基于移動互聯(lián)網(wǎng)的醫(yī)療影像云業(yè)務總體技術要求

4基于移動互聯(lián)網(wǎng)的醫(yī)療影像云業(yè)務總體技術要求本文件規(guī)定了醫(yī)療影像云業(yè)務的總體技術要求。包含業(yè)務概述、業(yè)務特征、業(yè)務范國、業(yè)務分類以及業(yè)務描述和應用場景描述等方面。本文件適用于基于云數(shù)據(jù)存儲提供的醫(yī)療影像云服務建設。2.規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件GB/T31167-2014信息安全技術云計算服務安全指南GB/T31916.1-2015信息技術云數(shù)據(jù)存儲和管理第1部分：總則GB/T35273-2017信息安全技術個人信息安全規(guī)范下列術語和定義適用于本文件。醫(yī)學影像存儲存檔與通訊系統(tǒng)picturearchivingandcormunicationsystems醫(yī)學影像存儲存檔與通訊系統(tǒng)即在醫(yī)學圖像獲取之后提供存儲、能中一個或多個功能的軟件。PACS系統(tǒng)將各種醫(yī)學影像(包括CT、MI、X-Ray、MI等設備產(chǎn)生的影像)通過接口(模擬、DICOM、網(wǎng)絡)以數(shù)字化的方式進行保存與調回使用，并具備一定的輔助診斷管理功能。放射科信息管理系統(tǒng)包括放射科的登記、分診、影像診斷報告以及放射科的詢、統(tǒng)計等工作。與PACS系統(tǒng)緊密相連，構成醫(yī)院數(shù)字醫(yī)療設備、影像及報告管理的解決方案。前置機是部署在院內的影像數(shù)據(jù)采集及云同步網(wǎng)關，支持所有DICOM標準影做設備數(shù)據(jù)連接，前置機唯一的UID確保影像數(shù)據(jù)的真實性、準確性、有效性。通過網(wǎng)絡及設備參數(shù)配置，可以獲取醫(yī)療設備數(shù)據(jù)和PACS數(shù)據(jù)，具備與HS的接口能力5移動終端或者叫移動通信終端是指可以在移動中使用的計算機設備，包括智能手機以及平板電腦。醫(yī)聯(lián)體是指區(qū)域醫(yī)療聯(lián)合體，是將同一個區(qū)域內的醫(yī)療資源整合在一起，通常由一個區(qū)域內的三級醫(yī)院與二級醫(yī)院、社區(qū)醫(yī)院、村醫(yī)院組成的一個醫(yī)療聯(lián)合體?？鐓^(qū)域的醫(yī)療機構transregionalmedicalinstitutions在具備一體化發(fā)展條件的區(qū)域，打破行政區(qū)劃的限制，跨區(qū)域統(tǒng)籌設置醫(yī)療衛(wèi)生機構，推動資源優(yōu)化調整，實現(xiàn)大區(qū)域范圍內資源共享。云數(shù)據(jù)存儲clouddatastore按照指定的具有可擴展性的服務水平，通過網(wǎng)絡將虛擬的存儲和數(shù)據(jù)服務以按需使用方式提供的服務交付方式。該交付方式無需配置或以自服務方式配置。下列縮略語適用于本文件CT電子計算機斷層掃描DICON醫(yī)學數(shù)字成像和通信FTTx光纖接入GPRS通用分組無線服務技術GSM全球移動通信系統(tǒng)HIS醫(yī)院信息系統(tǒng)HTTP超文本傳輸協(xié)議IP互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議MPLS多協(xié)議標記轉換MRI核磁共振成像PACS醫(yī)學影像存儲存檔與通信系統(tǒng)PC個人電腦PKI公鑰基礎設施QoS服務質量REST表述性狀態(tài)轉移RIS放射科信息管理系統(tǒng)SIP會話初始協(xié)議SOAP簡單對象訪問協(xié)議TCP傳輸控制協(xié)議UDP用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UID用戶身份證明VPN虛擬專用網(wǎng)絡CoeputedTonograDigitalInagingandCormunicationsinMediGeneralPacketRadiGlobalSystenforMobileCommuHospitalInformatioHyperTextTransferProtocolMulti-ProtocolLabelPictureArchivingandCommunicaPublicKeyInfrasQualityofServRepresentationalStateRadiology_Infornation_TransmissionControlProtoooLVirtualPrivateNetw65.