云計(jì)算技術(shù)在智慧醫(yī)院信息服務(wù)中的應(yīng)用

俞 磊，韓詠竹，楊松濤，闞紅星，黃方亮，沈同平

（1.安徽中醫(yī)藥大學(xué) 醫(yī)藥信息工程學(xué)院，安徽 合肥 230012；2.安徽省中醫(yī)藥科學(xué)院 計(jì)算機(jī)中醫(yī)應(yīng)用研究所，安徽合肥 230012；3.安徽中醫(yī)藥大學(xué) 神經(jīng)病學(xué)研究所附屬醫(yī)院，安徽 合肥 230061）

1 引言

智慧醫(yī)院又叫感知醫(yī)院或物聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院，是以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，以各種應(yīng)用信息服務(wù)為載體而構(gòu)建的集診療、管理和決策為一體的新型醫(yī)院.智慧醫(yī)院綜合了信息化醫(yī)院、智能醫(yī)院、數(shù)字醫(yī)院的優(yōu)點(diǎn)，其服務(wù)和管理模式為醫(yī)院創(chuàng)新發(fā)展提供了的新的思路，為居民醫(yī)療帶來(lái)了全方位服務(wù).當(dāng)前，智慧醫(yī)院已引起了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注，文獻(xiàn)[1]搭建了智慧醫(yī)院體系架構(gòu)，并分析了其與物聯(lián)網(wǎng)基本體系架構(gòu)的對(duì)應(yīng)關(guān)系；文獻(xiàn)[2]集信息集成、統(tǒng)一通信、大數(shù)據(jù)分析及移動(dòng)終端管理等關(guān)鍵技術(shù)，提出了一種新型的智慧醫(yī)院體系架構(gòu)；文獻(xiàn)[3]在文獻(xiàn)[1]基礎(chǔ)上，提出一種建設(shè)智慧醫(yī)院平臺(tái)的具體方案和方法；文獻(xiàn)[4]在對(duì)智慧醫(yī)院建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)及內(nèi)容分析的基礎(chǔ)上，從邏輯結(jié)構(gòu)、應(yīng)用框架和基本網(wǎng)絡(luò)環(huán)境建設(shè)等方面給出了智慧醫(yī)院的具體應(yīng)用方案.從中可以看出，目前對(duì)智慧醫(yī)院的研究主要集中在架構(gòu)方面，基本沿用傳統(tǒng)的感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三級(jí)架構(gòu)，其中雖然對(duì)建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)和內(nèi)容進(jìn)行了探討，但都是泛泛介紹，并沒(méi)有針對(duì)某一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)在智慧醫(yī)院的應(yīng)用展開討論和分析.

云計(jì)算是一項(xiàng)新技術(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)、虛擬化和負(fù)載均衡等傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物[5-6].智慧醫(yī)院平臺(tái)開辟了在醫(yī)療行業(yè)應(yīng)用云計(jì)算的新模式.通過(guò)云計(jì)算，極大提高了醫(yī)院信息化的靈活性和擴(kuò)展性.為此，本文主要就云計(jì)算這一關(guān)鍵技術(shù)在智慧醫(yī)院的應(yīng)用展開討論和分析.

2 智慧醫(yī)院信息服務(wù)的主要內(nèi)容

智慧醫(yī)院信息服務(wù)包含兩個(gè)層次的內(nèi)容，一是從醫(yī)院角度，二是從社會(huì)化角度.具體如圖1所示.

圖1 智慧醫(yī)院信息服務(wù)內(nèi)容

從單個(gè)醫(yī)院角度而言，服務(wù)內(nèi)容包括信息管理服務(wù)和決策分析服務(wù)兩個(gè)方面.信息管理服務(wù)包括門診管理服務(wù)、住院管理服務(wù)、醫(yī)技管理服務(wù)、藥品管理服務(wù)、物資管理服務(wù)等.決策分析服務(wù)包括疾病分析服務(wù)（各類疾病的發(fā)病年齡分布和地域分布），就診分析服務(wù)（各時(shí)間段內(nèi)的門診和住院人次等），藥品分析服務(wù)（每類藥品的臨床用量及利潤(rùn)）以及科室分析服務(wù)（各科室產(chǎn)生的診療費(fèi)用）等.

