血站與用血醫(yī)療機(jī)構(gòu)省級(jí)聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)部署方案對(duì)比研究

摘要：本文旨在探究新技術(shù)條件下，血站與用血醫(yī)療機(jī)構(gòu)省級(jí)聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)不同部署方案的區(qū)別。本文根據(jù)國(guó)家政策，結(jié)合血站及用血醫(yī)療機(jī)構(gòu)發(fā)展規(guī)劃需求，對(duì)省級(jí)聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，形成分布式、集中式兩種部署方案，并從成本投入、開發(fā)難度、管理運(yùn)維、應(yīng)急處置、資源利用率、交互速度、安全性等維度進(jìn)行討論，分析歸納兩種部署方案的適用環(huán)境。研究發(fā)現(xiàn)，血站與用血醫(yī)療機(jī)構(gòu)聯(lián)網(wǎng)是采供血行業(yè)信息化發(fā)展的必然趨勢(shì)。兩種部署方式均能實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)要求，對(duì)不同情況下的其他省級(jí)地區(qū)構(gòu)建省級(jí)聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)具有較高的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：血站；用血醫(yī)療機(jī)構(gòu)；信息化建設(shè)

引言

采供血工作是醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)體系的重要組成部分，血液安全事關(guān)人民群眾生命健康、社會(huì)穩(wěn)定和國(guó)家安全。目前，吉林省已建立全省無償獻(xiàn)血者臨床用血費(fèi)用直接減免平臺(tái)并穩(wěn)定運(yùn)行，初步實(shí)現(xiàn)了全省血站范圍內(nèi)血液信息共享，但由于血站尚未與用血醫(yī)療機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，沒有真正形成血液信息的業(yè)務(wù)閉環(huán)。為進(jìn)一步完善血站服務(wù)體系，提高血液安全，吉林省計(jì)劃在全省范圍內(nèi)開展血站與用血醫(yī)療機(jī)構(gòu)聯(lián)網(wǎng)工作。在此背景下本文對(duì)比研究血站與用血醫(yī)療機(jī)構(gòu)聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)不同部署方案的情況[1]。

1. 研究方法

1.1 政策背景

國(guó)家衛(wèi)生健康委發(fā)布的《全國(guó)血站服務(wù)體系建設(shè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2025年）》[2]指出，我國(guó)“血液中心、中心血站、中心血庫(kù)、醫(yī)療機(jī)構(gòu)之間銜接協(xié)作機(jī)制尚不完善，部分血液中心輻射帶動(dòng)作用發(fā)揮不充分，區(qū)域血液安全監(jiān)測(cè)和聯(lián)動(dòng)保障有待強(qiáng)化”，“血站服務(wù)體系聯(lián)動(dòng)協(xié)作機(jī)制應(yīng)進(jìn)一步完善”。

1.2 需求分析

目前，吉林省范圍內(nèi)共有15家血站、近380家用血醫(yī)療機(jī)構(gòu)。本次聯(lián)網(wǎng)工作將血站采供血工作與用血醫(yī)療機(jī)構(gòu)輸血工作進(jìn)行銜接，使相對(duì)獨(dú)立的兩環(huán)節(jié)以信息化的方式進(jìn)行互聯(lián)互通，完成區(qū)域內(nèi)血液信息資源整合，對(duì)內(nèi)形成輸血業(yè)務(wù)閉環(huán)，同時(shí)能夠?yàn)樯霞?jí)衛(wèi)生健康行政部門提供決策支持。吉林省現(xiàn)有用血醫(yī)療機(jī)構(gòu)規(guī)模參差不齊，輸血管理信息系統(tǒng)開發(fā)廠商不盡相同，且尚有部分用血醫(yī)療機(jī)構(gòu)未使用輸血管理信息系統(tǒng)。因此，省級(jí)衛(wèi)生健康行政部門結(jié)合吉林省實(shí)際情況，制定統(tǒng)一的接口規(guī)范，使用血醫(yī)療機(jī)構(gòu)與血站進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)對(duì)接，完成聯(lián)網(wǎng)工作。

1.3 方案設(shè)計(jì)

根據(jù)業(yè)務(wù)需求，將省級(jí)聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)整體劃分為監(jiān)管系統(tǒng)、聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)兩部分。監(jiān)管系統(tǒng)現(xiàn)已確認(rèn)部署于省級(jí)數(shù)據(jù)中心（由吉林省血液中心承建）的監(jiān)管服務(wù)器，供衛(wèi)生健康行政部門使用；聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)由血站與用血醫(yī)療機(jī)構(gòu)使用。部署聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器現(xiàn)有兩種方案，具體如圖1所示。

