基于云計(jì)算的醫(yī)院智能系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)

彭文

摘 要

隨著醫(yī)療服務(wù)需求的增加和醫(yī)療數(shù)據(jù)的爆炸式增長(zhǎng)，醫(yī)院信息管理更加復(fù)雜，“信息孤島”問題日益凸現(xiàn)，智能醫(yī)療信息化是解決上述問題的關(guān)鍵，它融合了物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)處理技術(shù)。本文從云計(jì)算的角度，探討了醫(yī)院智能系統(tǒng)建設(shè)的整體思路和框架方案，實(shí)現(xiàn)了信息資源的共享與服務(wù)，有效地解決了信息孤島和資源利用不充分的問題，以期對(duì)智能系統(tǒng)的建設(shè)具有一定的指導(dǎo)作用，提高醫(yī)療服務(wù)水平。

【關(guān)鍵詞】信息管理 云計(jì)算 智能系統(tǒng) 框架體系

2009年的新一輪醫(yī)療改革方案明確提出要“建立實(shí)用共享的醫(yī)藥衛(wèi)生系統(tǒng)”，以醫(yī)療信息化作為支撐新一輪醫(yī)療改革的支柱，醫(yī)院信息化發(fā)展的關(guān)鍵在于以患者為中心實(shí)現(xiàn)信息的共享、流動(dòng)與智能應(yīng)用， 但在實(shí)際中，由于各信息系統(tǒng)差異較大和對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的支持程度不同，信息“孤島”現(xiàn)象較為嚴(yán)重。隨著醫(yī)療改革的不斷深入，作為一所現(xiàn)代化的?？漆t(yī)院，在醫(yī)療大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，必須采用有效的信息技術(shù)，建立醫(yī)院智能系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)醫(yī)院管理的數(shù)字化，不斷提高醫(yī)院的服務(wù)能力，滿足患者對(duì)服務(wù)質(zhì)量的要求。

1 建立醫(yī)院智能系統(tǒng)的必要性

盡管我國(guó)醫(yī)療信息化建設(shè)已經(jīng)取得了一些成績(jī)，但信息化建設(shè)發(fā)展不平衡且信息利用率較低，仍存在很多亟待解決的問題。目前醫(yī)療信息化建設(shè)存在的問題和挑戰(zhàn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（1）缺乏完善的醫(yī)療信息化標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，尤其是醫(yī)院信息化建設(shè)缺乏統(tǒng)一的信息標(biāo)準(zhǔn)和編碼以及共享機(jī)制；

（2）醫(yī)療資源不均衡，缺乏足夠的資金、技術(shù)和人才支撐；

（3）信息系統(tǒng)平臺(tái)建設(shè)難度大，信息共享不暢；

（4）數(shù)據(jù)量增長(zhǎng)過快，醫(yī)療機(jī)構(gòu)各類系統(tǒng)繁多，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，導(dǎo)致數(shù)據(jù)量以及數(shù)據(jù)類型呈爆炸式的增長(zhǎng)。

醫(yī)院智能化系統(tǒng)是將各種的自動(dòng)化控制、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信等先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用到醫(yī)療工作中，能夠更好地節(jié)省醫(yī)院中的人力資源，降低能源消耗，提高工作效率，從而使醫(yī)院的服務(wù)更加高效、便民和人性化。醫(yī)院智能化是現(xiàn)代醫(yī)院建設(shè)中一個(gè)不可或缺的組成部分和發(fā)展方向，已成為各現(xiàn)代化醫(yī)院中的十分重要的基礎(chǔ)性設(shè)施。眾多的醫(yī)療設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量巨大，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)已無(wú)法有效地對(duì)其進(jìn)行管理和處理，因此，在建設(shè)智慧醫(yī)院過程中，我們引入了云計(jì)算技術(shù)，將其運(yùn)用于專科醫(yī)療智能信息服務(wù)體系的構(gòu)建中，云計(jì)算作為一種前沿IT技術(shù)，其理念、模式被應(yīng)用到各行各業(yè)，構(gòu)建了政府云、教育云、金融云、電信云、企業(yè)云等。云計(jì)算在醫(yī)療信息化方面的作用顯著，大大減少了在設(shè)備、技術(shù)、人才等方面的投入，實(shí)現(xiàn)了高效和可擴(kuò)展的醫(yī)療大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理，提高了醫(yī)療的服務(wù)能力，為居民提供更優(yōu)質(zhì)的醫(yī)療信息服務(wù)。

