◆史森中 曾 凡 黄 昊 刘 洋 姬晓波

云计算在医疗信息建设中的应用分析

◆史森中 曾 凡 黄 昊 刘 洋 姬晓波*

文章对云计算的概念及优势进行了简要概述，分析了我国医疗信息化建设中存在的问题与不足，并就云计算在医院信息化建设中的应用、存在问题及解决方法进行了探讨。

信息化；云计算

First_author′s addressResearchⅠnstitute of Field Surgery,Daping Hospital,Third Military Medical University, Chongqing,400042,China

随着国内外医疗信息化研究的不断深入,特别是云计算等新技术在医疗信息化进程中的应用,为建设标准化、智能化、高性价比及资源可持续利用的医疗信息化系统带来了新的契机。

1 云计算的优势

云计算是网格计算、分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物［1］。旨在通过网络把多个成本相对较低的计算机实体整合成一个云计算服务平台,为各类用户提供安全、快速、便捷的数据存储和网络计算等特点服务。

1.1 成本低廉

云计算以虚拟化和并行技术为基础,在构建过程中使用标准化硬件配置取代大规模的ⅠT系统设备,并提供动态统一的资源分配机制、弹性扩展机制及高效的冗余机制,极大降低了建设扩展成本。而处于区域中的用户也不必再增添硬件设施和增加管理成本,即可获得高效而费用低廉的数据信息服务。

1.2 性能优异

云计算以互联网为平台,集结了大量的电子设备软硬件资源和应用服务进行协同工作。其利用高可靠性和高性能的ⅠT系统处理和存储信息,可实现资源配置的动态化、池化、透明化以及用户需求的自动化、服务覆盖化。

1.3 资源共享

云计算使用通用的硬件、软件基础设施,这就使其可以根据系统需要对虚拟化的信息进行动态分配,以建立跨系统和跨边界的共享资源池,极大提高了ⅠT系统的资源利用率。

1.4 安全性

云计算建立的专业数据中心可协助用户管理和保存数据。这就避免了由于个人电脑或服务器损坏、被盗、病毒入侵等原因造成的数据丢失及泄露问题［2］。此外,本地设备出现故障时,用户只需要更换电脑就可以继续工作和使用服务资源,保障了用户工作的安全性。

总体来说,云计算具有提升资源利用率、减少建设投资成本和降低管理费用等优势,这对于医疗卫生信息化建设具有重要意义。

2 我国医疗信息化建设中存在的问题

2.1 医疗信息系统应用范围有限

在医院信息化建设进程中,许多医院虽然已经用上了信息系统,但应用范围普遍有限,特别是基层医院仅应用于门诊、住院收费等方面。有些基层医院虽应用了门诊医生工作站、住院医生工作站,却仅限于下医嘱、开处方,尚不能实现检验结果、检测报告及影像检查结果的实时查询,信息系统远未得到广泛利用。如综合数据分析系统、决策辅助系统、影像归档和通信系统、检验信息管理系统、CⅠS (医院识别系统）、电子病案等还未得到广泛应用。

2.2 不能深层次挖掘与分析医疗数据

有的医院虽然已经应用了医学统计、医疗信息查询等系统,但无法进行数据挖掘等。只有对信息进行深度挖掘,才能为医院管理乃至临床决策提供有效的服务保障。

2.3 医疗信息资源存储瓶颈

随着医院业务的持续扩展,医学影像存储将达到TB(万亿字节）级数据容量,这便需要进行大量的数据存储和数据查询,限制了PACS等业务的可持续性发展。同时随着影像数据的不断增加,将导致早期配置的硬件资源存储能力不足。往往只能通过更换硬件来满足不断增长的业务需求,导致硬件资源的浪费以及扩容成本的增加。

2.4 患者医疗信息无法实现跨区域共享与整合

当前,“看病难,看病贵”已经成为制约医疗行业发展的一大难题,其中一个重要因素就是医疗机构之间、区域之间没有实现病历共享共存,导致患者转诊、转院后的医疗机构无法确定病人准确的病情、过敏史等,需要重新进行全面检查,增加了患者经济负担,医疗机构也不能及时准确地对患者进行诊治。

