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随着医学影像技术在临床应用的推广和发展，医学图像存储和通信系统(PACS)及荩于影像信息的数字化诊断和图像导向治疗服务产生的图像每年以指数量级增长，这对现有传统PACS系统体系架构和图像信息存储处理方式提出重大挑战。同时，人们正在加紧研究利用高速信息网络实现区域医疗影像信息的全面共享，实现随着病人的就医状况和需求，医疗信息的自动调阅，以节省医疗资源，提高医疗诊治水平和效率。然而现有的影像信息系统局限于医院内或影像科室内部，已不适应目前大型化、复杂化以及分布化的趋势，制约了PACS效能的发挥和推广应用，因此迫切需要建立新的PACS体系结构。
本博士论文研究将网格技术应用于现有的影像信息系统，以基于协作网格的医学影像信息存储与通信系统(GRID-PACS)为研究对象，重点对其体系结构、模块设计、实现方法及若干关键技术进行研究，建立一个可扩展、可配置的高性能开放的GRID-PACS系统。论文的主要研究工作和创新点如下：
(1)提出了一个由PACS代理节点(PACS Agent Node)←→网格主控制节点(MasterNode)←→客户端(Client End)组成的三层级联协作工作架构。论文在分析当前PACS体系结构的基础上，建立了基于网格的开放的PACS系统架构。该架构采用万维网服务(WebService)框架，不同于已有的CORBA、RMI、DCOM等分布式对象技术。
(2)提出了用网格中间件(Middleware)引入现有PACS系统的设计思想。论文将一个PACS代理节点和一个网格主控制节点形成网格中间件，与第三方PACS或影像设备进行DICOM通信，从而获取第三方PACS或影像设备的影像，并且为客户端提供查询/提取第三方设备影像的功能。
(3)提出了网格主节点数据库的两层架构策略，从而保证在多个同级主控制节点的情况下为不同客户端提供服务内容的一致性。
(4)实现了对存储资源的实时监控和性能预测分析，以提高系统容错性，并为系统灾难恢复提供前提条件。
(5)设计和实现了事件驱动相关影像信息自动路由的方法。
(6)建立实验室模拟测试环境，对系统的稳定性、容错性和响应时间等方面进行了测试，验证了投入实际应用的能力。
(7)将系统应用在华东医院和区域医疗信息共享交换系统中。
本论文所研制的GRID—PACS系统主要采用Java软件技术实现，代理节点采用MySQL数据库，主控制节点采用Oracle数据库。多个同级主控制节点间数据库同步采用Oracle高级复制技术。在已进行的测试和应用中，取得了良好的效果，体现了系统的实用价值和广阔的应用前景。