1.3.1 分布式部署方案

（1）設(shè)備配置。省級(jí)數(shù)據(jù)中心配置：1臺(tái)監(jiān)管服務(wù)器（16核CPU、64GB內(nèi)存、1TB硬盤）。每家血站配置：1臺(tái)血站聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器（8核CPU、16GB內(nèi)存、500GB硬盤）。每家用血醫(yī)療機(jī)構(gòu)配置：1臺(tái)前置機(jī)（12核CPU、16GB內(nèi)存、500GB硬盤）、業(yè)務(wù)終端計(jì)算機(jī)。

（2）部署方法。在省級(jí)數(shù)據(jù)中心部署1臺(tái)監(jiān)管服務(wù)器。各血站分別搭建本地區(qū)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器，與監(jiān)管服務(wù)器通過虛擬專用網(wǎng)絡(luò)（VPN）連接。各地所屬用血醫(yī)療機(jī)構(gòu)搭建前置機(jī)，接入本單位業(yè)務(wù)內(nèi)網(wǎng)的同時(shí)，又能通過虛擬專用網(wǎng)絡(luò)（VPN）訪問本地血站聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器。用血醫(yī)療機(jī)構(gòu)使用業(yè)務(wù)電腦上傳數(shù)據(jù)后，由當(dāng)?shù)匮韭?lián)網(wǎng)服務(wù)器實(shí)時(shí)接收，在驗(yàn)證數(shù)據(jù)合法性、準(zhǔn)確性后與血站已有的血站管理信息系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)交互處理，實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)功能。同時(shí)，省級(jí)數(shù)據(jù)中心通過省監(jiān)管平臺(tái)，采集全省所有聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器信息，進(jìn)行數(shù)據(jù)整合、治理及監(jiān)管。

1.3.2 集中式部署方案

（1）設(shè)備配置。省級(jí)數(shù)據(jù)中心配置：1臺(tái)監(jiān)管服務(wù)器（16核CPU、64GB內(nèi)存、1TB硬盤）、1臺(tái)省級(jí)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器（16核CPU、64GB內(nèi)存、500GB硬盤）。每家血站各自使用現(xiàn)有硬件資源。每家用血醫(yī)療機(jī)構(gòu)配置：1臺(tái)前置機(jī)（12核CPU、16GB內(nèi)存、500GB硬盤）、業(yè)務(wù)終端計(jì)算機(jī)。

（2）部署方法。在省級(jí)數(shù)據(jù)中心搭建1臺(tái)監(jiān)管服務(wù)器、1臺(tái)省級(jí)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器。各血站使用已有的血站管理信息系統(tǒng)，通過虛擬專用網(wǎng)絡(luò)（VPN）直接訪問省級(jí)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器，無須額外部署硬件設(shè)備。省內(nèi)各用血醫(yī)療機(jī)構(gòu)搭建前置機(jī)，同時(shí)訪問業(yè)務(wù)內(nèi)網(wǎng)和通過虛擬專用網(wǎng)絡(luò)（VPN）訪問省級(jí)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器。本方案采用集中式系統(tǒng)構(gòu)架，將省內(nèi)所有聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)匯聚，所有接入信息點(diǎn)無論是信息提交還是信息的獲取，均直接與數(shù)據(jù)中心進(jìn)行交互。

2. 結(jié)果

2.1 成本投入

（1）分布式部署方案：在省級(jí)數(shù)據(jù)中心部署監(jiān)管服務(wù)器的同時(shí)，需在全省所有血站額外部署地方聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器，共需1臺(tái)監(jiān)管服務(wù)器及15臺(tái)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器，對(duì)設(shè)備配置、系統(tǒng)穩(wěn)定性等方面要求較高，投入較大。

（2）集中式部署方案：僅需要將監(jiān)管服務(wù)器和聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器一同部署在省級(jí)數(shù)據(jù)中心，僅需1臺(tái)監(jiān)管服務(wù)器和1臺(tái)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器，各家血站無須進(jìn)行硬件投入，使用現(xiàn)有硬件資源進(jìn)行接入即可。

2.2 開發(fā)難度

（1）分布式部署方案：無論硬件或軟件均需要與各地血站現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行適配，兼容不同運(yùn)行環(huán)境，綜合考慮開發(fā)難度較大。

