向等待说再见，霄云科技用创新化解医疗应用难题

2023-02-23          编辑：刘军

“信息中心,刚刚患者的胸片为什么还没传过来?”

“稍等,我们查一下什么问题或者再等等,可能系统有点慢。”

这样的对话在三甲医院经常发生,在疫情后更加频繁。如今,医疗数字化已经随处可见,普通老百姓日常去医院,包括社区医院也都能看到一些自助设备,如自助挂号缴费、自助打印凭证报告等。单就各类拍片而言,一旦需要频繁调取大量影像图片的时候,无论是医院内的主治医生查阅还是患者自助打印,都希望最快时间获取到对应的图片信息。而这一切,还需要数字化创新的手段不断优化和解决。

PACS系统是如今医院最常用、也是与患者关系最密切的应用系统,几乎遍布每家医院的放射科。PACS的全名是医学影像存档和通讯系统,其中既包括了患者登记到拍片、检查的流程,也覆盖了主治医生看影像、书写报告、审核报告、打印报告的过程。可以说,无论是拍CT、做B超、内镜等检查,都需要经过PACS系统进行操作和分发,也成为了医生诊断的重要依据。换句话说,PACS系统运行效率的高低,也在很大程度上决定了医院诊疗效率,甚至影响到医患关系。

但正如我们在文章开篇提到的,PACS系统的应用情况普遍并不理想。以著名的三级甲等专科医院、“中国心胸专科人才的摇篮”——上海市胸科医院为例,无论是其所擅长的内镜技术还是外科手术,在诊断初期都需要借助医学影像来实现,而每年90万人次的就诊频率和18000例心胸手术数量,所产生的影像数据也是海量的,而如何在第一时间存储、调取、利用这些数据,成为了摆在该院信息部门面前的很大挑战。

“胸科医院对PACS的依赖程度要高于综合性三甲医院,数据量也更大。所有患者,所有环节都需要拍片。现在CT设备的分辨率越来越高,患者检查产生的数据量越来越大了。医院要求放射科2天内完成检查的报告,但因为效率问题,有些患者甚至需要预约一个礼拜后的检查,这就需要患者跑几趟,肯定是不行的……信息中心时不时总会接到放射科的投诉电话,调片会卡顿”,在谈到具体问题的时候,信息部门负责人也是苦不堪言。他们认为这其中的关键问题,就是如何提升系统数据的应用效率,如何实现快速的读写。最终在比较尝试过多方解决方案之后,上海市胸科医院选择了一家创新企业——上海霄云信息科技有限公司(以下简称“霄云科技”)。

在许多人的印象中,医疗行业是特别注重安全性与稳定性的,这一点与传统的金融、电信等行业一致,甚至医疗应用的特殊性还要更严苛一些。这也不禁让我们产生疑问——为什么上海市胸科医院会选择一家创新型公司?霄云科技如何实现创新?面对海量数据,霄云科技有哪些核心技术?要回答这些问题,就要从霄云科技的主营业务——分布式存储说起。

近些年伴随着海量数据的快速增长,存储领域成为了IT产业的热门,不少品牌也都顺势推出或者强化了自身的存储能力,特别是去年开始“全自研存储”成为了热门的话题,这些存储一方面强调自身在代码领域的自研能力,另一方面也打通了传统存储应用中的“孤岛”,实现了对象存储、文件存储、块存储等多种存储协议的融合。应该说按照大数据与人工智能应用的趋势发展,这也是必然的一种结果,而我们这次提到的霄云科技,也同样是具备“全自研存储”这个标签能力的,甚至在许多应用特性上还有过人之处。

“我们是完全自研的,不是基于开源软件的二次开发,从底层代码开始都是自己从头写起来的,所以我们是真正的掌握了比较底层的核心关键技术,拥有完全的自主知识产权”,在谈到自家存储优势的时候,霄云科技创始人兼CEO李小勇如是说。作为上海交通大学海量存储实验室负责人,李小勇有着10多年的存储行业经验,并曾主持上海市科委“PB级海量存储系统”重大课题。对存储技术的发展与应用都有着深刻的认知。从这一点来说,霄云科技是融合了“产学研用”多层次的应用于一身,在骨子里就具备了技术的基因。

