PACS 운영중 발생하는 문제와 해결방안

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1. 서

아산재단 서울중앙병원은 현대정보기술과 공동 개발하여 2000년 6월 filmless full PACS를 구축하였다. 1997년 3월 신 경과, 신경외과, 응급실, 신경계 중환자실 및 신경방사선과 분야 를 대상으로 1단계 시스템을 가동하였고, 1998년 부터는 CT, MR 검사 및 중환자실(ICU)의 검사를 대상으로 방사선과 내에 서는 필름 없이 판독을 시작하였다. 1999년 이후 일부의 유방 촬영, 투시검사 및 수술실에서 촬영한 영상을 제외하고는 모든

의료 영상을 필름 없이 판독하기 시작하였고 2000년 1월 부터 full PACS에 필요한 network 및 시스템을 설치하여 단계적인 filmless를 거쳐 filmless full PACS를 구축하였다. 현재 Windows NT 기반의 임상용 viewing station 320대가 100Mbps fast ethernet으로 연결되어 있으며 판독용 viewing station 25대가 100Mbps fast ethernet 또는 155Mbps ATM 으로 연결되어 있다 (1-2).

PACS system은 일반적으로 server, display, 영상획득 및 network 부분으로 구분되며 장애 발생에 대비하여 하드웨어, 소 프트웨어 및 제도적인 여러 안전장치들을 준비하고 있으나 예

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PACS 운영중 발생하는 문제와 해결방안

송군식1・이수현2・어기승3・윤경한3

1울산대학교 의과대학 방사선과학교실

2현대정보기술, 3서울중앙병원 PACS팀

Problems and Solutions on Running PACS

Koun-Sik Song

1

, Soo-Hyun Lee

2

, Gi-Seung Eo

3

, Kyoung-Han Yoon

3

1Dept. of Diagnostic Radiology, Asan Medical Center,

2PACS Team, Hyundai Information Technology

3PACS Team, Asan Medical Center

= Abstract =

In May 2000 AMC(Asan Medical Center) and HIT(Hyundai Information Technology Co., Ltd.) have finished the joint development of Filmless-Full-PACS(Picture Archiving & Communication System).

At first, in 1997 Asan Medical Center installed a PACS in neuroradiology section, department of neurology, neurosurgery, neurological ICU, and ER. And then, in 1998 we modified a PACS for film- less reading of CT/MR images and ICU examinations. In 1999 we installed a PACS in department of diagnostic radiology for filmless reading of all radiological examinations except mammography, part of fluoroscopic images and examinations performed at operating rooms. Finally, in Jan 2000 the Filmless Full-PACS was completed based on the networks and the systems constructed for a PACS.

Currently 320 clinical viewing stations based on the windows NT operation system are connected with 100Mbps fast ethernet and 25 diagnostic viewing stations based on the windows NT operation system are connected with 155Mbps ATM. The PACS in Asan Medical Center consists of 4 parts, Server, Display, Image acquisition and Networks. We are to describe the problems and their solutions have learned while operating the PACS.R

Key words: PACS, PACS Implementation, Clinical Experience, Large-scale PACS

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상하지 못했던 장애가 발생하기도 한다. 저자들은 1997년 3월 부터 2000년 6월까지 3년 3개월간 단계적으로 PACS를 운영 하면서 각 부분에서 발생하였던 문제들을 분석하고 그 해결책 을 구현한 내용을 서술하고자 한다.

2. 본 2. 1. Acquisition server의 장애 대비 및 처리

1) 하드웨어 장애

의료영상이 발생하는 각종 의료장비로 부터 영상을 획득하여 메인서버의 단기저장장치에 전송하고 해당 영상에 대한 다양한 정보를 database에 기록하는 acquisition server는 DICOM 3.0 을 지원하고 있다. 의료장비에서 acquisition server로 의료영상 을 전송하기 위해서는 상호간 DICOM 3.0을 지원하여야 하며, 노후장비의 경우는 SCSI interface나 영상 capture를 통하여 의 료 영상을 획득하여야 한다. 하나의 acquisition server에 장애 가 발생할 경우에 대비하여 안정적인 영상 획득을 위해 각각의 의료장비에서 발생하는 데이터 양과 위치를 고려하여 복수의 acquisition server를 적절히 분할 설치하여 운영하다가 특정 acquisition server의 장애가 발생하였을 때 사전에 지정된 다른 acquisition server로 영상을 전송하여 진료에 지장을 초래하는 것을 막을 수 있다.

