醫(yī)學(xué)“云”的應(yīng)用前景與思考

張錚 陳先來

1 中南大學(xué)現(xiàn)代教育技術(shù)中心，長沙 410083

2 中南大學(xué)醫(yī)藥信息系，長沙 410083

醫(yī)學(xué)“云”的應(yīng)用前景與思考

張錚1陳先來2

1 中南大學(xué)現(xiàn)代教育技術(shù)中心，長沙 410083

2 中南大學(xué)醫(yī)藥信息系，長沙 410083

在對(duì)云計(jì)算的概念、特點(diǎn)及其發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行探討的基礎(chǔ)上，分析了云計(jì)算技術(shù)在醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)建設(shè)中的應(yīng)用前景，同時(shí)還討論了醫(yī)學(xué)“云”應(yīng)用中存在的問題。

云計(jì)算；醫(yī)療衛(wèi)生信息化；多媒體資源庫；數(shù)據(jù)安全

近年，云計(jì)算已經(jīng)成為了IT領(lǐng)域中最熱點(diǎn)的技術(shù)之一，各大傳統(tǒng)軟件巨頭紛紛轉(zhuǎn)向云計(jì)算領(lǐng)域，其發(fā)展勢頭之猛，業(yè)界之熱捧，令人驚嘆。將云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用到醫(yī)院信息化，可以幫助解決“區(qū)域衛(wèi)生醫(yī)療信息化”實(shí)現(xiàn)過程中遇到的問題[1]，可以提供處理密集型的醫(yī)學(xué)研究和數(shù)據(jù)密集型的醫(yī)療相關(guān)應(yīng)用，還可以提供醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域中數(shù)據(jù)集中型研究、分析的整合和知識(shí)共享等。基于云計(jì)算技術(shù)的這些特點(diǎn)，越來越多的醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)開始不同程度地融入云計(jì)算。

1.云計(jì)算技術(shù)

1.1 云計(jì)算的概念與特點(diǎn)

“云計(jì)算”概念是由分布式計(jì)算（Distributed Computing）、并行處理（Parallel Computing）、網(wǎng)格計(jì)算（Grid Computing）發(fā)展而來的，狹義的云計(jì)算是指IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式，指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的資源，廣義的云計(jì)算是指服務(wù)的交付和使用模式，指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的服務(wù)。云計(jì)算的最終目標(biāo)是將計(jì)算、服務(wù)和應(yīng)用作為一種公共設(shè)施提供給公眾。云計(jì)算以服務(wù)的方式提供計(jì)算資源(包括計(jì)算能力、存儲(chǔ)能力和交互能力等)，形成了一種動(dòng)態(tài)可伸縮的、虛擬化的計(jì)算資源組織、分配和使用新模式。計(jì)算資源的虛擬化促使信息服務(wù)走向規(guī)模化、集約化和專業(yè)化，節(jié)約硬件建設(shè)費(fèi)，真正實(shí)現(xiàn)資源共享。

1.2 云計(jì)算的發(fā)展現(xiàn)狀

對(duì)于大多數(shù)的用戶來說，可能無意糾纏于云計(jì)算的定義與技術(shù)，他們更加關(guān)心的是云計(jì)算能夠帶來相對(duì)于以前更加優(yōu)秀的服務(wù)和體驗(yàn)。當(dāng)前，云計(jì)算已是大勢所趨而非“浮云”，云計(jì)算已經(jīng)從“概念時(shí)代”步入了“產(chǎn)品時(shí)代”。大量云計(jì)算產(chǎn)品的出現(xiàn)，包括云中間件、云管理平臺(tái)、云服務(wù)產(chǎn)品等，都標(biāo)志著云計(jì)算的產(chǎn)業(yè)鏈正在逐步形成，云計(jì)算的發(fā)展邁入了一個(gè)全新的“后概念時(shí)代”。2011年，VMware推出云計(jì)算操作系統(tǒng)vSphere 5和云基礎(chǔ)架構(gòu)套件，微軟發(fā)布了Office 365云辦公軟件套裝，開放數(shù)據(jù)中心聯(lián)盟(ODCA)在北京公布了首批8個(gè)云計(jì)算應(yīng)用模型。而浪潮云海OS的推出，是我國在云計(jì)算核心技術(shù)領(lǐng)域的新里程碑。中國云計(jì)算大會(huì)可謂是國內(nèi)云計(jì)算領(lǐng)域比較有影響力的會(huì)議了，從第一屆的以概念為主題，到第二屆的以技術(shù)為主題，再到第三屆的以應(yīng)用為主題，我們可以很清晰地看見云計(jì)算在我國的發(fā)展歷程[2]。隨著云計(jì)算技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，其應(yīng)用也將逐步向其他行業(yè)推進(jìn)。在我國，云計(jì)算有兩個(gè)巨大的服務(wù)對(duì)象群體，一個(gè)是教育，另外一個(gè)是健康。云計(jì)算技術(shù)終將給醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)的改革帶來一系列全新的面貌。

