基于数据网格的PACS存储管理
PACS存储解决方案v2.0
软件定义存储：通过SAS2.0交换机实现了后端存储池的虚 拟化，通过软件定义应用需要的访问接口 聚合：应用模块可以聚合到存储服务器内，应用可以“就近” 访问需要的数据，降低网络数据传输量 支持容量和性能的逐步在线升级
所有设备均采用冗余设计，满足高可用性要求
TruPrivacy
现实的问题
• 不安全的网络(INTERNET) • 服务器端密钥和口令保护问题（CSDN事件） • 服务器端工作人员可以查看用户数据明文（DROPBOX、斯诺登 事件）
• 上传新文件时，用HASH值加密AES256：HASH(AES256)
构建适合云存储环境的安全体系
TruPrivacy
源端数据加密和重复数据删除流程图
TruPrivacy
服务器端只保留加密后的文件、加密后的存储密钥和用户公钥，即使 服务器管理员或窃取特权的黑客也无法查看原始文件
通过共享密钥（HASH）支持重复数据删除，降低了网络负荷和服务 器端的存储负荷
最多同时允许3块盘损坏,可抵御整个JBOD损坏，数据可靠性11个9
应用接口
NAS
• 多节点全Active集群架构，全冗余设计
• 兼容POSIX标准 • 支持NFS、CIFS协议
OpenAPI
• 稳定性和性能更好 • 存储负载均衡，避免存储目录过深或一个目录内文件过多 • 对小文件的打包优化
SurCloud
陈升
邓中翰
AJ Chen
SurDoc合作伙伴
Oracle
正式成为Oracle全球合作伙伴 当Oracle自有云存储产品不能满足客户需求时向客户推荐SurDoc
欧洲某跨国移动设备厂商
拥有32个分支机构，销往70多个国家 2014年在1000万台手机和平板电脑中预装SurDoc
基于云存储的PACS系统存储扩展方案研究
基于云存储的PACS系统存储扩展方案研究
李三青
【期刊名称】《信息技术与信息化》
【年(卷),期】2015(000)009
【摘要】PACS系统的影像数据由于其数据量大，增长速度快，已使系统面临存储扩展能力不足的问题。
基于此，主要介绍如何利用云存储平台以应对PACS影像数据量迅速增加的压力，为日益庞大的影像数据提供按需扩展的存储空间。
【总页数】2页(P53-54)
【作者】李三青
【作者单位】广州医科大学附属第二医院信息科广东广州510260
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于云存储的档案数字资源存储方案研究 [J], 赵海峰
2.云存储中一种基于链表的动态去重方案研究 [J], 张键红;孟宏欣
3.一种基于代数签名的云存储完整性审计方案研究 [J], 侯慧莹;于佳;郝蓉
4.云存储中基于属性的关键词搜索加密方案研究 [J], 朱智强;苏航;孙磊;李作辉
5.基于云存储的铁路综合视频监控系统方案研究 [J], 程智源;严瑾
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于网格技术的分布式PACS系统的研究
ห้องสมุดไป่ตู้
【Ａｂ ｔａ ｔ１ Ｉ ｈｓｐ ｅｒｗｅｉｔｏ ｃ ｈ ｉ ｈ ｏｏ ｔ ｔ ｅｄｅ ｉｎｏ ｅｄｉｔ ｕｅ ｓ ｒ ｃ ｎｔ ｉ ａｐ ， ｒ ｄｕ ｅ ｔ ｅ ｇｒ ｔ ｎ ｌｇｙｉ ｏ ｓｇ ｆ ｈ ｓｎｂ ｔｄ ＰＡＣＳ． ｒｔｗｅａ ｌｓ ｈ ｃ ｉ ｃｕｒ ｎ ｄ ｅｃ ｎ ｈ ｔ Ｆｉ ， ｎａｙ ｅｔ ｅａｒｈｔ ｔ ｅ Ｓ ｅ
对对象 的处理 ， 利用面 向对象 的技术实现Ｐ Ｓ 其它 医学 ＡＣ 与
早期的Ｐ ＣＳ Ａ 多采用封 闭的集 中式体系结构， 它在医院
的影像 科等有关科室 的小范 围内成 功地 实现了医学图像文 件 的有效共享。Ｄ Ｃ Ｍ 标准 的提 出和 采用 ，使 Ｐ Ｃ ＩＯ Ａ Ｓ能够 直 接从医学 成像设备采集影像数据 ，并具备 了初步的网络 通信能力。近年来，随着符合 Ｄ ＣＯ Ｉ Ｍ标准 的数字化医疗设
ａｎ ｕ ｔ ｎｓｏ ｄｆ ｎｃｉ ｆＯＧＳＡ・ ｏ ＤＡＩａｎ ｈ ， ｄｔ ｅｎ，ｎｒ ｉｔｏｄｕ ｅａ ｍ ｏ ｅｌ ｆｔｅ ｓ ｒ ｔｄ ＰＡＣＳ ｂ ｅ ｃ ｄ ｄｉｔｉ ｅ ｏ ｈ ｂｕ ａｓ ｄ ｏｎＯＧ ＳＡ－ ＤＡＩａｎ ｉｅａ ， ｄ ｇｖ ｄ ｔ ｉ ｄ ａ ａｌ ｉ ｔ ｓｃｃ ｐ ｅ ｔ ｎ ｒｆ ｅ ａｌ ｎ ｙｓｓｏｎｉ ｂａ ｉ ｏｍ ｏｎ ｎ ｓａ ｄ ｗｏ ｋｌ ｅ ｓ ｏｗ． ｎ ｌ ， ａ ｅ ａｃ ｎｃｕ ｉ ｈ ｓ ｎ ｕ ｅ Ｆｉａｌ ｗｅｍ ｋ ｏ ｌｓｏｎｏｎｔ ｅｄｉｔ ｂ ｔ ｄ ＰＡＣＳ ｂ ｅ ｙ ａｓ ｄ ｏｎｇｒ ｅ ｎ ｏｇ ｉ ｔ ｃｈ ｏｌ ｙ． ｄ
网络通 信等功能。 Ａ 通过 网络结构将各种异构的计算机 Ｐ ＣＳ 系统相互连接 ， 并利用ＤＩ Ｍ标准实现各种模式医学图像 ＣＯ
PACS数据存储与安全管理
PACS数据存储与安全管理作者：戴定伟来源：《健康之路》2014年第01期摘要：PACS是医学影像存储与传输系统的简称，它的基础是各种先进的技术，比如数字成像、计算机、网络等技术的，这种系统将各种技术进行有效地应用，目的是为了解决如何获取、处理、存储、传输、管理医学影像过程中的一些实际问题。
