2022年9月8日上午9時45分，隨著一聲令下，一臺10層樓高的起重機緩緩啟動，世界第三套、亞太地區(qū)第一套Probeam360°質(zhì)子放射治療系統(tǒng)開始在華中科技大學附屬協(xié)和醫(yī)院（以下簡稱武漢協(xié)和醫(yī)院）金銀湖院區(qū)安裝。這標志著湖北省乃至華中地區(qū)腫瘤診療掀開新篇章。
質(zhì)子治療是目前世界上最先進的放療技術，與傳統(tǒng)光子放射治療方法相比，質(zhì)子被譽為放療界的"屠龍刀"。通俗來說，這把"質(zhì)子刀"可將質(zhì)子射束加速到光速的70%，約20萬公里/秒，360度無死角實現(xiàn)腫瘤部位的"定點爆破"，同時最大限度地減少對周圍健康組織和器官的損害，治療精度可控制在1毫米以內(nèi)。
為了給這套系統(tǒng)安家，武漢協(xié)和醫(yī)院專門修建了質(zhì)子醫(yī)學中心，坐落于該院金銀湖院區(qū)旁，占地約50畝，一期建設面積2.55萬平方米，擬設4個治療倉及實驗室。2023年4月，協(xié)和醫(yī)院質(zhì)子醫(yī)學中心工程建設全面竣工，預計2024年1月開始招募患者開展臨床試驗，2025年實現(xiàn)全面收治。投入使用后，每年可為超過1000名患者服務。
為了匹配這樣一個全球領先的腫瘤治療系統(tǒng)，武漢協(xié)和醫(yī)院聯(lián)合華為在基礎網(wǎng)絡建設上進行了創(chuàng)新。
武漢協(xié)和醫(yī)院質(zhì)子醫(yī)學中心大樓
"超級工程"質(zhì)子醫(yī)院需要創(chuàng)新的網(wǎng)絡
建設一個質(zhì)子治療中心是一件非常復雜的工程，質(zhì)子重離子技術含輻射等特殊性，對質(zhì)子重離子醫(yī)院提出了堪比核電站的苛刻建設要求，即必須做好建筑的核級防護"四零一精一重"--厚大墻板零裂縫、建筑主體零沉降、建筑設備區(qū)零震動、預埋管道零堵塞，預埋件精準預留到位、以及超厚重密度混凝土澆筑。因此，質(zhì)子重離子醫(yī)院被看作是醫(yī)療建筑中的"超級工程"，也是代表當?shù)蒯t(yī)療水平的"城市地標"。
網(wǎng)絡基礎設施建設無疑也是這個超級工程配套建設的重要一環(huán)。華中科技大學附屬協(xié)和醫(yī)院信息與數(shù)據(jù)中心與系統(tǒng)生產(chǎn)廠家以及相關科室進行了深入溝通，調(diào)研到底有哪一些網(wǎng)絡需求變化。經(jīng)過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，武漢協(xié)和醫(yī)院質(zhì)子醫(yī)學中心基礎網(wǎng)絡有三大訴求：
首先，質(zhì)子醫(yī)學中心分為非質(zhì)子區(qū)及質(zhì)子區(qū)，其中非質(zhì)子區(qū)以核磁共振、CT等影像為主，對網(wǎng)絡帶寬以及時延的要求高；質(zhì)子區(qū)包含質(zhì)子治療系統(tǒng)，面臨未來FLASH治療技術升級需求，需要為帶寬的進一步提升提供可能。因此，網(wǎng)絡要求大帶寬、低延時、高速率，并且要能平滑演進。
第二，質(zhì)子區(qū)建設按照"四零一重一精"標準進行施工，采用超重混凝土，最厚達6.5米，墻內(nèi)布有各類彎曲管道長達2萬米，要求網(wǎng)絡突破傳統(tǒng)布線界限，簡潔布線，經(jīng)久耐用，并且后期升級盡可能避免重新布線。
第三，武漢協(xié)和醫(yī)院由主院區(qū)、腫瘤中心、西院區(qū)和金銀湖院區(qū)組成"一院四區(qū)"，希望質(zhì)子中心網(wǎng)絡與金銀湖院區(qū)原有園區(qū)SDN網(wǎng)絡設備兼容，實現(xiàn)統(tǒng)一管理統(tǒng)一運維。