2. 醫(yī)學(xué)“云”的應(yīng)用前景

2.1 云計(jì)算技術(shù)將改變醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)信息化方式

數(shù)字化醫(yī)院和區(qū)域醫(yī)療衛(wèi)生信息化是當(dāng)前整個(gè)醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)信息化進(jìn)程中一項(xiàng)十分重要的內(nèi)容，在一定程度上代表了區(qū)域總體信息化建設(shè)的水平。區(qū)域醫(yī)療信息化建設(shè)是提高國民醫(yī)療質(zhì)量的重要基礎(chǔ)，能夠切實(shí)提高公立醫(yī)院的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，合理分配醫(yī)療資源，大力緩解“看病難、看病貴”的問題，是推動(dòng)醫(yī)療改革的重要措施，更是衛(wèi)生部三甲醫(yī)院重要評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)之一。通過該信息服務(wù)平臺(tái)，各衛(wèi)生機(jī)構(gòu)可以更加便利地進(jìn)行信息共享和分工協(xié)作，方便了醫(yī)生診療，有效減少重復(fù)檢查檢驗(yàn)，提高醫(yī)療質(zhì)量；有了該信息服務(wù)平臺(tái)，可以打破傳統(tǒng)的條塊分割，經(jīng)過授權(quán)的各醫(yī)院及衛(wèi)生機(jī)構(gòu)可以從統(tǒng)一的平臺(tái)提取、更新、保存信息，為醫(yī)療資源共享開辟一條新路。

將政府、醫(yī)院、科研、疾病監(jiān)控、政務(wù)、社區(qū)醫(yī)療及家庭集成在統(tǒng)一的平臺(tái)上開展運(yùn)作，并為各板塊的協(xié)調(diào)發(fā)展提供聯(lián)動(dòng)支持。這種采用以區(qū)域政府主導(dǎo)、第三方平臺(tái)共享式的醫(yī)療協(xié)同模式，需要通過有效的信息系統(tǒng)手段，妥善處理好各個(gè)醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)之間的關(guān)系，這就形成醫(yī)療云平臺(tái)。醫(yī)療云以區(qū)域?yàn)橹行?，能夠直接共享服?wù)，具有影響范圍大、減少重復(fù)投資和建設(shè)成本的優(yōu)勢。云計(jì)算技術(shù)通過采用模塊化設(shè)計(jì)，能充分滿足計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)等三大功能，將改變整個(gè)醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)信息化方式，極大降低醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)信息系統(tǒng)建設(shè)成本，并能針對(duì)醫(yī)療業(yè)務(wù)的特殊性進(jìn)行了定制化設(shè)計(jì)。

2.2 云計(jì)算技術(shù)將為醫(yī)學(xué)多媒體信息和資源整合提供發(fā)展契機(jī)

