◆孙中海杨叔禹姚冠华孙 卫王继伟

区域云计算医疗信息服务平台建设:以厦门市健康医疗云实践为例*

◆孙中海1杨叔禹2姚冠华2孙 卫2王继伟3*

如何利用云计算技术提升医疗卫生信息化服务质量需要不断探索。文章以健康医疗云建设为研究背景，以厦门市健康医疗云为例，阐述了健康医疗云的建设目标以及在实践过程中遇见的问题，并对这些问题进行了探讨。

医疗卫生；云计算；信息服务平台

First_author′s addressCenter HealthⅠnformation in Xiamen City,Xiamen,Fujian,361003,China

随着计算机软硬件技术和互联网技术的飞速发展以及医改的不断推进,人们对区域医疗卫生信息化服务的要求越来越高。健康医疗信息化的服务对象希望能够快速便捷地接入网络服务,以便获取所需数据；希望数据的建立和存储能够实现充分共享,以便操作更加容易、方便；希望使用的数据能够得到安全性保障。这一系列需求就促成了云计算在健康医疗领域的应用［1］。

1 健康医疗云建设的背景及目标

分析多年来对区域医疗信息化的实践与探索［2］,以及全国各地推进区域卫生信息化的现状,不难发现,整体区域卫生信息化取得了较大的突破,基本实现了医疗信息的互联互通以及初步的信息共享。但仍有很多问题需要解决,如系统复杂、标准难以落地、软硬件投入巨大、信息系统运维困难等。这些困难促使区域医疗信息化建设从技术性思考转向对建设模式的深层次思考。如果转变思路,将区域医疗信息化作为一种服务来供给,则可能为区域医疗信息化打开新的局面。而基于云计算的区域医疗信息服务平台(健康医疗云）是当前较为适宜的解决方案。

健康医疗云就是充分利用云计算并行的、分布式的特征,将计算资源虚拟化,根据健康医疗信息服务提供者与用户事先商定好的服务协议,提供动态服务。由于医疗卫生的特殊性,一般健康医疗信息服务提供者都将其作为一种私有云来建设,通过区域网或者专用的广域网为用户提供服务。健康医疗云中的资源在用户看来是可以无限扩展的,并且可以在被授权前提下随时获取、按需使用、动态扩展、按使用付费。健康医疗信息服务提供者只需将其作为一种服务提供给服务对象,取用方便,费用低廉［3］。

2 厦门市健康医疗云建设实践

目前,国内很多城市都在尝试将云计算应用于医疗卫生行业,但大多都是硬件资源的集中存放,还没有实现大面积信息资源的虚拟化［4］。厦门市目前正在大力推进健康医疗云建设,依托中国电信技术优势,建立了统一的资源池,实现了部分医疗机构信息系统和区域卫生信息平台的迁移,并正常运行。

2.1 平台架构

健康医疗云平台按照《福建省医院信息系统安全等级保护实施方案》中的三级等保要求建设。各医疗机构使用专有云,区域信息系统及公共卫生信息系统使用共享云,公众服务落地在公有云上,并实现相对逻辑分离。同时内外网应用可实现同城容灾及异地备份能力。网络方面借用原有区域平台卫生信息专网(VPN）,按照网络流量大小的负载均衡,实现各医疗卫生机构接入应用。健康医疗云平台如图1所示。

2.2 部署策略

在Ⅰaas层,将基础设施资源(计算、存储、网络带宽等）进行虚拟化和池化管理,便于实现资源的动态分配、再分配和回收。目前,资源池主要分为计算资源池、存储资源池和网络资源池。即分别对应图1中的主机资源池、存储空间池、网络资源池等。同时也包括软件和数据等,可实现差别化的应用部署。在服务方面主要以提供计算资源、存储资源为主,在资源分配上以流程审批的方式申请,主要目的在于提高基础设施资源的使用率,降低建设和维护成本。

在PaaS层,整合云平台的医疗信息资源、通讯能力、数据分析能力等,提供医疗资源接口、通讯资源接口、数据接口,为实现微信、呼叫中心等应用提供了一个应用平台。通过提供软件开发、管理与托管运行平台,为新建系统和原有系统改造提供软件开发和测试环境,同时将现有的业务信息系统功能纳入到集中的SOA平台上,有效地复用和编排组织内部的应用服务结构。

