部分大型三甲医院,每年新增的医学影像数据超过100TB,累计数据总量已突破PB级别。
在这股医学影像数据洪流之下,传统存储方案从数据基石变为绊脚石:影像数据分散在十多块盘符中,管理效率低;海量小文件并发调取时,加载需要等待几十秒;纵向扩容模式存在性能上限且成本高昂,等等。
面对这样的困局,医院亟需的不再是局部修补,而是架构层面的根本性变革。和传统存储相比,统一存储是在一套统一架构下,通过高性能存储、容量资源池、数据分层与扩展能力,统一支撑PACS、数字病理、AI辅助诊断和区域影像协同,在性能、容量、安全和成本之间实现最佳平衡。尤其在影像AI、病理AI等智能应用日益普及的当下,统一存储正演变为支撑医学影像业务长远发展的必然选择。
基于对医学影像业务场景的深度理解与技术打磨,深信服统一存储成为越来越多三甲医院的共同选择。它究竟靠什么赢得持久信任?

极速阅片:从等片子到秒加载
时间就是生命。在分秒必争的临床一线,PACS影像的阅片速度直接影响诊疗效率与患者体验。对医生而言,每节省一分钟阅片,就多一分从容研判的底气;对患者而言,则可能直接减轻一分痛楚,甚至为生命抢救赢得一线生机。
上海市肺科医院是以肺部疾病综合诊治为主的专科三甲医院,由于专科属性,大部分医生在接诊时都需要借助CT影像辅助诊断。一位患者的CT平扫影像数量从几百到几千张不等,而全院平均每天的CT检查量高达2000人次,影像数据吞吐压力巨大。

CT影像单个文件大小仅几百KB,是医学影像中数据量最庞大的海量小文件类型。传统文件系统的目录结构就像一棵倒立的树——医生调取影像文件时,存储系统需要逐层向下检索,读写效率低,最直观的表现就是医生“等片子”。
深信服自研的PhxKV元数据库重构这套检索逻辑,以更精细的粒度记录电子文件的位置、状态、操作记录等数据合集,相当于为海量小文件配备了智能化的电子文件柜。当调阅指令下发时,系统通过高效运算直接锁定目标位置,无需层层搜索,实现秒级精准响应。
同时,深信服采用基于目录分片的分布式策略,实现多活元数据并发访问,达到负载均衡的目的,并且优化文件存储协议并发缺陷,提升每个用户的批量调取效率。

这一系列技术创新带来的应用效果是显著的。在深信服统一存储与主流PACS厂商联合调优下,以200KB平均大小的CT影像为例,千兆网络环境下的阅片速度可达500 张/秒。
上海市肺科医院信息处主任陈嘉旖表示,“得益于强大的元数据管理能力,我们上传影像的时间缩短为原来的五分之一。在业务高峰期,上百位门诊临床医生同时阅片,12秒内就可以完成一个病人单次检查的几千张影像加载,有效消除卡顿现象,提升医生们的阅片体验”。

高可靠容灾:硬件故障,业务不中断
然而,只有“快”还远远不够。阅片速度决定了诊疗效率的上限,而数据安全与业务连续性决定了医院信息化的底线。存储系统一旦出现故障,轻则导致影像调阅卡顿、影响诊疗效率,重则造成业务停滞、数据丢失。
因此,构建一个高可靠的存储系统,对医学影像数据的备份、恢复、归档以及业务持续运行至关重要——既要保障数据安全,又要确保业务“零中断”。
在可靠性方面,深信服统一存储的高容错性设计为业务连续性和数据完整性,构筑了硬件-硬盘-节点-集群四层立体防护。例如,智能故障隔离,提前隔离亚健康盘;纠删码数据保护,任意硬盘或节点损坏时业务不中断、数据不丢失;任意集群整体故障时,业务可切换到另一集群,保障业务正常访问,等等。
实践是检验可靠性的最佳方式。中南大学湘雅二医院2012年上线PACS系统,当时采用了某国外存储作为PACS系统的存储,后续经过多次扩容,并新购深信服统一存储。目前是两个存储集群(数据一式两份),每个集群数据总量约1PB。2025年医院门急诊量434.36万人次、出院患者19.18万人次、影像(放射)检查日均约1200次。