2 云計(jì)算及其特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)

云計(jì)算（Cloud Computing）是由分布式計(jì)算、并行處理、網(wǎng)格計(jì)算發(fā)展來(lái)的，是一種新興的商業(yè)計(jì)算模型。狹義的云計(jì)算是指IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式，通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需資源：廣義云計(jì)算是指服務(wù)的交付和使用模式，通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需服務(wù)。云計(jì)算作為下一代計(jì)算方式，通過網(wǎng)格計(jì)算（grid computing）、效用計(jì)算（utility computing）、服務(wù)計(jì)算（service computing）等多種技術(shù)的綜合、演化，在提高系統(tǒng)吞吐量和資源使用效率的同時(shí)，縮小了IT 服務(wù)成本，提高了可靠性、可用性和靈活性。根據(jù)美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）的權(quán)威定義，云計(jì)算有三大服務(wù)模式，即基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)、平臺(tái)即服務(wù)、軟件即服務(wù)。云計(jì)算的這種信息即服務(wù)的思想，能有效地解決專科醫(yī)院信息化中的信息技術(shù)困境，減少信息技術(shù)的投入和風(fēng)險(xiǎn)，能夠以較少的投資和最短的周期獲得交付，提高醫(yī)療機(jī)構(gòu)對(duì)醫(yī)療業(yè)務(wù)變化的反應(yīng)能力。

回顧云計(jì)算的發(fā)展，總結(jié)出當(dāng)前云計(jì)算主要有以下特點(diǎn)：

（1）按需方式提供，而不是以計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用這種在線方式；

（2）計(jì)算規(guī)模提供的計(jì)算能力非常強(qiáng)大，其擴(kuò)展性使用戶可按需進(jìn)行伸縮；

（3）云計(jì)算為業(yè)界多個(gè)公司多個(gè)廠家甚至多個(gè)單位協(xié)作提供計(jì)算能力；

（4）云計(jì)算以租用形式或離線模式提供計(jì)算，可為用戶提供非常方便、容易、可客戶化、可擴(kuò)展的架構(gòu)。

采用云計(jì)算技術(shù)來(lái)構(gòu)建醫(yī)療信息共享平臺(tái)的集中建設(shè)模式，將醫(yī)療機(jī)構(gòu)進(jìn)行全面的系統(tǒng)整合，從而形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的醫(yī)療信息共享平臺(tái)，能夠提高醫(yī)療信息的共享能力和醫(yī)療信息服務(wù)平臺(tái)的服務(wù)能力，實(shí)現(xiàn)更完善的醫(yī)療服務(wù)，與傳統(tǒng)分散獨(dú)立的建設(shè)模式相比有很大的優(yōu)越性。具體來(lái)說，對(duì)于不同的醫(yī)療工作者來(lái)說，通過利用云計(jì)算提供的服務(wù)，可以快捷地獲得病人的個(gè)人信息；通過使用云計(jì)算，醫(yī)療機(jī)構(gòu)在硬件和軟件上的投資可以得到更有效的應(yīng)用；同時(shí)，由于資源的有效合理應(yīng)用，醫(yī)院的收益率也就會(huì)大幅度提高。通過整合多方面醫(yī)療IT資源的云，醫(yī)療機(jī)構(gòu)減低了運(yùn)營(yíng)成本，提高了獨(dú)立資源的重復(fù)利用率。

3 基于云計(jì)算的框架設(shè)計(jì)

