一種基于協作網格的圖像及多媒體數據通信與存儲系統，屬于醫院多媒體(影像)醫療信息存儲管理、通信、應用系統，是在原有PACS服務器基礎上引入網格概念，解決異構環境下不同PACS或存儲系統分布存儲、協同工作和虛擬集中管理(虛擬超級PACS)的設計方法與實現技術。本發明能將醫院多個已有PACS互聯網構成一個新的虛擬超級大型PACS系統，優化和提高圖像查詢/提取速率、實現圖像自動備份存儲和災難恢復功能、系統無障礙擴展、升級及與其它醫療信息系統集成，進一步將不同地區、不同醫院的各種資源包括圖像、文本、音視頻以病人為中心進行集成和互連，使其轉化為隨處可得、可靠、標準的多媒體電子病歷。

1.一種基于協作網格的圖像及多媒體數據通信與存儲系統，包括多個醫學影像存檔與通信系統PACS代理結點(1)、與其相連的一個主控制結點(2)和多種客戶端(3)，形成PACS代理結點(1)主控制結點(2)客戶端(3)的三層工作結構，并且將PACS代理結點(1)主控制結點(2)作為一個高層次的首網格代理結點(4)與另一個主控制結點(2)、多種客戶端(3)級聯再次形成新的首網格代理結點(4)主控制結點(2)客戶端(3)三層結構，其中一個PACS代理結點(1)和一個主控制結點(2)作為網格中間件(5)，連接第三方PACS或影像設備(6)；所說的多個PACS代理結點(1)中每一個PACS代理結點包括一臺具有PACS功能模塊的計算機和運行在該計算機上的基礎網格代理軟件，所說的基礎網格代理軟件包括本地資源管理模塊和監控管理模塊、以及配置在此計算機上的基礎網格代理Web服務模塊或其它種類基于TCP/IP協議的通信模塊；所說的主控制結點(2)包括一臺具有數據庫功能的服務器和一臺駐留有管理模塊的主控制結點服務器以及配置在此服務器上的協作網格主控制結點Web服務或其它種類基于TCP/IP協議的通信模塊；所說的多種客戶端(3)包括一臺具有放射信息系統RIS功能的計算機及設置在此計算機上的接收信息模塊和查詢模塊，或一臺具有個人電子病歷功能的計算機及設置在此計算機上的接收信息模塊和查詢模塊，或多臺具有圖像查詢/提取、顯示和報告功能的客戶計算機及設置在此計算機上的查詢模塊；所說的PACS代理結點(1)主控制結點(2)客戶端(3)的三層工作結構包括該多個PACS代理結點(1)將圖像索引信息通過Web服務模塊提交給主控制結點(2)，主控制結點(2)根據共享策略將信息上傳給客戶端(3)；客戶端(3)通過Web服務模塊查詢主控制結點(2)相關圖像注冊信息，并根據注冊信息到PACS代理結點(1)中提取圖像；此外，多個PACS代理結點(1)將本地監控信息通過Web服務模塊送給主控制結點(2)；主控制結點(2)根據圖像備份策略選擇合適的PACS代理結點(1)備份圖像；主控制結點(2)還根據圖像同步策略進行該三層結構圖像注冊信息的同步；所說的首網格代理結點(4)是指由多個PACS代理結點(1)和一個主控制結點(2)作為新的代理結點；所說的網格中間件(5)是指由一個PACS代理結點(1)和一個主控制結點(2)形成的兩層結構作為中間件與第三方PACS或影像設備(6)進行DICOM或其它種類基于TCP/IP的通信協議通信；所說的第三方PACS或影像設備(6)是指PACS服務器及其存儲系統，或其它具有醫學圖像通信標準DICOM(Digital?Imaging?andCommunications?in?Medicine)Storage?C-Store?SCP/SCU的設備。2.根據權利要求1所述的基于協作網格的圖像及多媒體數據通信與存儲系統，其特征在于：所述的PACS代理結點的PACS功能模塊是指PACS服務器及其存儲系統，它具有醫學圖像通信標準DICOM?StorageC-Store?SCP/SCU和DICOM?Query/Retrieval?SCP/SCU，和DICOM?WADO的通信服務。3.根據權利要求1所述的基于協作網格的圖像及多媒體數據通信與存儲系統，其特征在于：所述的PACS代理結點基礎網格代理軟件的本地資源管理模塊，包括PACS模塊新接收圖像系列后，將圖像索引信息入隊，由本地資源管理模塊讀取隊列內容，生成結構化字符串，調用主控制結點(2)提供的Web服務上傳圖像注冊信息。4.