DS图像的存储策略选择
在日常病理工作中开展实施DP项目,DS图像的存储和归档是不可回避的现实问题。由于数字文件固有的特性,单个病例的DS图像占用的存储空间通常都很大,一般在几百个MB甚至达到GB级。那么,面对病理科/实验室的众多病例,DS图像的存储对存储介质空间容量的要求也就相应提高,特别是中大型病理实验室在实施CDP转换升级过程中,由玻璃切片产生的大量DS图像的存储将是一个非常紧迫并具有挑战性的任务。因此,如何存储DS图像及选择什么样的存储策略,对于DP流程能否顺利实施至关重要。
根据作者的实践经验,DS图像存储策略的选择应该遵从这样几个基本原则:一是根据病理科/实验室的具体情况和所要实施的DP应用方向按需选择DS图像的存储策略和方法;二是一定要确保DS图像的数据安全和患者的个人健康隐私;三是所选择的存储方法要符合现时的行业管理规范和相关法规的要求;四是最大限度地满足灾难性事故发生后的数据容灾恢复要求。
就目前国内DP应用的生态环境来看,主要应用方向还是以低负荷小通量的TP(包括远程会诊、远程PD和IOC)最为普遍,不远的将来可能会出现中大型病理实验室的CDP转换升级。所以,下面结合国外的成功经验和作者实践体会就TP应用和CDP环境下的DS图像存储策略和方法的选择提出一些具体建议,供业内参考。
值得高兴的是,单个病例的DS图像的文件大小较DP发展初期有所缩小。图像处理技术的进步不仅使切片扫描时间显著缩短,同时改进了文件格式和图像压缩技术,从而使DS图像文件的大小进一步缩小。作者实验室以TP应用为主,主要服务基层医院,病例分散且以小标本居多,单个病例的切片数在1~49张,20张以上切片的病例数大约为5%,单个病例的DS图像大多数在200~800 MB,平均为300 MB左右,GB级别的图像很少。
基于这些基本数据和上述基本原则,提出以下DS图像存储策略和方法建议。
(1)对于区域性或多中心分布式远程病理诊断中心,在远程会诊、远程PD和IOC中产生的DS图像,建议使用移动硬盘定期拷贝,在基层医疗机构作为病理档案的一部分存档保存。如果按照平均400 MB/例的存储空间冗余,5 TB或6 TB的移动硬盘可以存储大约10000例或12000例的DS图像,完全可以满足基层医疗机构小型病理科的需要。既保证了基层医疗机构病理资料的安全性和完整性,又符合现时的行业管理和相关法规要求。(https://www.daowen.com)
(2)中大型病理实验室在CDP工作环境中,产生的DS图像远比上述基层医疗机构多得多。这些单位的临床诊断(PD、IHC等)病例量大,而且病例复杂,大标本或肿瘤根治标本居多,相应地DS图像的产量也显著增加;同时,众多的教学和科研用例也增加了DS图像产出的额外数量。显然,这样繁重的工作负荷,用移动硬盘拷贝的方法存储DS图像是不现实的。因此,对于中大型病理实验室在CDP工作环境下的DS图像存储,就目前的经验来看,采用分层存储策略是个合理的选择。
结合国内医疗行业病理工作的实际情况和特点,建议采用三级分层存储方法,可以分为:
(1)第一级存储层:为本地即时存储层,本地服务器将DS图像存储在高性能存储系统上,该系统通常使用多个SAS硬盘或SSD组成。本地即时存储层容量有限,一般存储新近时间段内的病例,DS图像可以随时访问,一般设计为可容纳3个月以内的病例存储容量,方便频繁访问和调用。
(2)第二级存储层:为过渡存储层,该存储层可以存储较长时间段内的病例,存储容量也比本地即时存储层大很多,一般设计为可容纳3个月以上、6个月以内的病例为宜。此时,DS图像可以存储在一个较便宜的存储系统上,但是图像仍然处于在线状态,并且可以毫无延迟地进行访问和查看。过渡存储层通常使用由大容量磁盘组成的独立驱动器冗余阵列(redundantarrays of independent drives,RAID)组来实现。一般情况下,一些与诊疗和临床管理相关的DS图像访问和调用频次在6个月以后显著下降。
(3)第三级存储层:档案存储层,该存储层可以在价格较低的存储系统如磁带上实现。如果需要查看存档的病例,则必须首先从档案存储层中将该病例的DS图像恢复存放到第一或第二级存储层中。这个过程是在病理医师的病理应用程序中自动完成的。检索调阅的时间取决于所使用的存档技术和文件检索策略,可能从几分钟到几小时甚至一两天不等。超过18个月的病例DS图像的调用和检索行为一般为特殊用途如科研和少见典型病例的教学等,与患者治疗和临床管理相关的病例只是极少数的个例,因此,超过6个月时限的病例可以从过渡存储层迁移到档案存储层进行永久保存。
以上第一与第二层级的存储时间设定视病理科/实验室病例的类型、DS图像产量、DS图像访问频率及用途等具体情况而定。病例资料可以在各层级之间调用和相互迁移[44]。