針對(duì)我國(guó)醫(yī)院信息化發(fā)展不均衡以及醫(yī)療機(jī)構(gòu)各部門的軟硬件、網(wǎng)絡(luò)帶寬等諸多因素的差異導(dǎo)致醫(yī)院信息系統(tǒng)（HIS）種類多樣、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、信息共享困難等現(xiàn)狀和存在的問題，通過深入分析目前醫(yī)院信息系統(tǒng)的構(gòu)建情況和云計(jì)算技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提出了一種基于云計(jì)算的智能醫(yī)院系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)，目標(biāo)是以專科醫(yī)院為中心建立云數(shù)據(jù)資源池，將醫(yī)院各部門、醫(yī)學(xué)科研、醫(yī)保和社保中心、保險(xiǎn)公司、醫(yī)療保健機(jī)構(gòu)、個(gè)人等與醫(yī)療衛(wèi)生相關(guān)的用戶所擁有的資源進(jìn)行統(tǒng)一封裝，集中存放醫(yī)院各門診中個(gè)人的健康數(shù)據(jù)、臨床醫(yī)療檔案等醫(yī)療數(shù)據(jù)資源，再將資源池中的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、分類整合、匯總分析后，通過?？漆t(yī)療云服務(wù)系統(tǒng)建立全民健康檔案，共享給衛(wèi)生監(jiān)督部門、個(gè)人用戶等各個(gè)需求方，最終形成一個(gè)可共享、互通互用的體系結(jié)構(gòu)。

本研究框架體系結(jié)構(gòu)基于云計(jì)算的三大服務(wù)模式，主要包括三個(gè)服務(wù)模塊：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)、平臺(tái)即服務(wù)、軟件即服務(wù)（圖1）。云計(jì)算的信息技術(shù)即服務(wù)的思想，可以讓服務(wù)對(duì)象獲得更加專業(yè)、更加符合專科醫(yī)院信息服務(wù)系統(tǒng)發(fā)展的IT解決方案，同時(shí)，根據(jù)醫(yī)療衛(wèi)生需求和云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，持續(xù)地對(duì)提供的軟件服務(wù)進(jìn)行架構(gòu)與維護(hù)，保持云計(jì)算服務(wù)的先進(jìn)性。因此，將云計(jì)算服務(wù)技術(shù)應(yīng)用于專科醫(yī)院信息資源共享體系的構(gòu)建之中，具有較好的應(yīng)用價(jià)值和較強(qiáng)的可行性，并提升專科醫(yī)院智能化服務(wù)能力。

在?？浦悄茚t(yī)療云平臺(tái)上，患者可以實(shí)時(shí)查詢就診記錄和復(fù)診提醒，同時(shí)還可以在線咨詢治療和保健方案，減少了到醫(yī)院咨詢?yōu)橹鞯牟∪?，使醫(yī)院的有限資源得到更大的利用，同時(shí)節(jié)省了就診支出。醫(yī)師可以隨時(shí)獲取病人在專科醫(yī)院內(nèi)的就診材料、既往病史、各種影像檢驗(yàn)資料，避免信息缺失等導(dǎo)致的重復(fù)檢查，提高了醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備和資源的使用效率，降低了病人的看病成本，同時(shí)提高了就診效率。衛(wèi)生行政管理部門人員通過該平臺(tái)可以全面掌握藥品流轉(zhuǎn)過程以及人群的健康情況，從而做好藥品監(jiān)管和疾病預(yù)防控制工作，同時(shí)實(shí)時(shí)掌握醫(yī)院的醫(yī)療衛(wèi)生資源的利用情況，實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理和決策。

4 結(jié)論

隨著醫(yī)療改革的不斷深入和數(shù)字醫(yī)院建設(shè)的推進(jìn)，醫(yī)院智能系統(tǒng)建設(shè)迫在眉睫，著眼于目前醫(yī)院信息管理的瓶頸，提出了基于云計(jì)算的智能化解決方案，設(shè)計(jì)了智能系統(tǒng)的框架體系，借助云平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)解決醫(yī)院信息系統(tǒng)中的信息孤島問題，從而提高信息化硬件設(shè)備的利用率，降低成本，實(shí)現(xiàn)資源充分共享。該框架體系可以有效的指導(dǎo)醫(yī)院智能系統(tǒng)的研發(fā)，實(shí)現(xiàn)醫(yī)院信息的一體化管理、信息共享與服務(wù)。今后，將繼續(xù)研究如何在云環(huán)境中提供粒度更細(xì)、更完整的醫(yī)療數(shù)據(jù)服務(wù)以及確保患者數(shù)據(jù)安全性和隱私保密性。

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作者單位

山東省青島市第六人民醫(yī)院統(tǒng)計(jì)信息科 山東省青島市 266033