基于云技術(shù)的醫(yī)療信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

巴 一，王丹妹

（承德醫(yī)學(xué)院，承德 067000）

信息化是當(dāng)今數(shù)字時(shí)代的建設(shè)主題，更是提升各個(gè)行業(yè)服務(wù)或生產(chǎn)水平的有效手段。在信息化的趨勢(shì)下，醫(yī)療行業(yè)為提高病患信息管理的效率，提高醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量，不斷深化對(duì)信息化的探索與研究，而隨著信息化程度的深入，醫(yī)療行業(yè)面臨著諸多的挑戰(zhàn)，如何有效整合醫(yī)療資源，如何保障醫(yī)療信息的安全性等，嚴(yán)重限制了醫(yī)療信息化的進(jìn)程。云技術(shù)的出現(xiàn)，徹底改變了醫(yī)療行業(yè)對(duì)信息化的認(rèn)識(shí)及利用方式，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算、并行計(jì)算、分布式計(jì)算以及虛擬計(jì)算等實(shí)現(xiàn)了醫(yī)療信息共享的目標(biāo)，從而更快捷及清晰地保障醫(yī)療業(yè)務(wù)的可靠性、連續(xù)性及醫(yī)療數(shù)據(jù)的安全性。

1 云技術(shù)的內(nèi)涵及服務(wù)的模式

云技術(shù)，即在局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)內(nèi)將軟件、網(wǎng)絡(luò)及硬件等資源系統(tǒng)地整合在一起，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)、計(jì)算、共享及處理的計(jì)算。具體來(lái)講，云技術(shù)的內(nèi)涵可分為廣義云技術(shù)與狹義云技術(shù)。廣義云技術(shù)指服務(wù)商以建立服務(wù)群的方式，無(wú)需通過(guò)客戶的硬件、軟件、存儲(chǔ)及計(jì)算機(jī)的多種類(lèi)型的服務(wù)。而狹義云技術(shù)則指服務(wù)商以虛擬化技術(shù)與分布式計(jì)算構(gòu)建的數(shù)據(jù)中心，并向客戶提供針對(duì)性的數(shù)據(jù)信息服務(wù)。其主要的服務(wù)模式可主要?jiǎng)澐譃槿?lèi)。其一是軟件服務(wù)，即將軟件布置在云端硬件服務(wù)器中，客戶通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)的方式，訪問(wèn)服務(wù)器從而啟動(dòng)云端軟件，并接受相關(guān)的軟件服務(wù)。例如，時(shí)下熱門(mén)的云游戲等。其二是平臺(tái)服務(wù)。即通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)，為客戶提供完善的軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境。第三類(lèi)是基礎(chǔ)服務(wù)。即服務(wù)商通過(guò)提供硬件資源，使得客戶能夠通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)利用硬件資源，從而滿足客戶的根本需求。例如，云渲染技術(shù)等。而在醫(yī)療行業(yè)中，云技術(shù)發(fā)揮著無(wú)法替代的優(yōu)勢(shì)。首先云技術(shù)能夠及時(shí)反應(yīng)信息的變化情況，能夠根據(jù)醫(yī)療機(jī)構(gòu)的病人病況、病人總數(shù)及病人診斷情況進(jìn)行實(shí)施的監(jiān)控，并將病患的信息及時(shí)反應(yīng)給醫(yī)療信息系統(tǒng)管理人員，從而為后續(xù)的醫(yī)療工作提供數(shù)據(jù)支持。其次，由于云技術(shù)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，能夠有效為醫(yī)院的管理工作降低時(shí)間及資金成本。