根據權利要求1所述的基于協作網格的圖像及多媒體數據通信與存儲系統，其特征在于：所述的PACS代理結點基礎網格代理軟件的本地監控管理模塊包括定時檢查該計算機運行情況，檢查到網絡不通、存儲介質已壞的嚴重問題時調用主控制結點(2)提供的Web服務告知主控制結點(2)；并根據本地資源的運行情況向主控制結點(2)提供存儲及提取的最佳性能和預期性能參考值。5.根據權利要求1所述的基于協作網格的圖像及多媒體數據通信與存儲系統，其特征在于：所述的PACS代理結點的基礎網格代理軟件的Web服務模塊包括對主控制結點(2)提供圖像驗證服務；接收來自主控制結點的圖像備份或刪除通信命令；為客戶端(3)或其它遠程PACS代理結點提供對本地圖像基于HTTP、JPIP或DICOM?WADO提取服務；在不同PACS代理結點之間進行圖像/多媒體文件備份傳輸服務。6.根據權利要求1-5中任一項所述的基于協作網格的圖像及多媒體數據通信與存儲系統，其特征在于：PACS代理結點的計算機是一臺含有PACS功能的專門計算機工作站或服務器及其連接的磁盤陣列或其它存儲系統，其操作系統平臺包括LINUX/UNIX/Windows。7.根據權利要求1所述的基于協作網格的圖像及多媒體數據通信與存儲系統，其特征在于：所述的網格中間件連接第三方PACS或影像設備，是指網格中間件中的PACS代理結點通過DICOM?Query/RetrievalC-Find/C-Move和C-Store?SCP，或其它種類基于TCP/IP的通信協議，主動查詢提取或被動接收第三方PACS或影像設備的圖像或醫療多媒體信息，并將這些信息作為近在線數據在主控制結點中注冊；另外，客戶端的提取請求由PACS代理結點通過DICOM?C-Move或WADO或其它種類通信協議轉發給第三方PACS系統，由PACS代理結點將第三方PACS系統存儲的圖像發送給客戶端。8.根據權利要求1所述的基于協作網格的圖像及多媒體數據通信與存儲系統，其特征在于：所述的主控制結點的管理模塊包括各種存儲、路由、查詢、刪除、備份任務的管理單元、圖像資源的管理單元及與主控制結點相連的設備資源的管理單元。9.根據權利要求1所述的基于協作網格的圖像及多媒體數據通信與存儲系統，其特征在于：所述的主控制結點的協作網格主控制結點Web服務器或其它種類基于TCP/IP協議的通信模塊是指主控制結點對外提供的服務模塊，包括存儲服務模塊、查詢服務模塊、驗證服務模塊、索引注銷服務模塊、監控服務模塊以及各種資源的界面管理模塊。10.根據權利要求9所述的基于協作網格的圖像及多媒體數據通信與存儲系統，其特征在于：對外提供監控服務的功能模塊是指主控制結點被動接收對客戶端、PACS代理結點的監控信息，包括定義監控信息格式、解析監控信息，區分客戶端和PACS代理結點故障信息及故障恢復信息；當客戶端出現故障時，修改客戶端提供的服務狀態，使之不被調用；當PACS代理結點出現停機、無法訪問硬盤時，修改該代理結點提供的服務狀態，使之不被調用，同時中止在任務表中該結點的備份和上傳任務；當故障排除時，則恢復服務狀態及任務表中相關的任務。11.根據權利要求8所述的基于協作網格的圖像及多媒體數據通信與存儲系統，其特征在于：所述的主控制結點的各種資源界面管理單元，其功能是信息分類與處理，包括PACS代理結點的基本信息注冊、提供的Web服務注冊、圖像備份協議注冊；與主控制結點相連的多種客戶端的基本信息注冊、提供的服務注冊以及共享信息的注冊；圖像分布界面；主控制結點各種任務狀態與日志界面。12.根據權利要求11所述的基于協作網格的圖像及多媒體數據通信與存儲系統，其特征在于：所述的主控制結點的PACS代理結點提供的圖像備份協議注冊模塊是指在數據庫中定義該結點備份圖像時采用的協議，包括FTP、HTTP或其它種類基于TCP/IP的通信協議。13.根據權利要求1所述的基于協作網格的圖像及多媒體數據通信與存儲系統，其特征在于：所述的PACS代理結點(1)主控制結點(2)客戶端(3)的三層工作結構，主控制結點將收到的圖像索引信息上傳給客戶端，用到的共享策略指由客戶端在主控制結點中注冊的服務信息、共享圖像類型、共享時間及共享哪一個PACS代理結點的圖像，來決定新圖像索引上傳到哪個客戶端。14.