在SaaS层,考虑到目前市场上未见成熟的云计算医疗业务应用软件,将二级以上医疗机构的业务系统采用原有应用软件迁移至区域卫生信息平台,并进行适当云化完善修改,以满足医院、公共卫生、区域平台、公众服务及健康管理等的业务需求。并提供如预约、健康信息、健康自助管理设备接入等应用服务,方便用户及时获取相关应用。基层医疗机构采用统一的B/ S/S架构模式,相关基层医疗卫机构无需开发,可基本满足业务需求［5］。

3 实施情况

(1）平台资源。厦门市健康医疗云平台(一期）资源池配置了超过1 000个vCPU、2000G内存、100T影像存储的计算资源池和存储资源池、网络资源池,建设完成了完整的云平台体系架构,包括云计算安全环境、运营监控平台。

(2）接入机构。目前已将厦门市第三医院、海沧医院、仙岳医院、口腔医院、市卫生局、急救中心、疾控中心、卫生监督所及所有基层医疗卫生机构等92个机构的业务系统迁移至区域卫生信息平台。

(3）接入的业务系统。接入的业务系统包括市民健康信息系统、妇幼保健系统、区域绩效考核系统、慢病一体化系统、重症精神病信息系统、基层医疗卫生机构业务系统、医院业务信息系统等12个业务与管理信息系统。

(4）提供的服务。除就诊预约、健康查询、自助健康监测与管理、健康保险理赔查询等服务外,还建立了健康管理公共服务平台,实现了各类健康管理终端设备的智能接入,满足了身高、体重、体温、血压、血糖、心电、腰围、血氧、肺功能、骨密度、人体脂肪测量、血脂检测仪、动脉硬化、运动(计步、距离、消耗卡路里）等14项健康管理终端指标的收集,实现了健康管理终端数据与社区卫生服务中心、医疗机构之间的及时推送,并与厦门市民健康信息系统有机融合［3］。这为社区慢病管理服务提供了丰富的基础数据来源,为第三方参与健康管理模式提供了环境。借助健康管理公共服务平台,居民可利用各种健康管理终端,将个人体检数据上传至云端。结合厦门市区域平台建立个人完整的电子健康数据库(HER）,便于健康管理机构为其提供更好的健康管理规划。

图1 厦门市健康医疗云平台架构

(5）运行情况。健康医疗云平台投入运行以来,运行稳定。通过云平台进行虚拟化和集中建设,实现了资源集约化,资源集中的成本优势较明显。包括数据中心等基础设施在内,节约了超20%的硬件投入费用,CPU使用资源节省了65%,内存使用资源节省了83%,如表1所示。由于多数业务系统未实现真正的云化,从监控情况看,除一期投入的资源除存储资源使用得较充分外,CPU及内存仍有较多资源空闲,未能达到动态资源分配。

4 讨论

4.1 云条件下业务系统的改造

一些医疗信息系统使用C/S结构,对云平台的Ⅰ/O占用较大,且对网络质量要求高,系统难以实现虚拟化,建议将现有C/S结构系统改造成B/S或B/S/S结构系统。有些系统需要使用U-KEY等设备,暂时也不能实现虚拟化管理,建议采用别的加密方式来改造。因此什么样的系统适合云平台,什么样的系统不适合云平台,需要符合什么标准才能进入云平台,不适合云平台的信息系统需要做什么样的调整,都值得商讨。

4.2 云条件下网络环境的改造

厦门市健康医疗云是以原厦门市医疗卫生专网(以卫生信息中心为节点）为基础。由于卫生信息系统外联的信息系统较多,有的机构还有下挂的子网络,而一些信息系统迁移后,使用终端未进行配置,服务端需进行ⅠP地址映射,这些都造成了整个医疗卫生专网异常复杂,配置繁琐,造成网络维护困难。因此,建议下一步对整个医疗卫生专网进行彻底改造,建成以医疗云为中心的星形网络,较大的医疗机构可采用专用裸光纤,基层医疗机构可应用虚拟专网。

