智慧医院建设中智能云影像系统的设计与实现

　　[摘要]医学影像云系统是互联网医疗的基础，现有的医学影像系统已不能满足互联网医疗发展需求。立足医院实际，切实解决医院、医生、患者的需求，该院搭建了一个完整的智能云影像系统平台解决方案，依托云平台的安全策略和大数据服务能力，以云存储为基础，实现医疗影像资料共享，取得了良好的实施效果。本文就该系统的设计、实现形式、优点等进行总结分析，旨在为拟建设影像云平台的医院提供借鉴。

　　[关键词]互联网医疗;医学影像信息系统;云平台

　　2018年4月国务院办公厅发布《关于促进“互联网+医疗健康”发展的意见》[1]，鼓励医疗机构应用互联网等信息技术拓展医疗服务空间和内容，构建覆盖诊前、诊中、诊后的线上线下一体化医疗服务模式。医学影像、健康档案、检验报告、电子病历等医疗信息共享服务平台是互联网医疗的基础和支撑，其中影像数据对于医疗诊断有着不可忽视的作用，70%以上的医学数据为影像数据[2]。

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　　目前，医院的影像数据存储方式以物理存储为主，并以传统胶片为介质打印影像资料提供给患者，存在以下缺陷：(1)医院影像检查日益增多，需要不断扩容以满足数据存储的需求，并且随着数字化设备的不断升级，以传统胶片为载体的打印介质已经不足以支撑几百甚至上千帧的原始影像数据;(2)患者需排队取片、取报告，等待时间长;(3)影像胶片流通性低，跨院互认难;(4)影像存档与传输系统(PACS)数据压力大，使用年限久，性能降低;(5)医生只能院内阅片，途径单一。

　　因此，电子化载体成为需求和趋势。亟需建成一个有效的影像云系统平台，促进医院、患者、医务人员之间的有效沟通，提升影像数据的共享互通性[3]。本团队利用多年大型医院的工作经验，提出一个完整的智能云影像系统平台解决方案，依托云平台的安全策略和大数据服务能力，以实现医疗影像共享，最大化发挥数据价值[4]。

　　1系统设计

　　1.1需求分析

　　经过广泛的调研、分析及讨论，确定系统的具体需求包括以下几个方面：(1)为医院数字化医学图像信息的互通、共享建成一个有效的平台，实现患者检查检验报告、影像资料的全面共享。(2)建立影像服务的架构体系，连接所有医疗影像设备，实现影像数据采集和传输自动化、业务流数字化及数字化阅片。

　　(3)在医院内建立图像及文字信息的远程、长期、大容量、可扩展存储体系，即影像信息集中存储中心。(4)实现移动影像诊疗服务，使医生能随时、随地调阅患者影像检查信息，拓展办公途径，提高工作效率。(5)创建面向患者的全程电子影像档案查询系统，使患者通过医院公众号获取原始影像资料(调阅、管理、下载、分享)，方便其保存和携带。(6)以自主打印、移动推送等技术取代传统打印，降低报告打印和分发的成本及出错概率。

　　1.2系统功能和框架设计系统

　　设计采用新型超融合体系作为底层，以本地云PACS为核心，结合5G网络、人工智能(AI)、云计算及存储、数字化诊断模型等技术，全面覆盖医院所有影像设备，实现移动图像共享、区域影像中心、远程教学及远程诊疗、AI辅助阅片、双PACS备份等高层级需求功能，同时对接现有PACS、放射科信息系统(RIS)，以及智慧教学、智慧远程会议、智慧后勤等其他智慧医院体系平台，实现打造以患者、临床医护人员为中心，医院管理人员、放射科医生满意的医学云影像系统的目标。

　　本系统主要包括以下功能：

　　(1)构建SaaS化云PACS，利用移动互联、云计算、大数据、超融合、远程医疗服务等技术和理念形成针对医疗业务的系统平台，与现有PACS优势互补，互为备份。(2)将全院医疗影像信息上传至医院影像本地云，提供网络化、远程化、全方位的影像服务。(3)实现PACS云化，打破办公环境限制，任何地点、时间都可书写影像报告;同时具备AI辅诊功能，提高医生工作效率。

