基于云計算平臺的醫(yī)療信息應用模式的探討

馬錫坤

南京軍區(qū)南京總醫(yī)院 信息科，江蘇 南京 210002

醫(yī)療領域的信息化需要的不僅是先進的技術，更重要的是在應用模式上進行深層次的變革。云計算技術和理念改變了傳統(tǒng)計算資源的應用模式，也改變著現(xiàn)有的醫(yī)療信息應用模式[1-2]?，F(xiàn)代醫(yī)院及區(qū)域醫(yī)療中的電子病歷（EMR）、健康檔案、醫(yī)學影像等醫(yī)療信息具有海量數(shù)據(jù)存儲訪問、瞬時高速網(wǎng)絡傳輸、瞬時超強度計算能力要求的特點，云計算在實現(xiàn)軟件服務模式轉變的同時能很好地滿足這些應用需求。

1 云計算平臺概述

云計算將計算任務分布在大量的資源池上，使各種應用系統(tǒng)能夠通過網(wǎng)絡根據(jù)需要獲取計算力、存儲空間和各種軟件服務[3]。所謂“云”就是提供資源的網(wǎng)絡是一些能自我管理和維護的虛擬計算資源?！霸啤敝械馁Y源在使用者看來是可以無限擴展的，并且可以隨時獲取，按需使用。云計算是并行計算、分布式計算和網(wǎng)格計算的發(fā)展，或者說是這些計算機科學概念的商業(yè)實現(xiàn)，是一種更加靈活、高效、低成本、節(jié)能的信息運作的全新方式。在云計算、物聯(lián)網(wǎng)、3G通信以及多媒體等新技術基礎上，結合醫(yī)療保健技術，構建基于云計算技術架構的醫(yī)療信息平臺，能夠開創(chuàng)一種嶄新的應用模式?；谠朴嬎慵夹g架構的醫(yī)療信息平臺按照所建設內容可分為信息基礎平臺、信息應用平臺、信息運維平臺，其體系結構，見圖1。

圖1 醫(yī)療信息平臺體系結構

2 醫(yī)療信息應用模式

醫(yī)療信息應用可以借鑒Google的應用模式及其3大核心云計算技術（GFS文件系統(tǒng)、分布式計算系統(tǒng)（MapReduce）、分布式存儲系統(tǒng)（BigTable））來實現(xiàn)[4]。其中GFS位于最底層，負責大量服務器、機器數(shù)據(jù)的存儲，實現(xiàn)存儲層面的機器故障處理；MapReduce用于大于1TB數(shù)據(jù)的大規(guī)模數(shù)據(jù)集并行計算，實現(xiàn)跨越大量數(shù)據(jù)結點將任務進行分割，使得某項任務可被同時拆分在多臺機器上執(zhí)行；而BigTable可以最大限度利用已有的數(shù)據(jù)存儲能力和計算能力，在提供服務時降低運行成本。

2.1 實現(xiàn)軟件租用，轉變軟件服務模式

軟件租用服務是SaaS（軟件即服務）的一種典型的應用[5]，用戶在信息化建設過程中只需要按照自己的實際應用和規(guī)劃，有選擇地租用相應軟件，這種應用使得醫(yī)療信息化建設者在軟件方面不再一次性投入，降低了建設風險。通過軟件租用服務，可以大大縮減醫(yī)療機構的投資。SaaS的云計算通過瀏覽器把程序傳給成千上萬的用戶，用戶不需要建立自己獨立的系統(tǒng)，不要自己投資、自己管理、自己維護。從用戶角度看，可省去在服務器和軟件授權上的開支；從軟件供應商角度看，也只要維護一個應用軟件，可降低軟件實際成本。采用B/S模式部署的社區(qū)醫(yī)療管理軟件，可以視為一種簡單的云計算模式。

2.2 實現(xiàn)虛擬桌面，轉變桌面應用模式

醫(yī)院傳統(tǒng)的計算機桌面使用有很多限制，維護管理有很多不便，安全穩(wěn)定性也難以保證。采用桌面虛擬化技術[6]，構建虛擬桌面，可實現(xiàn)桌面計算資源的集中化，降低桌面支持復雜度以及桌面支持成本。桌面虛擬化使桌面的整體性能有較大的提升，遠非獨立的PC所及。桌面虛擬化提升了桌面使用的靈活性，只要有網(wǎng)絡的地方，用戶就可隨時隨地遠程訪問自己的桌面環(huán)境。所有的桌面數(shù)據(jù)都集中存儲在數(shù)據(jù)中心，能夠讓桌面系統(tǒng)融入整體容災體系中，構成一個完整的容災體系。桌面虛擬化通過集中部署，在數(shù)據(jù)中心就可以完成所有的管理維護工作，快速、靈活部署應用系統(tǒng)。虛擬桌面與瘦終端的統(tǒng)一管理與交付可有效推動終端管理的標準化，全面解決終端的可用性問題，可降低終端的故障率與病毒攻擊的概率，降低運維成本。