随着信息化水平的不断提升，医疗卫生也朝着信息化、数字化等现代化领域发展，当前医院的影像设备、影像数据等都大量增加，而这些数据的存储以及安全的管理，是医疗关注的一个重点领域，PACS系统建设的核心就是要对医院的各种影像设备和数据进行有效地存储和保护。
关键词：PACS系统数据存储安全管理Doi：10.3969/j.issn.1671-8801.2014.01.578【中图分类号】R-1【文献标识码】B【文章编号】1671-8801（2014）01-0392-02PACS系统可以理解成为是各种医疗影像归档和通信的系统。
其主要的任务就是要把医院在日常工作中产生的各种影像通过对应地接口，进行存储，在需要的情况下，又根据一定的操作将这些资料数据调回，同时对这个数据资料进行管理。
医院的影像数据有很多，比如、CT、超声、红外仪、显微仪等设备产生的影像都是该系统要处理的对象。
当前，很多医院都在加强PACS系统的建设，在具体建设过程中，要根据医院具体的情况采取相应地措施进行建设。
我院在PACS系统建设过程中，以放射科为起点进行基础建设，最后扩展至全院，设计选择一套符合医院实际发展情况，整体性能和容错能力都比较优越的PACS系统，才能真正发挥系统的功能和优势，为我院的发展打下坚实的基础。
1建设PACS数据存储系统的原则随着信息化和数字化时代的不断推进，医院的建设也逐渐向信息化和数字化方向发展，而PACS系统就是现代化医院的一个重要组成部分，这个系统为医院的电子病历系统的构建、区域之间协调医疗而言有十分重要的意义，因此，在医疗工作中，设计一套合乎实际情况的PACS系统尤其重要。
基于数据网格的PACS存储管理
第34卷增刊I Z 006年9月华中科技大学学报 自然科学版J . uaZhon g Uni v .of S ci . T ech . Nat ure S ci ence Editi onVol .34Su p .IS e p .Z 006收稿日期!Z 006-06-15.作者简介!张海 197Z- 男 博士研究生 广州 南方医科大学网络中心 510515 .E -m ail Zhan g h ＠fi mmu .co m基金项目!中国教育科研网格计划资助项目 Z 004-05010-4105006 国家发改委CNG I 专项基金资助项目 CNG I-04-15-7A 广州市科技计划资助项目 Z 005Z3-D 04Z 1 .①Foster I Kessel m an C N ick J M et al .The p h y si ol o gy of t he g ri d an o p en g ri d ser vices architect ure f or dis-tri buted s y ste m s i nte g rati on .G l obus Pr o ect Z Z June Z 00Z .htt p ）WWW.g l obus .or g research p a p ers o g sa .p df .基于数据网格的PACS 存储管理张海1曾海标Z 郭文明1关伟豪Z!1南方医科大学网络中心"广东广州510515#Z 中山大学信息与网络中心"广东广州510Z 75$摘要!利用GLOBUS TOOLK I TS 4.0 GT 4 来构建ACS 医产像归档和传输系统 的分布式图像归档管理系统 实现了对医学影像数据的虚拟化管理.GT 4包含了用来构建数据网格的许多组件 如网格传输协议G ri d-FTP 辅助存储全局访问GASS 副本定位服务RLS 等.系统的设计思路是利用这些网格工具组件来构造一种可伸缩开放的 虚拟化的存储系统框架.为PACS 应用提供一个高效 稳定和安全的存储管理平台 满足现在和未来医院对大容量医学图像数据的存储需求.关键词!网格 存储管理 医学图像中图分类号!TP393文献标识码!A 文章编号!1671-451Z Z 006 S 1-0101-03S t ora g e m ana g e m ent based on dat a g ri d i n PACSZhan g ~ai 1Zen g ~aibiao Z G o W en m in g 1G an W ei haoZ1Net Wor k Center Sout her n M edical Uni versit y Guan g Zhou 510515 Chi na Z Inf or m ati on and Net Wor k Center Sun Yat-sen Uni versit y Guan g Zhou 510Z 75 Chi naAbstract The di stri but ed i m a g e st ora g e m ana g e m ent s y st e m i n PACS p i ct ure archi vi n g and co mmu-ni cati on s y st e m i s built W it h GLOBUS TOOLK I T 4.0 GT 4 .The s y st e m i m p l e m ents m ana g i n g m edi cal i m a g e dat a virt uall y .The GT 4cont ai ns m an y co m p onents Whi ch are built of dat a g ri d such as g ri d