（2）集中式部署方案：運(yùn)行環(huán)境僅需參考省級(jí)數(shù)據(jù)中心環(huán)境即可，其余通過接口實(shí)現(xiàn)。建設(shè)周期較短，開發(fā)難度較低。

2.3 管理運(yùn)維

（1）分布式部署方案：在運(yùn)行過程中，對(duì)系統(tǒng)升級(jí)或進(jìn)行日常維護(hù)時(shí)，維護(hù)人員需逐一對(duì)各地市血站進(jìn)行維護(hù)，工作量非常大，維護(hù)周期長(zhǎng)[3]。另外，全平臺(tái)架構(gòu)的設(shè)計(jì)和實(shí)施相對(duì)復(fù)雜，還會(huì)涉及服務(wù)器間的通信和數(shù)據(jù)同步等問題，這增加了系統(tǒng)開發(fā)、部署和維護(hù)的復(fù)雜性[4]。日常使用中，所有地市血站均需要指派專人進(jìn)行系統(tǒng)管理并定期培訓(xùn)，建立跨地區(qū)溝通機(jī)制，人工成本投入較大。

（2）集中式部署方案：維護(hù)人員能夠?qū)χ行墓?jié)點(diǎn)和全平臺(tái)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行集中監(jiān)控、統(tǒng)一調(diào)整，從而簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的維護(hù)和管理工作，但對(duì)維護(hù)人員的專業(yè)能力、統(tǒng)籌能力提出較高要求。

2.4 應(yīng)急處置

（1）分布式部署方案：用血醫(yī)療機(jī)構(gòu)與當(dāng)?shù)匮局苯勇?lián)網(wǎng)，調(diào)取本地?cái)?shù)據(jù)完成相關(guān)操作后，將信息同步上傳至省級(jí)數(shù)據(jù)中心。該部署方式將信息分散存儲(chǔ)在各地市，數(shù)據(jù)相對(duì)獨(dú)立，能夠有效避免單點(diǎn)故障。當(dāng)某一地市血站服務(wù)器由于不可抗力因素發(fā)生中斷，僅本地所屬用血醫(yī)療機(jī)構(gòu)無法通信，其他地市均可正常使用，受影響范圍較小。

（2）集中式部署方案：信息匯集雖然可以實(shí)現(xiàn)集中管理，但一旦發(fā)生故障，全省所有血站及用血醫(yī)療機(jī)構(gòu)均受影響，造成所有聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)中斷，因此對(duì)省級(jí)數(shù)據(jù)中心的故障應(yīng)急水平提出較高要求。

2.5 資源利用率

（1）分布式部署方案：各地服務(wù)器的計(jì)算及存儲(chǔ)資源需單獨(dú)分配，一旦配置變更，受資金及建設(shè)周期等因素的影響，平臺(tái)橫向擴(kuò)展較為困難。當(dāng)某地資源緊張時(shí)，各地區(qū)間無法相互調(diào)配，只能增加硬件投入。資源過剩也會(huì)導(dǎo)致整體資源嚴(yán)重浪費(fèi)。

（2）集中式部署方案：可以使資源集中化，具有較強(qiáng)的靈活性，可根據(jù)業(yè)務(wù)需要隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)配置變更或業(yè)務(wù)量增加時(shí)，平臺(tái)橫向擴(kuò)展極為容易，資源分配合理，能有效提高利用率。據(jù)測(cè)算，采用集中式部署方案的總體資源利用率較分布式部署方案將提高45%以上。

2.6 交互速度

（1）分布式部署方案：當(dāng)產(chǎn)生應(yīng)用數(shù)據(jù)時(shí)，由于平臺(tái)整體數(shù)據(jù)傳輸節(jié)點(diǎn)較多，無法避免資源損耗，且監(jiān)管服務(wù)器對(duì)所有血站聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器的數(shù)據(jù)采集需要一定周期，存在同步時(shí)間差，難以保障數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性。但是，由于數(shù)據(jù)量分散，局部數(shù)據(jù)傳輸速率較為穩(wěn)定。

（2）集中式部署方案：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)傳輸路徑較短，響應(yīng)速度較快。但是，在業(yè)務(wù)高峰時(shí)段，多方并行請(qǐng)求同時(shí)處理數(shù)據(jù)時(shí)，容易造成數(shù)據(jù)擁堵，對(duì)服務(wù)器性能、網(wǎng)絡(luò)吞吐量、負(fù)載均衡能力有較高要求。