業(yè)務定義及應用場景醫(yī)療影像云是為滿足大中型醫(yī)療機構、醫(yī)聯(lián)體及跨區(qū)域醫(yī)療機構以及基層醫(yī)療機構的醫(yī)療影像存儲、傳輸以及影像數(shù)據(jù)共享的需求，依托云計算資源池，提供集海量影像數(shù)據(jù)存儲、影像調閱與后處理，以及PACS/RIS應用于一體的云平臺。5.2.業(yè)務特征醫(yī)療影像云具有以下業(yè)務特征：——統(tǒng)一存儲實現(xiàn)一定區(qū)域內醫(yī)學影像信息統(tǒng)一存儲，推進統(tǒng)一用戶管理、統(tǒng)一影像管理、統(tǒng)一影像計算、統(tǒng)一業(yè)務流程等方式：-—安全易用：影像傳輸上行流量通過MPLS-VPN專線或VPN方式保障，移動應用流量先認證通過后才建立SSL通道加密，保證了醫(yī)療影像云的安全。醫(yī)療影像云可以為各用戶提供多種業(yè)務使用，支持PC端和手機客戶端使用。5.3.業(yè)務范圍5.3.1.業(yè)務運營方業(yè)務運營方是醫(yī)療影像云服務的運營機構，包括電信運營商、醫(yī)聯(lián)體醫(yī)院、醫(yī)療信息化相關服務機構等。5.3.2.業(yè)務用戶業(yè)務用戶是醫(yī)療影像云服務的最終用戶，包括醫(yī)院、患者用戶和醫(yī)療影像設備商等。醫(yī)療影像云用于影像數(shù)據(jù)的傳輸、存儲和使用，具體服務范圍包括影像數(shù)據(jù)的存儲、移動影像服務、云PACS等服務。5.3.4.影像數(shù)據(jù)范圍醫(yī)療影像云業(yè)務使用的數(shù)據(jù)包括CT、MRI、X-Ray、MI等影像，分別由計算機斷層掃描儀、磁共振儀、X射線儀、分子影像儀等影像設備產(chǎn)生。5.4.業(yè)務分類5.4.1.影像數(shù)據(jù)采集影像數(shù)據(jù)采集業(yè)務對醫(yī)學影像數(shù)據(jù)進行采集，通過在醫(yī)療機構本地部署前置機，將院內的影像數(shù)據(jù)上傳至醫(yī)療影像云，實現(xiàn)統(tǒng)一的影像歸檔和存儲。5.4.2.影像存儲業(yè)務影像存儲業(yè)務對各種醫(yī)學影像數(shù)據(jù)進行云存儲，為各醫(yī)療機構產(chǎn)生的大量醫(yī)療影像數(shù)據(jù)提供高安全、高可靠和高性能的云存儲服務5.4.3.遠程影像調閱業(yè)務醫(yī)院需要調閱影像時，PACS系統(tǒng)直接從影像云平臺調閱患者相關數(shù)據(jù)，實現(xiàn)遠程閱片、專家會診等服務，提高影像的利用率。75.4.4.影像數(shù)據(jù)使用認證業(yè)務影像數(shù)據(jù)的使用認證服務交給第三方負責。CA中心作為受信任的第三方，負責為各個實體頒發(fā)數(shù)字證書，以證明各實體身份的真實性，并負責在交易中檢驗和管理證書。5.4.5.影像設備管理業(yè)務影像設備管理業(yè)務對醫(yī)院的影像設備提供服務，包括設備的運行維護、維修、更新等。5.4.6.影像共享業(yè)務實現(xiàn)各醫(yī)療機構的影像共享，包括醫(yī)聯(lián)體、跨區(qū)域的醫(yī)療機構等的醫(yī)療影像共享擴展類業(yè)務包括為用戶提供2D影像轉3D、3D影像打印、VR閱片等功能。醫(yī)生可隨時隨地訪問醫(yī)療影像云平臺完成病人影像的調閱與后處理，為醫(yī)療聯(lián)合體、跨區(qū)域醫(yī)療機構提供多個云PACS節(jié)點的院間影像共享等業(yè)務。醫(yī)療影像云采用分層的系統(tǒng)設計，包括設備層、網(wǎng)絡層、平臺層和應用層，在不同的層上支持不同的通信和應用協(xié)議，如圖1所示。8應用層網(wǎng)絡層設備層圖1醫(yī)療影像云系統(tǒng)架構6.2.1.醫(yī)療影像設備醫(yī)療影像設備通過接口以數(shù)字化的方式進行保存與調回使用，并前置機是部署在院內PACS系統(tǒng)側或云PACS側的影像數(shù)據(jù)采集及云同步網(wǎng)關，支持前置機的功能包括接收設備或者PACS發(fā)送的數(shù)據(jù)、主動抓取PACS端、自動路由數(shù)據(jù)、信息系統(tǒng)同步、VPN客戶端等，可實現(xiàn)醫(yī)學影像數(shù)據(jù)的編碼、壓縮、6.2.3.