基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的醫(yī)療影像云業(yè)務(wù)總體技術(shù)要求

4基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的醫(yī)療影像云業(yè)務(wù)總體技術(shù)要求本文件規(guī)定了醫(yī)療影像云業(yè)務(wù)的總體技術(shù)要求。包含業(yè)務(wù)概述、業(yè)務(wù)特征、業(yè)務(wù)范國、業(yè)務(wù)分類以及業(yè)務(wù)描述和應(yīng)用場(chǎng)景描述等方面。本文件適用于基于云數(shù)據(jù)存儲(chǔ)提供的醫(yī)療影像云服務(wù)建設(shè)。2.規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)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(shù)云計(jì)算服務(wù)安全指南GB/T31916.1-2015信息技術(shù)云數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理第1部分：總則GB/T35273-2017信息安全技術(shù)個(gè)人信息安全規(guī)范下列術(shù)語和定義適用于本文件。醫(yī)學(xué)影像存儲(chǔ)存檔與通訊系統(tǒng)picturearchivingandcormunicationsystems醫(yī)學(xué)影像存儲(chǔ)存檔與通訊系統(tǒng)即在醫(yī)學(xué)圖像獲取之后提供存儲(chǔ)、能中一個(gè)或多個(gè)功能的軟件。PACS系統(tǒng)將各種醫(yī)學(xué)影像(包括CT、MI、X-Ray、MI等設(shè)備產(chǎn)生的影像)通過接口(模擬、DICOM、網(wǎng)絡(luò))以數(shù)字化的方式進(jìn)行保存與調(diào)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(bào)告以及放射科的詢、統(tǒng)計(jì)等工作。與PACS系統(tǒng)緊密相連，構(gòu)成醫(yī)院數(shù)字醫(yī)療設(shè)備、影像及報(bào)告管理的解決方案。前置機(jī)是部署在院內(nèi)的影像數(shù)據(jù)采集及云同步網(wǎng)關(guān)，支持所有DICOM標(biāo)準(zhǔn)影做設(shè)備數(shù)據(jù)連接，前置機(jī)唯一的UID確保影像數(shù)據(jù)的真實(shí)性、準(zhǔn)確性、有效性。通過網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備參數(shù)配置，可以獲取醫(yī)療設(shè)備數(shù)據(jù)和PACS數(shù)據(jù)，具備與HS的接口能力5移動(dòng)終端或者叫移動(dòng)通信終端是指可以在移動(dòng)中使用的計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括智能手機(jī)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(gè)區(qū)域內(nèi)的醫(yī)療資源整合在一起，通常由一個(gè)區(qū)域內(nèi)的三級(jí)醫(yī)院與二級(jí)醫(yī)院、社區(qū)醫(yī)院、村醫(yī)院組成的一個(gè)醫(yī)療聯(lián)合體?？鐓^(qū)域的醫(yī)療機(jī)構(gòu)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(shè)置醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)，推動(dòng)資源優(yōu)化調(diào)整，實(shí)現(xiàn)大區(qū)域范圍內(nèi)資源共享。云數(shù)據(jù)存儲(chǔ)clouddatastore按照指定的具有可擴(kuò)展性的服務(wù)水平，通過網(wǎng)絡(luò)將虛擬的存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)服務(wù)以按需使用方式提供的服務(wù)交付方式。該交付方式無需配置或以自服務(wù)方式配置。