fil e transf er p r ot ocol g l obal access t o secondar y st ora g e and re p li ca l ocati on ser vi ce .Our p ur-p ose i s buil di n g an o p en ext ensi bl e and virt uall y st ora g e f ra m e Wor k b y t hese co m p onents .The s y st e m m ana g es m edi cal i m a g e dat a virt uall y and off ers a eff ecti ve st ead y and secure p l atf or m i n PACS.Ke y words g ri d st ora g e m ana g e m ent m edi cal i m a g e 医学影像设备和其他医学信息系统通过存储系统的网络通信模块与存储系统相联系.当影像设备发送图像给存储系统时 存储系统首先通过网络通信模块接收图像 并将其以文件的形式存放在图像库中 同时将图像的相关信息存入医学图像归档和传输系统 PACS 数据库中.当医生工作站需要从存储系统获取图像时 也是通过网络通信模块将请求发送给存储系统 然后根据请求从数据库找到图像的存储地址 根据存储地址访问具体的图像 并将图像数据通过网络通信模块发送给医生工作站.系统管理模块是对系统的运行和安全等进行设置.数据管理模块是整个存储系统的核心 完成海量医学图像数据的多级分布式存储和备份 以及对图像的分级查询.本研究利用G l obus Tool kits 4.0 GT 4 来构建PACS 系统中的分布式图像归档管理系统1～6 ①其基本设计思想是利用网格工具组件来构造一种可伸缩 开放的 虚拟化的存储系统框架.GT4包含了用来构建数据网格的许多组件9如网格文件传输协议G ri dFTP\辅助存储全局访问GASS\副本定位服务RLS.PACS系统在实际应用中对存储体系结构的要求有以下几个特点:a.PACS系统中传输大量的是医学图像文件9是非结构化的数据9而其他关于图像的描述信息\病人信息都是集中存储在数据库中9在本文设计的基于网格的存储系统中可以不用考虑这部分数据的存储需求.b.医学图像的数据文件通常是只读的9也就是一旦产生就几乎没有后续的更新.c.病人信息属于隐秘信息9医学图像的访问控制必须要经过严格的安全认证.d.医学图像的网络传输特点是突发的\大数据块9对客户端应用来说延时等待时间不能太长.根据这些特点9建立了基于数据网格的图1基于数据网格的PACS存储结构PACS存储资源管理系统9其体系结构如图1所示.数据网格模块代替了一般存储系统中的数据管理模块和系统管理模块.影像设备直接发送图像给系统9系统首先通过网络通信模块接收图像9并将其以文件的形式存放在图像库中9同时将图像的相关信息(检查标识号)存入PACS数据库中.数据网格模块根据预设的策略9把图像动态地存放在在线\近线和离线库中.当医生工作站需要从存储系统获取图像时9直接向数据网格模块发出请求9经过对图像数据的调度9返回图像的存储地址9医生工作站根据存储地址访问具体的图像.系统中的数据网格模块基本框架由元数据目录\存储代理和存储资源(包括结构化数据和非结构化数据)组成.如图Z所示9其基本工作流程为:①应用程序向存储代理提出数据请求9请求为一个检查;②存储代理到CA(认证中心)去验证用户的身份和权限;③验证通过后9存储代理到元数据目录中查询相关的数据副本信息;④存储代理根据元数据目录中的副本信息和预订的策略调度存储资源;⑤存储代理把图像的存储地址返回给应用程序;③最后应用程序通过存储地址9利用G ri dF t p访问网格节点上的图像数据.在这个存储系统中9主要组成部分是认证中心\元数据目录和存储代理.图Z基于网格的PACS存储框架A.认证中心认证中心完成的功能主要有用户的身份认证\服务间的相互认证\用户对资源的访问控制.访问控制信息可以作为元数据存储9描述用户对资源访问的控制..元数据目录元数据是描述数据的数据9就是用来描述资源\方法\数据集和用户的数据9为用户身份验证\数据定位\访问控制\数据复制提供支持.在医学图像网格中9元数据目录最主要的是关于图像文件副本的信息9即图像文件与具体存储系统之间的映射信息.根据PACS应用的特点9应用程序对图像数据的操作大部分为读操作9因此系统采用目录服务器来存储关于图像文件副本信息.根据LDAP协议9系统定义了PACS图像文件的模式文件(S che m a).为了简化目录服务中对象的节点9模式文件没有定义图像文件作为目录服务器的检索对象9代之以检查序列对象9定义如下: Ob ectcl ass(1.3.6.1.4.1.Z005.8.7.Z.1NA ME I Seri es Ob ectIDESC I DS D I COM Seri es Ob ectIMUST(I nst ance U I D F il e Nu mber Se-ri es Locati on Exa mC l ass)MAY(Seri es C reat e T i m e Seri es C reat or)检查序列对象中必须提供的属性有:a.检查序列号(I nst ance U I D);b.