網(wǎng)絡層通過有線網(wǎng)絡和無線網(wǎng)絡的方式，包括光纖技術、寬帶無線接入技術等，實現(xiàn)影像數(shù)據(jù)的實時上傳、下載和共享。9實現(xiàn)影像數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存儲，引用影像數(shù)據(jù)第三方安全認證機制。支持據(jù)上報，支持影像數(shù)據(jù)解密。6.2.5.應用層應用層實現(xiàn)包括影像存儲模塊、移動影像模塊和云PACS模塊。利用云平臺的存儲、計算和安全能力，為醫(yī)院提供醫(yī)學影像數(shù)據(jù)的云端存儲備份、歸檔加密、實時恢復等服務。為各類醫(yī)療機構產(chǎn)生的大量醫(yī)療影像數(shù)據(jù)提供高安全、高可靠和高性能的云存儲服務。通過在醫(yī)療機構本地部署前置機，將院內的影像數(shù)據(jù)上傳至醫(yī)療影像云，實現(xiàn)統(tǒng)檔和存儲。.移動影像模塊移動影像是全WEB架構提供基于角色的智能客戶端，使得任何一個用臺工作站、移動終端上按照自己的配置使用所需要的任何功能告、三維處理、血管分析等各種功能?；谑謾C、平板等移動類終端，醫(yī)生可隨時隨地訪問影像云平臺完成病人影像的調閱與后處理，方便醫(yī)生進行診斷輔助、病案討論、區(qū)域會診等基于醫(yī)療影像云，為醫(yī)院、體檢機構等提供云PACS服務和RIS解決方案，實現(xiàn)醫(yī)院全工作流程影像協(xié)作應用服務，降低醫(yī)院影像處理與協(xié)作成本，實現(xiàn)影像數(shù)據(jù)的計算和云共享通過基于云端的影像云平臺，為暫無PACS系統(tǒng)的醫(yī)院按需提供云PACS應用，提供全流程的單體醫(yī)院影像業(yè)務應用。同時，為醫(yī)療聯(lián)合體、跨區(qū)域醫(yī)療機構提供多點的院間影像共享、遠程會診、遠程閱片等業(yè)務應用。6.3.主要接口和協(xié)議要術6.3.1.醫(yī)療影像設備和平臺層接口主要上報設備工作狀態(tài)，包含設備唯一編號、設備運行狀態(tài)、設備運行時狀態(tài)、設備故障編碼等。接口支持無線方式，如：GSM/GPRS、CDMA/WCDMA/TD-SCDMA,其它寬帶無線接6.3.2.醫(yī)療影像設備和前置機接口6.3.3.前置機和平臺層接口6.3.4.平臺層和應用層接口應用層內部接口包含：影像存儲模塊與云PACS模塊接口、影像存儲模塊與移動影像模塊接口、云PACS模塊接口與移動影像模塊接口。7.醫(yī)療影像設備的要求醫(yī)療影像設備實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，具備影像數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)上傳、設備功能狀態(tài)上傳等功能。影像數(shù)據(jù)可通過前置機上傳到影像云，或者直接上傳到影像云。具備網(wǎng)絡傳輸模塊，通過光纖等介質實現(xiàn)影像數(shù)據(jù)的傳輸。8.前置機的要求前置機與醫(yī)院對接主要是與PACS系統(tǒng)對接。與醫(yī)院的PACS系統(tǒng)對接時，采用國際DICOM3.0標準進行對接，需要院方協(xié)調PACS廠家開放/開發(fā)相關系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換接口。同時具備對影像數(shù)據(jù)進行壓縮、加密的功能院內影像數(shù)據(jù)上傳(上行)網(wǎng)絡接入方式有MPLS-VPN,互聯(lián)網(wǎng)+VPN、光纖等。帶寬需求=醫(yī)院日均數(shù)據(jù)增量(GB)*8*10248h/60m*60s/60%該帶寬下可實現(xiàn)院內影像數(shù)據(jù)按照20分鐘的準實時方式上傳，可滿足醫(yī)院臨床應用需求。具體見表工日均數(shù)據(jù)量固定或移動終端的影像應用的網(wǎng)絡接入(下行)方式為量*1.25%*4Mb,時延要求在100ms以內9.網(wǎng)絡層的要求9.1.總體要求網(wǎng)絡總體要求包括多樣性、可靠性和高性能要求——多樣性：支持不同網(wǎng)絡方式的數(shù)據(jù)傳輸。