Nell'ambiente sanitario attuale, i computer e le tecnologie dell'informazione sono diventati fattori chiave per ridurre i costi, migliorare l'efficienza e fornire una migliore assistenza ai pazienti. Nel campo della radiologia, le innovazioni nell'imaging digitale hanno favorito lo sviluppo dei PACS. Attualmente, il PACS si è affermato come una tecnologia e un'infrastruttura fondamentali nelle moderne pratiche radiologiche mediche, svolgendo un ruolo estremamente importante nella diagnostica clinica, nella ricerca medica e in altri ambiti.
Cos'è il PACS?
Il PACS (Picture Archiving and Communication System) è un sistema dedicato utilizzato nel settore della sanità per archiviare, gestire e trasmettere immagini mediche (come ad esempio TAC, risonanze magnetiche, raggi X, ecc.). Sostituisce la tradizionale pellicola con immagini digitali, permettendo un rapido recupero, condivisione e conservazione a lungo termine delle immagini stesse; inoltre si integra con i sistemi informativi ospedalieri (HIS), i sistemi informativi di radiologia (RIS) e altri. Lo standard fondamentale del PACS è il DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine), che garantisce la compatibilità tra immagini provenienti da dispositivi diversi.
Il sistema informativo per immagini mediche PACS è uno strumento diagnostico obiettivo molto importante per la diagnosi clinica ospedaliera e le consultazioni su casi difficili, ed è caratterizzato da grandi volumi di dati e una crescita rapida. Nelle strutture sanitarie, il volume dei dati delle immagini PACS cresce ogni anno di decine o addirittura centinaia di terabyte. Secondo le normative del settore, questi dati devono essere conservati per almeno 15 anni, ma la rilevanza delle immagini mediche normalmente non supera i 6 mesi. Dopo 6 mesi, la frequenza di accesso ai dati è relativamente bassa. Pertanto, i data center ospedalieri devono garantire un accesso ad alte prestazioni e alta disponibilità ai dati delle immagini PACS, soddisfacendo nel contempo i requisiti di conservazione dei dati, implementando una gestione e una conservazione online, nearline e offline del ciclo vitale dei dati.
Requisiti di Archiviazione e Sicurezza per i PACS
In base all'analisi sopra riportata, l'infrastruttura IT del settore sanitario presenta i seguenti requisiti per l'archiviazione e la sicurezza dei dati:
1. Le immagini mediche principali nel sistema PACS sono documenti immagine, con accesso concorrente relativamente basso ma dimensioni dei file elevate. Secondo le indagini, gli ospedali di primo livello aggiungono circa 7,5 milioni di file annualmente al PACS. Dopo 15 anni, si prevede che il numero totale di file archiviati supererà i 100 milioni. La grande quantità di file comporta tempi di risposta più lenti nel sistema di memorizzazione, causando notevoli ritardi durante il recupero dei dati dall'archivio, il che incide negativamente sull'operatività medica.
2. Il PACS memorizza un grande volume di dati, in rapida crescita. Dopo 6-12 mesi, la maggior parte dei dati verrà archiviata e dovrà essere conservata in modo sicuro e accessibile in qualsiasi momento. I dati devono essere memorizzati attraverso una strategia gerarchica. Alcune normative richiedono che i dati delle immagini ambulatoriali siano conservati per almeno 15 anni e quelli delle immagini ospedaliere per almeno 30 anni. Normalmente gli ospedali non distinguono tra dati ambulatoriali e ospedalieri e non prendono in considerazione l'eliminazione dopo il periodo di conservazione stabilito, causando un notevole consumo di spazio per l'archiviazione a lungo termine. L'hardware tradizionale di storage presenta compatibilità chiusa, con costi elevati di espansione e manutenzione. Gli ospedali necessitano urgentemente di una soluzione completa di memorizzazione e gestione dei dati efficace dal punto di vista economico, che garantisca accesso rapido nelle prime fasi e memorizzazione a basso costo nelle fasi successive.