3 云计算在医疗信息化建设中的应用

云计算可实现“以病人为中心”的智能数据共享、存储、应用、分析和挖掘。通过云计算提供的各类信息服务,医疗机构可以较好地解决目前制约医疗行业发展的诸多问题。

3.1 数据存储服务

3.1.1 医疗数据存储 通过云计算可以为医疗机构建设性能优异的医疗数据中心。首先,可极大降低医院管理成本。随着医疗设备的更新、患者的增长,HⅠS系统存储成本将越来越大,而云计算的高扩展性,可以提供近似无限的存储空间。其次,云计算可提供数据的安全管理,杜绝数据丢失、被盗等问题发生。此外,云计算具有资源共享功能。可以协助大型医疗机构与基层医疗机构、社区医疗机构的相互配合,使患者获得更完整的医疗服务。通过云计算建设医疗机构的数据中心,无需增加设施,可以根据医疗机构的个性化需求,直接将配置写入设备,只要用户有安全软件即可使用。

3.1.2 医学影像信息存储 对于医学海量资料的存储,特别是医学影像资料,传统的存储方式已无法满足用户的访问量。通过集群、分布式等方式,云计算将其覆盖范围内各类不同存储资源协调分工,实现由存储设备向存储服务的转变。医院可通过低价租用服务的方式实现数据存储和备份,以及医学影像检查报告的查询。

3.2 网络应用服务

3.2.1 医护实时在线保障 目前多数医院均建有在线呼叫系统、电话导诊系统。然而,这些系统往往存在问题。如呼叫系统,通常只有护士站才可接收呼叫信号,极易导致响应不及时而发生医疗意外。而云计算具有强大的虚拟化管理功能,具有高度可扩展性、灵活性以及对资源的可控性,通过软件即可完成资源统一分配和管理、用户身份管理和安全、网络服务、运行环境的监视及对外设备的远程操作等。如云计算SAAS(软件即服务）模式,就可以搭建起护士与病患之间直接视频和对话的联络系统,还可以建设远程导诊和探视系统,可极大地改善在线服务质量。

3.2.2 医疗数据互通 现有的医院信息化建设已经实现系统及局域网络化全院应用,但在不同的医疗卫生机构之间,数据互通性方面存在问题。云计算在医院信息化中的应用具有以下特点,基于Web服务器的云计算架构可以为医疗研究者和工作者提供整合平台,提供处理密集型医疗研究的相关应用［3］。

3.3 计算分析服务

3.3.1 疾病深度分析 随着社会的发展,新型疾病不断增多,疑难疾病及不治之症也呈现增长趋势。而医疗性研究的基础均建立在大量病例资料、研究样本、实验数据的汇总分析之上。传统的计算机系统只能进行医疗数据的简单收集和整理。而云计算分析服务可根据医生的要求对设定的医疗数据和信息进行深度分析,极大地提高了医生临床研究的效率和成效。

3.3.2 数据挖掘与决策分析 云计算可以提供数据挖掘与决策分析服务。通过对医疗数据的统计分析［4］,可以开发出各种需求报告,从而应用到医疗管理工作及疾病控制工作中,包括居民健康统计报告,以及按区域、病种、年龄、职业等多维度获得各类数据分析报告。这对医疗信息化如何满足医疗质量管理工作提供了很好的借鉴。

3.4 资源共享服务

3.4.1 电子病历的信息共享通过云计算完成电子病历病程记录及各类检查记录的存储及共享,可以实现跨医疗机构甚至跨区域间的病历互查、调阅。有效解决患者转院、转诊过程中医生无法及时掌握患者病情导致延误治疗的情况。另外,电子病历经过云计算运营商统一开发与调试,保证了各医疗机构均使用统一的电子病历软件,大大降低了信息建设费用及信息建设投资风险,有利于提升不同区域内医疗机构整体医疗水平。

3.4.2 医疗资源共享 基层医疗机构在信息系统建设过程中,无论是成本投入还是规模扩展都不同程度的受到限制［5］。医疗机构只需要对软硬件进行租赁即可。这样将大大降低信息系统建设成本,也为信息系统扩展、维护等提供了有效保障。目前,我国大力推动以省、市、县三级平台构建的区域医疗信息化建设,并与农村卫生室进行关联。在这一建设过程中,云计算系统可以搭建多机构互联的整体计算、存储、网络子系统,提供统一的资源分配和管理,从而形成区域内的医疗资源信息共享机制。