2 云技術(shù)在醫(yī)療信息系統(tǒng)應(yīng)用

2.1 醫(yī)療電子病例數(shù)據(jù)共享

在傳統(tǒng)的醫(yī)療環(huán)境中，病患以攜帶紙質(zhì)病例進(jìn)入診室并接受正常的診斷及治療，然而由于病患病情緣故，導(dǎo)致病患再次前往醫(yī)療機(jī)構(gòu)進(jìn)行診治時(shí)，發(fā)生紙質(zhì)病例丟失或遺忘的情況發(fā)生，迫使醫(yī)護(hù)人員不能有效而準(zhǔn)確地了解病患過(guò)往病史以及病情詳細(xì)診療情況，給后續(xù)的診斷帶來(lái)諸多的麻煩，甚至延誤病患接受治療。此外，不連續(xù)的診斷數(shù)據(jù)，致使醫(yī)療機(jī)構(gòu)醫(yī)師無(wú)法有效地把握病患的具體信息及病情發(fā)展情況，從而無(wú)法實(shí)現(xiàn)西方人性化治療及病情全程監(jiān)護(hù)模式，給我國(guó)醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)較大的阻礙。然而云集技術(shù)的出現(xiàn)，有效整合及改變了醫(yī)療機(jī)構(gòu)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)，更間接催生出電子病例，從而避免傳統(tǒng)的紙質(zhì)病例丟失、遺忘等問(wèn)題的發(fā)生，為醫(yī)患提供極大的便捷?；颊咧恍杼峁┬彰吧矸葑C號(hào)碼，醫(yī)師便能快捷地獲取相關(guān)的病情診斷信息，極大提高了疾病的救治率。另外，基于云技術(shù)的數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)各大醫(yī)療機(jī)構(gòu)之間病患病例數(shù)據(jù)信息的共享。醫(yī)師能夠通過(guò)患者在不同醫(yī)療機(jī)構(gòu)的診療情況，進(jìn)行深入的資料，從而減少了諸多不必要的診治環(huán)節(jié)，為病患節(jié)約了時(shí)間及資金成本，更為醫(yī)師提高了診治的效率及質(zhì)量。

2.2 有效整合醫(yī)療數(shù)據(jù)資源

云技術(shù)是服務(wù)商通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)為客戶實(shí)現(xiàn)硬件及軟件等方面的服務(wù)，能夠有效降低醫(yī)療結(jié)構(gòu)的資金成本及維護(hù)成本，更有效地將時(shí)間和經(jīng)理集中到病患的治療中，對(duì)醫(yī)療機(jī)構(gòu)技術(shù)服務(wù)提供的支持作用。在實(shí)際的應(yīng)用中，醫(yī)院各門(mén)診及各科室可通過(guò)云技術(shù)將病患就診的信息及在診斷或治療中遇到的難題上傳到云端，便于其它醫(yī)療機(jī)構(gòu)的醫(yī)生及專(zhuān)家進(jìn)行參考。而對(duì)于病情較為嚴(yán)重、治療存在風(fēng)險(xiǎn)的病患，能夠通過(guò)云技術(shù)迅速找到解決方案。比如，醫(yī)療機(jī)構(gòu)出于醫(yī)療技術(shù)的落后無(wú)法及時(shí)救治當(dāng)前的病患，可將病患病情信息、年齡信息、地區(qū)信息上傳到云端，其它醫(yī)療機(jī)構(gòu)的醫(yī)生在結(jié)合自身的技術(shù)特點(diǎn)后，指出可進(jìn)行基本的深入治療工作，醫(yī)生經(jīng)病患同意，并快速辦理轉(zhuǎn)院手續(xù)。進(jìn)而為患者的治療爭(zhēng)取寶貴的時(shí)間，更有利于救治病患的病癥。在某種程度上將，基于云技術(shù)的信息系統(tǒng)能有效整合當(dāng)?shù)蒯t(yī)療資源，實(shí)現(xiàn)病情的交流與溝通。此外，基于云技術(shù)的信息平臺(tái)，數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)量龐大，可存儲(chǔ)千億條數(shù)據(jù)資料，并且不受醫(yī)院、社會(huì)等因素影響，具有一定的安全性。病患家屬可通過(guò)身份驗(yàn)證等方式及時(shí)地了解家族成員的疾病時(shí)，以及具體治療情況，有利于家族成員的情感維系。

3 我國(guó)醫(yī)療信息系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀

3.1 硬件及軟件問(wèn)題

我國(guó)醫(yī)院在傳統(tǒng)信息化的進(jìn)程中，面臨著諸多的考驗(yàn)，更存在著多種多樣的問(wèn)題。其中硬件及軟件問(wèn)題最為突出。通常意義來(lái)講，醫(yī)療信息化即指醫(yī)療信息系統(tǒng)的建設(shè)以及相關(guān)方面硬件的配置。只有堅(jiān)實(shí)的硬件設(shè)備作為技術(shù)支持，才能有效維護(hù)并發(fā)揮醫(yī)療信息系統(tǒng)的作用。因此，為有效完善醫(yī)療信息系統(tǒng)的構(gòu)建，我國(guó)醫(yī)療機(jī)構(gòu)普遍購(gòu)置大量的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、服務(wù)器、防火墻、網(wǎng)閘及計(jì)算機(jī)終端等設(shè)備，推進(jìn)醫(yī)療數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)構(gòu)建的進(jìn)程。同時(shí)也形成“煙囪式管理”模式。即單個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)管理多臺(tái)服務(wù)器。而隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的增添，“煙囪”的數(shù)量也隨之增加，故障率也越來(lái)越高，此外，隨著硬件設(shè)備的增加，對(duì)醫(yī)療機(jī)構(gòu)的空間占有率也越來(lái)越大。在軟件方面，醫(yī)療機(jī)構(gòu)軟件系統(tǒng)包括重癥監(jiān)護(hù)、PACS、麻醉工作站、洗點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線查房等多種系統(tǒng)，在軟件系統(tǒng)添置過(guò)程中，也加大了硬件設(shè)備的需求量。這無(wú)形中加重了醫(yī)療機(jī)構(gòu)的運(yùn)營(yíng)成本，維護(hù)成本以及管理成本，更導(dǎo)致醫(yī)療信息系統(tǒng)無(wú)法有效構(gòu)建并發(fā)揮應(yīng)有的作用。