该检查序列中图像文件的个数(F il e Nu mber);c.检查序列图像所在位置(Seri es Locati on)9由于图像序列可能存在多个副本9所以每个检查序列对象有一个或多个该属性值;d.检查的类别(Exa mC l ass)9如CT\核磁共振\光等.存储代理通过标准的LDAP协议来访问元数据目录9LDAP协议是跨平台的标准协议9 GT4.0中的许多组件也使用了基于LDAP协议的目录服务器9所以实现起来很简单.C.存储代理存储代理是系统数据管理的核心部分9主要"Z01"华中科技大学学报(自然科学版)第34卷功能是为PACS 应用程序提供访问分布的异构存储图像资源和图像副本提供统一接口的中间件.存储代理利用元数据目录为用户提供面向集合的数据视图.在物理上 同一集合的图像数据可能在异构的存储系统中存在多个副本.用户利用存储代理提供的服务接口提交数据请求 存储代理通过查询元数据目录请求数据的位置信息 根据负载均衡原理 调度不同存储系统之间的副本复制 然后将数据访问请求发向最优的存储系统 实现对分布 异构存储资源的访问.存储代理的系统功能分成数据副本管理服务 副本移动服务 副本定位服务和副本访问几个部分 如图3所示.图3存储代理副本管理服务负责管理图像数据副本和维护副本的一致性 它通过副本定位服务来确定图像文件的物理位置 通过副本的移动来实现副本管理策略 使得资源负载和网络负载达到最优.①Ran g anat han K Foster I .D esi g n and eval uati on of re p licati on strate g i es f or a hi g h p erf or m ance data g ri d C ）In-ter nati onal Conf erence on Co m p uti n g i n i g h Ener gy and Nucl ear Ph y sics Bei i n g Z 001.副本移动服务实现对图像文件在不同存储资源之间的复制 通过副本定位确定文件的物理位置 通过访问服务实现对文件访问.副本移动服务的核心是副本策略的实现.副本策略包括副本的创建策略和副本的一致性两个关键技术.在PACS 系统中医学图像数据一旦产生 就基本不会更新 所以我们可以不用考虑副本的一致性问题.副本的创建策略的目的是通过创建更多的副本改善整个系统的负载均衡.这里采用副本的创建策略是Cascadi n g 策略①即对某节点的图像访问负载达到指定的阈值后 图像副本向最有利于客户端访问的节点复制.副本定位服务利用元数据目录来获取图像文件的位置信息 它是通过GT 4.0的副本定位服务Re p li ca Locati on Ser vi ce RLS来实现的.副本访问服务负责具体存储设备和存储代理的联系 实现对图像数据的访问.具体实现是通过GT 4.0的G ri dF t p 服务.G ri dFTP 对标准的FTP 协议进行了扩充 在其上可以提供网格环境下安全传输 高效移动数据块的功能 满足网格计算环境不同的应用对分布的 大量的数据需求.G ri d-FTP 支持并行数据传输 条块数据传输 部分文件传输 缓冲区大小自动协商 出错重传等.本研究在医学图像网格的存储管理中 通过元数据目录统一管理PACS 系统中各种异构存储资源 屏蔽底层的异构性 为用户提供统一的数据访问方式 提高了数据访问速度和效率.通过对同一数据的副本复制 提高了系统的可靠性.系统所提供的功能组件 都是基于W eb Ser vi ce 框架 具有良好的可扩展性.在安全方面 引入了数字证书验证 为不同系统的用户身份验证提供一个统一的安全框架.参考文献1 A llcock W B resnahan J Ketti mut hu R et al .Theg l obus stri p ed G ri dFTP f ra m e Wor k and ser ver C ）Pr oceedi n g s of Su p er Co m p uti n g Z 005 SC05 . s .l . AC M Press Z 005.Z Cher venak A D eel m an E Foster I et al .G i gg l e af ra m e Wor k f or constr ucti ng scalable re p lica l ocati on ser vices C ）Pr oceedi n g s of Su p er Co m p uti n g Z 00Z SCZ 00Z . s .l . AC M Press Z 00Z .3 S t ocki n g er S a m ar A A llcock B et al .F ile andob ect re p licati on i n data g ri ds J .Jour nal of C l uster Co m p uti n g Z 00Z 5 3 305-314.4 A llcock B Bester J B resnahan J et al .D ata m an-a g e m ent and transf er i n hi g h p erf or m ance co m p uta-ti onal g ri d Envir on m ents J .Parallel Co m p uti n g Jour nal Z 00Z Z 85 749-771. 