Acquisition server는 복수개의 의료장비로부터 발생한 의료 영상을 계속적으로 전송하고 있기 때문에 안정적인 전원 공급 이 중요하다. 순간정전으로부터 acquisition server를 보호하기 위하여는 UPS를 설치하는 것이 필수적이며 acquisition server 의 전원에 대한 중요성을 알리기 위해 콘센트에 일반 전원과는 구별되는 인식표를 부착하여 부주의로 인한 전원차단에 대비하 여야 한다.

2) 촬영자의 입력 오류

Acquisition server의 장애는 하드웨어적인 장애보다는 촬영 자의 실수에 의한 오작동이 많이 발생한다. 의료영상을 검사할 때 검사받는 환자의 인적 정보와 검사정보를 입력할 때 촬영자 의 실수로 틀린 환자정보를 입력하였을 경우 의료영상은 acquisition server에서 해당 검사로 전송되지 않으며, 착오가 생 긴 검사 정보가 다른 검사인 경우에는 진료 사고의 원인이 될 가 능성이 높으므로 이에 대한 대책이 필요하다. 환자정보의 기초 가 되는 환자등록번호는 대개 8자리를 사용하고 있으므로 그 중 마지막 한자리 수가 앞 7자리 수들의 계산식에 의한 값으로 생 성되어 진다면 입력된 환자등록번호의 정확성 점검 및 등록번호

의 입력잘못에 의한 실수를 사전에 방지할 수 있다. 또한 환자 등록번호의 입력이 잘못되었을 경우 acquisition server에서 올 바른 환자 등록번호로 수정하는 기능을 만들어 촬영자가 발생시 킨 의료영상은 자신이 책임지고 전송하는 규칙을 제정하였다.

3) 추가검사의 처리

처음에 시행한 검사가 불충분하여 추가로 검사를 하는 경우 가 있으므로 처음 검사에 추가로 발생한 의료영상을 추가할 수 있는 기능과, 촬영 오류로 인하여 다시 검사가 이루어졌을 경우 에는 최초 영상을 삭제하고 신규 영상을 전송하는 기능을 보유 하고 있어야 한다.

병원에 따라서는 검사코드는 2개 발생하였으나 의료장비에서 는 1개의 검사로 생성되는 경우가 있으므로 해당검사의 검사코 드에 따라 생성된 의료영상을 분할하는 기능도 고려하여야 한 다.

4) DICOM gateway의 장애

DICOM 3.0을 지원하지 않는 의료장비나 의료장비에 연결되 어 의료영상을 DICOM으로 전송하는 DICOM gateway의 동작 정지 또는 하드웨어의 오류시에는 오류발생시의 유형별 처치 요 령을 교육하여 빠른 시간에 복구가 가능하도록 하여야 한다. 특 히 처치 요령을 숙지하지 못한 사용자의 경우 경험적으로 무리 한 전원 차단 후 재기동으로 해결하려 하므로, 이에 따른 DICOM gateway의 하드디스크드라이브가 손상되는 경우가 종 종 있어 전원 차단 전에 반드시 NumLock key를 사용하여 작 동 여부를 확인한 후 전원 차단을 하도록 교육하여야 한다.