　　(4)实现帮扶医院影像检查的远程会诊和移动会诊支持，以及专家、人才资源的共享，帮助帮扶医院提高影像诊断质量和服务水平。(5)建设新型自助打印系统，投放自助服务设备，实现患者自助打印纸质报告、自助查询等功能。通过本系统提升影像科服务水平和工作效率，降低科室运营成本，提升医院服务品质和整体形象。根据系统功能确定系统整体架构。

　　(1)系统与外网的交互通过本院智慧数据安全交换平台进行，交互数据符合智慧数据安全交换平台要求。

　　(2)存储资源区分为归档存储和在线存储，归档存储存放1年以内的压缩影像文件包，在线存储区存放近6个月的未压缩影像文件，超过6个月的文件进行删除，若需要调阅则从归档存储取回解压到在线存储。

　　(3)放射设备转发DICOM原始影像到影像采集服务器，采集应用在接收完一个检查后，将影像文件通过万兆带宽传输给存储服务器，存储服务器将影像文件存到在线存储区，并将单次检查文件压缩包传输到归档存储区[5]。患者个人信息和报告信息通过RIS视图进行获取。

　　(4)当影像云平台建设成大数据存储中心，实现影像、报告等数据集中存储，便可在大数据存储中心的基础上，实现数据交换中心的功能[6]。基于数据交换，实现医疗大数据、远程预约、远程会诊、远程影像诊断、医疗学术、个人健康云服务、双向转诊和AI诊断等功能。

　　2系统实现

　　智能云影像系统在医院原有的信息化资源基础上，以医院、医生、患者为中心，主要提供以下服务：(1)影像存储、影像删除、影像回溯、数据监管及数据自控;(2)3D影像浏览、远程会诊、移动诊疗、影像教学、科普教育;(3)报告影像调阅、自助打印、影像分享、影像咨询、影像下载等。系统从下到上分为5层，最底层为设备和子系统，往上依次为接口层、应用层、服务层、用户层。此外，本系统可以进行统一平台管理、角色权限管理、平台数据可视化智能运维、日志管理和数据备份，实现系统管理与维护功能。

　　3系统优点

　　3.1全医疗影像设备支持

　　系统支持从多种医疗设备获取影像数据，实现全医疗影像设备支持，放射、超声、内镜、病理、心电等影像数据都能被采集上传至系统供患者调阅使用，患者可一站式获取各种检查结果数据[8]。

　　3.2平台数据可视化

　　可视化方式直观地显示各项运维与管理数据、业务数据，提供直观智能的决策场景体验。(1)运维与管理数据包括：设备种类、设备数量、设备状态、系统状态、系统性能指标数据、安全日志、运维日志等运维数据，以及检查人次、检查时段、影像类型、年龄分布、拍摄部位、性别比例等管理数据。(2)业务数据包括：影像数据、影像会诊数、打印报告的总量、今日影像、今日影像会诊、今日报告的数量等。各项数据实时统计和呈现，并可通过时间维度、类型维度等进行对比、分析。

　　综上所述，智能云影像系统功能具有创新性、功能丰富两大特点，且本方案设计立足于医院实际使用环境，具有较高的可行性和普适性，对于云影像系统的建设有较大的参考意义。

　　参考文献

　　[1]国务院办公厅.关于促进“互联网+医疗健康”发展的意见：国办发[2018]26号[EB/OL].(2018-04-25)[2020-12-01].http://www.gov.cn/zhengce/content/2018-04/28/content_5286645.htm.

　　[2]蔡铁如.湖湘当代名医医案精华(第二辑)：刘炳凡医案精华[M].北京：人民卫生出版社，2015.

　　作者：段然，冉杰，周来新