1.1.3 Cấu hình kết nối các thiết bị lưu trữ dữ liệu 1.1.3.1 Kết nối trực tiếp Kết nối trực tiếp thiết bị lưu trữ DAS Direct Attached Storage là cách kết nối thẳng từ các thiết bị nhớ với
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI BÙI TUẤN NAM Bùi Tuấn Nam KỸ THUẬT Y SINH NGHIÊN CỨU VÀ XÂY DỰNG MỘT HỆ THỐNG THU THẬP, LƯU TRỮ VÀ XỬ LÝ DỮ LIỆU HÌNH ẢNH Y TẾ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngành Kỹ thuật Y sinh KHOÁ 2013B Hà Nội – Năm 2016 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17062858039381000000 a0b90a4 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - Bùi Tuấn Nam NGHIÊN CỨU VÀ XÂY DỰNG MỘT HỆ THỐNG THU THẬP, LƯU TRỮ VÀ XỬ LÝ DỮ LIỆU HÌNH ẢNH Y TẾ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngành Kỹ thuật Y sinh Hà Nội – Năm 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Bùi Tuấn Nam NGHIÊN CỨU VÀ XÂY DỰNG MỘT HỆ THỐNG THU THẬP, LƯU TRỮ VÀ XỬ LÝ DỮ LIỆU HÌNH ẢNH Y TẾ Chuyên ngành: Kỹ thuật Y sinh LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngành Kỹ thuật Y sinh NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS VŨ DUY HẢI Hà Nội – Năm 2016 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT iv DANH MỤC CÁC BẢNG v DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ vi LỜI GIỚI THIỆU CHƯƠNG 1.1 Kiến thức sở Lưu trữ hệ thống lưu trữ 1.1.1 Các thiết bị lưu trữ liệu 1.1.2 Các chuẩn giao tiếp thiết bị nhớ 1.1.3 Cấu hình kết nối thiết bị lưu trữ liệu 1.1.4 RAID 13 1.2 Mạng máy tính 15 1.2.1 Mô hình kết nối hệ thống mở 15 1.2.2 TCP/IP 17 1.2.3 Kiến trúc mạng 25 1.2.4 Cáp sợi quang 28 1.3 Tổng quan PACS 30 1.4 Cấu trúc hệ thống PACS 30 1.4.1 Các thiết bị thu ảnh (tạo ảnh số) y tế 30 1.4.2 Máy tính giao tiếp thu nhận hình ảnh/dữ liệu 31 1.4.3 Máy chủ PACS & máy chủ lưu trữ 32 1.4.4 Display Workstation 38 1.4.5 Application Server 39 1.4.6 System Network 39 1.5 Quy mô PACS 40 1.6 Kiến trúc PACS 40 1.6.1 Các tiêu chuẩn công nghiệp 40 1.6.2 Kết nối mở kiến trúc mở 42 i 1.6.3 1.7 Độ tin cậy 42 Hoạt động PACS 43 1.7.1 Quy trình PACS 43 1.7.2 Kiến trúc PACS đơn quy trình hoạt động 45 1.7.3 Mơ hình PACS chủ - tớ quy trình hoạt động 47 1.7.4 Mơ hình WEB 50 1.8 HIS 50 1.9 RIS 51 1.10 HL7 51 1.11 DICOM 52 1.11.1 Cấu trúc chuẩn DICOM 54 1.11.2 Các lớp dịch vụ DICOM 55 1.11.3 Dịch vụ lưu trữ 56 1.11.4 Dịch vụ in 57 1.11.5 Danh sách công việc thiết bị tạo ảnh 57 CHƯƠNG Thiết kế hệ thống thu thập, lưu trữ xử lý liệu hình ảnh y tế bệnh viện K 59 2.1 Thực trạng hệ thống thiết bị hình ảnh bệnh viện K 59 2.1.1 Trang thiết bị chẩn đốn hình ảnh 59 2.1.2 Những tồn 59 2.2 Yêu cầu thiết