2. 2. Server의 장애 대비 및 처리

Server는 일반적으로 acquisition server로 부터 전송된 영상 데이타를 단기적으로 저장관리하는 file server, 영상 및 환자에 대한 정보관리를 위한 DB server 및 획득된 영상 데이터를 장 기적으로 저장관리하는 archive server로 구분된다. File, DB, archive server와 저장장치가 설치되어 있는 곳은 통상적으로 관리의 편의성을 위하여 함께 설치하는 것이 일반적이며 고가 의 장비인 만큼 최적의 환경(항온, 항습, 무진동, 무정전)을 제 공하여야 한다. 특히 전원의 경우 UPS 선로에 의한 전원 공급 은 물론 주전원이 가동되지 않을 경우 비상 전원이 가동되도록 하여야 한다. 의료영상의 검사 정보와 단기 및 장기 저장장치에 저장된 위치 정보를 가지고 있는 데이타베이스는 공급 업체에 서 제공하는 backup기능을 통하여 주기적인 backup이 필수적 이며 장기저장장치의 광자기디스크의 오류에 대비하여 저가이

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며 수작업에 의한 복구가 가능한 tape library의 준비가 필요하 다. File/DB server의 장애에 대비하여 각 진료용 viewing station의 local 하드디스크드라이브에 영상을 저장하는 것도 좋 은 방법이나 여러 개의 진료실을 사용하는 경우에는 구현하기 가 힘들다.

File/DB server의 장애가 발생하였을 때 PACS 운영자는 장 애발생시의 log 파일을 분석하여 하드웨어 공급 업체와 신속한 복구를 진행하여야 하며 방사선과 및 임상각과에서는 영상의 조 회가 불가능하므로 관련자들이 취해야 할 시나리오를 미리 작 성하여 장애 등급에 따라 행동하여야 한다.

장기저장장치로 이용하고 있는 MOD jukebox에는 MO디스 크를 읽고 쓰는 drive가 있다. 반드시 복수개의 drive를 설치하 여 하드웨어적인 장애에 대비하여야 하며 데이타를 쓰고 읽는 계속적인 작업으로 인하여 하드웨어적인 장애가 많이 발생하므 로 가능하면 많은 숫자의 drive를 설치하는 것이 바람직하다. 병 원내에서 사용하는 하드웨어가 동일 기종일 경우 하드웨어 부 품의 즉시 조달이 가능하므로 동일 기종을 많이 사용하는 것이 유지보수에 유리하다.

2. 3. Display workstation의 장애 대비 및 처리

많은 수량의 viewing station이 PACS에 연결되어 있고 또한 다수의 사용자가 사용하는 임상 및 진단용 PC에서 발생하는 오 류는 하드웨어 오류가 장애의 대부분을 차지하고 있다. 서울중 앙병원에서는 PC 하드웨어의 관리를 외부 용역 업체를 통해 관 리하고 있어 PACS 운영자의 업무 부담을 줄이고 있다.

Viewing 소프트웨어의 버전 업그레이드시에는 프로그램의 bug로 인한 동작 오류에 대비하여 이전 단계의 프로그램을 항 상 보관하고 있어야 하며 새로운 버전으로 프로그램을 업그레 이드하기 전에 충분한 테스트를 하여야 하고 관심있는 사용자 의 확인 후 적용하여야 한다. 각 viewing station은 Internet과 연결되어 있는 곳도 많아 다수의 사용자에 의한 무분별한 프로 그램 설치로 인하여 PACS viewing station이 정상 가동되지 않 은 경우가 발생하였으며 PC 부팅시에 필요한 하드디스크드라 이브의 여유 공간이 부족하여 작동되지 않는 경우도 발생하였 다. PACS 운영자가 많은 viewing station에 설치된 잡다한 프 로그램을 관리하기는 대단히 어려운 것이 현실이며 따라서 사 용자에 대한 정기적인 교육이 필요하다. 특히 프로그램 오류가 발생하였다고 연락을 받을 경우 network 라인의 연결 상태, 모 니터 케이블의 연결 상태등 기초적인 점검을 확인하도록 함으 로써 해결할 수 있는 경우가 많았다.