下列縮略語適用于本文件CT電子計(jì)算機(jī)斷層掃描DICON醫(yī)學(xué)數(shù)字成像和通信FTTx光纖接入GPRS通用分組無線服務(wù)技術(shù)GSM全球移動(dòng)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(biāo)記轉(zhuǎn)換MRI核磁共振成像PACS醫(yī)學(xué)影像存儲(chǔ)存檔與通信系統(tǒng)PC個(gè)人電腦PKI公鑰基礎(chǔ)設(shè)施QoS服務(wù)質(zhì)量REST表述性狀態(tài)轉(zhuǎn)移RIS放射科信息管理系統(tǒng)SIP會(huì)話初始協(xié)議SOAP簡單對(duì)象訪問協(xié)議TCP傳輸控制協(xié)議UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UID用戶身份證明VPN虛擬專用網(wǎng)絡(luò)CoeputedTonograDigitalInagingandCormunicationsinMediGeneralPacketRadiGlobalSystenforMobileCommuHospitalInformatioHyperTextTransferProtocolMulti-ProtocolLabelPictureArchivingandCommunicaPublicKeyInfrasQualityofServRepresentationalStateRadiology_Infornation_TransmissionControlProtoooLVirtualPrivateNetw65.業(yè)務(wù)定義及應(yīng)用場(chǎng)景醫(yī)療影像云是為滿足大中型醫(yī)療機(jī)構(gòu)、醫(yī)聯(lián)體及跨區(qū)域醫(yī)療機(jī)構(gòu)以及基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)的醫(yī)療影像存儲(chǔ)、傳輸以及影像數(shù)據(jù)共享的需求，依托云計(jì)算資源池，提供集海量影像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、影像調(diào)閱與后處理，以及PACS/RIS應(yīng)用于一體的云平臺(tái)。5.2.業(yè)務(wù)特征醫(yī)療影像云具有以下業(yè)務(wù)特征：——統(tǒng)一存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)一定區(qū)域內(nèi)醫(yī)學(xué)影像信息統(tǒng)一存儲(chǔ)，推進(jìn)統(tǒng)一用戶管理、統(tǒng)一影像管理、統(tǒng)一影像計(jì)算、統(tǒng)一業(yè)務(wù)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(dòng)應(yīng)用流量先認(rèn)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(wù)使用，支持PC端和手機(jī)客戶端使用。5.3.業(yè)務(wù)范圍5.3.1.業(yè)務(wù)運(yùn)營方業(yè)務(wù)運(yùn)營方是醫(yī)療影像云服務(wù)的運(yùn)營機(jī)構(gòu)，包括電信運(yùn)營商、醫(yī)聯(lián)體醫(yī)院、醫(yī)療信息化相關(guān)服務(wù)機(jī)構(gòu)等。5.3.2.業(yè)務(wù)用戶業(yè)務(wù)用戶是醫(yī)療影像云服務(wù)的最終用戶，包括醫(yī)院、患者用戶和醫(yī)療影像設(shè)備商等。醫(yī)療影像云用于影像數(shù)據(jù)的傳輸、存儲(chǔ)和使用，具體服務(wù)范圍包括影像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、移動(dòng)影像服務(wù)、云PACS等服務(wù)。5.3.4.影像數(shù)據(jù)范圍醫(yī)療影像云業(yè)務(wù)使用的數(shù)據(jù)包括CT、MRI、X-Ray、MI等影像，分別由計(jì)算機(jī)斷層掃描儀、磁共振儀、X射線儀、分子影像儀等影像設(shè)備產(chǎn)生。5.4.業(yè)務(wù)分類5.4.1.影像數(shù)據(jù)采集影像數(shù)據(jù)采集業(yè)務(wù)對(duì)醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，通過在醫(yī)療機(jī)構(gòu)本地部署前置機(jī)，將院內(nèi)的影像數(shù)據(jù)上傳至醫(yī)療影像云，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的影像歸檔和存儲(chǔ)。5.4.2.影像存儲(chǔ)業(yè)務(wù)影像存儲(chǔ)業(yè)務(wù)對(duì)各種醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行云存儲(chǔ)，為各醫(yī)療機(jī)構(gòu)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(chǔ)服務(wù)5.4.3.遠(yuǎn)程影像調(diào)閱業(yè)務(wù)醫(yī)院需要調(diào)閱影像時(shí)，PACS系統(tǒng)直接從影像云平臺(tái)調(diào)閱患者相關(guān)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程閱片、專家會(huì)診等服務(wù)，提高影像的利用率。