當(dāng)前，作為研究熱點(diǎn)之一的醫(yī)學(xué)多媒體教學(xué)資源庫已經(jīng)成為高等醫(yī)學(xué)院校推進(jìn)教育信息化的有效途徑。從最近幾年的發(fā)展來看，國內(nèi)部分高校資源庫建設(shè)取得了一定的成績，構(gòu)建了大量的優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源，如暨南大學(xué)的藥理學(xué)教學(xué)資源庫、南方醫(yī)科大學(xué)的腫瘤病理學(xué)專業(yè)信息資源庫、第四軍醫(yī)大學(xué)的外科學(xué)多媒體資源庫等[3]。本校也構(gòu)建了醫(yī)學(xué)影像學(xué)多媒體素材庫、人體解剖學(xué)素材庫等等。但從總體來說，有很多的庫資源內(nèi)容大同小異，部分資源已經(jīng)過時(shí)，或者對(duì)教學(xué)意義不大，因此迫切需要建立一個(gè)綜合的強(qiáng)大的資源庫管理平臺(tái)，來實(shí)現(xiàn)對(duì)所有醫(yī)學(xué)多媒體信息和資源的統(tǒng)一管理，并保障庫資源的質(zhì)量，提供用戶多種終端的“透明”檢索和多向的交流機(jī)制，增強(qiáng)交互性[4]。

云計(jì)算技術(shù)將為醫(yī)學(xué)多媒體信息和資源整合提供發(fā)展契機(jī)，基于云計(jì)算的資源庫整合方案，將所有醫(yī)學(xué)多媒體資源均作為“云服務(wù)”提供給各教學(xué)資源用戶，而各級(jí)各類用戶可以很快捷地找到需要的資源和相應(yīng)功能，并能在云端很容易地進(jìn)行控制和處理。用戶可以使用“云服務(wù)”在任何時(shí)間、地點(diǎn)學(xué)習(xí)某方面的知識(shí)，查看云端的各種多媒體資源，隨時(shí)進(jìn)入模擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境進(jìn)行某專業(yè)的模擬實(shí)驗(yàn)等?！霸品?wù)”可以解決高校間教學(xué)資源不能充分共享，各類資源不均、不足的問題，可以降低各高校教學(xué)資源建設(shè)和維護(hù)的成本，提高現(xiàn)有資源的利用率，避免相同資源的重復(fù)建設(shè)，因此云計(jì)算必然會(huì)在醫(yī)學(xué)教學(xué)資源庫建設(shè)中發(fā)揮日益重要的作用。

2.3 云計(jì)算技術(shù)將為個(gè)性化醫(yī)療服務(wù)提供支撐

醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)正在開始向個(gè)性化趨勢發(fā)展，而居民醫(yī)療、保健的管理是一個(gè)非常龐大而復(fù)雜的任務(wù)。云技術(shù)可以將居民不同時(shí)期的醫(yī)學(xué)影像資料進(jìn)行存儲(chǔ)與共享，可以為居民電子健康檔案的數(shù)字交換與信息共享提供技術(shù)支持，為實(shí)現(xiàn)專業(yè)的個(gè)性化醫(yī)療服務(wù)提供支持。隨著這些應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)，整個(gè)醫(yī)療行業(yè)模式、每個(gè)人的健康狀況、社會(huì)的醫(yī)療保險(xiǎn)、醫(yī)院的醫(yī)療管理工作都會(huì)上升到一個(gè)非常高的新階段。

區(qū)域衛(wèi)生信息化已成為醫(yī)院信息化發(fā)展的熱點(diǎn)，區(qū)域衛(wèi)生信息化中對(duì)區(qū)域醫(yī)療信息共享已不僅僅局限于醫(yī)囑處方、檢驗(yàn)檢查報(bào)告等內(nèi)容，對(duì)病程描述等病歷文書內(nèi)容的共享也提出了要求，以實(shí)現(xiàn)對(duì)患者跨醫(yī)院的臨床診療信息的共享。電子病歷為區(qū)域醫(yī)療信息的調(diào)閱、歷史查詢、質(zhì)量監(jiān)控和共享分析等提供支持。通過云平臺(tái)，輸入和存貯病人的基本信息、醫(yī)囑、各項(xiàng)臨床檢查結(jié)果和醫(yī)學(xué)圖像等資料，形成規(guī)模巨大的個(gè)人病歷信息庫。每個(gè)人在不同時(shí)間、不同地方產(chǎn)生的醫(yī)療檔案，都可以集成在一起。不管到哪個(gè)醫(yī)療機(jī)構(gòu)就診，通過云終端都能夠查詢到他以前的醫(yī)療、保健、康復(fù)等信息。通過云技術(shù)，這些設(shè)想已經(jīng)可以變成實(shí)現(xiàn)，但是在商業(yè)模式上，政策法規(guī)上目前還難以做到這一點(diǎn)。