從社會(huì)化角度而言，包括健康信息管理服務(wù)、遠(yuǎn)程診斷服務(wù)、遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)服務(wù)、醫(yī)?！耙豢ㄍā狈?wù)等，屬于高層次的應(yīng)用信息服務(wù).其中健康信息管理服務(wù)是智慧醫(yī)院社會(huì)化信息服務(wù)的關(guān)鍵內(nèi)容，是其所有社會(huì)化信息服務(wù)的基礎(chǔ).為構(gòu)建一個(gè)完整的個(gè)人電子健康信息管理平臺(tái)，需將電子病歷、電子醫(yī)囑、醫(yī)技報(bào)告以及相關(guān)視頻等各種診療信息進(jìn)行整合.有了該平臺(tái)，個(gè)人健康信息便能做到如檔案一樣可供隨時(shí)查找和調(diào)閱，極大方便了患者今后的復(fù)診、轉(zhuǎn)診以及自我保健，同時(shí)也為相關(guān)醫(yī)療機(jī)構(gòu)的遠(yuǎn)程診斷和監(jiān)護(hù)提供了材料和經(jīng)驗(yàn)支持.

3 云計(jì)算與智慧醫(yī)院信息服務(wù)的關(guān)系

智慧醫(yī)院的數(shù)據(jù)量規(guī)模龐大，并且大多包含時(shí)間、地點(diǎn)等多種屬性信息，所以存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，故稱醫(yī)療大數(shù)據(jù).要實(shí)現(xiàn)智慧醫(yī)院的社會(huì)化信息服務(wù)，必然要涉及到醫(yī)療大數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、管理與分析[7]，而這些問(wèn)題的解決，必然要涉及云計(jì)算技術(shù)，以便為智慧醫(yī)院提供各種基于海量數(shù)據(jù)的信息服務(wù).下面就從云計(jì)算的基本特征角度分析其與智慧醫(yī)院信息服務(wù)的關(guān)系.

3.1 虛擬化

在云計(jì)算中，用戶所請(qǐng)求的應(yīng)用服務(wù)均來(lái)自虛擬的“云”，而不是有形實(shí)體，所有的應(yīng)用服務(wù)在“云”端某處運(yùn)行，用戶無(wú)需了解具體細(xì)節(jié)，便可在任意位置通過(guò)各種終端來(lái)獲取.將云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用在智慧醫(yī)院中，用戶僅需一臺(tái)電腦或者手機(jī)等終端，便可在任何位置通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)獲取相關(guān)服務(wù)，這樣更多的人便能夠低成本地享受到優(yōu)質(zhì)便捷的醫(yī)療信息服務(wù).

3.2 資源整合

資源整合是云計(jì)算的重要特征，能將現(xiàn)有信息孤島中的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效整合，實(shí)現(xiàn)“大數(shù)據(jù)”集中處理，以提供更強(qiáng)大的應(yīng)用支撐能力.將云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用在智慧醫(yī)院中，能夠?qū)⒃瓉?lái)醫(yī)院管理信息系統(tǒng)HIS下相互獨(dú)立的多個(gè)應(yīng)用平臺(tái)及信息孤島中的大量數(shù)據(jù)，進(jìn)行有效整合，以便更好地為公眾提供醫(yī)療信息服務(wù).

3.3 高可靠性和安全性

在云計(jì)算模式下，所有的應(yīng)用信息服務(wù)分布在不同的服務(wù)器上，并通過(guò)在云端使用數(shù)據(jù)多副本容錯(cuò)、計(jì)算節(jié)點(diǎn)同構(gòu)可互換等措施來(lái)保障服務(wù)的高可靠性[8].將云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用在智慧醫(yī)院中，重要的醫(yī)療信息數(shù)據(jù)全部存儲(chǔ)在云中，集中存放，降低了數(shù)據(jù)存放在醫(yī)院服務(wù)器上丟失或者泄露的風(fēng)險(xiǎn).

