現(xiàn)代醫(yī)院私有云構(gòu)建路徑與效果評價(jià)

摘要：該文研究了現(xiàn)代醫(yī)院構(gòu)建私有云平臺的途徑及其效果。通過分析醫(yī)院信息化建設(shè)現(xiàn)狀和私有云的優(yōu)勢，提出了基于私有云的醫(yī)院信息化建設(shè)方案，并構(gòu)建了涵蓋技術(shù)效能、業(yè)務(wù)影響和經(jīng)濟(jì)效益的多維度評價(jià)體系。文章以某三級醫(yī)院為例，分析了私有云平臺的實(shí)施效果。結(jié)果表明，私有云平臺能夠有效提升醫(yī)院信息化水平，提高數(shù)據(jù)安全性和運(yùn)營效率。

主題詞：當(dāng)代醫(yī)療機(jī)構(gòu)；私有云；信息安全保障；成效評估

中圖分類號：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2024）34-0092-03開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

1現(xiàn)代醫(yī)院私有云構(gòu)建背景與意義

1.1現(xiàn)代醫(yī)院私有云構(gòu)建背景

伴隨著醫(yī)療行業(yè)的迅猛進(jìn)步，醫(yī)院信息化建設(shè)已成為提高醫(yī)療服務(wù)水平、實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理的關(guān)鍵途徑[1]。然而，傳統(tǒng)的醫(yī)院信息架構(gòu)在數(shù)據(jù)處理能力、資源利用效率及系統(tǒng)擴(kuò)展性等方面顯現(xiàn)出不足，難以應(yīng)對現(xiàn)代醫(yī)療服務(wù)需求的增長，特別是在信息安全和個(gè)人隱私保護(hù)方面面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，因?yàn)獒t(yī)療數(shù)據(jù)往往包含敏感的個(gè)人信息，存在泄露和不當(dāng)使用的風(fēng)險(xiǎn)。在此背景下，云計(jì)算技術(shù)憑借其高效、靈活且易于擴(kuò)展的優(yōu)勢[2]，在醫(yī)療領(lǐng)域得到了日益廣泛的應(yīng)用。

1.2現(xiàn)代醫(yī)院私有云構(gòu)建的意義

作為一種專為特定機(jī)構(gòu)定制的云計(jì)算服務(wù)，私有云在增強(qiáng)數(shù)據(jù)安全性[3]和隱私保護(hù)、優(yōu)化資源配置以及提高運(yùn)營效率方面表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢。對于醫(yī)療行業(yè)而言，私有云為醫(yī)院提供了一個(gè)極其安全的數(shù)據(jù)存儲解決方案。通過采用高級加密技術(shù)和嚴(yán)格的訪問控制措施，它能夠有效防止患者個(gè)人信息及醫(yī)療記錄等敏感資料被非法訪問或修改，從而確保了這些信息的安全與完整。此外，在資源管理上，私有云也展現(xiàn)出其獨(dú)特價(jià)值。與傳統(tǒng)醫(yī)院信息系統(tǒng)中常見的資源分配不均衡和使用效率低下的問題相比，私有云可以通過集中管理和動(dòng)態(tài)調(diào)度來更合理地配置計(jì)算能力和存儲空間，依據(jù)不同部門的具體需求靈活調(diào)整資源分布，這樣不僅提升了資源利用率，還有利于減輕醫(yī)院的整體運(yùn)行成本。同時(shí)，私有云還促進(jìn)了醫(yī)院工作效率的提升。借助于私有云平臺的支持，醫(yī)院可以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程的數(shù)字化轉(zhuǎn)型及自動(dòng)化處理，減少不必要的手動(dòng)操作步驟，進(jìn)而加快工作進(jìn)度。最后，私有云還支持對收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行即時(shí)分析和深入挖掘，為管理層制定更加科學(xué)合理的決策提供有力支撐，有助于全面提升醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量和機(jī)構(gòu)運(yùn)作效能。

2現(xiàn)代醫(yī)院私有云構(gòu)建的關(guān)鍵技術(shù)

2.1云計(jì)算基礎(chǔ)技術(shù)

在構(gòu)建現(xiàn)代醫(yī)院私有云的過程中，虛擬化、分布式存儲以及容器化[4]等技術(shù)扮演了核心角色，它們共同構(gòu)成了支撐此類云計(jì)算平臺的關(guān)鍵技術(shù)框架。