根據權利要求1所述的基于協作網格的圖像及多媒體數據通信與存儲系統，其特征在于：PACS代理結點(1)主控制結點(2)客戶端(3)的三層工作結構，主控制結點選擇合適的PACS代理結點自動備份圖像是指主控制結點根據圖像分布情況和系統管理員定義的圖像存儲數、存儲時間參量，認為存儲數少于定義存儲數的圖像需要進行備份；然后將需要備份的圖像按系列號和待備份PACS代理結點存入任務表，并設置任務初始狀態為“COMM”；主控制結點圖像管理進程探測到該項任務后，查找最近、最快、預期性能較好的兩個PACS代理結點，分為最優備份結點和次優備份結點，并將備份協議信息及圖像索引包裝生成SOAP消息，發送給待備份PACS代理結點；待備份PACS代理結點進行圖像核實后，生成結構化格式的字符串調用最優備份結點的Web服務，并通知主控制結點任務表，置任務狀態為“READY”；最優備份結點進行本地圖像核實，失敗則通知待備份結點，成功則采用收到的備份通信協議FTP?Get或HTTP?Get或其它種類基于TCP/IP的通信遠程多線程下載待備份結點圖像，下載成功通知主控制結點任務表，置任務狀態為“SUC”，否則置主控制結點任務狀態為“ERR”。15.根據權利要求14所述的基于協作網格的圖像及多媒體數據通信與存儲系統，其特征在于：所述的PACS代理結點(1)主控制結點(2)客戶端(3)的三層工作結構，采用預先在主控制結點中注冊的備份協議FTP?Get或HTTP?Get或其它種類基于TCP/IP的通信協議遠程多線程下載圖像，包括根據需要下載的系列圖像數、圖像類型、圖像大小，及時記錄下載狀態，對圖像小數目多的采用自適應算法及時調整線程數目，對大圖像文件記錄各線程下載文件的起始位置，以便下載完成后拼接成大圖像文件。16.根據權利要求1所述的基于協作網格的圖像及多媒體數據通信與存儲系統，其特征在于：所述的新的首網格代理結點(4)主控制結點(2)客戶端(3)三層結構，將多個PACS代理結點(1)主控制結點(2)作為一個首網格代理結點，再次級聯形成新的三層結構，其功能是將分布的、異構的多媒體資源包括DICOM圖像、非DICOM圖像、文本或音頻，以病人為中心，虛擬集中管理、不間斷運行。17.根據權利要求16所述的基于協作網格的圖像及多媒體數據通信與存儲系統，其特征在于所述的新的首網格代理結點(4)主控制結點(2)客戶端(3)三層結構，多媒體資源虛擬集中管理、不間斷運行包括通過數據庫實現同級主控制結點間資源共享；PACS代理結點在與其直接相連的主控制結點出現停機、網絡故障時，通過調用其他主控制結點提供的Web服務不間斷上傳本地資源注冊信息。18.根據權利要求1所述的基于協作網格的圖像及多媒體數據通信與存儲系統，其特征在于：所述的主控制結點的一臺具有數據庫功能的服務器中的數據庫結構分為2層，高層數據庫存儲所有同級主控制結點的多媒體資源共享信息，底層數據庫由本地數據庫和同級共享數據庫組成；其中本地數據庫包括2個模塊，一個用于該主控制結點的任務管理，另一個用于該主控制結點的資源管理，包括多媒體資源管理、PACS代理結點信息管理、客戶端信息管理；同級共享數據庫根據同級主控制結點數目確定數據庫個數，每一數據庫由同級主控制結點的資源管理表組成。19.根據權利要求17所述的基于協作網格的圖像及多媒體數據通信與存儲系統，其特征在于：所述的新的首網格代理結點(4)主控制結點(2)客戶端(3)三層結構，通過數據庫實現同級主控制結點間資源共享是指每一主控制結點在同級共享數據庫中有一個備份，對應本地資源管理數據庫，定時同步更新。20.根據權利要求1或7-19中任一項所述的基于協作網格的圖像及多媒體數據通信與存儲系統，其特征在于：所述的主控制結點的操作系統平臺包括Windows?Server?2003、LINUX或Unix。21.根據權利要求1或7或11或13-17或19中任一項所述的基于協作網格的圖像及多媒體數據通信與存儲系統，其特征在于：所述的多種客戶端(3)包括PACS圖像顯示工作站或醫院放射信息系統RIS服務器或電子病歷系統EPR或EMR服務器。22.根據權利要求21所述的基于協作網格的圖像及多媒體數據通信與存儲系統，其特征在于：所述的多種客戶端(3)，在含有PACS圖像顯示工作站的客戶計算機上駐留有圖像查詢程序，該程序產生結構化的字符串通過調用主控制結點提供的Web服務返回最佳圖像提取途徑。