大數(shù)據(jù)處理技術(shù)在醫(yī)院信息化中的應(yīng)用

◆程方慧 泥 瑾

(青島市第六人民醫(yī)院 山東 266033)

大數(shù)據(jù)處理技術(shù)在醫(yī)院信息化中的應(yīng)用

◆程方慧 泥 瑾

(青島市第六人民醫(yī)院 山東 266033)

醫(yī)院的數(shù)據(jù)信息具有來(lái)源和關(guān)系復(fù)雜且規(guī)模龐大等特點(diǎn)，因此，實(shí)現(xiàn)醫(yī)院信息化建設(shè)可以運(yùn)用大數(shù)據(jù)處理技術(shù)來(lái)進(jìn)行。本文謹(jǐn)針對(duì)醫(yī)院的信息化建設(shè)，就大數(shù)據(jù)處理技術(shù)中的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、分布式計(jì)算技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要地闡述與分析，希望能夠推動(dòng)大數(shù)據(jù)技術(shù)在醫(yī)院信息化中的應(yīng)用。

大數(shù)據(jù)處理技術(shù)；醫(yī)院信息化；分布式計(jì)算

0 引言

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，在醫(yī)院的數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)中，應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠有效實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘與統(tǒng)計(jì)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分類(lèi)與計(jì)算，保證數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與安全，提升醫(yī)療水平與服務(wù)，能夠充分提高醫(yī)院的工作與管理效率，推動(dòng)醫(yī)院的長(zhǎng)遠(yuǎn)與可持續(xù)發(fā)展。

1 醫(yī)院數(shù)據(jù)信息的特點(diǎn)

1.1 信息源復(fù)雜、信息量巨大

我國(guó)的人口規(guī)模占世界人口總量的五分之一左右，數(shù)量眾多的人口使得醫(yī)患比例十分不均衡，也使得逐步進(jìn)行信息化建設(shè)的各級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)的醫(yī)療數(shù)據(jù)信息規(guī)模十分龐大，信息來(lái)源日趨復(fù)雜。各級(jí)基礎(chǔ)醫(yī)療衛(wèi)生體系的建立實(shí)現(xiàn)了一定程度上的病患分流，但實(shí)際上，這種信息源復(fù)雜、信息量巨大的情況依然十分明顯。從醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)分類(lèi)方面來(lái)看，各級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)通常會(huì)包括醫(yī)療服務(wù)、公共衛(wèi)生服務(wù)和社區(qū)醫(yī)療等等，這些醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)機(jī)構(gòu)又會(huì)產(chǎn)生不同來(lái)源的、巨大的信息量，可見(jiàn)，信息源復(fù)雜、信息量巨大是我國(guó)各級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)信息的普遍特征。

1.2 數(shù)據(jù)關(guān)系復(fù)雜、數(shù)據(jù)分類(lèi)較難

醫(yī)療數(shù)據(jù)不僅僅是來(lái)源復(fù)雜，其數(shù)據(jù)之間的關(guān)系也十分復(fù)雜，例如，一個(gè)原發(fā)性肝癌病患的醫(yī)療信息，可能會(huì)涉及到其所就診的多家醫(yī)院，會(huì)涉及到患者的疾病史（是否患有乙肝等肝病、是否有家族病史）、就診史（是否存有就診記錄）和服藥史（是否服用過(guò)恩替卡韋等藥物），會(huì)涉及到其他同類(lèi)病患的相關(guān)信息等等。醫(yī)療數(shù)據(jù)之間的關(guān)系既有橫向的對(duì)比，又包含縱向的延續(xù)，醫(yī)院在提供醫(yī)療服務(wù)的時(shí)候，需要提取相關(guān)病患的全部數(shù)據(jù)，又要按照就診記錄、疾病史等等因素進(jìn)行分類(lèi)，才能幫助醫(yī)生實(shí)現(xiàn)對(duì)病患的全方位救助[1]。

2 大數(shù)據(jù)處理技術(shù)在醫(yī)院信息化建設(shè)中的應(yīng)用

2.1 數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在醫(yī)院信息化建設(shè)中的應(yīng)用

