基于云計(jì)算技術(shù)建立醫(yī)院信息化集成私有云平臺(tái)的探討

陳丹心

云計(jì)算技術(shù)是近年來(lái)高速發(fā)展的IT技術(shù)，在需要大量計(jì)算、海量存儲(chǔ)的商業(yè)信息化系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用。云計(jì)算技術(shù)是網(wǎng)格計(jì)算、分布式計(jì)算、并行計(jì)算、效用計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、虛擬化、負(fù)載均衡等傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物，是一種新興的商業(yè)計(jì)算模式［1］。

云計(jì)算正迅速地從概念和理論探討走向?qū)嶋H應(yīng)用。它是一種嶄新的體系架構(gòu)，是一種服務(wù)方式和運(yùn)行模式，是合理組織和充分利用信息資源的平臺(tái)。對(duì)尋求低成本高效益自動(dòng)化操作的醫(yī)療單位來(lái)說(shuō)，云計(jì)算可以成為一個(gè)理想的平臺(tái)［2］。

當(dāng)前，醫(yī)院的信息化建設(shè)也由原有的單個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)，向醫(yī)院內(nèi)部信息平臺(tái)建設(shè)方向發(fā)展，其發(fā)展目標(biāo)就是面向患者建立一個(gè)醫(yī)院內(nèi)部的信息化集成平臺(tái)，將傳統(tǒng)的HIS系統(tǒng)、LIS系統(tǒng)、PACS系統(tǒng)等信息系統(tǒng)統(tǒng)一規(guī)劃建設(shè)，實(shí)現(xiàn)患者信息和數(shù)據(jù)的集中統(tǒng)一存儲(chǔ)應(yīng)用，以方便患者在醫(yī)院享受高效的醫(yī)療服務(wù)。

本文就是基于云計(jì)算技術(shù)的特點(diǎn)，并結(jié)合醫(yī)院信息化發(fā)展的實(shí)際，提出基于云計(jì)算技術(shù)來(lái)建立醫(yī)院信息化私有云平臺(tái)，將患者從掛號(hào)、就診、檢查、治療等一系列過(guò)程的信息數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一應(yīng)用和統(tǒng)一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安排的醫(yī)療信息化手段。

1 基于云計(jì)算技術(shù)的私有云平臺(tái)特點(diǎn)

云計(jì)算技術(shù)是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)提供可伸縮的廉價(jià)的分布式計(jì)算能力，云計(jì)算技術(shù)代表了以虛擬化技術(shù)為核心、以低成本為目標(biāo)的動(dòng)態(tài)可擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施，是近年來(lái)最有代表性的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算技術(shù)與模式。云計(jì)算技術(shù)提供一種能夠降低企業(yè)IT復(fù)雜性的新方法，它將按需提供的自助管理虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)匯集成高效池，以服務(wù)的形式提供計(jì)算。它的部署方式一般有公有云、私有云和混合云等三種方式。

私有云是一般是在企業(yè)內(nèi)部將傳統(tǒng)的計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源和網(wǎng)絡(luò)資源虛擬化，構(gòu)建企業(yè)自按需分配的資源池和私有云，以實(shí)現(xiàn)極高的資源利用率和效率，更好地支持業(yè)務(wù)增長(zhǎng)所需的敏捷性［3］。

