随着数字经济时代的到来，智能化已成为医院完成医疗保障工作的关键能力之一。其中，在放射学领域，医疗影像存储与传输系统（Picture Archiving and Communication System, PACS）已经成为了现代医学放射学实践的基本技术和基础设施中的重要环节，在临床诊断、医学科研等方面发挥着极其重要的作用。医院业务的快速发展，使其对智能化的需求也在不断增加，驱动着医院业务的变革和进步，这一点在智能医疗方面尤为显著。
以数据为中心成为医院智能化建设的重要方向
当前，医院信息化系统在满足医生基本业务需求的同时，将设备数据进行统筹，及时为医生提供必要的医疗数据记录、查询和临床辅助决策等功能。尤其是，当医院影像设备的快速发展，放射科影像数据逐渐激增，影像科数据量给医院传统的 IT 基础设施带来了很大挑战。存储系统不仅需要协助医院将数据进行归档，还要将数据进行分类存储。
由此，以数据为中心是医院智能化建设的重要方向，存储系统需要充分发挥自身新型基础设施的价值，对建设医院智能化具有重要意义。
那么，我们今天案例的主人公——某家具有医疗、教学、科研、预防、保健、急救为一体的三级综合性中医医院（以下简称：中医院），该医院不仅拥有较为强大的科研队伍，还曾获得市政府科技进步奖一次及区政府科技进步奖项多次。他们是如何走向智能化，建设高性能存储的呢？
医院走向智能化容易遇到哪些阻碍
当前，不少医院仍采用 DAS（直连存储设备）或 NAS 阵列作为 PACS 系统的存储，其中也包括中医院。然而，DAS 或 NAS 阵列存储架构存在数据分散、容量扩展性差、 建设成本较高的问题。随着医院应用规模的扩大，DAS 或 NAS 阵列架构在数据管理方面的问题日益凸显。
此外，随着医院数据量的激增，如何根据数据生命周期，将数据做自动流转、存储和管理，也成为 PACS 系统在建设中面临的问题。以中医院为例，院内每日产生 200GB 的数据，其中临床医生需要在一年内随时在线查阅影像资料。由此，医院每年需要保存的数据量为 71.3TB。同时根据卫生院规定，医疗信息存储时效为 30 年。
基于上述难点和需求，中医院的基础设施建设面临着来自系统技术和医院体检带来的双重挑战：
一方面，当前医院影像系统主要采用文件接口访问数据，且 PACS 系统所产生的数据以非结构化文件数据为主，导致文件大小难把控、文件数据量增长极快，让存储系统在海量影像文件的压力下，难以保持稳定高效地访问；同时，为了满足 PACS 系统的设计，存储需要具备高扩展性和灵活性，支持容量按需扩展，不增加因扩容带来的管理开销。
另一方面，病人对就诊环境、就诊服务水平有了更高的要求，医生在调阅病人的医疗影像和过往病例时，如若等待时间过长，极易导致病人就医体验下降，影响病人对医院的判断。为此，医疗数据亟需快速读取、整合。
焱融科技高性能文件存储系统助力打造智能医院
为了应对以上挑战，中医院完成了存储系统的改造，其主要优化了存储架构、网络、应用访问端等方面，实现存储系统：
- 灵活横向扩展架构
在不断扩展的单个命名空间中，提供数百 PB 级的存储容量，帮助医院轻松应对院内患者的大量就诊数据；
- 多方式连接和横向扩展
实现 10/40/100GbE 或 InfiniBand 网络进行连接和横向扩展，提供了开放的互联网接口；
- 纯软件应用
实现轻松部署在标准 x86 服务器或者国产服务器上，减少中医院对传统存储厂商特定存储设备的依赖。
可以发现，存储系统逐渐成为影响中医院走向智能化的关键，让医院迈上一个新的台阶，有效支撑了中医院智能化的发展。
在整个改变过程中，焱融科技提供了强力的支持，从性能、灵活性、效益、扩展性四个维度上开展了卓有成效的实践：
智能分层双活架构图
极致性能
YRCloudFile 分布式文件系统所采用的横向扩展架构，使得业务应用节点可以像访问本地文件系统一样，通过文件系统访问数据。各个业务应用节点在访问 YRCloudFile 中的数据时，可以直接与 YRCloudFile 存储集群节点进行通信，无需通过其它协议进行中转，减少协议转换过程中的性能损耗，有效提高医生工作站调取病人数据的效率。在面对多个医生同一时间调阅数据时，也能快速流畅地返回数据，确保在这种高并发场景下的访问性能。
另外，PACS 系统在一次使用和记录过程中，可能会生产大量目录和文件，传统的 NAS 阵列或基于开源的分布式文件系统，在文件数量超过数百万后，访问性能出现明显下降，影响医生调阅 PACS 系统的效率。
根据这一需求，YRCloudFile 设计和实现了可扩展的元数据集群的架构，独特的元数据放置策略，可以有效分散目录和文件的元数据信息，避免文件系统访问热点。在数十亿文件场景下，YRCloudFile 可保障文件访问性能不变，这一特性对 PACS 系统中海量文件场景尤为重要。
灵活便捷
YRCloudFile 可提供标准的文件访问接口，无缝对接市场上各家 PACS 系统上层应用，只需将 YRCloudFile 创建的文件空间挂载至 PACS 系统的应用服务器中，即可实现 PACS 系统的存储、访问，无需针对数据访问接口进行二次开发。
降本增效
YRCloudFile 文件存储系统的智能分层功能，可根据客户需求定义冷热数据层。通过智能分层，热数据层依然能为 PACS 系统提供高性能的访问特性，同时冷数据可以在低成本的对象存储中有效保存，从而有效降低海量数据总体存储成本。
高扩展性
YRCloudFile 最小规模可基于 3 台服务器搭建，可以通过水平扩展实现在单个文件系统中将容量从 TB 级别扩展至数百 PB。同时，在 YRCloudFile 扩展过程中，不会造成存储、业务停机或数据可用性中断，且存储集群扩展后，数据访问性能获得线性提升。
存储方案成本降低 80%，智能化医院最优解
在中医院与焱融科技基于 YRCloudFile 构建的 100TB 热数据文件层+数百 TB 冷数据对象存储层影像存储系统方案中，热冷数据都可以使用 YRCloudFile 进行统一管理，数据自动实现两层之间的流动。PACS 系统在访问冷数据时，医生无需提前提交工单，直接在系统中即可调阅，整体存储方案成本比传统的分级存储方案节约近 80%。
在中医院存储系统上线后，YRCloudFile 平稳运行有力支撑了医院的 PACS 系统改造工程，得到了医生和患者的高度认可。实现在为患者提供更高质量、更高效的医疗服务的同时，建成了新一代分布式存储系统，有效解决了客户传统 NAS 存储性能无法满足业务需求的问题，提供标准文件接口，无缝对接原有 PACS 系统。另外，中医院借助高性能文件存储系统 YRCloudFile + 高性价比的对象存储组合，完成了行业最优冷热数据方案，强化医院质量管理、降低医院运行成本、增强医院竞争力，实现降本增效的目的。
未来，焱融科技将持续在智慧医疗领域深耕，为智慧医疗打造高性能、高灵活性、高可用性、高扩展的存储系统解决方案，加速智慧院区建设，全面提升医院数据管理效能。