kế 60 2.3 Mơ hình thiết kế 61 2.4 Phương án thực 61 2.5 Cài đặt hệ thống thử nghiệm 62 2.5.1 Cài đặt lưu trữ NAS 62 2.5.2 Cài đặt phần mềm eFilm 68 2.6 Triển khai hệ thống thực tế 69 CHƯƠNG Kết bàn luận 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn nghiên cứu, tìm tịi, tổng hợp khơng chép từ tài liệu khác Tác giả luận văn Bùi Tuấn Nam iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ARP CR CT DICOM DR GOF HIS IP LUN MAC MRI OSI PACS POF RAID RIS TCP UDP Address Resolution Protocol Computed Radiography Computed Tomography Digital Imaging and Communications in Medicine Digital Radiography Glass Optical Fiber Hospital Information System Internet Protocol Logical Unit Number Media Access Control Magnetic Resonance Imaging Open Systems Interconnection Picture Archiving and Communication System Plastic Optical Fiber Redundant Arrays of Independent Disks Radiology Information System Transmission Control Protocol User Datagram Protocol iv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1-1 Các đơn vị liệu Bảng 1-2 Tốc độ ghi số loại ổ đĩa quang học Bảng 1-3 Mô tả xử lý hệ thống PACS 35 Bảng 1-4 Các chức máy trạm 38 Bảng 2-1 Dung lượng lưu trữ số loại hình ảnh y tế 62 v DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1-1 Băng từ AIT-3, dung lượng 100 GB, tốc độ truyền 12Mbps Hình 1-2 Ổ băng từ AIT-3 Hình 1-3 Cấu tạo ổ cứng Hình 1-4 Kết nối trực tiếp thiết bị lưu trữ Hình 1-5 Hệ thống lưu trữ SAN 11 Hình 1-6 Bộ lưu trữ NAS 12 Hình 1-7 So sánh hệ thống lưu trữ 12 Hình 1-8 RAID RAID 13 Hình 1-9 RAID RAID 14 Hình 1-10 RAID 15 Hình 1-11 Mơ hình lớp OSI 17 Hình 1-12 Kiến trúc phân lớp giao thức TCP/IP 18 Hình 1-13 Q trình đóng gói liệu TCP/IP 18 Hình 1-14 Cấu trúc liệu lớp 19 Hình 1-15 Cấu trúc lớp địa IP 23 Hình 1-16 Mặt nạ mạng 24 Hình 1-17 Mạng tuyến 26 Hình 1-18 Mạng 26 Hình 1-19 Mạng vịng 27 Hình 1-20 Mạng trung tâm 27 Hình 1-21 Mạng hình lưới 28 Hình 1-22 Cấu tạo cáp sợi quang 29 Hình 1-23 Mối quan hệ xử lý hệ thống PACS 34 Hình 1-24 Quy trình hoạt động PACS 43 Hình 1-25 Quy trình hoạt động PACS đơn 45 Hình 1-26 Quy trình hoạt động mơ hình PACS chủ - tớ 48 Hình 2-1 Mơ hình Web Server Distribution 61 Hình 2-2 Cấu hình máy tính mơ NAS 62 vi Hình 2-3 Bộ NAS khởi động xong 63 Hình 2-4 Thêm ổ cứng cho NAS 64 Hình 2-5 Tạo lưu trữ RAID 64 Hình 2-6 Ổ đĩa RAID 65 Hình 2-7 Kết nối ổ đĩa RAID vào hệ thống 65 Hình 2-8 NAS với ổ đĩa RAID 66 Hình 2-9 Địa đích lưu trữ tới NAS 66 Hình 2-10 Máy tính kết nối NAS qua iSCSI 67 Hình 2-11 Máy tính với ổ đĩa iSCSI 67 Hình 2-12 Lưu trữ liệu hình ảnh NAS 68 Hình 2-13 Địa DICOM để nhận hình ảnh 69 vii