陈智勇 孙嘉

【摘要】针对目前医学院校与各附属医院在资源交流渠道不通畅，大量的临床教学资源无法给师生所用的问题，本文提出了基于云计算平台的临床教学资源集成方案，并根据此方案构建了一个临床教学资源共享平台。

【关键词】云计算 临床教学资源 共享

【中图分类号】G42 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）06-0121-02

一、问题的提出

随着高等医学院校的学生日益增多，而临床资源却保持相对稳定或只是略微增长，这直接导致了分配到每个学生的临床教学资源明显减少了，十几个见习或实习生围着一个病人的情况早已经见惯不怪了，这将对医学教育的发展造成严重的阻碍。与之同时，我国众多的高等医学院校普遍存在与各直属或非直属附属医院在资源交流渠道不通畅，大量的临床教学资源无法给师生所用。由于临床教学资源不可能在短期内出现迅速的增长，如何充分利用好手头上有限的临床教学资源是我们当务之急需要解决的问题。为了能让医院临床一线众多的教学资源能为学校师生所用，整合两校区及众多附属医院的临床教学资源，建设一个通用临床教学资源平台显得尤其必要。

“十二五”、“十三五”期间 ，国家卫生部大力推进卫生系统信息工程建设 ，国内各大医院基本先后已经建成相对完善的信息管理系统（HIS）[1]。由于各医院信息管理系统建设和开发缺乏统一的标准，数据格式不一，难以有效进行共享。除此以外，基于数据安全性考虑，每个医院的HIS系统基本上都是封闭独立的。这些都给医学院校师生充分利用这些一线临床资源带来了相当的不便。为了学校各个附属医院的临床教学资源能让学生得到充分的利用，我们通过利用目前比较流行的云计算和分布式系统技术，构建了一个临床教学资源共享平台。这个平台在不改动各附属医院的网络结构，对其丰富的一线临床教学资源进行了一次整合，为学校的信息化教学提供有力的支撑和辅助。

二、研究思路

本项目研究采用技术支撑下的应用研究模式，即医院临床一线的众多的教学资源能为学校师生所用。要实现这个目标，必须解决三个问题：如何构建安全可靠的数字化临床教学资源采集网络； 如何利用采集来的数据构建资源共享平台；如何科学管理临床教学信息及构建服务网络。这三个问题互相影响和依存，解决好这三个问题，一个科学高效的临床教学资源共享平台也就建立起来了。

三、关键技术的实现

1.在各系统之间设置一个中间层

由于我校各附属医院信息系统的建设比较复杂，既有公司引进的也有自主研发的系统，这些系统的数据库数据存放格式各不相同，为了使各数据库的数据能够互通，我们必须各数据库之间设置一个“翻译家”，专门负责把不同的数据格式“翻译”为一种标准格式。通过设置一个中间层来提取局部数据源的数据信息以及相应的操作访问调用参数[2]，最终实现集成所有数据库的数据，为应用层的各项应用提供服务。

2.云计算平台的搭建

云平台具有扩展性强、规模超大、可用性高等特点[3]，对于高校来说，比较节省成本而可行的方案主要是采用虚拟化技术。虚拟化能对计算机硬件资源（处理器、内存、硬盘等）重新动态分配，提高硬件资源利用率，具有较高的性能和可扩展性。平台依托广东医科大学相对完善的高性能服务器群及高速校园网络， 从软件到硬件，建立起一个私有云计算平台。

3.数据挖掘技术

该数据挖掘技术的核心思想是将医疗领域大量的数据中挖掘出有用的数据为临床教学服务。在医疗领域中存在大量病例和药物相关的数据、实例的存在，可以通过在领域内构建立元数据集及临床教学资源信息模型，将临床教学资源数据与资源管理平台中的数据相结合，挖掘出有用数据。

四、临床教学资源共享平台的搭建

1.构建安全可靠的数字化临床教学资源采集网络

（1）前端数据采集 利用各附属医院信息系统采集临床数据，筛选出对临床教学有用的数据，具体实施分以下两个步骤：

1）用各附属医院信息系统采集临床教学数据

在充分考虑保护病人的隐私的情况下，通过合理、巧妙地在各附属医院环境中或病人身上安置各种医学摄像头和传感器，来获取病人医学生理信息及相关的手术信息，制作成详尽的个人健康档案，其中包括各阶段病人的生理数据及医生对此进行的治疗手段。 这些都是临床一线的高质量教学资源。

2）基于知识的医疗数据挖掘技术

随着医院信息系统的普遍建立，临床教学得以积累了海量的数字化临床数据，但并不是所有的数据都对临床教学有用。我们需要通过有效分析、挖掘這些隐藏在这些数据中共同特征和规律，提取一些典型的医疗案例，为学生提供有用的临床教学资源。