首先，云計(jì)算的基礎(chǔ)技術(shù)如虛擬化，通過對物理硬件資源進(jìn)行抽象和隔離處理[5]，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算資源的靈活且高效分配與利用，顯著提升了醫(yī)院信息系統(tǒng)的可擴(kuò)展性及容錯(cuò)能力，并有效降低了硬件投入成本及其后續(xù)維護(hù)工作的復(fù)雜程度。其次，分布式存儲技術(shù)通過將信息分布至若干獨(dú)立節(jié)點(diǎn)上存儲[6]，克服了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲方案在擴(kuò)展性、效能及穩(wěn)定性方面的不足，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)的可用性和災(zāi)難恢復(fù)能力，進(jìn)一步保障了醫(yī)療數(shù)據(jù)的安全與完整無缺。最后，容器化技術(shù)利用輕量級虛擬化手段，為應(yīng)用軟件創(chuàng)造了一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)行空間，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用程序的迅速部署、有效管理和靈活擴(kuò)展能力，使醫(yī)療機(jī)構(gòu)能夠更加及時(shí)地適應(yīng)業(yè)務(wù)需求變化，進(jìn)而提升醫(yī)療服務(wù)水平及效率。

2.2私有云平臺的選型策略

隨著醫(yī)療機(jī)構(gòu)信息化進(jìn)程的加速，私有云平臺的選擇及其部署策略顯得尤為重要。此類平臺對于確保數(shù)據(jù)的安全存儲與高效處理具有至關(guān)重要的作用，是醫(yī)院各項(xiàng)業(yè)務(wù)流程順利運(yùn)行的基石。在甄選適宜的私有云解決方案時(shí)，醫(yī)療機(jī)構(gòu)需深入剖析開源與專有（閉源）方案的優(yōu)劣，制定符合自身需求的選型策略。

2.2.1開源平臺：靈活性與定制化的雙刃劍

開源平臺，如OpenStack、Kubernetes（K8s）、Prox?moxVE和CloudStack，憑借高度的靈活性和廣泛的社區(qū)支持，成為醫(yī)療機(jī)構(gòu)定制專屬解決方案的理想選擇。OpenStack作為一款領(lǐng)先的開源云基礎(chǔ)設(shè)施管理軟件，提供了全面的核心功能，包括計(jì)算資源分配、數(shù)據(jù)存儲、無服務(wù)器架構(gòu)支持及容器化應(yīng)用部署，其系統(tǒng)架構(gòu)雖復(fù)雜，但支持整合多種虛擬機(jī)技術(shù)和分布式文件系統(tǒng)，賦予用戶極高的自由度。Kubernetes則以自動(dòng)化部署、擴(kuò)展和管理容器化應(yīng)用程序見長，同時(shí)具備工作負(fù)載的本地集群與云端無縫遷移能力，為醫(yī)療行業(yè)構(gòu)建自主可控的私有云IT基礎(chǔ)架構(gòu)提供了新途徑。然而，開源平臺也面臨技術(shù)門檻高和社區(qū)支持不確定性等挑戰(zhàn)。

2.2.2閉源平臺：穩(wěn)定性與依賴性的權(quán)衡

閉源平臺，如VMware、MicrosoftAzureStack和OracleCloudInfrastructure，以其卓越的服務(wù)性能和技術(shù)支持著稱。這些商業(yè)化產(chǎn)品歷經(jīng)長期實(shí)踐與優(yōu)化，展現(xiàn)出高度的穩(wěn)定性和可靠性，尤其適用于數(shù)據(jù)安全要求嚴(yán)苛的醫(yī)療場景。VMware的vSphere結(jié)合SAN商用存儲設(shè)備，構(gòu)建了強(qiáng)大的技術(shù)支持與服務(wù)保障體系。然而，閉源平臺存在自主可控性受限和過度依賴特定供應(yīng)商的風(fēng)險(xiǎn)，且關(guān)鍵技術(shù)多被海外企業(yè)掌握，這在一定程度上限制了其在國內(nèi)醫(yī)療機(jī)構(gòu)的廣泛應(yīng)用。

3現(xiàn)代醫(yī)院私有云構(gòu)建的實(shí)施路徑

3.1需求分析與規(guī)劃

在構(gòu)建現(xiàn)代醫(yī)院私有云的過程中，首先需要進(jìn)行詳盡的需求分析與規(guī)劃[7]。這一階段的主要任務(wù)是全面梳理醫(yī)院的業(yè)務(wù)需求[8]，確保對當(dāng)前醫(yī)療信息化狀況及未來發(fā)展方向有著清晰的理解。通過細(xì)致的需求調(diào)研，可以明確私有云建設(shè)的具體目標(biāo)，比如支持醫(yī)院日常運(yùn)營、提高醫(yī)療服務(wù)水平以及確保數(shù)據(jù)安全等。基于這些理解，并結(jié)合醫(yī)院的實(shí)際條件，制定出一套切實(shí)可行的私有云建設(shè)方案，涵蓋基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計(jì)、云計(jì)算資源分配以及完善的安全保護(hù)措施等內(nèi)容。這樣的前期準(zhǔn)備對于后續(xù)私有云的成功部署至關(guān)重要，它為實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定的醫(yī)療服務(wù)提供了堅(jiān)實(shí)保障。