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是醫(yī)院信息化建設(shè)的基礎(chǔ)技術(shù)，醫(yī)院通過(guò)在復(fù)雜、不完整、海量的數(shù)據(jù)中提取到有效信息，挖掘信息的潛在價(jià)值，來(lái)為接下來(lái)的醫(yī)療服務(wù)提供參考。從提供醫(yī)療服務(wù)的視角來(lái)考慮，使用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)時(shí)需要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題有：數(shù)據(jù)信息模型的構(gòu)建（明確此類(lèi)疾病的高發(fā)人群）；挖掘醫(yī)療設(shè)備及成像設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)與圖像。醫(yī)療數(shù)據(jù)的挖掘不僅僅是為醫(yī)院提供參考資料，還是為醫(yī)院提供可供研究的信息，這是醫(yī)院醫(yī)療手段進(jìn)步、實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的重要方式。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用，通過(guò)從海量的數(shù)據(jù)信息中提取到有益的信息，這是幫助醫(yī)院準(zhǔn)確評(píng)估發(fā)展態(tài)勢(shì)并制定正確決策的重要手段。

2.2 分布式計(jì)算技術(shù)在醫(yī)院信息化建設(shè)中的應(yīng)用

分布式計(jì)算技術(shù)在醫(yī)院信息化建設(shè)中的應(yīng)用，能夠有效提升醫(yī)院的管理水平。分布式計(jì)算技術(shù)會(huì)將數(shù)據(jù)信息進(jìn)行拆分，并分別加以計(jì)算，由多臺(tái)設(shè)備同時(shí)處理，有效提高數(shù)據(jù)計(jì)算的效率，從而為醫(yī)院數(shù)據(jù)信息平臺(tái)的建設(shè)提供有益的幫助。醫(yī)院信息化數(shù)據(jù)管理需要實(shí)現(xiàn)分布式計(jì)算與存儲(chǔ)來(lái)提高管理效率，分布式計(jì)算是大數(shù)據(jù)技術(shù)領(lǐng)域的核心技術(shù)之一，這一技術(shù)的使用能夠按照分布因素來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行主動(dòng)分類(lèi)，便于存儲(chǔ)和檢索，能夠保證數(shù)據(jù)信息在極短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)其應(yīng)用的功能，并且運(yùn)用分布式計(jì)算可以幫助醫(yī)院獲得更加有價(jià)值的信息，提高信息資源的質(zhì)量，充分提升醫(yī)院整體的管理與工作效率。

2.3 網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)在醫(yī)院信息化建設(shè)中的應(yīng)用

2.3.1實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)加密，限制訪問(wèn)權(quán)限

數(shù)據(jù)信息的安全是實(shí)現(xiàn)醫(yī)院信息化建設(shè)的前提，這包括數(shù)據(jù)的安全性與完整性。為了保證醫(yī)院醫(yī)療數(shù)據(jù)的安全，可以利用云計(jì)算平臺(tái)，充分運(yùn)用各種加密存儲(chǔ)與檢索技術(shù)，減少數(shù)據(jù)由于非法攔截或惡意讀取而導(dǎo)致的信息泄露事件?，F(xiàn)階段，應(yīng)用于數(shù)據(jù)信息平臺(tái)的數(shù)據(jù)加密技術(shù)，包含以下方面：

（1）線性檢索算法。這一算法的數(shù)據(jù)信息檢索對(duì)象通常為以下的加密形式：

明文加密→生成偽序列→偽序列通過(guò)密文數(shù)據(jù)產(chǎn)生校驗(yàn)序列→密文加密。

（2）加密索引算法。這一算法是在密鑰生成序列之后，由布隆過(guò)濾器對(duì)索引進(jìn)行過(guò)濾，使用索引進(jìn)行檢索時(shí)，密鑰所生成的序列會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生多重陷阱并運(yùn)行布隆檢測(cè)，解密反饋文件之后即可獲得所需要的數(shù)據(jù)信息。

（3）公鑰檢索算法。這一算法是通過(guò)公鑰來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)加密的，它可以在檢索中自動(dòng)產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的密文信息來(lái)進(jìn)行檢索，能夠滿(mǎn)足在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)據(jù)安全需求。

除此之外，限制訪問(wèn)權(quán)限也是保障數(shù)據(jù)信息安全的重要方式，醫(yī)院可以充分利用云計(jì)算技術(shù)，按照層級(jí)實(shí)現(xiàn)權(quán)限限制與簽名認(rèn)證，一般來(lái)說(shuō)，限制訪問(wèn)權(quán)限的有效方式還包括密碼限制及減少不必要的服務(wù)端口等[2]。

2.3.2硬件冗余設(shè)計(jì)