75.4.4.影像數(shù)據(jù)使用認(rèn)證業(yè)務(wù)影像數(shù)據(jù)的使用認(rèn)證服務(wù)交給第三方負(fù)責(zé)。CA中心作為受信任的第三方，負(fù)責(zé)為各個(gè)實(shí)體頒發(fā)數(shù)字證書，以證明各實(shí)體身份的真實(shí)性，并負(fù)責(zé)在交易中檢驗(yàn)和管理證書。5.4.5.影像設(shè)備管理業(yè)務(wù)影像設(shè)備管理業(yè)務(wù)對(duì)醫(yī)院的影像設(shè)備提供服務(wù)，包括設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)、維修、更新等。5.4.6.影像共享業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)各醫(yī)療機(jī)構(gòu)的影像共享，包括醫(yī)聯(lián)體、跨區(qū)域的醫(yī)療機(jī)構(gòu)等的醫(yī)療影像共享擴(kuò)展類業(yè)務(wù)包括為用戶提供2D影像轉(zhuǎn)3D、3D影像打印、VR閱片等功能。醫(yī)生可隨時(shí)隨地訪問醫(yī)療影像云平臺(tái)完成病人影像的調(diào)閱與后處理，為醫(yī)療聯(lián)合體、跨區(qū)域醫(yī)療機(jī)構(gòu)提供多個(gè)云PACS節(jié)點(diǎn)的院間影像共享等業(yè)務(wù)。醫(yī)療影像云采用分層的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)層和應(yīng)用層，在不同的層上支持不同的通信和應(yīng)用協(xié)議，如圖1所示。8應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備層圖1醫(yī)療影像云系統(tǒng)架構(gòu)6.2.1.醫(yī)療影像設(shè)備醫(yī)療影像設(shè)備通過接口以數(shù)字化的方式進(jìn)行保存與調(diào)回使用，并前置機(jī)是部署在院內(nèi)PACS系統(tǒng)側(cè)或云PACS側(cè)的影像數(shù)據(jù)采集及云同步網(wǎng)關(guān)，支持前置機(jī)的功能包括接收設(shè)備或者PACS發(fā)送的數(shù)據(jù)、主動(dòng)抓取PACS端、自動(dòng)路由數(shù)據(jù)、信息系統(tǒng)同步、VPN客戶端等，可實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)的編碼、壓縮、6.2.3.網(wǎng)絡(luò)層通過有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)的方式，包括光纖技術(shù)、寬帶無線接入技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)影像數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)上傳、下載和共享。9實(shí)現(xiàn)影像數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存儲(chǔ)，引用影像數(shù)據(jù)第三方安全認(rèn)證機(jī)制。支持據(jù)上報(bào)，支持影像數(shù)據(jù)解密。6.2.5.應(yīng)用層應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)包括影像存儲(chǔ)模塊、移動(dòng)影像模塊和云PACS模塊。利用云平臺(tái)的存儲(chǔ)、計(jì)算和安全能力，為醫(yī)院提供醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)的云端存儲(chǔ)備份、歸檔加密、實(shí)時(shí)恢復(fù)等服務(wù)。為各類醫(yī)療機(jī)構(gòu)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(chǔ)服務(wù)。通過在醫(yī)療機(jī)構(gòu)本地部署前置機(jī)，將院內(nèi)的影像數(shù)據(jù)上傳至醫(yī)療影像云，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)檔和存儲(chǔ)。.