5 张健 池峰 高新波 等.基于D I COM 标准的大型医学影像分布式存储系统研究 J .计算机应用研究 Z 004 Z 1 4 85-87. 6 王意洁肖侬 任浩 等.数据网格及其关键技术研究 J .计算机研究与发展 Z 00Z 39 8 943-947.301 增刊I张海等 基于数据网格的PACS 存储管理基于数据网格的PACS存储管理作者：张海， 曾海标， 郭文明， 关伟豪， Zhang Hai， Zeng Haibiao， Guo Wenming，Guan Weihao作者单位：张海,郭文明,Zhang Hai,Guo Wenming(南方医科大学,网络中心,广东,广州,510515)，曾海标,关伟豪,Zeng Haibiao,Guan Weihao(中山大学,信息与网络中心,广东,广州,510275)刊名：华中科技大学学报（自然科学版）英文刊名：JOURNAL OF HUAZHONG UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY(NATURE SCIENCE)年，卷(期)：2006,34(z1)被引用次数：1次1.Allcock W;Bresnahan J;Kettimuthu R The globus striped GridFTP framework and server 20052.Chervenak A;Deelman E;Foster I Giggle:a framework for constructing scalable replica location services 20023.Stockinger H;Samar A;Allcock B File and object replication in data grids[外文期刊] 2002(03)4.Allcock B;Bester J;Bresnahan J Data management and transfer in high performance computational grid Environments[外文期刊] 2002(05)5.张 健;池 峰;高新波基于 DICOM 标准的大型医学影像分布式存储系统研究[期刊论文]-计算机应用研究2004(04)6.王意洁;肖侬;任浩数据网格及其关键技术研究[期刊论文]-计算机研究与发展 2002(08)7.Foster I;Kesselman C;Nick J M The physiology of the grid-an open grid services architecturefor distributed systems integration.Globus Project 20028.Ranganathan K;Foster I Design and evaluation of replication strategies for a high performance data grid[外文会议] 20011.李燕.LI Yan PACS中异构数据库中间件的研究与实现[期刊论文]-制造业自动化2011,33(12)2.李桂祥.王放基于SAN结构的PACS系统设计研究[期刊论文]-重庆建筑大学学报2002,24(6)3.杨伟锋.YANG Wei-feng PACS系统的存储技术研究与实现[期刊论文]-小型微型计算机系统2006,27(6)4.郑然.金海.章勤.褚攀.史英杰.Zheng Ran.Jin Hai.Zhang Qin.Chu Pan.Shi Yingjie基于网格的医疗信息集成及图像处理应用[期刊论文]-华中科技大学学报（自然科学版）2007,35(z2)5.林亚忠.胡永狮.LIN Ya-zhong.HU Yong-shi PACS存储方案探讨[期刊论文]-医疗卫生装备2008,29(11)6.严静东.张雪林.郭文明.YAN Jing-dong.ZHANG Xue-lin.GUO Wen-ming医学影像存储网格基础架构研究[期刊论文]-实用放射学杂志2007,23(9)7.李桓.曹晓光PACS图像存档及传输的管理技术[期刊论文]-计算机应用2005,25(z1)8.陈自谦.倪萍.CHEN Zi-qian.NI Ping数字化影像学科建设与管理相关问题探讨[期刊论文]-中国数字医学2008,3(5)9.王克诚应用于NoMan-Grid系统的任务调度方法研究[学位论文]201010.贾克斌.敦书波.吴勇.常武基于分布式对象技术的PACS体系结构的研究[期刊论文]-北京工业大学学报2002,28(4)1.严静东.张雪林.郭文明医学影像存储网格基础架构研究[期刊论文]-实用放射学杂志 2007(9)。
浅谈PACS系统存储归档策略
一
利用， 尤其是在 网络流量较大 的情况 。 通常一 台影像设备配置一 台前置工作站。 前置工作站采用双网卡双 网 段 策略， 中一块 网卡通过局域 网网段和 Ｐ Ｃ 其 Ａ Ｓ中心服务器相连 ， 另一块 网 卡和影像设备直接相连 ， 并位于一个独立的 网段上 。这样就避免 了影像设 备 实时产生 的大量数据 占用局域 网的网络带宽 ， 不致于影 响局域 网内大量 主机 （ 包括 Ｐ Ｃ Ａ Ｓ客户端） 的网络数据访问性能 前置机将 图像数据信息归档到 Ｐ Ｃ 服务器有三种策略 ： ＡＳ 分时归档 ， 定 时归档 ， 智能归档 。