2. 4. Network 장애 대비 및 처리

PACS의 각 subsystem을 연결하는 network은 병원 여러 곳 에 workgroup switch가 설치되어 있고 viewing station은 이 workgroup switch와 연결되어 있다. Workgroup switch에 연 결된 전원은 반드시 UPS 선로로 설치되어야 하며 2중 전원을 이용하여 설치하는 경우도 있다. Network 운영자는 NMS(network management system) 소프트웨어를 이용하여 workgroup switch 및 client의 network 장애 여부를 확인할 수 있으며 데이타 이동량을 수시로 점검하고 관리함으로써 전체 시 스템의 성능을 높일 수 있다.

Network 구축시 소홀히 하기 쉬우나 반드시 점검하여야 하 는 것은 workgroup switch와 client PC network card의 친밀 성이다. 특별한 이유 없이 client PC에 발생하는 장애는 많은 부 분이 client PC network card의 제조 업체가 틀린 경우에 발생 하였다. 특히 동시에 client PC를 설치 운영하는 것이 아니라 단 계적으로 설치 운영하는 경우에는 설치 전에 반드시 확인 작업 을 거쳐야 한다.

또한 network 운영에서 IP address의 관리가 중요하다. 동일 IP address가 부여된 경우에는 동일 IP address를 가진 system 은 장애를 발생하게 되고 특히 PACS server와 동일한 IP address가 부여된다면 전체 시스템의 장애가 발생하기 때문이 다.

3. 결

PACS 운영 중에 발생 가능한 장애에 대비하여 PACS 설계 시 많은 부분을 고려하였으나 하드웨어의 장애를 비롯한 여러 유형의 문제점이 발생하였다. 발생된 대부분의 문제점은 설계시 미처 예상하지 못했던 세부적인 업무와 관련된 내용이므로 각 병원의 환경에 따라 공통적인 요소도 있을 것이나 각 병원에 고 유한 요소도 많으므로 특히 대형 병원의 PACS 구축시에는 최 소한의 설계변경으로 원활한 운영이 가능하도록 처음부터 설계 하여야 한다. 서울중앙병원의 경우 단계별 PACS의 구축을 통 하여 예상하지 못했던 문제들을 해결하여 filmless full PACS로 의 원활한 이행이 가능하였다.

새로운 시스템에 익숙하지 않은 사용자의 실수에 의한 장애 발생에 관한 사항은 충분한 사전 교육은 물론이고 정기적인 교 육으로 해결 가능하였다. 대형병원의 경우 방사선사들이 정기적 으로 촬영 분야를 바꾸며 근무하는 경우가 있으므로 촬영분야 변경시나 신입 방사선사에 대한 교육에 특히 많은 시간을 할애 하여야 한다. 하드웨어의 장애는 시스템의 노후와 함께 발생 가

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능성이 점차 높아지므로 장애에 대비한 시스템의 구성은 물론 철저한 정기점검과 사용자에 대한 정기적인 교육을 통하여 시 스템 장애시 행동하여야 할 시나리오에 의한 처리가 중요하다.

신규 촬영장비가 설치될 경우의 interface, 기 설치된 촬영장비 의 소프트웨어 업그레이드 작업 및 확장 작업을 실시할 경우에 는 PACS 시스템의 안정성을 위하여 충분한 테스트 후 적용하 여야 하며 적용에 실패하였을 경우 다시 이전 상태로 돌아 갈 수 있는 backup 작업이 중요하다. 기존의 film system에서 filmless full PACS로 전환되면서 업무의 변화에 따른 사용자 및

관련자의 충분한 교육이 시스템의 장애를 대비하고 처리하는 많 은 부분을 차지하고 있으므로 full PACS 적용 이전의 교육은 물 론이고 적용 후에도 반드시 정기적인 교육을 하여야 한다.

1. 송군식, 신명진, 이수현, 이주희, 오용호. 서울중앙병원의 PACS 구축 및 운영현황. 대한PACS학회지 1998;4:5-12

2. 송군식, 신명진, 이수현, 임태환. 서울중앙병원의 2단계PACS현 황. 대한PACS학회지 1999;5:1-7

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수치

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참조

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