移動(dòng)影像模塊移動(dòng)影像是全WEB架構(gòu)提供基于角色的智能客戶端，使得任何一個(gè)用臺(tái)工作站、移動(dòng)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(jī)、平板等移動(dòng)類終端，醫(yī)生可隨時(shí)隨地訪問影像云平臺(tái)完成病人影像的調(diào)閱與后處理，方便醫(yī)生進(jìn)行診斷輔助、病案討論、區(qū)域會(huì)診等基于醫(yī)療影像云，為醫(yī)院、體檢機(jī)構(gòu)等提供云PACS服務(wù)和RIS解決方案，實(shí)現(xiàn)醫(yī)院全工作流程影像協(xié)作應(yīng)用服務(wù)，降低醫(yī)院影像處理與協(xié)作成本，實(shí)現(xiàn)影像數(shù)據(jù)的計(jì)算和云共享通過基于云端的影像云平臺(tái)，為暫無PACS系統(tǒng)的醫(yī)院按需提供云PACS應(yīng)用，提供全流程的單體醫(yī)院影像業(yè)務(wù)應(yīng)用。同時(shí)，為醫(yī)療聯(lián)合體、跨區(qū)域醫(yī)療機(jī)構(gòu)提供多點(diǎn)的院間影像共享、遠(yuǎn)程會(huì)診、遠(yuǎn)程閱片等業(yè)務(wù)應(yīng)用。6.3.主要接口和協(xié)議要術(shù)6.3.1.醫(yī)療影像設(shè)備和平臺(tái)層接口主要上報(bào)設(shè)備工作狀態(tài)，包含設(shè)備唯一編號(hào)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、設(shè)備運(yùn)行時(shí)狀態(tài)、設(shè)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(shè)備和前置機(jī)接口6.3.3.前置機(jī)和平臺(tái)層接口6.3.4.平臺(tái)層和應(yīng)用層接口應(yīng)用層內(nèi)部接口包含：影像存儲(chǔ)模塊與云PACS模塊接口、影像存儲(chǔ)模塊與移動(dòng)影像模塊接口、云PACS模塊接口與移動(dòng)影像模塊接口。7.醫(yī)療影像設(shè)備的要求醫(yī)療影像設(shè)備實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，具備影像數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)上傳、設(shè)備功能狀態(tài)上傳等功能。影像數(shù)據(jù)可通過前置機(jī)上傳到影像云，或者直接上傳到影像云。具備網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊，通過光纖等介質(zhì)實(shí)現(xiàn)影像數(shù)據(jù)的傳輸。8.前置機(jī)的要求前置機(jī)與醫(yī)院對(duì)接主要是與PACS系統(tǒng)對(duì)接。與醫(yī)院的PACS系統(tǒng)對(duì)接時(shí)，采用國際DICOM3.0標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)接，需要院方協(xié)調(diào)PACS廠家開放/開發(fā)相關(guān)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換接口。同時(shí)具備對(duì)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮、加密的功能院內(nèi)影像數(shù)據(jù)上傳(上行)網(wǎng)絡(luò)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(shí)現(xiàn)院內(nèi)影像數(shù)據(jù)按照20分鐘的準(zhǔn)實(shí)時(shí)方式上傳，可滿足醫(yī)院臨床應(yīng)用需求。具體見表工日均數(shù)據(jù)量固定或移動(dòng)終端的影像應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)接入(下行)方式為量*1.25%*4Mb,時(shí)延要求在100ms以內(nèi)9.網(wǎng)絡(luò)層的要求9.1.總體要求網(wǎng)絡(luò)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(luò)方式的數(shù)據(jù)傳輸。-—可靠性支持?jǐn)?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(yùn)行的基礎(chǔ)——高性能：提供低時(shí)延、低誤碼、支持QoS保障機(jī)制9.2.技術(shù)要求支持以2G、3G、4G移動(dòng)通信、xDSL、FTTx、寬帶無線接入、衛(wèi)星/微波等遠(yuǎn)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?duì)端支持設(shè)備層、平臺(tái)層和應(yīng)用層之間的多業(yè)務(wù)流連接。支持不同傳輸速率、時(shí)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?jǐn)?shù)據(jù)傳輸安全機(jī)制。10.平臺(tái)層的要求10.1.