常用的DS图像的存储方式
综合国内外各地的不同DP应用场景来看，所采取的DS图像存储方式也各不相同。归纳起来主要有以下几种方法：
（一）DS图像不完全存储
DS图像不完全存储指在存储空间有限的环境下，选择性存储部分病例的DS图像。主要有三种选择方式：一是重点病例如肿瘤（包括活检和根治标本）、少见或罕见的典型病例的每张DS图像全部存储；二是挑选病例中的重点DS图像存储，如肿瘤根治标本中的肿瘤组织、淋巴结转移和切缘阳性的DS图像等；三是选择DS图像中有代表性的重点区域截图进行保存（静态图片）。这种存储形式是DP发展早期的一种DS图像存储方式，现在已经不常见了。
（二）移动硬盘定期拷贝存储在各医疗机构
这种存储方法适合TP应用场景，包括远程会诊、远程PD和IOC所产生的DS图像存储。对于提交会诊／诊断病例的医疗机构来说，病例数量较少而且分散，仍然属于低通量小负荷的工作范畴。对这种小规模的DS图像，作为各医疗机构病理实验室档案管理的一部分，最适合用大容量移动硬盘定期拷贝存储在本地医疗机构。这种方法既符合现阶段病理档案管理的规范，也避免了医疗机构对患者医疗数据违规泄露的担忧。
作为国内一家大型的多中心分布式远程病理诊断中心，我们每天应用DS图像线上进行的远程诊断，包括会诊、IOC和常规病理PD，而且PD病例多达400～500例，占每天全部病例的85％以上。常规PD病例分布在全国40余家基层医疗机构，平均每家的病例数为20～30例（部分基层医疗机构每周只有2～3次提交病例）。所以，对于单个医疗机构来说，每天的DS图像数量并不多。其中的大多数医疗机构都要求用移动硬盘拷贝DS图像自己保存。图像存储拷贝的过程由本中心的IT人员完成，用4～8 TB移动硬盘拷贝，病例数量较多的单位3～4个月拷贝一次，病例数量少的单位6～8个月拷贝一次。据我们测算，单个病例的DS图像的大小绝大多数在200～800 MB，平均为300 MB左右，GB级大小的图像占比较少。
（三）分层存储管理模式（hierarchical storage management）
分层存储是指按照病例DS图像在完成PD和其他使用后再次使用或检索的不同频次分别存储在不同的位置。所谓的分层就是把新近经常使用的病例暂时存储在工作站服务器上，可随时查阅调用，为即时存储（第一层存储），而将超过一定时间的病例归档长期存储（第二层存储）。这种即时存储和归档存储的方法为两层存储，也可根据各自实验室的特点和病例使用频次增加一个合适的过渡存储期，即三层存储模式。这种分层存储模式主要是解决中大型病理实验室在CDP工作环境下产生的大量DS图像的存储和检索难题。即时存储主要是满足快速检索和调用DS图像，其特点是容量小速度快，存储介质通常是6～8 TB的固态硬盘（solidstate disk，SSD）或串行连接SCSI（serial attached SCSI，SAS）磁盘。归档存储的主要任务是长时间保留DS图像，需要时能够找到或调用病例即可，对检索和调用速度的要求并不是特别迫切。而增加的过渡存储期主要是对某些病例DS图像在调用速度和存储容量之间采取的一种平衡策略。以三层存储模式为例，具体的存储要求和设置列于表1.6［44］。
表1.6 三层存储模式要求和设置
目前，国外已经完成CDP转换的病理实验室基本上都采用了这种分层存储管理模式，两层和三级分层模式都有应用。DPA白皮书推荐了三级分层模式［44］，而荷兰乌得勒支大学医学中心病理学系采用的是两级分层模式［45］。DP应用的初期，他们采用了加拿大的SunMicrosystems的两级分层存储管理解决方案：所有原始图像都存储在容量为6 TB的硬盘驱动器（光纤通道）上（第一级存储层），并以缓冲的方式复制到磁带上。6 TB容量的选择是为了适应1个月产生的DS图像，而这段时间正是DS图像使用最多和访问最频繁的时段。当这些硬盘存储空间只剩10％时，4周以前的DS图像将自动删除，直到腾出80％的可用硬盘空间。从硬盘删除的原始DS图像自动保存到磁带上的相应位置。由机器人访问的2个磁带组成第二级存储层，总容量约为120 TB，每个磁带容量为750 GB。当从磁带访问图像时，它会被复制回硬盘以进行快速访问，并将调用的图像保存在硬盘，直到再次归档到磁带。自2015年开始实施常规病理PD到完成CDP转换，DS图像存储依然采用两层架构，但是升级为性能更高、存储容量更大的存储系统［13］。第一级存储层搭建在EMC VNX5200低延迟高带宽存储系统上，为虚拟机集群提供本地存储（操作系统、数据库），同时为DS图像提供短期存储。第二级存储层为EMC Isilon（Dell，Round Rock，TX，USA）全医院系统（Hospital-wide System），该系统具有高度可扩展性（可达千万亿字节或千TB字节）和高度冗余，DS图像在归档后会被存储在该系统中。
（四）云存储（cloud storage）
1.云存储的概念和架构
云存储是在云计算（cloud computing）基础上延伸和衍生发展出来的一种新型网上在线存储模式。是指使用应用软件将网络中大量各种不同类型的存储设备集合起来协同工作，并通过集群应用、网格计算或分布式文件系统等技术实现共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个庞大系统。因此，如同云状的广域网和互联网一样，云存储对使用者来说，不是指某一个具体的设备或服务器，而是指一个由众多存储设备和服务器所构成的庞大集合体。使用者使用云存储，并不是使用某一个存储设备，而是使用整个云存储系统带来的一种数据访问服务。所以本质上，云存储不是存储，而是一种服务。