3.2 數(shù)據(jù)及安全問(wèn)題

伴隨著醫(yī)療軟件系統(tǒng)及醫(yī)療設(shè)備數(shù)量的增加，相關(guān)的數(shù)據(jù)信息量也不斷增加，日漸龐大的數(shù)據(jù)量的快速增長(zhǎng)不斷加大了服務(wù)器的負(fù)擔(dān)，迫使醫(yī)療機(jī)構(gòu)不斷從硬件設(shè)備層面進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，同時(shí)也增加了數(shù)據(jù)信息量，給后續(xù)的數(shù)據(jù)整理及篩選利用等工作帶來(lái)諸多的不便，更不利于對(duì)患者電子信息的處理，導(dǎo)致患者的治療遭到延誤，阻礙了醫(yī)院的發(fā)展。此外，在數(shù)據(jù)安全問(wèn)題上，我國(guó)大多數(shù)醫(yī)療機(jī)構(gòu)通常采取DataGuard、RAC、RMAN3種方式對(duì)醫(yī)療數(shù)據(jù)信息進(jìn)行備份，同時(shí)為提高數(shù)據(jù)安全的等級(jí)，在不同機(jī)房與服務(wù)器均進(jìn)行了備份。而對(duì)醫(yī)療機(jī)構(gòu)主要的數(shù)據(jù)庫(kù)，例如PACS、LIS等也才采用服務(wù)器備份的模式進(jìn)行數(shù)據(jù)安全的加固。因此，醫(yī)療機(jī)構(gòu)的服務(wù)器資源相對(duì)緊張，無(wú)法對(duì)網(wǎng)站系統(tǒng)、辦公系統(tǒng)、感控系統(tǒng)等數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行備份，一旦出現(xiàn)故障，則導(dǎo)致無(wú)法挽回的損失。此外，在備份的主次等級(jí)上，我國(guó)醫(yī)療機(jī)構(gòu)普遍將HIS 和重要信息系統(tǒng)進(jìn)行備份，以保障系統(tǒng)的安全性及使用效率，而對(duì)體驗(yàn)系統(tǒng)、排隊(duì)系統(tǒng)則至于質(zhì)量及反應(yīng)較差的服務(wù)其上。甚至沒(méi)有進(jìn)行任何的備份措施，從而加大了數(shù)據(jù)的安全風(fēng)險(xiǎn)。

4 基于云技術(shù)的信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于云技術(shù)的醫(yī)療信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作應(yīng)從硬件及軟件方面入手，通過(guò)改變?cè)械木W(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及數(shù)據(jù)備份模式，以添置刀片服務(wù)器、存儲(chǔ)器及使用VMware 軟件實(shí)現(xiàn)云平臺(tái)的構(gòu)建，并在醫(yī)療機(jī)構(gòu)主機(jī)房建立桌面云、生產(chǎn)云、在異地機(jī)房通過(guò)存儲(chǔ)器及架勢(shì)服務(wù)器建立災(zāi)備云，以便完善醫(yī)療機(jī)構(gòu)的信息數(shù)據(jù)系統(tǒng)。