總體要求支持不同的存儲(chǔ)協(xié)議為主機(jī)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)影像數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存儲(chǔ)。引用影像數(shù)據(jù)的第三方認(rèn)證機(jī)制，保證數(shù)據(jù)安全。第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)獨(dú)立于業(yè)務(wù)運(yùn)營方和業(yè)務(wù)用戶，具有可靠的執(zhí)行認(rèn)證能力，并在認(rèn)證過程中能夠客觀、公正、獨(dú)立地從事認(rèn)證活10.2.技術(shù)要求影像數(shù)據(jù)傳輸上支持主機(jī)系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行文件級(jí)別的數(shù)據(jù)訪問，或通過光纖協(xié)議在SAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行塊級(jí)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(rèn)證。實(shí)現(xiàn)影像數(shù)字簽名、數(shù)據(jù)完整性機(jī)制、數(shù)字信封、雙重?cái)?shù)字簽名等功能。11.應(yīng)用層的要求11.1.總體要求應(yīng)用層總體要求包含業(yè)務(wù)能力、管理能力和接口實(shí)現(xiàn)要求——業(yè)務(wù)能力要求：支持接收設(shè)備或PACS發(fā)送的影像數(shù)據(jù)，影像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、歸檔、調(diào)閱，影像數(shù)據(jù)后處理、影像共享等應(yīng)用?！芾砟芰σ笾С衷O(shè)備注冊(cè)、設(shè)備管理、狀態(tài)監(jiān)控、用戶管理，應(yīng)用管理、權(quán)限管理能力。11.2.技術(shù)要求支持不同的業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)，包含基于PC互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)和基于移動(dòng)終端的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)。在應(yīng)用層接入設(shè)備數(shù)量增加、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量增加和用戶數(shù)量增加情況下，應(yīng)用層應(yīng)支持通過硬件擴(kuò)容的方式，維續(xù)滿足業(yè)務(wù)正常開展要求。平臺(tái)應(yīng)能提供醫(yī)院PACS系統(tǒng)或其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)格式文件和接口規(guī)范，實(shí)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(wù)整體應(yīng)滿足云計(jì)算安全指南要求(GB/T31167-2014)。影像云業(yè)務(wù)涉及軟硬件應(yīng)參照國家食藥監(jiān)局相關(guān)安全要求(國家食品藥品監(jiān)督管理總局通告。2017年第13號(hào)《醫(yī)療器械網(wǎng)絡(luò)安全注冊(cè)技術(shù)審查指導(dǎo)原則》)。整個(gè)系統(tǒng)的角度考慮，從設(shè)備端到應(yīng)用端的安全體系包括設(shè)備安全、網(wǎng)絡(luò)全、信息安全和用戶隱私安全。12.2.設(shè)備安全要求設(shè)備安全要求主要是對(duì)醫(yī)療影像設(shè)備的安全要求。具體要求有；——設(shè)備訪問安全；未經(jīng)授權(quán)設(shè)備不允許接入訪問；——設(shè)備通信安全：抗干擾，通信信號(hào)不被破解，也不干擾其它網(wǎng)絡(luò)通信信號(hào)；——設(shè)備工作安全對(duì)工作狀態(tài)中可能會(huì)造成人員傷害的設(shè)備，在設(shè)備工作前和工作中現(xiàn)場(chǎng)需要有安全提示標(biāo)志或聲光示警裝置。12.3.網(wǎng)絡(luò)安全要求需要得到被連接設(shè)備的注冊(cè)方可進(jìn)行連接。具體要求有影像數(shù)據(jù)和云平臺(tái)傳輸過程安全。12.4.業(yè)務(wù)安全要求業(yè)務(wù)安全包括系統(tǒng)架構(gòu)中定義應(yīng)用層中各層的安全要求。具體要求——業(yè)務(wù)運(yùn)營安全：運(yùn)行影像云應(yīng)用的云環(huán)境、影像云業(yè)