１存 储 策 略 ． 在现有的存储策略 中，Ａ Ｓ服务器接收到 图像之后 ， ＰＣ 首先存放在存 取 速度最快的在线存储介质 （ Ｓ Ｓ 如 Ｃ Ｉ磁盘阵列） ： 上 如果 Ｐ Ｃ Ａ Ｓ服务器检测 到 在线介质上的图像 已经超过一定的存储限期， 则会把它转移到存取速度稍 慢 的近在线存储 介质 （ 如高密度容错磁 盘阵列或 Ｏ Ｔ 带库 ）上 ：如果 Ｌ磁 Ｐ Ｃ 服务器检测到近 在线介质上的图像长期未使用 ，则把它 转移到存取 ＡＳ 速度最慢 的离线存储介质 （ 如光盘） 上进行长期归档 。 ２ 归档 策 略 ． 采用影像设备获取 的图像数据直接传送 到 Ｐ Ｃ Ａ Ｓ服 务器 归档的方案通
体而构成医院影像管理系统。本文首先概述 了 Ｐ Ｃ Ａ Ｓ系统的发展情况和 Ｄ Ｃ Ｍ标准 的相关 内容 ＩＯ 然后描述 了 Ｐ Ｃ Ａ Ｓ系统的 网络通讯模型 ， 通过 分析现 有的
PACS影像储存及传输系统简介.
PACS影像儲存及傳輸系統簡介系主任沈戊忠PACS(Pictures Archiving and Communication System)是一項新的科技，用於放射線部門各類影像的儲存及傳輸。
想想過去，所有X 光，CT、MRI、超音波都須洗成膠片，醫院內每一個地方(門診、急診、病房、放射科)都須要看，而片子只有一套，就須靠人工送來送去，非常耗時也容易遺失片子。
另外，這些X光片都很大張，累積起來變成很笨重又佔空間的檔案，保存起來也很傷腦筋。
拜電腦及網路科技的進步，這些醫學影像終於能夠數位化，予以儲存，以及網路傳輸，PACS如果做得好，就可以讓醫院進入無片化(filmless)的境界，不僅方便傳輸到全院各處，大家可同時看同一病人的影像，不用X光膠片，不用含銀藥水洗片，對環保也是一大功德。
建立PACS的先決條件─影像要數位化(digitalization)。
平時，CT、MRI、數位化血管攝影(DSA)以及數位化特殊造影，其影像都已數位化，只要機器符合DICOM III傳輸標準，很快就可連接並送上PACS。
X光的數位化─一般X光片要數位化則須藉著二種工具：(一)Computerized Radiography,CR。
利用原來的X光機，照相螢光板換成數位板，並經CR讀出數位化影像，再傳到PACS。
(二)Digitalized Radiography, DR。
比CR方便之處，就是照相螢光板於照完相後，直接產生數位化影像，並直接傳到PACS，不必用手拿去給CR數位化。
DR更方便，但價錢昂貴。
目前附設醫院有六部CR，一部DR。
PACS網路由於醫學診斷影像檔案非常大，為確保傳輸速度，醫院最好重新舖新的網路系統。
但是PACS系統與醫院資訊系統(Hospital information system，HIS)又必須時時相通，才能結合HIS資料，利用HIS資料。
PACS工作站PACS工作站包含放射科醫師打報告要用的電腦及高階螢幕，以及門診、急診、病房醫師要看的電腦及螢幕。
pacs存储政策要求
pacs存储政策要求PACS（Picture Archiving and Communication System，影像存档与通信系统）是医疗影像管理的一种技术，用于存储、检索和共享医学图像和相关数据。
PACS存储政策是指为确保PACS系统的操作和数据存储的可靠性、安全性和合规性而制定的规定。
以下是PACS存储政策可能包括的要求：1. 数据备份与恢复：要求定期对数据进行备份，确保数据的安全性和可恢复性。
备份数据应存储在可靠且可容纳多个副本的存储设备上。
2. 存储容量规划：根据预期的数据增长率和存储需求，规划PACS系统的存储容量，以确保足够的空间来存储所有影像和相关数据。
3. 存储期限和数据保存：根据相关法规和政策，规定影像和相关数据的存储期限。
医疗机构应根据具体需求和法规要求，制定合适的存储期限，并及时删除不再需要的数据。
4. 数据访问控制：需要确保只有授权人员能够访问PACS系统中的数据。
此外，授权人员的访问权限应根据其角色和职责进行管理，以确保数据的保密性和完整性。
5. 数据加密和安全性：要求对PACS系统中的数据进行加密，确保数据在传输和存储过程中的安全性。
此外，需要采用适当的防火墙和安全措施来防止未经授权的访问和数据泄露。
6. 审计和日志记录：需要对PACS系统的操作和访问进行审计，并记录相关的日志。
这有助于跟踪和监控系统的使用情况，并在需要时进行调查和审查。
7. 数据完整性和一致性：要求对数据进行验证和检查，确保数据的完整性和一致性。
检查可能包括比对数据的备份和原始存储，以确保数据没有被损坏或篡改。
8. 废弃数据的处理：医疗机构需要制定废弃数据的处理政策，包括安全地删除或销毁不再需要的数据。
废弃数据的处理应符合相关法规和标准。
以上是PACS存储政策可能要求的一些方面，具体的要求可能因机构和地区而有所不同。
医疗机构应根据实际情况和法规要求制定相应的政策，并定期进行评估和更新，以确保PACS系统的合规性和数据管理的有效性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
