1 引言

在醫院各類數據中，醫學影像數據占比越來越高，有數據表明，占比一般超過90%。因此，建設醫學影像系統，提升影像數據的利用效率，關乎醫療業務服務的連續性、安全性，已成為醫院信息化建設的重點之一。而其中，隨著影像設備的迭代升級，以及醫療業務模式的不斷創新，醫學影像對于網絡帶寬的要求也變得更高。如何優化醫院信息基礎設施，更好地支撐業務系統傳輸與運行，也信息化建設的基石。

2 簡述醫學影像系統與網絡帶寬

• 醫學影像系統：

以計算機和網絡為基礎，與各種影像成像設備相連接，利用海量存儲和關系型數據庫技術，以數字化方式收集、壓縮、存儲、管理、傳輸、檢索查詢、顯示瀏覽、處理、發布、遠程會診醫學影像信息；以計算機化的方式預約登記影像學檢查，管理影像檢查機房、初寫報告，審核簽發報告，發放膠片和診斷報告。以利用計算機輔助診斷結果的方式支持臨床決策。同時與醫院信息系統和電子病歷系統集成的管理信息系統。

• 網絡帶寬：

網絡帶寬是指在單位時間（一般指的是1秒鐘）內能傳輸的數據量。

3 醫學影像系統的建設與應用，對網絡帶寬的需求

隨著各類數字化影像儀器的陸續應用，如X-CT、MRI、DSA、PET、CR、DR、US和ECT等，醫學影像檢查成為當下多種疾病的醫學診斷依據，在日常教學科研中也占有極其重要的地位。

當前，醫生工作模式發生了變革，要求醫生逐漸習慣于在顯示器上觀看醫學影像，需要通過計算機網絡快速、高質量地隨時獲取所需的醫學影像及診斷報告等相關信息，并對患者實施診斷。但醫學影像在保存方式上，主要以膠片為主，這種保存方式費用高、管理困難、影像資料共享困難。不符合當前醫療業務模式的需求。這就要求建立醫學影像系統，通過網絡技術實現影像資料共享，以便進行遠程醫學教育(teleeducation)、遠程會診(teleconsultation)和遠程診斷(telediagnosis)等。建立醫學影像系統，借助計算機設備，以高速網絡聯接各種影像設備和相關科室，利用大容量磁、光存儲技術，以數字化的方法存儲、管理、傳送和顯示醫學影像及其相關信息，確保影像質量高，存儲、傳輸和復制無失真，傳送迅速，影像資料可共享。隨著技術發展，現在，已經可以借助計算機技術，對影像的像素點進行分析、計算和處理，得出相關的各類數據，為醫學診斷提供更客觀的信息。在最新的計算機技術支持之下，不但可以提供形態影像，還可以提供功能影像，使醫學影像診斷技術走向更深層次。

醫學影像系統的建立，是從圖像或影像采集開始，影像的采集可分為2種類型，一是靜態影像采集，主要是單幀圖片，例如腹部超聲掃查發現的結石影像；二是動態影像采集，是一段或多段連續的影像系列，如心臟超聲可以采集一個或多個心動周期的影像。根據儀器的特點和原始信息的表現方式，影像采集大體有3種方式：數字影像、模擬視頻影像的采集以及原始膠片的數字化。

（1）數字影像采集：數字影像直接通過網絡與影像存儲設備工作站連接，然后與服務器相連。實現影像采集。

（2）視頻影像采集：將影像設備輸出的模擬視頻信號通過視頻影像采集轉化為數字信號送到采集工作站，再送入服務器。

（3）掃描儀：由掃描儀將原始膠片影像轉化為數字信號送至采集工作站，最終與服務器相連，實現資源共享。

不論哪種采集方式，都需要網絡傳輸，另外臨床醫生和放射學研究人員通過醫學影像顯示處理工作站、醫學影像瀏覽終端等設備，直接調用各種醫學影像，用于觀察、診斷和會診，要求影像的查詢和顯示都是實時的，一般第1幅影像的顯示時間要在2s以內，而且要求有很強的影像處理功能，以便讓醫生能夠對影像進行多方位和多角度的觀察。還需要實時響應影像處理的需求，包括影像放大、縮小、增強、銳化、窗寬、窗位等的調整，以及對希望進一步了解區域（ROI）的影像面積、周長、灰度等的測量。這些操作和響應速度，都取決于網絡帶寬的支持。