（2） 设计基于 WebService技术的中间层方案

为了解决学校众多附属医院各自的信息管理系统的不同导致的兼容性问题，我们利用 WebService技术在共享平台和各医院信息系统之间设置一个中间层结构，使平台通过这个中间层的接口透明地访问这些异构的信息管理系统，从而实现了对这些异构信息系统资源的统一地调用和管理。其示意图如下：

基于WebService技术的中间层逻辑上由查询转换器、模式转换器、包装器组成。用户通过共享平台进行数据的查询先提交给查询转换器，查询转换器则根据预先设置的转换规则将通用的查询请求转变为各异构信息管理系统独有的查询模式对各数据库进行查询，得到反馈回来的结果后统一转换为共享平台能识别的格式并根据需要将数据包传送到共享平台的云服务器上[4]。将各数据库系统的有效数据转换为XML元数据是由包装器负责的，包装器根据数据查询需要，访问相应的数据库，通过这样把各异构数据库之间的差异屏蔽了。

2.构建基于云计算的临床教学资源共享平台

基于云计算构建的临床教学资源平台，必定会有以TB计算的海量数据通在网络和服务器之间传送。如何处理这些海量的资源信息数据是构建临床教学资源共享平台的重点和难点。当今流行的云计算平台能很好地解决这个问题：在架构上，采用分层次的体系架构；数据处理上，云计算平台调用整个架构的硬件资源对大量数据集进行处理、分析，为用户提供高效的服务；在服务质量控制方面，采用服务水平协议和实时监测技术来保证教学资源的完整性和正确性[5]。

临床教学资源共享平台的架构分为两层：总平台与分平台。总平台充分利用云平台带来的硬件的优势，大规模构建数据中心和基于 SAAS的应用系统，用以满足学校和医院共建共享资源库的需要。分平台按照单客户端建设，可根据各单位的具体情况构建集群或者非集群系统。由于各附属医院都有自己的一套信息管理系统，为了避免资源的浪费，各附属医院原有的信息管理系统不做改变，可以继续沿用。为了实现临床教学资源数据的共建共享，必须建立一套大家认可的翻译体制，制定通用翻译语言，提供资源数据的转换机构（即中间层结构）。考虑到临床教学资源数据的巨大容量，资源数据提供在线和离线两种上传机制，根据网络拥挤的情况智能决定以何种方式将资源数据共享至总平台的数据中心。共享平台的核心是如何建设总平台，总平台一方面为访问者提供统一的访问入口；另一方面要对众多临床教学资源进行有效管理和共享。

3.合理管理临床教学资源及构建服务网络

在采集了海量临床教学资源并上传存储到共享平台的数据中心之后，我们需要制定一种方法从这些海量数据中提取有效信息，从而构建面向临床教学的服务来提高临床教学质量。共享平台有一个很关键的功能，需要为各异构的用户终端提供“透明”的检索和通信，以提高交互性。我们需要建设一个开放透明的庞大资源数据中心，让各客户端可以轻松检索各种信息，充分利用云平台带来的便利性。建立分层账户管理，不同级别的账户给予不同的权限，完善共享平台建设中的一系列管理问题。平台支持多种类型终端访问，用户可以使用PC端或移动终端设备（如平板、手机等）随时随地很方便地进行学习和信息的查询与处理。我们充分利用目前日渐成熟的 Web2.0 技术，使用户在使用过程中实现最大范围的交互体验。

五、结束语

数字化临床教学资源共享平台的建立，能缓和高等医学院校目前遇到的学生日益增多，而临床教学资源相对较少的矛盾。同时，建立了临床教学资源建设规范确保所存储的资源的标准化，对解决临床教学资源优化与共享等关键问题提供了一个很好的思路，达到了减少重复建 设，减低教学成本和提高学校的临床教学质量的目的。

参考文献：

[1] 庄秀丽，孙 波. 基于Web Service异构教育资源库数据共享方案的研究与实现[J]. 电化教育研究，2003，（2）：47-50.

[2] 肖君，张永忠，陈祝华. 基于XML-RPC技术的分布式教育资源库系统[J].计算机工程，2014，（20）：217-219.

[3]张家贵，曹哲新. 高职院校共享型专业教学资源库建设研究[J]. 现代教育技术，2009，（7）：51-54.

[4] 现代远程教育资源建设技术规范（试行） [EB/OL]. http：//www.cve.com.cn/biao_zhun_gui_ fan/jishuguifan.htm， 2000-05.

[5]郑湃，崔立真，王海洋等.云计算环境下面向数据密集型应用的数据布局策略与方法[J].計算机学报，2015，（8）：1472-1480.

[6] 马成志. 论远程教育中多媒体教学资源的应用效果[J]. 盐城工学院学报，2005，2（2）：86-88.

基金资助：湛江市科技攻关项目《基于云计算的临床教学资源共享平台的建设与应用》（2013B01101）。