-—可靠性支持數(shù)據(jù)獲取的可靠性、數(shù)據(jù)融合的可靠性、數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕煽啃允潜Ｕ舷到y(tǒng)正常運行的基礎——高性能：提供低時延、低誤碼、支持QoS保障機制9.2.技術要求支持以2G、3G、4G移動通信、xDSL、FTTx、寬帶無線接入、衛(wèi)星/微波等遠距離通信接入方式的一種或多種，將數(shù)據(jù)可靠傳輸?shù)酵ㄐ艑Χ酥С衷O備層、平臺層和應用層之間的多業(yè)務流連接。支持不同傳輸速率、時延要求、傳輸間隔、數(shù)據(jù)包大小的數(shù)據(jù)可靠傳輸支持數(shù)據(jù)傳輸安全機制。10.平臺層的要求10.1.總體要求支持不同的存儲協(xié)議為主機系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)存儲，實現(xiàn)影像數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存儲。引用影像數(shù)據(jù)的第三方認證機制，保證數(shù)據(jù)安全。第三方認證機構獨立于業(yè)務運營方和業(yè)務用戶，具有可靠的執(zhí)行認證能力，并在認證過程中能夠客觀、公正、獨立地從事認證活10.2.技術要求影像數(shù)據(jù)傳輸上支持主機系統(tǒng)通過網(wǎng)絡層進行文件級別的數(shù)據(jù)訪問，或通過光纖協(xié)議在SAN網(wǎng)絡進行塊級別的數(shù)據(jù)訪問。支持影像數(shù)據(jù)的傳輸解密，解壓縮功能。影像數(shù)據(jù)使用上，支持集成第三方CA認證。實現(xiàn)影像數(shù)字簽名、數(shù)據(jù)完整性機制、數(shù)字信封、雙重數(shù)字簽名等功能。11.應用層的要求11.1.總體要求應用層總體要求包含業(yè)務能力、管理能力和接口實現(xiàn)要求——業(yè)務能力要求：支持接收設備或PACS發(fā)送的影像數(shù)據(jù)，影像數(shù)據(jù)存儲、歸檔、調閱，影像數(shù)據(jù)后處理、影像共享等應用?！芾砟芰σ笾С衷O備注冊、設備管理、狀態(tài)監(jiān)控、用戶管理，應用管理、權限管理能力。11.2.技術要求支持不同的業(yè)務實現(xiàn)，包含基于PC互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務和基于移動終端的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的實現(xiàn)。在應用層接入設備數(shù)量增加、數(shù)據(jù)存儲量增加和用戶數(shù)量增加情況下，應用層應支持通過硬件擴容的方式，維續(xù)滿足業(yè)務正常開展要求。平臺應能提供醫(yī)院PACS系統(tǒng)或其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)標準格式文件和接口規(guī)范，實現(xiàn)影像數(shù)據(jù)共享12.1.安全體系建立醫(yī)療影像云業(yè)務整體應滿足云計算安全指南要求(GB/T31167-2014)。影像云業(yè)務涉及軟硬件應參照國家食藥監(jiān)局相關安全要求(國家食品藥品監(jiān)督管理總局通告。2017年第13號《醫(yī)療器械網(wǎng)絡安全注冊技術審查指導原則》)。整個系統(tǒng)的角度考慮，從設備端到應用端的安全體系包括設備安全、網(wǎng)絡全、信息安全和用戶隱私安全。12.2.設備安全要求設備安全要求主要是對醫(yī)療影像設備的安全要求。具體要求有；——設備訪問安全；未經(jīng)授權設備不允許接入訪問；——設備通信安全：抗干擾，通信信號不被破解，也不干擾其它網(wǎng)絡通信信號；——設備工作安全對工作狀態(tài)中可能會造成人員傷害的設備，在設備工作前和工作中現(xiàn)場需要有安全提示標志或聲光示警裝置。12.3.網(wǎng)絡安全要求需要得到被連接設備的注冊方可進行連接。具體要求有影像數(shù)據(jù)和云平臺傳輸過程安全。12.4.業(yè)務安全要求業(yè)務安全包括系統(tǒng)架構中定義應用層中各層的安全要求。具體要求——業(yè)務運營安全：運行影像云應用的云環(huán)境、影像云業(yè)