醫(yī)院是一個(gè)具有社會(huì)性質(zhì)的機(jī)構(gòu)，通常會(huì)24小時(shí)不間斷提供醫(yī)療服務(wù)，在門(mén)診、住院、藥局、收費(fèi)等部門(mén)都需要保證持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)，某些重癥患者需要進(jìn)行不間斷的設(shè)備監(jiān)控，來(lái)對(duì)病患的病情變化提供佐證與參考。因此，醫(yī)院每一天都會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)與信息，而一旦數(shù)據(jù)信息發(fā)生泄露或丟失，有可能造成醫(yī)療隱私無(wú)法保障，甚至在發(fā)生醫(yī)療事故時(shí)無(wú)法明確事故責(zé)任人，導(dǎo)致非常嚴(yán)重的后果。正因如此，保證醫(yī)院設(shè)備正常運(yùn)行，保證硬件數(shù)據(jù)安全是非常重要的。出于這樣的目的，可以通過(guò)硬件冗余設(shè)計(jì)的方式，通過(guò)專(zhuān)業(yè)手段配置校驗(yàn)內(nèi)存，并安裝備用系統(tǒng)，來(lái)保證一旦某臺(tái)設(shè)備發(fā)生問(wèn)題，備用系統(tǒng)能夠在第一時(shí)間接管系統(tǒng)的運(yùn)行，保證數(shù)據(jù)信息的不中斷與完整性。

2.3.3入侵檢測(cè)技術(shù)

醫(yī)院的醫(yī)療信息至關(guān)重要，為了防止有不法分子惡意入侵導(dǎo)致數(shù)據(jù)的安全問(wèn)題，需要由專(zhuān)業(yè)人才與專(zhuān)業(yè)技術(shù)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)平臺(tái)安全進(jìn)行監(jiān)督管理，對(duì)所有關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)視并分析記錄，檢測(cè)是否存在系統(tǒng)缺陷與漏洞，統(tǒng)計(jì)與分析系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的異常情況，判斷關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息的完整性，并就已經(jīng)被證實(shí)的惡意攻擊發(fā)出警報(bào)。例如，可以采用ISS的Real Secure系統(tǒng)，盡可能地保證醫(yī)院數(shù)據(jù)安全。

2.3.4安全管理技術(shù)

對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行安全管理也能夠有效保證信息的安全性，這就需要運(yùn)用安全管理系統(tǒng)，由系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行安全管理模塊的隨機(jī)配備，并實(shí)時(shí)監(jiān)督計(jì)算機(jī)及相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行情況。安全管理技術(shù)的使用包含端口的監(jiān)督與控制、服務(wù)器的監(jiān)管、監(jiān)視IP、判斷軟件許可證、查找系統(tǒng)漏洞、管理硬件設(shè)備、升級(jí)軟件系統(tǒng)等方面的技術(shù)，這些技術(shù)的使用能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)安全問(wèn)題并自動(dòng)處理，保證數(shù)據(jù)信息的安全。

2.3.5防火墻技術(shù)

防火墻是區(qū)隔局域網(wǎng)與公共網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)，能夠按照特定因素來(lái)允許、限制或阻擋某些數(shù)據(jù)的傳輸。通常來(lái)說(shuō)，防火墻技術(shù)可以劃分為三種，即網(wǎng)絡(luò)防火墻、應(yīng)用防火墻和數(shù)據(jù)庫(kù)防火墻。其中，網(wǎng)絡(luò)防火墻會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)來(lái)源地址、端口、目的地址、端口及服務(wù)器等類(lèi)型進(jìn)行判斷并限制訪問(wèn)。而數(shù)據(jù)庫(kù)防火墻則通過(guò)主動(dòng)防御系統(tǒng)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)訪問(wèn)加以限制或阻斷[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代化的醫(yī)院建設(shè)，包含了信息化建設(shè)，而信息化建設(shè)中運(yùn)用大數(shù)據(jù)處理技術(shù)能夠?yàn)獒t(yī)院的管理與服務(wù)提供各種各樣的優(yōu)勢(shì)。在醫(yī)院的信息化建設(shè)過(guò)程中，保障醫(yī)療服務(wù)數(shù)據(jù)信息的安全與完整性，是實(shí)現(xiàn)信息化建設(shè)與信息系統(tǒng)運(yùn)行的重要基礎(chǔ)，因此，醫(yī)院需要將數(shù)據(jù)信息安全放在信息化建設(shè)的首要位置。

[1]歐明霖.大數(shù)據(jù)以及大數(shù)據(jù)處理技術(shù)在醫(yī)院信息化建設(shè)中的應(yīng)用[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2017.

[2]黃薇，鄭小華，胡錦梁.綜合醫(yī)院信息化建設(shè)問(wèn)題及對(duì)策[J].醫(yī)學(xué)信息學(xué)雜志，2015.

[3]何磊.醫(yī)院信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全防范及策略探討[J].中國(guó)衛(wèi)生產(chǎn)業(yè)，2015.