为检验统一存储系统底子硬不硬,该医院进行了一场"破坏性实验"——在模拟业务高峰时段突然拔掉集群内任意2块硬盘,业务读写零中断,数据零丢失;模拟单台主机断电时,业务持续读写文件存储,数据传输零中断,且读写速度不受影响。
相比之下,传统存储在空盘情况下,单个硬盘RAID数据恢复需要持续数小时到1天。而统一存储无论是在空盘状态还是容量已经使用一半时,在全速数据恢复条件下,1TB数据只需15-20分钟。
此外,医疗数据包含患者隐私和诊疗记录,价值高,容易成为勒索攻击的目标。深信服统一存储设备内置防勒索功能,与文件保护机制联动,为数据安全再加一道 “防护锁”。

长期存储:冷热自动流转,TCO可控
抗住业务中断的风险,医院还要面对数据长期存储的考验。
根据《医疗机构管理条例实施细则》,医学影像数据需要存储15-30年,部分数据甚至需要永久存储,这对存储架构的长期延续性提出了严苛要求。
同时,医学影像数据具有显著的“冷热之分”特征。随着时间推移,早期数据被访问的概率逐渐降低,成为冷数据。对冷热数据采用同样的存储方案,既不经济,也难以支撑长远发展。因此,在调阅性能与存储成本之间寻求最佳平衡点,是医院PACS存储建设的关键目标。
当前,一家三甲医院的医学影像数据量通常达到数百TB,部分大型三甲医院已达PB级别。以上海交通大学附属仁济医院为例,其PACS影像数据呈现多院区集中化管理与跨院区一体化应用的特点,每年新增数据量超过100TB,累计已突破3PB。

该医院信息中心主任郑涛指出,医学影像数据具有体量大、文件数量规模大、数据路径复杂度高的特点,给传统存储管理带来诸多难题。例如,集中存放影像数据所占机房机柜的比例达20%甚至更高;集中式存储的扩容需要更多的网络资源来负载数据交互方式;长期数据备份消耗大量算力与存储资源,等等。
传统存储采用纵向扩展模式,在增加容量的同时性能不变甚至下降,长期使用容易出现性能瓶颈。相比之下,统一存储采用的横向扩展架构,在扩容时能做到性能线性提升,真正实现容量与吞吐量的同步增长。
针对医学影像数据的长期增长与高频调阅需求,医院可以基于深信服统一存储方案进行灵活规划。对于大多数医院来说,建议采用SSD HDD的混闪资源池,将在线与历史影像统一承载在一个目录空间内。系统根据数据时间、容量水位、访问频率等策略,自动完成冷热分层流动,在无需增加管理复杂度的前提下,兼顾医院的调阅体验与建设成本。
对于客户端数量更多、热数据规模更大,或者对PACS调阅、AI分析、区域影像共享等场景有更高性能要求的医院,可以采用“全闪热数据池 混闪容量池”的分层建设方式。高频访问数据存放在全闪资源池中,近线和长期保存数据则存放在混闪资源池中,并通过目录、时间、容量等策略,实现数据在不同资源池之间的有序流转。这样既能满足核心业务的高性能访问,又能有效控制影像数据长期保存带来的容量成本,为医院提供从经济适用到高性能扩展的可演进路径。

郑涛介绍道,“如今临床医生对历史影像对比的需求非常旺盛,这也要求影像数据尽可能采取近线存储方式。我们将6个月内的数据定为在线数据,更早的归为近线数据”。在实际使用中,统一存储方案不仅满足了近线数据调阅的高性能需求,也显著降低了长期存储的综合成本。
此外,深信服统一存储基于自研的PlatOS操作系统,实现软硬件深度解耦,针对不同硬件平台进行深度优化,同时支持信创与非信创生态,并且与国内外90%主流PACS厂商实现兼容验证,确保存储架构长期可用。
由此可见,一套高效、可靠、可持续演进的存储架构,能够释放出远超存储本身的临床与科研价值。深信服统一存储的价值,在于为医院数智化转型与未来AI辅助诊疗快速发展提供坚实的数据基石。

目前,全国已有2000多家医院正在使用深信服统一存储,其中全国三甲医院超过500家、百强医院超过20家。
面向未来,深信服将继续深耕医疗场景,以不断创新的存储技术与产品,助力中国医疗行业在数智化浪潮中行稳致远!


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