企業(yè)私有云平臺(tái)有以下特點(diǎn):①在數(shù)據(jù)安全方面。雖然每個(gè)公共云的提供商都對(duì)外宣稱，其服務(wù)在各方面都是非常安全，特別是對(duì)數(shù)據(jù)的管理。但是對(duì)企業(yè)而言，特別是大型企業(yè)而言，和業(yè)務(wù)有關(guān)的數(shù)據(jù)是其的生命線，是不能受到任何形式的威脅，所以短期而言，大型企業(yè)是不會(huì)將其關(guān)鍵性的應(yīng)用和數(shù)據(jù)放到公共云上運(yùn)行的。而私有云在這方面是非常有優(yōu)勢(shì)的，因?yàn)樗话愣紭?gòu)筑在防火墻后。同時(shí)，當(dāng)生產(chǎn)服務(wù)器發(fā)生故障時(shí)可由備用服務(wù)器進(jìn)行業(yè)務(wù)的接管，一定程度上緩減 IT管理人員的壓力，縮小業(yè)務(wù)停機(jī)時(shí)間［4］。②在服務(wù)質(zhì)量方面。因?yàn)樗接性埔话阍诜阑饓χ?，而不是在某一個(gè)遙遠(yuǎn)的數(shù)據(jù)中心中，所以當(dāng)公司員工訪問(wèn)那些基于私有云的應(yīng)用時(shí)，其服務(wù)質(zhì)量會(huì)非常穩(wěn)定，不會(huì)受到網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定的影響。③能夠充分利用現(xiàn)有硬件資源和軟件資源。每個(gè)公司，特別大公司都會(huì)有很多IT硬件、軟件資源，并且大部分資源在應(yīng)用中。雖然單純采用公共云，將會(huì)拋棄大部分IT資源，對(duì)公司資源造成了極大的浪費(fèi)。但私有云在這方面就不錯(cuò)，能夠很好的對(duì)原有的IT資源進(jìn)行兼顧。比如微軟的云服務(wù)，采用軟件+服務(wù)的模式，不但能夠良好地兼顧企業(yè)IT投資，幫助企業(yè)利用現(xiàn)有的硬件資源來(lái)構(gòu)建云，這樣將極大降低企業(yè)的TI成本。④不影響現(xiàn)有IT管理的流程。對(duì)大型企業(yè)而言，流程是其管理的核心，如果沒(méi)有完善的流程，企業(yè)將會(huì)成為一盤散沙。不僅和業(yè)務(wù)有關(guān)的流程非常繁多，而且IT部門的流程也不少，并且這些流程對(duì)IT部門非常關(guān)鍵。公共云需要對(duì)原有IT部門的流程進(jìn)行很多內(nèi)外網(wǎng)訪問(wèn)應(yīng)用的改造，比如在數(shù)據(jù)管理方面和安全規(guī)定等方面。而私有云因一般在防火墻內(nèi)的，所以對(duì)IT部門流程沖擊不大。

2 醫(yī)院信息化集成私有云平臺(tái)建設(shè)

醫(yī)院信息化集成平臺(tái)是在原有各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上通過(guò)統(tǒng)一的信息化平臺(tái)將原先分布在各業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的信息和數(shù)據(jù)交換整合到醫(yī)院信息平臺(tái)，以患者為中心來(lái)建立系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)醫(yī)院各個(gè)科室之間、醫(yī)院之間信息的互聯(lián)互通，優(yōu)化醫(yī)院業(yè)務(wù)流程，合理安排各環(huán)節(jié)人員配置，盡可能給患者更貼心的服務(wù)，提高患者的就診速度和質(zhì)量。要提高該信息平臺(tái)的服務(wù)能力，就要基于原有的業(yè)務(wù)應(yīng)用和數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃應(yīng)用和存儲(chǔ)，提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)服務(wù)的能力，而利用私有云的四大特點(diǎn)，非常適合建立醫(yī)院集成化私有云平臺(tái)。該平臺(tái)可如下圖所示進(jìn)行建設(shè)，其共有六個(gè)部分:

圖1 醫(yī)院集成化私有云平臺(tái)

2.1 云基礎(chǔ)設(shè)施層

主要釆用虛擬化技術(shù)，將醫(yī)院原有和新采購(gòu)的硬件資源組成一個(gè)虛擬集群，向上層提供各種虛擬服務(wù)器、虛擬存儲(chǔ)、虛擬內(nèi)存等，上層軟件及云平臺(tái)可在這些虛擬資源上進(jìn)行高性能計(jì)算、分布式計(jì)算、海量存儲(chǔ)等，通過(guò)虛擬化減少醫(yī)院新增硬件資源的投資［5］。

2.2 云平臺(tái)層

該層云平臺(tái)層的設(shè)計(jì)目的是要實(shí)現(xiàn)一種托管環(huán)境，通過(guò)這個(gè)環(huán)境，可以迅速運(yùn)行應(yīng)用程序或服務(wù)，并能應(yīng)用其開(kāi)放的接口進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)和應(yīng)用集成，為整個(gè)醫(yī)院集成化信息平臺(tái)提供云計(jì)算的能力，包括并行計(jì)算、分布式計(jì)算和存儲(chǔ)服務(wù)能力，該層主要可以通過(guò)JAVA或.NET等框架實(shí)現(xiàn)，通過(guò)軟件服務(wù)實(shí)現(xiàn)云計(jì)算能力。

