仪加会诊工作站方式进展，很方便地从服务器中调阅患者的影像及报告。读片诊断中心主要用于教学应用或者学术交流，所以对于影像的显示要求不是非常挑剔，而是要求众多人员都看到分析结果。所以，建议医院采用投影仪的方式进展教学中心建设。因为应用目的不同，所以投影仪应该选择亮度和比照度大，分辨率至少到达1024*768的投影仪。读片诊断中心配置如下：投影仪两套，组成双屏进展投影会诊教学会诊工作站一套。PACS排队叫号解决方案〔可应用到各影像科室〕自动排队叫号系统可与放射〔超声、内窥、病理〕预约登记系统及医院HIS系统相结合创立医院良好的就诊秩序。系统工作流程：患者在放射科〔超声、内窥镜、病理〕登记工作站〔PACS系统与HIS融合后，PACS系统自动获取HIS登记信息〕登记后，自动排队系统会将患者的登记信息自动排入相应的待检查队列〔预约优先〕。患者在待检区观看大屏幕上的待检信息及排队队列信息安坐等候。检查技师的呼叫终端上会自动显示患者的待检队列信息。检查技师按呼叫终端上的呼叫按钮时大屏幕上显示呼叫信息，同时语音呼叫患者到对应的检查室检查。患者到相应的检查室承受医疗检查。系统容灾解决方案概述PACS系统应急处置预案是指在PACS、HIS系统出现灾难性故障导致医院日常业务无法正常持续的情况下，系统管理或维护人员应采取的应急措施和系统恢复正常后所采取的复原步骤。其中，灾难性故障主要指：服务器系统宕机电源、交换机、磁盘阵列等核心部件发生硬件故障系统响应速度比正常情况有明显下降，严重影响医生工作由于某个服务器的故障，导致完整的正常工作流程无法完成各个工作站频繁出现错误，不能使用由于病毒或其他原因造成数据丧失其他原因或不可抗力造成的系统故障，如长时连续电、火灾等处理流程发生灾难性故障时，系统管理及维护人员应按照如下流程进展处置工作将故障情况通知工程维护人员工程维护人员根据故障情况选择一种或几种替代性应急方案指导系统管理人员进展修复尝试如果替代性应急方案在医院规定的响应时间内〔一般15至30分钟〕仍无法修复系统故障，那么应启用人工操作应急方案，保证影像科室正常工作流程的进展公司维护人员到达现场修复系统故障后，应停顿应急预案，恢复正常工作流程，并协助进展故障期数据的恢复和一致性校验工作。方案介绍替代性应急方案介绍核心服务器出现单节点故障PACSPACSHA集群主服务器后备服务器独立以太网卡监听RS232串口监听适用范围该故障模型适用于核心服务器高可用集群中的一台服务器发生故障的情况恢复操作由于HA系统能够自动实现故障时的主备机切换工作，一般情况下该故障不需要管理员人工干预即可自动修复正常；对管理员来说，需要监测HA系统的运行状态，必要时人工强制进展主备机切换，并通知维护人员对故障服务器进展维修对用户影响可能会产生数分钟的工作暂停，并需要在系统切换完成后重新保存暂停期间进展的工作；SAN存储阵列或核心数据库系统出现单点故障服务器服务器双机集群SAN存储阵列应用业务数据库本地数据库快照服务器单机适用范围该故障模型适用于SAN存储阵列或核心数据库系统出现故障，主备机系统进展手工切换后仍然无法恢复正常，但核心服务器自身运行良好的情况。恢复操作该情况下需要管理员分别停顿双机上的HA服务，用系统控制台将双机中的一台服务器设置为“单服务模式〞工作原理此时PACS服务器将使用最近一次从核心服务器上同步的数据〔一般为1至4小时〕从内置SCSI磁盘阵列上启动数据库和关键业务，保证系统工作流程不至中断对用户影响可能会产生数分钟的工作暂停，需要在系统切换完成后重新保存暂停期间进展的工作，此外根据数据库同步策略的不同，可能导致最近1至4小时的病人数据暂时不能访问恢复操作待系统恢复正常后，需要管理员将该服务器切换回正常模式，重新启动双机上的HA服务，这时故障期前1至4小时的数据即可恢复使用核心服务器系统不可用核心服务器集群核心服务器集群〔损坏〕核心服务器集群〔损坏〕影像前置服务器影像前置服务器临时核心服务器适用范围该故障模型适用于核心服务器系统整体出现故障无法使用，但至少一台影像科务器系统运行良好的情况应急操作该情况下需要管理员分别停顿双机上的集群服务，并选择一台影像科室服务器作为临时核心服务器，用该服务器上的系统控制台将服务模式设置为“接收模式〞，并参加核心服务器的IP地址工作原理此时该部门服务器将使用最近一次从核心服务器上同步的数据〔一般为一天〕从内置磁盘阵列上启动数据库和原本在核心服务器上运行的PACS/HIS关键业务，保证影像科工作流程不至中断对用户影响对影像科用户来说，可能会产生数分钟的工作暂停，需要在系统切换完成后重新保存暂停期间进展的工作，此外根据数据库同步策略的不同，可能会导致故障发生当天的病人数据暂时不能访问；对临床科室的用户来说，故障期间只能访问存储在临床科室服务器上的短期在线数据，暂时无法访问故障期间产生的数据和存储在核心服务器系统上的长期在线数据恢复操作全系统恢复正常后，需要管理员将该临时核心服务器切换回正常运行模式，并重新启动核心系统双机上的HA服务，这时所有数据即可正常访问部门服务器系统不可用核心服务器核心服务器集群各部门前置服务器各部门前置服务器核心服务器集群适用范围该故障模型适用于一台或多台部门服务器〔指影像科室或临床科室服务器〕系统出现故障，但核心服务器集群系统运行良好的情况应急操作该情况下需要管理员在集群服务主机上用系统控制台将该服务器设置为“接收模式〞，并参加被接收部门服务器的IP地址工作原理此时该核心服务器将接收部门服务器上运行的所有业务，保证该部门工作流程不至中断对用户影响可能会产生数分钟的工作暂停，需要在系统切换完成后重新保存暂停期间进展的工作，特别是技师需要把故障期间产生的病人图像从设备上重新上传一遍恢复操作待系统恢复正常后，需要管理员将部门服务器的IP地址从核心服务器接收列表中去除，并重新启动部门服务器上的所有业务服务人工操作应急方案介绍管理人员定期使用控制台软件打印应急影像号表交影像科登记处备用 出现故障时，登记室人员使用应急影像号码表对病人进展手工登记，并记录下病人详细信息以备恢复检查室人员打印病人胶片并由护士送至阅片室诊断医生为病人手写报告两份，一份留底一份病人带走，并记录下诊断过程相关信息以备恢复系统恢复后由科室相关人员重新录入故障期间的病人资料，并将病人图像由设备上传至服务器，由系统管理或维护人员对病人图像和报告进展检查校验FULL-PACS功能介绍FULPACS应用体系模块FULL-PACS可提供全套医学影像信息系统应用产品，包括数据存储与管理，各医院影像诊断科室、临床应用科室产品模块，系统安全管理等。服务器及影像归档系统Archiev归档服务器系统ArchievPACS归档服务器是FULL-PACS产品的核心，系统基于Windows平台运行，对影像设备及工作站发送来的图像进展自动归档存储，影像数据库管理，系统网络通信管理。ArchievPACS归档服务器主要功能：提供多种DICOM3.0标准服务：提供DICOM的SOP〔Service-ObjectPair〕Class：StorageSCU〔ServiceClassUser