2.7 安全性

（1）分布式部署方案：需要對(duì)構(gòu)架中各個(gè)層面實(shí)施安全防護(hù)措施，涉及數(shù)據(jù)接口較多，整體增加了網(wǎng)絡(luò)攻擊風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)省級(jí)聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)防御能力要求極高。

（2）集中式部署方案：由于核心設(shè)備數(shù)量較少，且省級(jí)數(shù)據(jù)中心運(yùn)行環(huán)境穩(wěn)定性、防護(hù)能力更強(qiáng)，更易于完成平臺(tái)安全防護(hù)配置及數(shù)據(jù)備份等操作，整體安全性及可靠性更高。

不同部署方案適用性綜合對(duì)比情況評(píng)估如表1所示。

3. 結(jié)果分析

根據(jù)上述結(jié)果，分布式部署方案、集中式部署方案均能實(shí)現(xiàn)血站與用血醫(yī)療機(jī)構(gòu)的聯(lián)網(wǎng)要求，但在不同性能方面有著巨大差異。下面將結(jié)合吉林省實(shí)際情況進(jìn)行討論。

目前，吉林省各地市經(jīng)濟(jì)發(fā)展不均衡，各血站信息化程度不一。大部分血站現(xiàn)有基礎(chǔ)條件難以滿足聯(lián)網(wǎng)使用要求，若采用分布式部署方案，需要額外進(jìn)行硬件投入，部分地區(qū)還需進(jìn)行機(jī)房環(huán)境改造，整體建設(shè)成本較高。因此，采用集中式部署方案較為合適，可將所有服務(wù)器均部署在省數(shù)據(jù)中心，基于現(xiàn)有虛擬化環(huán)境建設(shè)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)資源分配，具有高可靠性、高安全性、可擴(kuò)展性、技術(shù)先進(jìn)性、高適用性和綠色節(jié)能等優(yōu)勢(shì)[5]，實(shí)現(xiàn)了管理和業(yè)務(wù)的集中，也可滿足未來業(yè)務(wù)擴(kuò)展需要。另外，省數(shù)據(jù)中心現(xiàn)有機(jī)房建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)較高，環(huán)境設(shè)施可滿足省級(jí)聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)運(yùn)行要求，建設(shè)成本較小。

血站與用血醫(yī)療機(jī)構(gòu)聯(lián)網(wǎng)工作，實(shí)現(xiàn)了信息互通互聯(lián)，但涉及與大量獻(xiàn)血者及患者相關(guān)的敏感數(shù)據(jù)，一旦數(shù)據(jù)被篡改或泄露將造成嚴(yán)重后果，因此，省級(jí)聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的構(gòu)建應(yīng)滿足國(guó)家網(wǎng)絡(luò)安全三級(jí)等保標(biāo)準(zhǔn)。而采供血行業(yè)對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求不一，若采用分布式部署方案，無法完全實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)等。采用集中式部署方案，省級(jí)數(shù)據(jù)中心已滿足網(wǎng)絡(luò)安全三級(jí)等保標(biāo)準(zhǔn)，有較為完善的防護(hù)體系，更符合與用血醫(yī)療機(jī)構(gòu)聯(lián)網(wǎng)要求。

結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)無償獻(xiàn)血事業(yè)的快速發(fā)展，為推進(jìn)合理用血，利用信息化手段完善質(zhì)量管理已成為必然趨勢(shì)[6]。開展血站及用血醫(yī)療機(jī)構(gòu)聯(lián)網(wǎng)工作已成為采供血行業(yè)發(fā)展的重要途徑。據(jù)調(diào)查，全國(guó)已有12家省級(jí)地區(qū)完成區(qū)域內(nèi)聯(lián)網(wǎng)工作，但如何通過集中式部署方案構(gòu)建省級(jí)聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)還處于摸索階段。本次對(duì)比研究，向尚未實(shí)現(xiàn)血站與用血醫(yī)療機(jī)構(gòu)聯(lián)網(wǎng)的地區(qū)提供兩種不同部署方案，同時(shí)，對(duì)已建設(shè)完成的地區(qū)提供了改造升級(jí)的思路，具有借鑒意義。

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作者簡(jiǎn)介：王茜，本科，助理工程師，研究方向：血站信息化；通信作者：周昕霈，本科，助理工程師，tadennn@126.com，研究方向：血站信息化。