4.3 建立云条件下的运维体系

由于可借鉴的经验有限,目前仅制定了简单的运维管理办法和流程,可实现云计算资源申请、变更、退订处理,障碍协调处理、仲裁,安全巡检、应急演练,维护信息发布等初级功能。事实上,类似的运维管理还很多,需要建立较完善的运维体系,才能保障平台安全有效运行。

4.4 建立更加节省的资源池

健康医疗云平台资源建成后,很多医院负责人对云平台都很感兴趣。如何让他们真正体会到节约成本、服务廉价的优势,也是我们需要探讨的问题。在推进健康医疗云的建设过程中我们发现,其实云平台搭建有很多不同的处理模式,每一种模式的建设费用都不相同。如医疗信息子系统诸多,哪些该做到应用备份,哪些只需做简单备份,都需要精细考量。另外在建设过程中如何降低建设成本也非常重要,如资源的动态分配,网络资源的动态调剂等。

4.5 建立平台运行长效机制

当前,我国云平台初期建设一般是由财政投入,如何持续运营,需要建立一套长效机制,特别是服务收费模式。公共部分的操作系统软件、数据库软件等可以统一建设,但是日益增长的计算资源、存储资源是按照存储量计费还是按照使用的CPU或内存多少来计费等,这些都需要商榷。现阶段,各医疗卫生机构只会用软硬件投入成本与云平台的投入成本进行比较。

表1 云化资源前后对比

总之,由于医疗卫生体系自身业务的复杂性,同时涉及到多方配合的原因以及客户化的定制等,健康医疗云建设需要探索和解决的问题还很多,需要业界进行深入研究。但不可否认的是,通过云计算技术实现资源的集约化,不仅可以使复杂系统简单化,而且可以大大节约建设成本和运维成本。相信健康医疗云将提供更系统、更全面的医疗健康信息,为患者提供更优质、更便捷的服务；为医生的临床决策、疗效观察、治疗随访提供更高效的途径；为政策决策者提供更详实的数据资料。

［1］ 董建成,杨 剑.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,2011.8(08）：44-46.

［2］ 孙 卫,孙中海.基于健康档案的区域卫生信息系统应用研究［J］.中国数字医学,2011,6(11）：24-26.

［3］ 孙中海,孙 卫.基于云计算的区域医疗信息化建设模式思考［J］.中国数字医学,2011,6(12）：47-50.

［4］ 岳红丽,张 侃.云计算在区域医疗信息化中的应用探索［J］.计算机与现代化2012,28(8）：145-147,151.

［5］ 王继伟,夏 挺,施雅贤,等.基于SaaS模式的军地基层卫生机构信息化实践［J］.中国数字医学,2011,6(10）：43-46.

The Construction of Regional M edical In formation Service Platform Based Cloud Com puting:Exam ple form the Health M edical Cloud in Xiamen

SUN Zhonghai,YANG Shuyu,YAO Guanhua,et al.

Along with the internet applicationmore convenient andmedical reform,the people of health informationmanagement services and refinement of the increasingly high demand.How to use cloud computing technology promoting health information service quality,we have to learn by trial and error.This article from the background of healthmedical cloud construction,elaborate the goal and the practice of healthmedical cloud construction,discuss the problem when practice.This is only for reader′s references.

Medical Health；Cloud Computing；Ⅰnformation Service Platform

王继伟:厦门大学附属成功医院信息科主任E-mail:kingwei1208@sina.com

2014-07-07

DOⅠ:10.13912/j.cnki.chqm.2014.21.6.05

国家“十二五”科技支撑计划（编号:2011BAH15B08）

孙中海1杨叔禹2姚冠华2孙 卫2王继伟3*

通信作者:王继伟

1 厦门市卫生信息中心 福建 厦门 361003

2 厦门市卫生和计划生育委员会 福建 厦门 361003

3 厦门大学附属成功医院 福建 厦门 361003

Chinese Health Quality M an_ agement,2014,21（6）:15-17

修回日期:2014-09-15

责任编辑:姚 涛