2.3 實現(xiàn)統(tǒng)一存儲，轉變數(shù)據(jù)存儲模式

云存儲指通過集群應用、網(wǎng)格技術或分布式文件系統(tǒng)等功能，將網(wǎng)絡中大量各種不同類型的存儲設備通過應用軟件集合起來協(xié)同工作，共同對外提供數(shù)據(jù)存儲和業(yè)務訪問功能的一個系統(tǒng)。云存儲系統(tǒng)可以為無法單獨購買大容量存儲設備的單位提供方便快捷的空間租賃服務，滿足其不斷增加的業(yè)務數(shù)據(jù)存儲和管理服務。通過云存儲服務，不但能提供醫(yī)療單位、社區(qū)衛(wèi)生服務站和個人用戶的存儲服務，同時還能實現(xiàn)區(qū)域間相關機構的醫(yī)療信息的集成共享，從而改變現(xiàn)有信息孤島的局面，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存儲[7-8]。用戶使用云存儲，并不是使用某一個存儲設備，而是使用整個云存儲系統(tǒng)帶來的一種數(shù)據(jù)訪問服務。因此，嚴格來講，云存儲是一種服務，是應用軟件與存儲設備相結合，通過應用軟件來實現(xiàn)存儲設備向存儲服務的轉變。

2.4 實現(xiàn)分布計算，轉變計算運行模式

云計算平臺匯集了大量的醫(yī)療數(shù)據(jù)，需要對分布的、海量的醫(yī)療數(shù)據(jù)進行處理、分析。對醫(yī)生來說，需要即時的應用，越快越好。而醫(yī)學影像是其中最大的數(shù)據(jù)量。單個影像應用的數(shù)據(jù)量，少則幾十兆，多則上千兆，數(shù)據(jù)量巨大、傳輸難、即時計算難、協(xié)作難、先進處理難。云計算的分布式并行計算模式，實現(xiàn)巨量數(shù)據(jù)的即時計算，改變了傳統(tǒng)的醫(yī)學影像系統(tǒng)架構，更能展現(xiàn)臨床影像在電子病歷中的重要性，更能支持遠程醫(yī)療的應用。先進臨床影像應用可以簡單而充分地集成在任何醫(yī)療信息化系統(tǒng)中，簡單地、全對稱性地傳遞到網(wǎng)絡的任何地方，在任何時候、用任何智能終端實現(xiàn)任何數(shù)量的用戶對任意大小的數(shù)據(jù)進行即時影像處理。

3 結束語

云計算平臺實現(xiàn)了醫(yī)療信息應用模式的轉變，讓醫(yī)療信息化轉化成服務模式，將簡單奉獻給每個用戶，將復雜留給服務提供者。采用統(tǒng)一的計算系統(tǒng)、統(tǒng)一的存儲系統(tǒng)、統(tǒng)一的流程系統(tǒng)，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心及服務平臺，通過網(wǎng)絡為客戶提供信息化服務。醫(yī)療信息化的SaaS模式，是降低信息化成本、提供統(tǒng)一的、即時的、隨時隨地的、協(xié)作的、無需管理的先進模式，也會逐漸成為大家認可的商業(yè)模式。這一模式的轉變，不僅簡化了醫(yī)院及區(qū)域信息化的網(wǎng)絡結構，讓系統(tǒng)更健壯、更穩(wěn)定、成本更低、管理和維護更集中，更主要的是將用戶從需要建系統(tǒng)變成了使用服務，實現(xiàn)幾乎所有用戶期待的新醫(yī)療信息化服務。

[1]常盼盼.云計算在醫(yī)療信息系統(tǒng)中的應用與思考[J].醫(yī)學信息(中旬刊),2010,(9):2579-2580.

[2]高林,宋相倩,王潔萍.云計算及其關鍵技術研究[J].微型機與應用,2011,30(10):5-7,11.

[3]尹雪蓉,尹今揚.云計算模式的醫(yī)療信息管理平臺構想[J].中國醫(yī)療設備,2012,27(6):74-76,129.

[4]胡新平,張志美,董建成.基于云計算理念與技術的醫(yī)療信息化[J].醫(yī)學信息學雜志,2010,31(3):6-9.

[5]周迎,曾凡,黃昊.淺談云計算在醫(yī)療衛(wèi)生信息化建設中的應用前景[J].中國醫(yī)學教育技術,2010,24(4):350-353.

[6]黃華.桌面虛擬化技術的現(xiàn)狀及未來發(fā)展研究[J].福建電腦,2009,(9):38-39.

[7]岳紅麗,張侃.云計算在區(qū)域醫(yī)療信息化中的應用探索[J].計算機與現(xiàn)代化,2012,(8):141-143,147.

[8]孔令珠.云計算在醫(yī)療衛(wèi)生信息化中的應用[J].山西職工醫(yī)學院學報,2012,22(2):69-70.