某PACS系统在多核平台的优化设计与实现

随着计算机技术的发展，医学影像处理逐渐向数字化、信息化靠拢，医学影像存档与通信系统(Picture Archiving and Commtunication Systems，PACS)近几年来在医学临床工作中得到了越来越广泛的应用，对PACS系统的性能也提出了更高的要求。目前很多现有的PACS系统都是在单核机器上实施的。但在硬件市场，随着 CPU 的更新换代，双核甚至多核正逐渐成为市场的主流。本文围绕PACS 系统在从单核到多核移植的过程中所发现的问题进行研究分析，并给出了一套完整的PACS系统优化解决方案。 PACS系统主要解决了医学影像采集和数字化图像存储、管理和高速传输的问题。现有的PACS系统多采用C/S架构开发。本文针对该系统服务器端和客户端分别进行了优化设计和实现。 在服务器端，主要针对PACS系统最重要的图像压缩功能部分进行优化。通过VTune性能分析器从系统级和应用级两个层面对程序进行分析。作者首先对程序基本算法使用了Intel性能集成原件的优化，然后进行了基于Intel C++编译器优化。在客户端，原程序针对单核系统开发，用户等待时间较长，但程序对系统资源的利用却比较低，因此作者设计了多线程优化的方法。通过对客户端程序代码的分析，针对其下载分析显示医学图像的作用，分析并采用任务分割方法进行设计和优化。并且使用线程工具给出了线程优化的正确性和高效性检验。 优化后，服务器端在 Woodcrest 平台上得到了90％的提升，而客户端在 Core2Duo平台上得到了最大3.38倍的提升，都远高于目标值50％。并且，本文提供了系统服务器端和客户端在相应的单核和多核平台的结果分析，为用户选择平台提供了直接数据支持。此外，本文优化的PACS系统已经实际应用到已部署的医院中，因此也具有一定的使用价值。