宣武医院携手浪潮信息建设脑科研计算平台，支撑顶尖脑诊疗技术创新突破

浪潮服务器 2024-06-21 09:28:28  25969

分类专栏：资讯

我国“脑科学与类脑科学研究”及国际相关领域均将阿尔茨海默病列为重点研究和探索的病种，并在药物研发和社会支持上加大力度。阿尔茨海默病是一种中枢神经系统的退行性病变，也是导致老年人认知功能下降的主要原因。其研究涉及大量的临床数据，需要构建数学模型来模拟疾病的发展过程，预测疾病的进展，以及评估不同干预措施的效果，这需要强大的计算基础设施来支持其复杂的数据处理和分析任务。

为此，首都医科大学宣武医院（以下简称“宣武医院”）与浪潮信息共同探讨并建设了脑研究科研计算平台。通过建设高质量算力基础设施，实现对医学影像、基因、病理等多模态数据的快速分析，为临床诊断和治疗提供更为精确的依据。

构筑高效科研平台挑战国内脑研究制高点

脑科学与类脑研究是“十四五”规划《纲要》指明的重要研究方向，宣武医院作为国家神经疾病医学中心、中国国际神经科学研究所及国家老年疾病临床医学研究中心的重要载体，正站在国内外行业的前沿，不断探索与突破。为加速脑科学研究，宣武医院已经构建起国内顶尖的脑研究科研平台，该平台需要对影像、基因、病理等海量数据进行深度分析和高效处理，进而得到最准确的实验数据。一期规划涉及4000余例病例数据，后期预计扩展至万例以上。综合数据、影像数据、基因数据、电生理、样本库等各项数据不断积累，未来预计将达到PB级。如此庞大的数据需要进行快速处理，对医院科研平台的计算力和存储力提出了严峻挑战。

首先，为满足科研计算的密集需求，宣武医院需要构建一个高效能科研算力平台，确保多个节点能协同作业，应对海量数据计算的挑战，算力平台不仅要具备高性能，还要保证极高的稳定性和扩展性。其次科研计算过程中会依托大量的中间数据，如行为学数据、脑电图及功能磁共振成像、光学成像、电子显微镜成像、神经元电活动、神经元基因测序数据等，这些数据需要进行频繁的交互和优化，因此一个高效的数据交互和存储系统尤为重要。

此外，灵活性和可管理性也是科研平台不可忽视的需求。由于该系统需要支撑神经内科、神经外科、神经放射科等脑科室的共同使用，宣武医院需要通过任务调度系统、虚拟化技术、异构计算资源整合以及存储分级等手段，为医院科研平台提供统一、灵活且可快速重构的资源管理解决方案，包括裸机、虚拟机、容器化、虚拟防火墙、负载均衡、存储、数据库等多种服务，确保脑科学研究平台系统资源的高效分配。

计算赋能医学拓展脑科学研究边界

在深入了解客户信息化现状和需求后，浪潮信息为宣武医院打造高效科研系统平台，一期IT基础设施包括了9台计算型节点、5台存储型节点，3台资源管理节点，2台网络管理节点以支撑诸如影像数据管理、基因数据管理、电生理和样本库等各类应用。一期配置计算资源的总量包含700+算力核心、存储资源总量约180+TB，同时建立备份系统，提供100+TB备份容量。充分保证系统的高性能和灵活性的同时，还必须保证系统的可靠和数据的安全。

■ 计算更高效：算力节点采用浪潮信息的四路服务器，具备卓越的计算性能，能够满足医院科研数据搬移、在线计算等任务的高带宽和低时延需求。同时该平台拥有更强的I/O扩展能力，支持业务平滑升级，减少服务器因突发流量或负载增加而导致的系统崩溃或性能下降的风险，提供计算能力更强、扩展更灵活的解决方案。

■ 存储更可靠：存储节点采用分布式架构，同时实现存储资源池化，提供块、文件、对象和大数据服务。单一存储系统支持数据中心，确保业务稳定、数据处理高效、成本优化；

■ 管理更便捷：部署管理平台对资源池进行统一调度，通过虚拟化技术实现资源池化。融合服务流程、认证审批、应用交付、生命周期管理、业务中间件、安全防护、服务水平管理等自动化运维手段，为宣武医院科研平台提供安全便捷的IT服务应用。

基于浪潮信息计算解决方案，宣武医院脑研究科研计算平台一期项目实现了4000+病例数据的高速分析，工作效率提升30%以上。该平台的智能化为宣武医院开展各类各类阿尔茨海默病的筛查、诊断和治疗研究提供了极大便利。未来，宣武医院将继续基于脑研究科研计算平台，加速高水平脑疾病诊疗技术的研发和应用，为全球脑健康研究贡献重要成果。

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