4 还需解决的问题

虽然云计算在医疗信息化建设中具有良好地发展和应用价值,但其应用率还比较低。其中一个重要因素就是患者的病历隐私及医疗机构的医疗数据隐私问题。通过云计算技术,医疗数据将由专业机构管理并保存,提供了可靠的容灾保障,因此不必担心病毒入侵和资料数据丢失的问题。要指出的是,如果医疗数据、患者医疗信息一旦通过云计算实现第三方托管,那么数据将不再由医疗机构存储。

4.1 设计基于角色的访问机制

在云计算医疗信息化应用的过程中,将有许多工作人员有机会获得患者的病历记录。那么必须设定相应的访问权限,如采取不同的ⅠD号、身份证号码、指纹识别等措施来实现隐私的保障。还可以将不同类型的人员进行分类分组,每类人员只能获取相应的信息。如患者和医生将能够访问整个病历记录,而云计算运营商的技术人员只能访问系统运行的信息。这种基于角色的分类,可以很好地保护患者隐私及医疗机构隐私。

4.2 采取相应的防范措施

云计算供应商必须充分做好防范措施,以便在面对外部攻击时进行有效阻止及防护,如采用数字签名、高级密码、安全防火墙等。另外,云计算运营商还应对云计算服务进行相应的监控,对每次访问及每次医疗记录的改变必须能够提供相应的监控日志。

4.3 选择信誉良好的云计算运营商

医疗机构在将自己的数据迁移到云计算运营商的过程中,必须提前做好对云计算运营商的考察。目前云计算领域比较著名运营商有微软、亚马逊、google等［6］。包括考察云计算运营商是否具备专业的第三方认证,是否有具备雄厚的经济实力及技术实力,是否具备专业的系统升级扩展计划,数据备份策略是否完善等。

4.4 完善相应的法律法规

目前,云计算在我国医疗行业已经获得了充分支持和肯定,那么就必须针对医疗机构数据隐私及患者病历隐私健全相应的法律法规。可参考美国HⅠPAA(HealthⅠnsurance Portability and Accountability Act）法案［7］,其中包含了医疗机构如何保护患者信息和隐私等内容。这样医疗机构的隐私及患者隐私也将得到保障,云计算在医疗信息建设中的作用也能更快更好地发展起来。

无论是作为新技术,还是作为新业务形式,云计算为当前医疗信息系统发展提供了新契机。任何新事物的普及过程都不会一帆风顺,都会遇到一些困难与曲折。但只要是对医疗信息化发展有益、对患者有益,我们就应排除万难去实现,最终提升医疗信息化程度及医疗服务质量,提高医疗行业整体水平。

［1］ 王艳军,郝慧琴,董海原,等.区域医疗信息化中“区域”概念的解读［J］.中国数字医学,2011,12(6）：54-55.

［2］ 雷万云.云计算技术平台及应用案例［M］.北京：清华大学出版社,2011：59-102.

［3］ 杨 洋.云计算的现状及发展趋势［J］.电脑开发与应用,2012,25(2）：61.

［4］ 董建成,杨 剑,蒋天民,等.基于云计算的电子健康档案系统建设理念与实践［J］.中国数字医学,2011,6(8）：43-45.

［5］ 彭小斌,张文峰,林根深.提高医院信息化建设质量的方法和思路［J］.中国卫生质量管理,2013,20(2）：64-66.

［6］ 李包罗,李皆欢.中国区域医疗卫生信息化和云计算［J］.中国数字医学,2011, 6(5）：19-23.

［7］ 安向群.云计算在电子病案中的应用初探［J］.中国病案,2012,13(3）：41.

修回日期:2014-04-02

责任编辑:姚 涛

Application of Cloud Com puting in M edical Inform atization Construction

SH I Senzhong,ZENG Fan,HUANG >Hao,et al.

The paper briefly outlined the conceptand advantages of cloud computing,analyzed the problems and limitations of China′smedical informatization construction,and discussed the application of cloud computing in hospital informatization construction,problems existed and countermeasures.

Ⅰnformatization；Cloud computing

2014-02-19

DOⅠ:10.13912/j.cnki.chqm.2014.21.6.02

史森中 曾 凡 黄 昊 刘 洋 姬晓波*

通讯作者:姬晓波

第三军医大学大坪医院·野战外科研究所 重庆 400042

Chinese Health Quality M anagement,2014,21（6）:06-08

姬晓波:第三军医大学大坪医院野战外科研究所信息科工程师

E-mail:ssz_2383@163.com