4 云計(jì)算在智慧醫(yī)院信息服務(wù)中的應(yīng)用方式

相比于其他領(lǐng)域的信息服務(wù)，數(shù)據(jù)安全是智慧醫(yī)院信息服務(wù)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中面臨的極其重要的問(wèn)題.某些數(shù)據(jù)如醫(yī)院運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)、核心醫(yī)療技術(shù)等屬內(nèi)部資料，不便公開，所以建立公用云和私有云結(jié)合模式.總體思路是各醫(yī)院將涉密的數(shù)據(jù)（內(nèi)部的日常事務(wù)、工資福利、收支運(yùn)營(yíng)、核心技術(shù)等不可公開信息）放在私有云上，僅供醫(yī)院內(nèi)部職工使用，而將可公開的信息和服務(wù)放在公用云上，為其他醫(yī)療機(jī)構(gòu)共享，并對(duì)社會(huì)開放.對(duì)于患者、醫(yī)保中心、藥品生產(chǎn)商而言，公用云是使用智慧醫(yī)院信息服務(wù)的窗口.患者可在公用云上查詢個(gè)人診療信息，以及醫(yī)院和醫(yī)生的相關(guān)信息，為復(fù)診和轉(zhuǎn)診帶來(lái)便利；醫(yī)保機(jī)構(gòu)可在公用云上查詢患者診療清單并核實(shí)相應(yīng)費(fèi)用，以便開展正常的醫(yī)保報(bào)銷等服務(wù)；藥品生產(chǎn)商可通過(guò)公用云隨時(shí)查詢藥品庫(kù)存和支出等數(shù)據(jù)，以便及時(shí)補(bǔ)充庫(kù)存，為醫(yī)院和藥房調(diào)配藥品提供方便.

5 云計(jì)算對(duì)智慧醫(yī)院信息服務(wù)的影響

5.1 節(jié)約信息化建設(shè)成本

云計(jì)算技術(shù)的本質(zhì)特征就是使用多租戶模式整合云服務(wù)提供商的計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)資源，服務(wù)于多個(gè)用戶[3].在這種模式下，所有的應(yīng)用服務(wù)在云端自動(dòng)生成，各醫(yī)院采用租用或者訂購(gòu)的方式來(lái)使用，從而節(jié)約了大量的硬件設(shè)備成本以及將來(lái)的許多維護(hù)費(fèi)用.

5.2 改變醫(yī)療信息服務(wù)模式

云計(jì)算技術(shù)深刻改變了目前的醫(yī)療信息服務(wù)模式，下面分別從個(gè)人和家庭、社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)站和基層醫(yī)院、大型三甲醫(yī)院三個(gè)角度進(jìn)行分析.

（1）個(gè)人和家庭

通過(guò)手機(jī)、穿戴式傳感器等無(wú)線終端，及時(shí)采集家庭成員的相關(guān)生理指標(biāo)信息，并反饋至醫(yī)療機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)中心.一旦有異常，相關(guān)醫(yī)療機(jī)構(gòu)立即進(jìn)行提醒和警示，以便病患引起重視，盡早就醫(yī)，并且根據(jù)實(shí)際需求設(shè)定用藥提醒，督促病患按時(shí)按量服藥.通過(guò)此種方法可對(duì)一些慢性病人長(zhǎng)期進(jìn)行監(jiān)控.與此同時(shí)，用戶還能向相關(guān)醫(yī)療機(jī)構(gòu)進(jìn)行在線健康咨詢，并在網(wǎng)絡(luò)寬帶允許的條件下，通過(guò)視頻接受遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù).

（2）社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)站和基層醫(yī)院

通過(guò)由無(wú)線傳感設(shè)備感知到的反饋數(shù)據(jù)，社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)站便可及時(shí)獲取所轄社區(qū)內(nèi)居民的詳細(xì)健康信息，對(duì)需實(shí)施監(jiān)控的病患特別關(guān)注，一有異常立即采取相關(guān)措施，對(duì)突發(fā)和嚴(yán)重病患者及時(shí)提供上門救助服務(wù).對(duì)于常見(jiàn)病，社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)站和基層醫(yī)院能處理盡量處理，無(wú)法處理才將病患轉(zhuǎn)至高一級(jí)醫(yī)院，有效緩解了大型三甲醫(yī)院的就診壓力.

