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薛萬國:醫學影像數據資源管理的三大策略

發布時間:2022-08-01 來源:HIT專家網

作為醫療機構的核心數據資產之一,醫學影像數據的價值亟待釋放,存在巨大潛力。如何才能有效挖掘、利用醫學影像數據價值?

“集中統一、全生命周期管理、臨床科研融合,這是醫學影像數據資源的三大管理策略。而建立全院影像數據中心,是發掘、利用醫學影像數據價值的前提?!?span style="box-sizing:border-box;font-weight:700;color:#555555;font-family:" font-size:16px;text-align:justify;text-indent:30px;white-space:normal;background-color:#ffffff;"="">解放軍總醫院醫學大數據研究中心原主任薛萬國如是說到。

PACS系統發展呈現新趨勢、面臨新問題

薛萬國認為,經過二十多年發展,國內PACS系統已基本普及應用,并在新形勢下呈現出新的發展趨勢。

首先是??苹?。PACS系統從早期的放射、超聲等影像系統發展到內鏡、核醫學、介入、口腔、眼科等???,產品進一步細分,各種??苹ㄈ缧呐K、骨科)的影像處理應用也越來越多。

其次是智能化。以影像深度學習建模為核心的AI專病輔助診斷、分析產品如雨后春筍般涌現,基于醫學影像的AI研究正在大型醫院興起。

第三是結構化。??苹跋穹治龊蛿祿眯枨笕諠u增加,結構化報告越發受到重視?!胺派?、病理等影像報告結構化后,可將分析、測量的數據直接提取出來,有助于輔助臨床決策?!?

第四是診斷協同。在醫改大環境下,醫聯體、醫共體、多院區之間的影像協同診斷應用場景顯著增多,對PACS系統的功能流程提出新要求。

第五是互聯網服務。以云膠片為代表的移動互聯網醫學影像調閱快速發展。這類服務直接面向患者,患者不用拎著膠片到處跑,醫生也可以方便調取不同醫院的影像。

在新的發展階段,PACS系統的數據管理與應用也面臨新問題。

首先是??苹悩嬒到y造成影像存儲的分散化。??苹到y各有特點,醫院使用的PACS系統往往不是一套,而是多套,導致影像數據分散存儲在各個??葡到y中。分散存儲不僅為影像數據統一管理帶來障礙,在醫生工作站調用時需要訪問不同??葡到y,甚至使用不同瀏覽器,這也給醫生統一調閱多模態影像造成困難。

其次是影像數據存儲與存儲容量的矛盾始終存在。近年來存儲技術發展迅速,保證了存儲容量的供應增長;但影像技術的發展、影像設備數量的擴充,導致存儲容量的需求同步增長。與20年前相比,磁盤單盤容量增加約50倍,病例數據量和影像設備數量疊加導致數據量也增加了幾十倍。

“水漲船高,影像的生命周期管理問題始終如影隨形?!备鶕咭?,醫療影像數據需要長期保存,這就對醫院的存儲容量、管理模式提出挑戰。對于醫院信息部門而言,存儲設備升級或PACS系統更換更帶來了數據遷移難題,遷移周期往往需要幾個月甚至更長時間。

第三是影像數據的二次利用需求如何滿足的問題。在面向AI研發的過程中,對影像數據集的篩選、管理和特征分析等會產生新數據,比如標注數據、特征數據等,這些數據都需要管理。但傳統的PACS系統只對影像采集的原始數據進行管理,缺乏對影像數據研究的支持,研究數據集需要手工管理。比如,在進行AI研究時,往往需要科研人員先在PACS系統篩選數據,導入標注平臺進行標注后,再導入訓練平臺進行訓練,最后進行線上測試。在這個過程中,數據需要反復導出、導入,較為繁瑣不便。

第四是多機構影像診斷流程的統一問題。當影像醫生需要閱讀外來影像時,由于傳統的PACS系統不支持多中心管理模式,往往需要兩套系統同時工作。如何將外來影像數據納入本院PACS系統統一管理,并統一本院影像和外來影像的診斷工作流程,是多機構影像診斷對PACS系統提出的新需求。

影像數據中心是醫院IT的重要基礎構件

針對上述PACS系統面臨的問題和需求,薛萬國為醫院影像數據資源管理提出三點建議。

首先是建立影像數據中心,實現影像數據集中統一管理。匯集來自各異構??葡到y的影像數據,形成包含原始影像和影像報告及影像特征在內的統一存儲管理機制。影像數據中心可提供影像集中調閱、智能處理、影像分析等影像數據服務,同時支持各種影像應用。

其次是建立影像數據的長期存儲管理體系,實現影像數據全生命周期管理。薛萬國認為,要實現影像數據全生命周期管理,需要建立分級存儲體系。一方面采用分布式橫向擴展技術,實現容量可持續擴容;另一方面建立“冷—熱”兩級存儲,將歷史數據存放在冷存儲中,實現大容量長期影像管理?!霸诮⒎旨壌鎯w系的基礎上,期望PACS系統廠家能夠針對醫院需求提供數據遷移方案和工具,實現系統更換時的影像數據遷移?!?

第三是融合管理臨床數據和科研數據,實現臨床、科研一體化。為實現這一目的,首先應增加影像數據集的管理,科研人員可通過歷史影像篩選形成回顧性的數據集,或是醫生在閱片中發現符合要求的新病例時,可通過打標簽的方式將其添加進影像數據集中。其次,影像數據管理要支持AI研究,包括:增加對原始影像的數據集標簽,建立研究數據集與原始影像的關聯;支持影像的人工標注等。

“在醫院IT生態中,影像數據中心,或者我們將其稱為影像數據中臺,將逐漸成為醫院IT的重要基礎構件?!毖θf國認為,之所以可以通過“數據中臺”的方式構建全院影像數據中心,一方面是由于影像的瀏覽、處理相對獨立,可通過服務的方式供臨床信息系統調用;另一方面,影像數據服務有廣泛應用的DICOM標準,因此也更易集成。

“全院影像數據中心在醫院IT架構中具有重要價值?!毖θf國總結,這些價值表現在:其一,整合來自不同影像科室、不同系統的影像數據,形成統一的數據資源并集中管理;其二,建立統一的歸檔和存儲管理體系,實現影像數據的全生命周期管理;其三,基于DICOM標準,提供統一影像調取服務和瀏覽閱片服務;其四,整合各類散在的人工智能輔助診斷功能,提供統一的診斷服務;其五,提供面向患者的數字膠片等其他增值服務;其六,為影像數據分析和AI模型訓練、測試和模型部署提供統一平臺,有助于實現臨床、科研一體化。





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