醫(yī)療云技術(shù)能給患者提供精細(xì)的個(gè)性化醫(yī)療服務(wù)，特別是在一些比較專業(yè)的復(fù)雜的醫(yī)療領(lǐng)域，患者只要通過高速網(wǎng)絡(luò)就能得到全國各大醫(yī)療機(jī)構(gòu)的遠(yuǎn)程在線健康服務(wù)，比如個(gè)性化健康咨詢與規(guī)劃，藥物的成分與劑量選擇，遺傳病的診斷與產(chǎn)前診斷等。可以預(yù)見的是，醫(yī)療云將會(huì)是一個(gè)非常重要的大規(guī)模的應(yīng)用領(lǐng)域。

3. 醫(yī)學(xué)“云”存在的問題

對(duì)于大多數(shù)事情來說，機(jī)遇與挑戰(zhàn)總是并存的。云計(jì)算也是如此，在給我們帶來極大的便利的同時(shí)，也存在諸多問題，值得我們?nèi)ニ伎肌Ｍ瓿稍朴?jì)算平臺(tái)的建設(shè)后，各醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)會(huì)考慮將業(yè)務(wù)應(yīng)用逐步部署到云計(jì)算平臺(tái)上。但是，將業(yè)務(wù)應(yīng)用過渡到云計(jì)算平臺(tái)上并不是一夜之間就可以實(shí)現(xiàn)的。事實(shí)上，也不是每項(xiàng)業(yè)務(wù)應(yīng)用都應(yīng)該立刻列為遷移到云計(jì)算平臺(tái)上的候選。從目前云計(jì)算的發(fā)展來看，并不是每項(xiàng)業(yè)務(wù)應(yīng)用在云計(jì)算平臺(tái)上都能取得很好的效果。針對(duì)云技術(shù)應(yīng)用中存在的問題，我們必須認(rèn)真考慮。

3.1 云標(biāo)準(zhǔn)與醫(yī)療信息化標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一

沒有標(biāo)準(zhǔn)，云計(jì)算產(chǎn)業(yè)的發(fā)展就難以得到規(guī)范健康發(fā)展，難以形成規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化集群發(fā)展。首先，當(dāng)前中國的云計(jì)算產(chǎn)業(yè)參與者尚未形成一套共同遵循的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和運(yùn)營標(biāo)準(zhǔn)。不管是在數(shù)據(jù)接口、數(shù)據(jù)遷移、數(shù)據(jù)交換、測試評(píng)價(jià)等技術(shù)方面，還是服務(wù)等級(jí)協(xié)議(SLA)、云計(jì)算治理和審計(jì)、運(yùn)維規(guī)范、計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)等運(yùn)營方面，都缺少一套公認(rèn)的執(zhí)行規(guī)范，不利于用戶的統(tǒng)一認(rèn)知和云服務(wù)的規(guī)?；茝V。其次，當(dāng)前的醫(yī)療衛(wèi)生信息標(biāo)準(zhǔn)化工作也比較薄弱，尤其是醫(yī)院信息化建設(shè)中缺乏相關(guān)的信息標(biāo)準(zhǔn)。醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)中各種業(yè)務(wù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，目前尚處于逐步建立、完善的過程中。由于建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范滯后，醫(yī)院、軟件開發(fā)公司在醫(yī)院信息化建設(shè)上出現(xiàn)了“百花齊放”的局面，使醫(yī)院信息化整體發(fā)展受到影響[5]。