医学影像设备和其他医学信息系统通过存储 系统的网络通信模块与存储系统相联系. 当影像 设备发送图像给存储系统时 ,存储系统首先通过 网络通信模块接收图像 ,并将其以文件的形式存 放在图像库中 ,同时将图像的相关信息存入医学 图像归档和传输系统 ( PACS) 数据库中. 当医生 工作站需要从存储系统获取图像时 ,也是通过网 络通信模块将请求发送给存储系统 ,然后根据请 求从数据库找到图像的存储地址 ,根据存储地址
存储代 理 的 系 统 功 能 分 成 数 据 副 本 管 理 服 务 、副本移动服务 、副本定位服务和副本访问几个 部分 ,如图 3 所示.
件的位置信息 ,它是通过 GT4. 0 的副本定位服务 ( Replica Locatio n Service ,RL S) 来实现的.
副本访问服务负责具体存储设备和存储代理 的联系 ,实现对图像数据的访问. 具体实现是通过 GT4. 0 的 GridFtp 服务. GridF TP 对标准的 F TP 协议进行了扩充 ,在其上可以提供网格环境下安 全传输 、高效移动数据块的功能 ,满足网格计算环 境不同的应用对分布的 、大量的数据需求. Grid2 F TP 支持并行数据传输 、条块数据传输 、部分文 件传输 、缓冲区大小自动协商 、出错重传等.
增刊 Ⅰ
张 海等 : 基于数据网格的 PACS 存储管理
·103 ·
功能是为 PACS 应用程序提供访问分布的异构 存储图像资源和图像副本提供统一接口的中间 件. 存储代理利用元数据目录为用户提供面向集 合的数据视图. 在物理上 ,同一集合的图像数据可 能在异构的存储系统中存在多个副本. 用户利用 存储代理提供的服务接口提交数据请求 ,存储代 理通过查询元数据目录请求数据的位置信息 ,根 据负载均衡原理 ,调度不同存储系统之间的副本 复制 ,然后将数据访问请求发向最优的存储系统 , 实现对分布 、异构存储资源的访问.
Abstract : The dist ributed image storage management system in PACS (pict ure archiving and co mmu2 nicatio n system) is built wit h GL OBU S TOOL KI T 4. 0 ( GT4) . The system implement s managing medical image data virt ually. The GT4 co ntains many co mpo nent s which are built of data grid , such as grid file t ransfer p rotocol , glo bal access to seco ndary storage and replica locatio n service. Our p ur2 po se is building an open extensible and virt ually sto rage f ramework by t hese co mpo nent s. The system manages medical image data virt ually and offer s a effective , steady and secure platfo rm in PACS. Key words : grid ; storage management ; medical image
系统中的数据网格模块基本框架由元数据目 录 、存储代理和存储资源 (包括结构化数据和非结 构化数据) 组成. 如图 2 所示 ,其基本工作流程为 : ①应用程序向存储代理提出数据请求 ,请求为一 个检查 ; ②存储代理到 CA (认证中心) 去验证用 户的身份和权限 ; ③ 验证通过后 ,存储代理到元 数据目录中查询相关的数据副本信息 ; ④存储代 理根据元数据目录中的副本信息和预订的策略调 度存储资源 ; ⑤存储代理把图像的存储地址返回 给应用程序 ; ⑥ 最后应用程序通过存储地址 ,利 用 GridFtp 访问网格节点上的图像数据. 在这个
0421527A) ;广州市科技计划资助项目 (2005Z32D0421) . ① Fo ster I , Kesselman C , Nick J M , et al. The p hysiology of t he grid —an open grid services architect ure for dis2
Storage management based on data grid in PACS
Z han g H ai1 Zen g H aibi ao2 Guo W enm i n g1 Guan W ei hao2
(1 Network Center , Sout hern Medical U niversity , Guangzhou 510515 , China ; 2 Information and Network Center , Sun Yat2sen U niversity , Guangzhou 510275 , China)
访问具体的图像 ,并将图像数据通过网络通信模 块发送给医生工作站. 系统管理模块是对系统的 运行和安全等进行设置. 数据管理模块是整个存 储系统的核心 ,完成海量医学图像数据的多级分 布式存储和备份 ,以及对图像的分级查询.