以一家三級醫(yī)院為例，在追求信息系統(tǒng)達(dá)到《互聯(lián)互通四級甲級》標(biāo)準(zhǔn)和電子病歷系統(tǒng)升級至五級的目標(biāo)時(shí)[9]，提出了詳細(xì)的規(guī)劃：考慮到患者信息的高度敏感性，決定采用私有云模式來構(gòu)建數(shù)據(jù)中心；通過采購新的設(shè)備并重新利用現(xiàn)有16臺服務(wù)器建立了一個(gè)虛擬化池；此外還設(shè)置了容量達(dá)120TB的數(shù)據(jù)存儲區(qū)域，其中包含了FC（光纖通道）和萬兆以太網(wǎng)接入技術(shù)。其中，40TB被配置成全閃存陣列作為主要存儲介質(zhì)，專門為那些需要高性能I/O操作的企業(yè)級Oracle數(shù)據(jù)庫、SQLServer數(shù)據(jù)庫以及其他要求高可靠性的集群應(yīng)用服務(wù)；剩余80TB則采用混合閃存技術(shù)，主要用于輕量級應(yīng)用程序及醫(yī)學(xué)影像資料的存儲與調(diào)用。同時(shí)，還安裝了VSC插件以優(yōu)化VMwarevSphere環(huán)境下服務(wù)器虛擬化的使用體驗(yàn)（如圖1所示）。這套設(shè)計(jì)方案旨在構(gòu)建一個(gè)具備高度彈性的虛擬化環(huán)境，能夠滿足未來五年內(nèi)不斷增長的業(yè)務(wù)需求。

3.2基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

在現(xiàn)代醫(yī)院建設(shè)私有云的過程中，基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃與搭建顯得尤為關(guān)鍵[10]。這一過程涵蓋了對硬件資源的選擇與配置，強(qiáng)調(diào)了對高可靠性、穩(wěn)定性和高性能服務(wù)器、存儲設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的需求；此外，還需打造一個(gè)既快速又安全且穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，確保私有云內(nèi)部各項(xiàng)服務(wù)之間能夠流暢地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，并保證私有云與外界網(wǎng)絡(luò)的安全連接，從而支持醫(yī)院業(yè)務(wù)活動(dòng)的不間斷運(yùn)作。同時(shí)，考慮到未來可能面臨的業(yè)務(wù)擴(kuò)展需求，該系統(tǒng)還應(yīng)具備良好的可擴(kuò)展性。實(shí)踐中，醫(yī)療機(jī)構(gòu)需依據(jù)自身的具體需求和現(xiàn)有條件，制定出合理的硬件資源配置計(jì)劃以及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)。通過實(shí)施諸如網(wǎng)絡(luò)分區(qū)、權(quán)限管理等措施，可以進(jìn)一步增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性，有效保護(hù)醫(yī)療信息的安全與隱私。

3.3平臺部署與優(yōu)化

在現(xiàn)代醫(yī)療機(jī)構(gòu)構(gòu)建私有云時(shí)，平臺的部署與優(yōu)化階段非常重要。首先，在安裝和配置過程中，必須嚴(yán)格按照軟件供應(yīng)商提供的指南執(zhí)行，以保證每個(gè)步驟都能精確無誤地完成。當(dāng)平臺搭建完畢后，則進(jìn)行性能調(diào)優(yōu)，這是確保私有云能夠高效運(yùn)作不可或缺的一環(huán)。性能調(diào)優(yōu)涉及對整個(gè)系統(tǒng)表現(xiàn)的綜合考量，涵蓋CPU使用率、內(nèi)存消耗量、磁盤輸入輸出效率以及網(wǎng)絡(luò)流量等多個(gè)維度。通過對系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行微調(diào)及合理設(shè)置，可以實(shí)現(xiàn)資源更有效地分配，進(jìn)而增強(qiáng)系統(tǒng)的響應(yīng)速度和處理能力。此外，采用緩存機(jī)制、實(shí)施負(fù)載均衡策略以及加強(qiáng)并發(fā)控制等措施，也能夠顯著提升私有云的整體效能。

4現(xiàn)代醫(yī)院私有云構(gòu)建的效果評價(jià)