3.2 經(jīng)濟(jì)模型問題

考慮到建造云計(jì)算平臺(tái)和開發(fā)基于web的應(yīng)用所固有的花銷，提供云計(jì)算服務(wù)的公司如何盈利？對(duì)于醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)的領(lǐng)導(dǎo)者，他們是否會(huì)意識(shí)到云計(jì)算對(duì)醫(yī)療信息系統(tǒng)的巨大作用，他們是否會(huì)放棄已經(jīng)斥巨資打造的一套固有的系統(tǒng)，都直接決定著云計(jì)算在醫(yī)療信息系統(tǒng)中的市場[6]。目前，谷歌正在嘗試免費(fèi)提供云服務(wù)，這是一條難以受益的道路。這也會(huì)間接地影響到云計(jì)算的未來。未來醫(yī)院使用云服務(wù)要不要收費(fèi)，或者醫(yī)院在使用云服務(wù)和云存儲(chǔ)時(shí)收費(fèi)如何定價(jià)？這都是我們不得不面對(duì)的問題。從任何新技術(shù)上賺錢都是一個(gè)棘手的問題，對(duì)存在于云中的技術(shù)也是如此。

當(dāng)前，大型云服務(wù)提供商和成功案例都比較少。盡管在技術(shù)浪潮和產(chǎn)業(yè)熱情推動(dòng)下，一大批廠商進(jìn)入中國云計(jì)算市場，但由于目前尚未形成有效的評(píng)價(jià)、資格認(rèn)證和準(zhǔn)入機(jī)制，云計(jì)算市場上也是魚龍混雜，缺乏真正大型、可信賴的服務(wù)提供商，缺乏行業(yè)普遍認(rèn)可的成功應(yīng)用實(shí)踐案例和運(yùn)營模式，一定程度上也制約了產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴(kuò)張。

3.3 數(shù)據(jù)的遷移及安全

由于云計(jì)算技術(shù)基于互聯(lián)網(wǎng)，所以對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求特別高，“云”如果發(fā)生問題，影響會(huì)很嚴(yán)重，而且客戶端與“云”端之間的數(shù)據(jù)傳輸也容易受到威脅，還需要擔(dān)心服務(wù)提供商能不能看到用戶的數(shù)據(jù)，如果數(shù)據(jù)丟失會(huì)發(fā)生什么？這涉及數(shù)據(jù)主權(quán)和數(shù)據(jù)安全問題。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、傳輸安全，數(shù)據(jù)隱私、數(shù)據(jù)主權(quán)、身份認(rèn)證等都是用戶非常關(guān)心的問題，也是阻礙當(dāng)前云計(jì)算應(yīng)用的主要障礙。

此外，還存在云服務(wù)商之間的數(shù)據(jù)遷移，用戶對(duì)于服務(wù)商服務(wù)水平協(xié)議（SLA）過度依賴等問題。醫(yī)療衛(wèi)生管理人員對(duì)于云計(jì)算服務(wù)存在偏見，不僅是因?yàn)樗麄儞?dān)心正常運(yùn)行時(shí)間的訪問問題，而且還擔(dān)心數(shù)據(jù)的遷移和安全以及醫(yī)療規(guī)范中的各種法律法規(guī)糾紛問題。

4.小結(jié)

云計(jì)算正在逐步從理論走向?qū)嵺`，其技術(shù)手段和實(shí)現(xiàn)方法的完善必將會(huì)是一個(gè)較為長期的發(fā)展和演進(jìn)過程。隨著云計(jì)算技術(shù)日趨走向成熟，其終將給我國醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的改革帶來一系列全新的變化?？梢灶A(yù)見，完善的醫(yī)學(xué)“云”不僅能提供醫(yī)療服務(wù)，醫(yī)學(xué)資料搜尋、分析的功能，而且能夠完成諸如分析DNA結(jié)構(gòu)、基因圖譜定序、解析癌癥細(xì)胞等復(fù)雜功能。

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10.3969/j.issn.1001-8972.2012.10.062

張錚，男，1972年生，中南大學(xué)現(xiàn)代教育技術(shù)中心實(shí)驗(yàn)師 碩士 ，研究方向：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)。