3. Con l'aumentare del volume di dati, le workstation diagnostico-navigazione richiedono velocità di recupero delle immagini online sempre maggiori, idealmente nell'ordine dei secondi.
4. Alcuni dati di immagine vengono utilizzati per ricerca e insegnamento, e la loro importanza richiede una soluzione di protezione dei dati efficace e affidabile per il ripristino dopo un disastro.
5. La migrazione dei dati è difficile. Poiché i dati immagine vengono archiviati per lunghi periodi, il tasso di guasto dell'hardware aumenta dopo cinque anni di funzionamento, e la migrazione di file di piccole dimensioni in grandi quantità durante la sostituzione dell'archiviazione richiede mesi, occupando molto personale e risorse.
Metodi comuni di archiviazione per i dati PACS
Per quanto riguarda i dati di immagine, le sue tre caratteristiche principali presentano sfide per l'archiviazione e il backup:
1. Dati Massivi: Senza ottimizzazione degli algoritmi, il numero di file può raggiungere centinaia di milioni, rendendo difficile migliorare l'efficienza di lettura.
2. File frammentati: I dati delle immagini dello stesso paziente vengono generalmente salvati in più file indipendenti. Durante l'archiviazione, è necessario garantire l'integrità e la coerenza dei file.
3. Relazioni Gerarchiche Complesse: La struttura gerarchica dei file è interconnessa con gli indici nel database RIS. Una volta che le relazioni gerarchiche originali vengono interrotte, la ricerca delle informazioni da parte dell'utente è soggetta a errori.
Nella fase iniziale di informatizzazione degli ospedali, per l'archiviazione si utilizzavano spesso dispositivi di memorizzazione locali oppure dispositivi condivisi NAS. Con la crescita esponenziale dei dati ospedalieri, i sistemi di archiviazione basati su un'architettura a strati hanno gradualmente evoluto verso strutture di archiviazione online, near-line e offline. Tuttavia, molti ospedali continuano ad utilizzare librerie ottiche o librerie a nastro per l'archiviazione offline, riducendo notevolmente la comodità e l'efficienza nell'estrazione dei dati da parte del personale medico in futuro.
Le architetture tradizionali di storage centralizzate che utilizzano SAN+NAS per la gestione di file non strutturati massivi e l'archiviazione presentano notevoli limiti in termini di prestazioni di query e scalabilità. D'altra parte, l'object storage, grazie a nuove tecnologie di archiviazione, offre chiari vantaggi in termini di affidabilità, prestazioni di accesso e praticità di gestione per l'archiviazione delle immagini PACS, rendendosi così una soluzione efficace per la gestione di file massivi.
Di conseguenza, le soluzioni di storage object basate su cloud privati o su deployment hardware locali stanno diventando sempre più popolari. Questo comporta la sfida di come migrare rapidamente ed efficacemente grandi quantità di dati verso l'object storage, una questione che è diventata una delle principali sfide per la costruzione digitale del settore sanitario.
Ora, con il progressivo informatizzazione del settore sanitario, un numero crescente di istituzioni mediche sta migrando i dati delle immagini verso il cloud per l'archiviazione, la gestione e la condivisione centralizzate. Questo cambiamento non migliora soltanto l'efficienza dei servizi sanitari, ma facilita notevolmente l'assistenza ai pazienti.
Vantaggi del Cloud per l'Imaging Medico
L'approccio di utilizzare il cloud per l'imaging medico è davvero degno di nota e da promuovere, poiché porta significativi benefici a pazienti, istituzioni sanitarie e a tutto il settore sanitario su diversi livelli:
1. Riduzione del carico per i pazienti: Attraverso la creazione di piattaforme cloud, i pazienti possono evitare esami ripetuti in diversi ospedali, riducendo le spese economiche e il rischio di danni fisici, risparmiando al contempo tempo ed energia.
2. Fattibilità dell'implementazione tecnologica: Dal punto di vista tecnologico, non è più difficile per gli ospedali creare i propri database di immagini mediche. Attraverso la costruzione di piattaforme unificate e meccanismi di coordinamento, si può raggiungere la condivisione dei dati e l'interoperabilità, eliminando le barriere informative. Ci sono già casi di successo in altri settori.