網絡類似公路，帶寬越大，就類似公路上的車道越多，其通行能力越強。隨著現代化醫院的各項診斷工作越來越依賴影像和檢驗，作為患者，也更愿意為健康做更高級更全面的檢查。腫瘤的放射治療、病理的切片分析，遠程會診應用，隨著醫療技術的飛速發展，原先“看似夠用”甚至“肯定夠用”的內網帶寬，未必夠用。傳統銅纜網絡受到銅纜的局限，網絡傳輸速度最高1Gbps，在醫院內，同時承載數以百計業務傳輸，無法為醫學影像傳輸提供單獨保障。所以，搭建以光纖組網模式的光網絡，支撐高帶寬業務所需要的性能，就可讓影像數據揮更大價值。

銳捷醫療極簡以太全光網方案，不改變以太網架構，只是將接入層交換機下沉到房間，這樣室內的點位和業務擴展不再受到限制。實現了房間數量和匯聚交換的光端口數量1：1配比，二者通過光纖直接連通。同時，可以通過CWDM合分波器，使用波分復用的方式復用樓宇主干光纖，使用少量光纖構建大量光鏈路，解決主干光纖資源問題。通過這樣的全光網設計，可以實現醫院內外網一機雙網建設，物理隔離；極簡的大二層架構，網絡中只有核心交換機和接入交換機，匯聚機房和樓層弱電間全部免維護。獨享的高帶寬鏈路可以使醫學影像調閱速度提升4倍以上；無縫兼容，基于以太網的技術，完全兼容現有網絡，做到改造不斷網，提升醫院業務連續性，以太網的所有業務特性和管理習慣可以完全保留。

光纖的運用，可以讓網絡傳輸速度，由傳統銅纜的1Gbps提升到10Gbps，讓閱片速度更快，提升診療效率；光纖特有的抗干擾性，幾乎零電磁干擾，可以讓數據更安全，傳輸更快，降低丟包，提高傳輸效率。

4 總結

在醫院，但隨著醫療業務的發展，CT、MRI、DSA、SPECT、EM、US、CR、DR等影像檢驗已經不能滿足當前業務需求，學科的細分，以及我們對醫療事業的孜孜不倦求索，內窺鏡影像、病理學影像、耳科影像、皮膚影像以及中醫的舌苔影像等精細化應用已經成為常見的診療輔助手段。

如果說擴展性問題和部署問題是傳統網絡的不足，那帶寬升級問題則更是傳統網絡難以解決的難點。醫學影像科，作為是一個典型的高帶寬業務場景，對于端口擴展、帶寬升級、業務大并發可靠性，都有著不同程度的要求。以前端口不夠只能用HUB或者小交換機做級聯，一旦級聯，傳輸性能大幅下降。

如今，采用銳捷醫療極簡以太全光網方案，可以實現端口快速擴容，銳捷極簡光RG-SF系列入室交換機具備雙萬兆光口，通過鏈路聚合上行，可以快速部署20G上行鏈路，下行支2.5G/5G網口，可供高性能PACS工作站實現高速接入。從以前的小交換機級聯，到現在的2.5G/5G高速端口，傳輸性能可以提升5-20倍左右，醫生工作站調閱多層CT影像的時間普遍可以從20秒左右縮短到5秒以內。同理，不僅是醫學影像科，檢驗科、病理科，骨科、心腦血管科等科室也可以通過以太全光網架構，實現業務數據高速傳輸，保障查詢和顯示速度，服務于遠程診斷或遠程教學。還可以依據原始數據實現影像動態或靜態顯示，通過軟件進行影像的三維重建及回放。讓醫護人員在醫院內任何地點、任意時間都可以獲取到所需要的影像數據。