面對這樣的訴求，傳統(tǒng)網(wǎng)絡已經(jīng)很難滿足武漢協(xié)和醫(yī)院的要求。經(jīng)多方考察，F5G全光網(wǎng)絡進入到醫(yī)院的視線。
"一光到底"的F5G全光網(wǎng)
針對上述三個核心需求，武漢協(xié)和醫(yī)院最終選擇了F5G全光網(wǎng)絡。全光網(wǎng)絡的優(yōu)勢主要是介質(zhì)本質(zhì)安全，抗干擾性強、耐腐蝕，網(wǎng)絡可以平滑演進升級。升級帶寬無需把線路進行改動，只需要把平臺、設備板卡進行擴展。再加上本身就具有組裝的可靠性，利用全鏈路的雙歸屬保護，可以做到高冗余場景。
從網(wǎng)絡架構來看，F(xiàn)5G全光網(wǎng)絡有四大顯著優(yōu)勢：第一，實現(xiàn)統(tǒng)一管理、智能運維，使用金銀湖院區(qū)SDN控制器，把所有網(wǎng)絡配置進行推送，無需人工到每一個ONU上面配置。第二，實現(xiàn)業(yè)務一網(wǎng)多用，配置自動下發(fā)，通過網(wǎng)絡虛擬化方式部署內(nèi)外網(wǎng)隔離。第三，極簡架構穩(wěn)定可靠，兩層架構，弱電間無源，用分光器替換了傳統(tǒng)網(wǎng)絡的機柜以及交換機，安全可靠經(jīng)久耐用。第四個優(yōu)勢就是超大帶寬，平滑演進，光纖直接到終端，ONU即插即用即換即通，同時支持平滑升級，帶寬升級僅需升級OLT板卡，無需重新布線。
具體來看，"一光到底"的F5G全光網(wǎng)絡，是指直接將超小體積的萬兆光模塊插入到閱片主機和影像檢測設備中，不僅提供了萬兆的大帶寬，保證秒級閱片，同時也節(jié)省了設備占用空間，并且光纖直接到桌面也節(jié)省了大量網(wǎng)線布放的費用。
大帶寬：Probeam360°本身就帶有光接口。光模塊ONU體積小，中間沒有其他線纜，可以直接規(guī)避掉故障節(jié)點，適用于各種Type類型倒換，業(yè)務零中斷。使用光模塊ONU的終端網(wǎng)卡帶寬顯示為10Gbps，使用光模塊ONU的終端實際測試的帶寬速率達到1.53Gbits每秒，完全滿足秒級閱片的帶寬訴求。
好升級：F5G全光網(wǎng)優(yōu)勢在于，未來院區(qū)帶寬升級過程中，無需對當前的布線結(jié)構做大規(guī)模調(diào)整，即可從現(xiàn)網(wǎng)的10G升級到50G甚至100G。在此過程中，無需更換平臺，僅需擴容業(yè)務板卡即可實現(xiàn)帶寬平滑升級，不需要重新布線。
易運維：傳統(tǒng)網(wǎng)絡弱電井內(nèi)設備多，網(wǎng)線多，一般100米就是網(wǎng)線極限，如果院區(qū)樓棟稍微大一點，弱電井必然會增多，維護起來非常復雜，后期改造費用也很高。全光網(wǎng)絡采用PON技術，弱電間里無需部署有源設備及配套供電模組，光纖直接拉到末端點位，維護量大幅減少。同時，武漢協(xié)和醫(yī)院金銀湖院區(qū)的NCE系統(tǒng)可以進行智能運維，可視化網(wǎng)絡可以及時發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡中的問題，AI識別故障主動發(fā)現(xiàn)問題。
據(jù)了解，目前質(zhì)子中心已經(jīng)使用有線網(wǎng)（F5G全光網(wǎng)）及無線網(wǎng)的網(wǎng)絡架構，未來金銀湖院區(qū)，包括后期分院西院區(qū)還有國家救治基地，也計劃以這樣架構進行拓展，將多院區(qū)網(wǎng)絡整體統(tǒng)一管理、互聯(lián)互通，保證業(yè)務的穩(wěn)定、安全可靠。
圖片來源： 湖北日報全媒體記者倪娜拍攝 