云储存系统的基本架构主要有以下4层。
（1）存储层：是云存储最基础的部分，其中的存储设备往往数量庞大且分布于不同地区。彼此之间通过广域网、互联网或者光纤通道网络连接在一起。存储设备之上是一个统一存储设备管理系统，可以实现存储设备的逻辑虚拟化管理、多链路冗余管理，以及硬件设备的状态监控和故障维护。(https://www.daowen.com)
（2）基础管理层：是云存储最核心的部分，也是云存储中最难以实现的部分。基础管理层通过集群应用、分布式文件系统和网格计算等技术，实现云存储中多个存储设备之间的协同工作，使众多的存储设备可以对外提供同一种服务，并提供更加强大和快速的数据访问性能。
（3）应用接口层：是云存储中最灵活多变的部分，不同的云存储运营单位可以根据实际业务类型，开发不同的应用服务接口，提供不同的应用服务。比如视频监控应用平台、互联网协议电视（internet protocol television，IPTV）和视频点播应用平台、网络硬盘引用平台，远程数据备份应用平台等。
（4）访问层：任何一个授权用户都可以通过标准的公共应用接口来登录云存储系统，享受云存储服务。云存储运营单位不同，云存储提供的访问类型和访问手段也不同。
2.云存储的类型
目前云存储的主要类型根据管理和使用方式的不同，可简单分为公共云、私有云和混合云三大类。
（1）公共云：通常指第三方提供商为用户提供存储托管使用的云存储，公共云一般可通过互联网使用。需要数据存储托管的用户，则通过向供应商购买或租赁存储空间的方式，来满足数据存储的需求。用户或使用者可以在任何时间、任何地点，通过任何可联网的装置登录云存储系统方便地存取数据。这种可供商用的公共云国内有很多，其中人们比较熟悉和常用的有搜狐企业网盘、百度云盘、乐视云盘、移动彩云、金山快盘、坚果云、酷盘、115网盘、华为网盘、360云盘、新浪微盘、腾讯微云、cStor云存储、OneDrive和阿里云等。
（2）私有云：是为一个客户单独使用而构建的，因而提供对数据、安全性和服务质量的最有效控制。私有云可部署在企业数据中心的防火墙内即内部云存储，也可以将它们部署在一个安全的主机托管场所，私有云的核心属性是专有资源。私有云可以是企业提供的，也可以是自己架设的。可以提供私有云的平台有：Eucalyptus、3A Cloud、minicloud安全办公私有云、联想网盘等。
（3）混合云：集合了公共云和私有云的优点，是两者的混合体。私有云的安全性较公共云高，而公共云的计算资源往往比私有云强大得多。为了平衡安全性与计算资源的矛盾，混合云的解决方案应运而生，它既可以利用私有云的安全，将内部重要数据保存在本地数据中心，也可以使用公共云的计算资源，更高效快捷地完成工作任务。从公共云上划出一部分容量配置一种私有或内部云可以帮助用户面对迅速增长的存储负载波动，便于使用高峰时刻访问。混合云主要用于按客户要求的访问，特别是需要临时配置容量的时候。
3.云存储的局限性
与传统的本地存储相比，云存储在容量和访问便捷性等方面有着明显的优势，特别是对占据存储空间较大的DS图像更加适合。但云存储在显示其本身固有的强大优势和功能的同时，对用户来说，也存在着很大的隐患和风险。
（1）存储数据的安全存在隐患。作为EHR的重要组成部分，病理资料特别是DS图像存储对数据的安全性要求很高。如何防止DS图像的损毁、丢失和恶意使用，使数据存储的安全隐患降到最低，始终是行业管理者和医疗保健机构挥之不去的忧虑。研究显示，大多数对数据安全的侵犯和攻击都是由云存储服务的供应商本身造成的，作为云存储数据的管理者，他们可以很方便地访问云存储，甚至是出售医疗数据记录来获取利润［46，47］。而这正是行业管理者和医疗保健机构最担心的方面。
（2）患者个人健康隐私存在泄露隐患。作为档案随DS图像一起存储的病理资料包括病史、病理报告及分子检测结果等。拥有授权访问云存储数据库的每个人都可以很容易地获得这些数据，包括云存储服务的供应商。所以，患者个人健康隐私随时存在着主观和客观方面的泄露风险。
（3）作为患者诊疗和行业管理的依据，EHR和病理资料的存储必须遵从行业管理规范和相关法规的要求。对上述的安全和隐私风险的担忧将会使DS图像及相应病理资料的云存储变得复杂起来。也就是说，云存储方法在技术上是可行的，但是否符合行业管理规范和相关法规的要求，是个需要深入探讨的课题。
（4）与本地服务器存储相比，云存储系统设备众多，地域广阔，不受时空限制但又严重依赖网络基础设施的特点，使其容易受到灾难性事故的影响。可能对任何设施造成重大破坏的灾害主要有三种：一是自然灾害，如洪水、地震及泥石流、火山爆发等；二是人为因素，如网络犯罪、技术恐怖主义和战乱等；三是技术事故，如网络和设备等基础设施故障导致的存储系统瘫痪。
因此，如果使用云存储作为DS图像及相关病理资料的归档存储方法，必须在保证数据和隐私安全的情况下实施，而且要具备完善的意外灾难性损害的数据恢复功能或预案。可能正是由于这些因素的存在，目前国外完成CDP转换升级的病理实验室基本上都没有采用云存储的方法来保存DS图像［13，14］，DPA也不推荐使用云存储技术［44］。