4.1評價(jià)指標(biāo)體系建立

在建設(shè)現(xiàn)代醫(yī)院私有云的過程中，開展全面且科學(xué)的效果評估顯得尤為重要[11]。為保證評價(jià)結(jié)果的公正與精確，構(gòu)建一個(gè)綜合性的評估指標(biāo)框架是必不可少的。此框架應(yīng)包括但不限于技術(shù)性能、業(yè)務(wù)流程效率及經(jīng)濟(jì)效益等多個(gè)層面的考量。

在評估技術(shù)性能時(shí)，重點(diǎn)觀察私有云平臺的總體表現(xiàn)，包括系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、可擴(kuò)展性和安全性等方面。例如，系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行時(shí)間長度和故障恢復(fù)速度可以作為衡量穩(wěn)定性的指標(biāo)；而系統(tǒng)能支持的最大并發(fā)用戶數(shù)和數(shù)據(jù)處理能力則反映了其可擴(kuò)展性。這些技術(shù)指標(biāo)直觀地展示了私有云平臺在技術(shù)支持方面的實(shí)力和缺陷。

業(yè)務(wù)指標(biāo)主要關(guān)注私有云平臺在支持醫(yī)院日常運(yùn)作方面的能力。這涵蓋了該平臺能否有效地滿足諸如臨床信息系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)等關(guān)鍵業(yè)務(wù)需求，保證其穩(wěn)定運(yùn)行；以及是否能夠通過促進(jìn)數(shù)據(jù)共享與團(tuán)隊(duì)協(xié)作來增強(qiáng)醫(yī)療服務(wù)的效率及品質(zhì)。對于業(yè)務(wù)指標(biāo)的評估，應(yīng)當(dāng)基于醫(yī)院的實(shí)際業(yè)務(wù)場景及其特定要求來進(jìn)行，以此確保評價(jià)結(jié)果既具有針對性又能實(shí)際應(yīng)用。

從經(jīng)濟(jì)效益的角度考量，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)用于分析私有云建設(shè)的成本與收益。此過程涉及評估私有云平臺的投資回報(bào)率及其在運(yùn)營成本節(jié)約上的表現(xiàn)。通過比較傳統(tǒng)IT架構(gòu)與私有云解決方案之間在硬件購置、維護(hù)費(fèi)用以及能源使用效率上的區(qū)別，可以量化出采用私有云技術(shù)帶來的財(cái)務(wù)優(yōu)勢。此外，還應(yīng)當(dāng)考慮到私有云對于促進(jìn)醫(yī)療機(jī)構(gòu)服務(wù)創(chuàng)新及長期發(fā)展所具有的潛在貢獻(xiàn)，以此來全面展現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

4.2實(shí)施效果分析

以某三級醫(yī)院為例，引入私有云架構(gòu)后，其日常運(yùn)作顯著改善，尤其在數(shù)據(jù)存儲與管理領(lǐng)域。該技術(shù)方案提升了數(shù)據(jù)安全性和處理效率，信息訪問速度明顯加快，數(shù)據(jù)完整性和防護(hù)得到加強(qiáng)。這些改進(jìn)優(yōu)化了醫(yī)療服務(wù)流程，使病歷檔案和醫(yī)學(xué)影像等資料的查詢和維護(hù)更高效便捷。

其次，私有云技術(shù)顯著提升了醫(yī)療機(jī)構(gòu)的運(yùn)營效率，特別在業(yè)務(wù)流程優(yōu)化方面。通過私有云計(jì)算平臺，醫(yī)院能夠靈活管理資源分配，快速響應(yīng)服務(wù)需求變化并進(jìn)行流程改進(jìn)。例如，在就診高峰期，利用私有云的彈性計(jì)算能力迅速增加服務(wù)容量應(yīng)對患者激增。此外，私有云賦予醫(yī)療單位強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理與分析功能，使其基于海量信息進(jìn)行深入洞察，并作出及時(shí)有效的戰(zhàn)略調(diào)整。

構(gòu)建私有云顯著促進(jìn)了醫(yī)院信息技術(shù)水平的提升。借助私有云平臺，醫(yī)療機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了高效的數(shù)據(jù)共享與跨部門協(xié)作，提高了服務(wù)效率和質(zhì)量。此外，該技術(shù)架構(gòu)為遠(yuǎn)程診療和移動(dòng)健康服務(wù)等新型醫(yī)療模式的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

5結(jié)束語

現(xiàn)代醫(yī)院私有云構(gòu)建對于提升醫(yī)療服務(wù)水平、保障數(shù)據(jù)安全具有重要意義。通過采用虛擬化、分布式存儲等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了資源高效利用與數(shù)據(jù)安全存儲。未來，應(yīng)進(jìn)一步探索私有云與AI、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的深度融合，以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)醫(yī)療服務(wù)模式變革，促進(jìn)醫(yī)療行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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