2.3 云總線層

該層主要實(shí)現(xiàn)服務(wù)注冊(cè)、服務(wù)查找、服務(wù)監(jiān)控、消息路由、安全驗(yàn)證等服務(wù)總線功能，通過(guò)總線實(shí)現(xiàn)支撐原有的各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的無(wú)法對(duì)接，該層可以通過(guò)對(duì)HL7等規(guī)范的支持實(shí)現(xiàn)靈活和標(biāo)準(zhǔn)的接口應(yīng)用［6］。

2.4 云應(yīng)用層

該層主要是將原有的各業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行私有云計(jì)算改造，通過(guò)改造實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的門戶，以實(shí)現(xiàn)對(duì)醫(yī)護(hù)工作者和患者統(tǒng)一的無(wú)縫交互界面。

2.5 云管理中心

該層主要負(fù)責(zé)信息平臺(tái)用戶統(tǒng)一的注冊(cè)、認(rèn)證、訪問(wèn)控制和安全管理服務(wù)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的云計(jì)算管理功能。

2.6 云數(shù)據(jù)中心

該層中心主要包括患者索引、患者就診數(shù)據(jù)和醫(yī)療基礎(chǔ)數(shù)據(jù)等，通過(guò)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，以提供面向患者服務(wù)為主要設(shè)計(jì)目標(biāo)的海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的綜合服務(wù)利用［7］。

3 實(shí)施建議和結(jié)論

本文提出的醫(yī)院信息化集成私有云平臺(tái)的建設(shè)思路是一種利用云計(jì)算技術(shù)中私有云技術(shù)的特點(diǎn)來(lái)規(guī)劃的，它充分考慮醫(yī)院信息化管理的實(shí)際問(wèn)題，但要做好這些規(guī)劃:必須注意以下問(wèn)題:①私有云建設(shè)是一個(gè)長(zhǎng)期建設(shè)的過(guò)程，它需要充分考慮醫(yī)院的硬件和軟件現(xiàn)狀，需要將各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的應(yīng)用和數(shù)據(jù)統(tǒng)一規(guī)劃和存儲(chǔ)，所以系統(tǒng)建設(shè)周期較長(zhǎng);②私有云建設(shè)一定要堅(jiān)持以患者為服務(wù)中心，按患者在醫(yī)院就診的流程來(lái)重新規(guī)劃私有云的業(yè)務(wù)應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)真正地將原有的業(yè)務(wù)系統(tǒng)有機(jī)地集成，以形成綜合服務(wù)能力。

本文提出醫(yī)院信息化集成私有云平臺(tái)的建設(shè)思路對(duì)當(dāng)前醫(yī)院信息集成化建設(shè)有一定的參考意義，為云計(jì)算技術(shù)在醫(yī)院的應(yīng)用提出了一種解決方案。

［1］ 常盼盼.云計(jì)算在醫(yī)療信息系統(tǒng)中的應(yīng)用與思考［J］.醫(yī)療論壇，2010(9):2579-2580.

［2］ 羅雪瓊，陳國(guó)忠，饒從志，等.論云計(jì)算及其在醫(yī)療衛(wèi)生信息化中的應(yīng)用［J］.現(xiàn)代醫(yī)院，2012，12(11):4-7

［3］ 陳華林.云計(jì)算在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用［J］.科協(xié)論壇，2011(3): 61.

［4］ 陳文昭，李鏡波，陳旭坤.中大型民營(yíng)醫(yī)院信息系統(tǒng)的云容災(zāi)與備份［J］.現(xiàn)代醫(yī)院，2013，13(8):145-147.

［5］ 雷萬(wàn)云.云計(jì)算技術(shù)、平臺(tái)及應(yīng)用案例［M］.北京:清華大學(xué)出版社，2011:280-283.

［6］ 李包羅，李皆歡.中國(guó)區(qū)域醫(yī)療衛(wèi)生信息化和云計(jì)算［J］.中國(guó)數(shù)字醫(yī)學(xué)，2011，6(5):19-23.

［7］ 蔡晉龍，陳金雄.基于集成平臺(tái)的醫(yī)院信息系統(tǒng)集成方案［J］.中國(guó)醫(yī)療器械雜志，2007，31(6):419-421.