（3）大型三甲醫(yī)院

當(dāng)社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)站和基層醫(yī)院將無(wú)法處理的病患轉(zhuǎn)至大型三甲醫(yī)院時(shí)，由于病人在基層醫(yī)院的相關(guān)診療信息均在云端保存，需要時(shí)便可通過(guò)系統(tǒng)直接查詢和調(diào)閱，避免了重復(fù)檢查和化驗(yàn)，有效減輕了病人的經(jīng)濟(jì)開銷，提高了三甲醫(yī)院的工作效率.這樣該區(qū)域內(nèi)的所有醫(yī)療機(jī)構(gòu)便能通過(guò)云端進(jìn)行互聯(lián)，單個(gè)醫(yī)院的信息服務(wù)實(shí)現(xiàn)了集成，集成的醫(yī)療信息服務(wù)可在該區(qū)域內(nèi)共享[9]，最終實(shí)現(xiàn)了協(xié)同服務(wù).

6 結(jié)束語(yǔ)

智慧醫(yī)院平臺(tái)開辟了在醫(yī)療行業(yè)應(yīng)用云計(jì)算的新模式.本文分析了智慧醫(yī)院信息服務(wù)的主要內(nèi)容，從云計(jì)算的基本特征角度討論了云計(jì)算與智慧醫(yī)院的關(guān)系，并對(duì)云計(jì)算在智慧醫(yī)院信息服務(wù)中的應(yīng)用方式及其對(duì)智慧醫(yī)院信息服務(wù)的影響進(jìn)行了探討.智慧醫(yī)院社會(huì)化信息服務(wù)是其建設(shè)的最高目標(biāo)，必將推進(jìn)基于健康檔案的區(qū)域衛(wèi)生信息平臺(tái)建設(shè)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[10].相信在中國(guó)新醫(yī)改背景下，我國(guó)的醫(yī)療信息服務(wù)必將迎來(lái)一個(gè)高速發(fā)展的階段.

〔1〕胡新麗.物聯(lián)網(wǎng)框架下的智慧醫(yī)療體系架構(gòu)模型構(gòu)建——以武漢智慧醫(yī)療為例[J].電子政務(wù),2013(12):24-31.

〔2〕陸晉軍,丁富強(qiáng),鄭榮.智慧醫(yī)院體系架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用[J].中興通訊技術(shù),2014,20(4):16-20.

〔3〕趙彥杰,唐穎淳,孫金成.基于云計(jì)算的智慧醫(yī)院平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].互聯(lián)網(wǎng)天地,2014(4):23-26.

〔4〕Lei Yu, Yang Lu, Xiao-Juan Zhu.Smart Hospital Based on Internet of Things [J].Journal of Networks,2012,7(10):1654-1661.

〔5〕陳康,鄭緯民.云計(jì)算:系統(tǒng)實(shí)例與研究現(xiàn)狀[J].軟件學(xué)報(bào),2009,20(5):1337-1348.

〔6〕Michael A,Armando F,Rean G,et al.Above the clouds: a berkeley view of cloud computing, http://www.eecs.berkeley.edu/Pubs/TechRpts/2009/EECS -2009 -28.html,February 10,2009.

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〔8〕趙星,廖桂平,史曉慧,等.物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算環(huán)境下的農(nóng)業(yè)信息服務(wù)模式構(gòu)建[J].農(nóng)機(jī)化研究,2012(4):142-147.

〔9〕申麗君.高效的醫(yī)藥信息服務(wù)及云平臺(tái)應(yīng)用方法研究[D].無(wú)錫:江南大學(xué)，2009.

〔10〕朱洪波,楊龍祥,金石，等.物聯(lián)網(wǎng)的協(xié)同創(chuàng)新體系與智慧服務(wù)產(chǎn)業(yè)研究[J].南京郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2013,34(1):1-9.