4.1 構(gòu)建生產(chǎn)云

實(shí)現(xiàn)服務(wù)器的虛擬化是建立生產(chǎn)云的基礎(chǔ)。首先應(yīng)將物理服務(wù)器轉(zhuǎn)變?yōu)樘摂M服務(wù)器，并將所有的硬件進(jìn)行資源池化處理，建立包括內(nèi)存資源、CPU 資源、網(wǎng)絡(luò)資源及存儲(chǔ)資源等資源池的動(dòng)態(tài)資源池，并使相應(yīng)的動(dòng)態(tài)資源按需分配，動(dòng)態(tài)調(diào)整。其次，利用DRS 技術(shù)對(duì)以上資源池進(jìn)行動(dòng)態(tài)化管理，實(shí)現(xiàn)虛擬服務(wù)器在物理服務(wù)器之間的遷移。從而使虛擬設(shè)備替代物理設(shè)備，減少數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)對(duì)設(shè)備的依耐性，同時(shí)也在某種程度上縮減了不必要的設(shè)備設(shè)施的數(shù)量，優(yōu)化了醫(yī)療機(jī)構(gòu)服務(wù)器的數(shù)量，在一定程度上為醫(yī)療機(jī)構(gòu)節(jié)約道路資金成本。同時(shí)也提高了物理設(shè)備的利用率，更為資源的動(dòng)態(tài)配置奠定了基礎(chǔ)。此外，生產(chǎn)云的構(gòu)建避免了“煙囪”管理模式的出現(xiàn)，保障了系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，提高了硬件資源的利用效率。

4.2 構(gòu)建桌面云

桌面云即計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的云技術(shù)處理，在一定程度上降低了計(jì)算機(jī)設(shè)備的數(shù)量，并保障了計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)資料的安全性。從技術(shù)角度來(lái)講，桌面云是基于虛擬服務(wù)器，將計(jì)算機(jī)終端的操作數(shù)據(jù)信息及內(nèi)容集中到服務(wù)器后臺(tái)的數(shù)據(jù)中心，并利用服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)指令及相關(guān)操作內(nèi)容進(jìn)行處理，再將處理的結(jié)果通過(guò)數(shù)據(jù)的形式傳輸?shù)接?jì)算機(jī)終端上，也即計(jì)算機(jī)桌面。桌面云內(nèi)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相互獨(dú)立，具備完善的配置及程序，在操作感應(yīng)上與普通計(jì)算機(jī)無(wú)太大差異。然而由于桌面云建立在云端服務(wù)上，計(jì)算機(jī)處理信息能夠得到有效且及時(shí)的備份，保障了數(shù)據(jù)系統(tǒng)的存儲(chǔ)，更優(yōu)化了醫(yī)療人員的工作流程。若發(fā)生計(jì)算計(jì)算機(jī)故障等情況，桌面云會(huì)及時(shí)將數(shù)據(jù)保存，直到故障解除。此外桌面云能有效將醫(yī)療數(shù)據(jù)信息實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)共享，為病患的診治提供的便捷。

4.3 構(gòu)建災(zāi)備云

在云技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，主要采用集中管理的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)訊息的管理，但同時(shí)也導(dǎo)致云平臺(tái)出現(xiàn)單點(diǎn)失效的問(wèn)題，給醫(yī)療機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)帶來(lái)不確定因素。為此為保障生產(chǎn)云及桌面云的安全性，應(yīng)積極與服務(wù)商進(jìn)行業(yè)務(wù)交流，通過(guò)合作地模式在異地建立災(zāi)備云。即在異地通過(guò)vSphere 技術(shù)創(chuàng)建虛擬服務(wù)器副本，實(shí)現(xiàn)快速回復(fù)虛擬及的作用，以達(dá)到保障醫(yī)療機(jī)構(gòu)內(nèi)部虛擬服務(wù)器安穩(wěn)的目的。在實(shí)際的運(yùn)用過(guò)程中，vSphere 技術(shù)對(duì)每臺(tái)虛擬機(jī)進(jìn)行配置復(fù)制工作，并通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，利用配置復(fù)制的副本恢復(fù)虛擬機(jī)的數(shù)據(jù)信息，從而實(shí)現(xiàn)持續(xù)保護(hù)的目的。在醫(yī)療機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)正常使用過(guò)程中，災(zāi)備云的建立有效確保了醫(yī)療數(shù)據(jù)信息的安全性及可靠性。并同時(shí)為醫(yī)療機(jī)構(gòu)重要的數(shù)據(jù)庫(kù)提供備份服務(wù)，進(jìn)而推動(dòng)了醫(yī)療機(jī)構(gòu)的整體發(fā)展。

5 結(jié)束語(yǔ)

云技術(shù)的出現(xiàn)改善了醫(yī)療機(jī)構(gòu)原有的數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及管理模式，通過(guò)虛擬機(jī)的運(yùn)用，不僅降低了醫(yī)療機(jī)構(gòu)的硬件設(shè)備及維修成本，更充分融合了醫(yī)療資源，使信息系統(tǒng)更有效地為病患進(jìn)行服務(wù)。同時(shí)也提升醫(yī)療結(jié)構(gòu)的服務(wù)水平及診治效率，為醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。