本研究利用 Glo bus Toolkit s 4. 0 ( GT4) 来构 建 PACS 系 统 中 的 分 布 式 图 像 归 档 管 理 系 统[1～6 ] , ① ,其基本设计思想是利用网格工具组件 来构造一种可伸缩 、开放的 、虚拟化的存储系统框
b. 医学图像的数据文件通常是只读的 ,也就 是一旦产生就几乎没有后续的更新.
c. 病人信息属于隐秘信息 ,医学图像的访问 控制必须要经过严格的安全认证.
d. 医学图像的网络传输特点是突发的 、大数 据块 ,对客户端应用来说延时等待时间不能太长.
根据这些特点 ,建立了基于数据网格的
图 1 基于数据网格的 PACS 存储结构
收稿日期 : 2006206215. 作者简介 : 张 海 (19722) ,男 ,博士研究生 ;广州 ,南方医科大学网络中心 (510515) . E2mail : zhangh @fimmu. com 基金项目 : 中国教育科研网格计划资助项目 (200420501024105006) ;国家发改委 CN GI 专项基金资助项目 ( CN GI2
存储系统中 ,主要组成部分是认证中心 、元数据目 录和存储代理.
图 2 基于网格的 PACS 存储框架
A. 认证中心 认证中心 完 成 的 功 能 主 要 有 用 户 的 身 份 认 证 、服务间的相互认证 、用户对资源的访问控制. 访问控制信息可以作为元数据存储 ,描述用户对 资源访问的控制. B. 元数据目录 元数据是描述数据的数据 ,就是用来描述资 源 、方法 、数据集和用户的数据 ,为用户身份验证 、 数据定位 、访问控制 、数据复制提供支持. 在医学 图像网格中 ,元数据目录最主要的是关于图像文 件副本的信息 ,即图像文件与具体存储系统之间 的映射信息. 根据 PACS 应用的特点 ,应用程序 对图像数据的操作大部分为读操作 ,因此系统采 用目录服务器来存储关于图像文件副本信息. 根 据 LDA P 协议 ,系统定义了 PACS 图像文件的模 式文件 ( Schema) . 为了简化目录服务中对象的节 点 ,模式文件没有定义图像文件作为目录服务器 的检索对象 ,代之以检查序列对象 ,定义如下 : Objectclass (1. 3. 6. 1. 4. 1. 2005. 8. 7. 2. 1 NAM E′SeriesObject′ D ESC′DS DICOM Series Object′ MU S T ( InstanceU ID ＄ FileNumber ＄ Se2 riesLocatio n ＄ ExamClass) MA Y ( SeriesCreate Time ＄ SeriesCreator) 检查序列对象中必须提供的属性有 :a. 检查 序列号 ( InstanceU ID) ; b. 该检查序列中图像文 件的个数 ( FileNumber) ;c. 检查序列图像所在位 置 ( SeriesLocatio n) ,由于图像序列可能存在多个 副本 ,所以每个检查序列对象有一个或多个该属 性值 ;d. 检查的类别 ( ExamClass) ,如 C T 、核磁 共振 、X 光等. 存储代理通过标准的 LDA P 协议来访问元 数据目 录 , LDA P 协 议 是 跨 平 台 的 标 准 协 议 , GT4. 0 中的许多组件也使用了基于 LDA P 协议 的目录服务器 ,所以实现起来很简单. C. 存储代理 存储代理是系统数据管理的核心部分 ,主要
张 海1 曾海标2 郭文明1 关伟豪2
(1 南方医科大学 网络中心 , 广东 广州 510515 ; 2 中山大学 信息与网络中心 , 广东 广州 510275)
摘要 : 利用 GLOBU S TOOL KITS 4. 0 ( GT4) 来构建 ACS(医产像归档和传输系统) 的分布式图像归档管理系 统 ,实现了对医学影像数据的虚拟化管理. GT4 包含了用来构建数据网格的许多 组件 ,如网格传输协议 Grid2 F TP 、辅助存储全局访问 GASS、副本定位服务 RL S 等. 系统的设计思路是利用这些网格工具组件来构造一种 可伸缩开放的 ,虚拟化的存储系统框架. 为 PACS 应用提供一个高效 、稳定和安全的存储管理平台 ,满足现在 和未来医院对大容量医学图像数据的存储需求. 关 键 词 : 网格 ; 存储管理 ; 医学图像 中图分类号 : TP393 文献标识码 : A 文章编号 : 167124512 (2006) S120101203
第 34 卷
架. GT4 包含了用来构建数据网格的许多组件 , 如网格文件传输协议 GridF TP 、辅助存储全局访 问 GA SS、副本定位服务 RL S. PACS 系统在实际 应用中对存储体系结构的要求有以下几个特点 :