为此,霄云科技发布了碧海分布式存储系统(BOSS),通过创新领先的存储架构设计和自研代码,提供了高性能、小文件聚合优化、互通访问、自适应流控和数据快速迁移等5大优势。对于用户来说,最关注的就是性能表现,而自研代码的碧海分布式存储系统(BOSS)不同于业界常用的Ceph开源存储,具备更好的软件架构设计,I/O并发性高,读写性能显著高于传统高端NAS/SAN存储和Ceph开源软件产品;另外,针对小文件LOSF(LOTSOF SMALL FILES)场景,碧海分布式存储系统(BOSS)也提供了聚合优化功能,可以将多个小文件合并为聚合文件(大文件)进行存储,能够减少IO次数,扩展存储可管理的文件数,从而提升存储性能。实测显示,针对百亿级的文件,碧海分布式存储系统(BOSS)的性能衰减小于5%,解决了传统存储存在的文件数据量增多时性能严重下降的痛点问题。

在解决了性能问题之后,如何让存储系统在各种I/O负载场景下更稳定运行则是霄云科技接下来关注的问题。碧海分布式存储系统(BOSS)具备了面向业务的I/O公平调度能力和自适应流控功能。可以自适应调整数据修复速率——系统繁忙时降低修复速率,系统空闲时以最大速率修复数据,从而最大程度保障关键业务系统的稳定性。至于上面我们提到的数据互通功能,碧海分布式存储系统(BOSS)实现了对文件、对象等不同存储类型数据的互通访问,这能让用户和应用软件厂商在最大限度降低性能损耗的情况下减少业务数据与存储系统的改造工作量。

据《医疗机构管理条例实施细则》要求,住院病历医院保管时间不可小于30年,门(急)诊病历档案的保存时间不少于15年,这对于许多医院都造成了海量的数据存储压力,而这些数据的迁移更是一个大麻烦。业界迁移200TB的小文件数据需要耗费1年左右的时间,甚至为了不影响业务只能在夜晚进行数据迁移。而在使用了霄云科技提供的快速迁移工具之后,这项工作就变得异常迅速,迁移400TB数据只要2-3个月的时间,实现了效率翻番。

也正是得益于上述特性,霄云科技提供的碧海分布式存储系统(BOSS)真正解决了医疗PACS系统应用效率低的问题,也帮助包括上海市胸科医院、复旦大学附属肿瘤医院等多家大型三甲医院解决了信息化、数字化的应用难题,并获得了从信息中心到医生、院办的高度肯定。据上海市软件测评中心的测试结果显示,碧海分布式存储系统(BOSS)的调图速度为300幅/秒,单个患者1000多幅影像基本上3秒调取完毕,超出其他同类品牌,达到了业界领先水平。碧海分布式存储系统(BOSS)是目前业界应用于大型三甲医院核心PACS业务的分布式存储产品。

“首先是解决了燃眉之急,解决了影像调阅速度问题。其次是对各类文件数据类型的一套存储,基本上这些非结构化的、非数据库的数据全部在线。第三是价格也不贵,只要部署分布式软件,总体的成本反而是下降了。经过一年的试用,我们感觉到分布式存储还是比较稳定的,比较大的好处就是易管理、易扩展,临床和放射科调阅速度还是有了明显的提升”,在谈到碧海分布式存储系统(BOSS)优势的时候,信息部门的负责人如是说。

存储市场发展到今天,随着海量数据的应用也迎来了非常大的变化。传统的集中式存储份额在逐渐缩小,越来越多的企业选择了分布式存储,通过软件定义的方式实现更高效、更便捷的数据管理。据中国信通院发布的首个《分布式存储发展白皮书》显示,2021年中国分布式存储产业规模达到178亿元,年增长率高达44%,预计未来3年仍将保持40%以上的年增长。

由此看来,存储市场大有可为,而霄云科技作为一家掌握自研技术的创新性企业,也在医疗领域开拓出了一片属于自己的天地。正如霄云科技对自己的定位那样——自研高性能分布式存储的创新者与引领者。我们已经看到了霄云科技的多样化创新能力,接下来就是见证其如何通过这些技术来引领行业的发展。