3. Valore dei Dati e Innovazione Tecnologica: L'accumulo massiccio di dati di imaging medico fornisce risorse preziose per l'analisi dei big data, l'esplorazione dei meccanismi delle malattie, la ricerca di nuove strategie terapeutiche e l'addestramento dell'intelligenza artificiale, contribuendo a promuovere l'innovazione tecnologica nel settore sanitario.
4. Maggiore efficienza dei servizi medici: La creazione di piattaforme cloud permette ai dati di "muoversi di più" mentre i pazienti "si muovono di meno", riducendo i costi sanitari e migliorando l'efficienza e la qualità dei servizi medici.
5. Promozione di una distribuzione equilibrata delle risorse mediche: Attraverso piattaforme cloud, le istituzioni sanitarie di base possono accedere facilmente ai dati di imaging provenienti da grandi ospedali, contribuendo al miglioramento del livello di assistenza sanitaria a livello locale e promuovendo una distribuzione equilibrata delle risorse mediche.
Come migrare i dati PACS verso l'archiviazione object o una piattaforma cloud?
Come fornitore professionale di backup per macchine virtuali, Vinchin Backup & Recovery è stato attivamente coinvolto nel settore del disaster recovery per molti anni, ottimizzando l'architettura delle piattaforme per numerose strutture mediche e fornendo supporto informativo di nuova generazione.
Vinchin Backup & Recovery offre soluzioni di migrazione dati efficienti e sicure per istituzioni mediche, garantendo la conformità alle normative del settore come HIPAA. Grazie a solide capacità di backup e migrazione multipiattaforma, semplifica il trasferimento dei dati verso S3 e altre piattaforme cloud come Microsoft Azure, Wasabi, ecc. Offre inoltre backup e ripristino NAS di livello aziendale.
La sua gestione ottimizzata dei backup di massa di file di piccole dimensioni migliora l'efficienza e riduce i costi, in particolare per i dati delle immagini mediche. Funzioni avanzate come backup incrementali, deduplica e funzionalità integrate di disaster recovery migliorano l'ottimizzazione dello storage e la disponibilità del sistema.
Per creare un backup per S3 con Vinchin Backup & Recovery, segui semplicemente i passaggi riportati di seguito:
1. Selezionare l'archiviazione dell'oggetto di origine del backup.
2. Seleziona destinazione di backup.
3. Configura le strategie di backup.
4. Rivedi e invia il lavoro.
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Domande frequenti sulla migrazione di PACS
Quali sono i 4 componenti di PACS?
Le quattro componenti principali di un PACS sono modalità di imaging, sistemi di archiviazione (server di archiviazione), workstation e reti di comunicazione. Le modalità di imaging includono dispositivi come macchinari a raggi X e risonanze magnetiche che acquisiscono immagini mediche. I sistemi di archiviazione conservano in modo sicuro queste immagini e i dati ad esse associati, spesso in formati digitali come DICOM. Le workstation permettono ai professionisti del settore sanitario di visualizzare e analizzare le immagini, mentre le reti di comunicazione facilitano il trasferimento dei dati tra le varie modalità, l'archiviazione e le workstation, garantendo un accesso efficiente e tempestivo alle immagini.
Conclusione
In conclusione, l'integrazione di soluzioni basate su cloud nell'archiviazione e gestione del PACS rappresenta un'opportunità trasformativa per il settore sanitario. Trasferendo i dati delle immagini mediche al cloud, gli ospedali possono superare le sfide legate ai grandi volumi di dati, migliorare la velocità di accesso e garantire la sicurezza a lungo termine dei dati. Questo passaggio non migliora solo l'efficienza operativa, ma contribuisce anche a una migliore assistenza ai pazienti, alla condivisione dei dati e all'innovazione tecnologica, beneficiando sia le strutture sanitarie che i pazienti stessi.
