行業信息

基于云計算技術的醫療信息化

信息時間:2015-10-29 信息來源:

    基于云計算技術的醫療信息化

    高   寧

                    (陜西山利科技發展有限責任公司,西安  710075)

     

    摘要:云計算作為一種新興的共享架構體系,將會給醫療信息化帶來全新的建設思路。本文在云計算的概念、體系架構和特點的基礎上,綜合醫療信息化目前所面臨的問題,介紹了云計算為醫療信息化建設提供的服務,及其為醫療信息化建設帶來的益處。

    關鍵詞:醫療信息化;云計算;云服務

    1 概述

    隨著信息技術的快速發展,國內越來越多的醫院正加速實施基于信息化平臺、 HIS 系統、PACS系統、LIS系統的整體建設,以提高醫院的服務水平與核心競爭力。醫療業務應用與基礎網絡平臺的逐步融合正成為國內醫院,尤其是大中型醫院信息化發展的新方向。

    1.1 醫療衛生信息化的現實意義

    醫療衛生信息化是實現衛生體制飛速發展的一個強有力的技術保障,通過先進的信息化手段,及時提供病人的各種數字醫療信息,建立信息的共享、流動和智能運用,可以實現更加方便而快捷的醫療服務。對于提高醫療質量,降低醫療費用和改善病人對醫療服務的滿意度,推動各醫療機構醫患資源的靈活流動和結構優化具有深遠的意義和影響。

    1.2 目前醫療信息化存在的問題

    1.2.1 醫療信息化建設和維護成本高

    當前實力較強的醫療機構購買了信息化設備,擁有數據中心,構建了醫療信息服務,但很多較小的機構沒有足夠的資金購買,而且購買之后機器的維護需要專門人員,電子設備更新速度太快,都導致了維護成本增高。

    1.2.2 醫療信息孤島

    每個醫療機構的信息服務各成一個體系,互相之間的數據不能共享,一個病人的資料可在多個醫院中存儲,造成了資源浪費。

    1.2.3 信息化專業人才不足

    醫療信息服務需要許多綜合性人才,既需要懂得信息技術,又了解醫院業務,從當前情況來看,這種復合型的人才還遠遠不足以滿足醫療機構的需求。

    1.2.4 醫療信息服務中資源有效利用不足

    由于大部分的醫護人員對信息技術掌握不多,多以很多信息服務中的資源不能有效利用,僅對醫療數據進行簡單收集和整理,而不能全面加工、分析和提取利用信息,不能對臨床醫療提供決策支持。

    1.3 云計算對于加快醫療信息化發展的意義

    云計算是目前國際上發展非常迅速的前沿學科,用軟件來集中管理所需要的相關資源,云計算為用戶提供計算能力的服務。

    因此,醫療衛生企業如果需要這種簡單服務的話,就可以對此服務進行購買,而可以不用去進行這些設施的建設。云計算技術的出現,將給醫療信息化建設帶來一個全新的認識。探究如何利用云計算技術促進醫療信息化發展有著重要意義。

    1.3.1降低成本 

    對尋求低成本高效益自動化操作的醫療單位來說,云計算可以成為一個理想的平臺。對于醫療中的IT服務來說,使用云計算技術是非常實惠的,許多醫院可以分享由大量的系統連接在一起形成的基礎設施,醫院的運行成本可以因此減少,而效率會提高。使用云計算時,醫院在硬件和軟件上的投資可以更有效地得到應用,由于資源最大限度的應用,醫院的收益率也就大為提高。通過整合多方面醫療IT資源為大的云。醫院減低了成本,增加了單獨資源的利用率。 

    1.3.2 提高效率 

    醫療IT供應商需要發展和介紹云計算基礎設施,證明云計算有助于醫院的自動化,有助于管理實時工作負荷和減少IT的復雜性。云計算架構可以幫助醫療IT供應商安排好他們創新計劃的先后順序,同時可縮短醫療IT解決辦法的完成時間。云計算自動架構將越來越能提供廉價的創新服務。 

    1.3.3 統一標準 

    采用云計算將有助于醫療系統IT基礎設施的標準化,這與現在lT系統彼此差異很大的情況不同。由于許多硬件服務器是虛的,所以成本可大量降低,唯一需要另外提供的是中間件。以CPU時間或以傳遞千兆比特來計算的資源使用上,供應商可以給醫院提供支付上的選擇。醫院在是否應簽IT長期服務合同上有時有猶豫,在云計算技術中,這個問題是沒有的,因為在云計算中沒有長期委托問題,這對供應商有幫助。

    2 云計算概述

    2.1 云計算的概念及原理

    云計算(Cloud Computing)是一種通過網絡統一組織和靈活調用各種ICT 信息資源,實現大規模計算的信息處理方式。云計算利用分布式計算和虛擬資源管理等技術,通過網絡將分散的ICT 資源(包括計算與存儲、應用運行平臺、軟件等)集中起來形成共享的資源池,并以動態按需和可度量的方式向用戶提供服務。用戶可以使用各種形式的終端(如PC、平板電腦、智能手機甚至智能電視等)通過網絡獲取ICT 資源服務。

    云計算就是將互聯網作為平臺,按照一定的公開的標準,為用戶提供安全便捷的數據存儲服務以及準確的網絡計算服務。有了云計算,小型企業用戶就不再需要購買大型的網絡計算設備,用戶所需要的應用程序可以運行在以互聯網為平臺的大規模的服務器群中,而不是運行在企業自己購買的服務器上。當用戶需要存儲或處理自己的數據時,可以在任何時間、地點,登陸互聯網來訪問云計算服務即可。

    圖1 云計算三層服務模型

    2.1.1軟件即服務(SaaS)

    SaaS層面向的是云計算終端用戶,提供基于互聯網的軟件應用服務。用戶通過Web瀏覽器便可隨時訪問基于這種服務的應用,從用戶使用的角度,不需要下載、安裝和維護任何的硬件和軟件,這樣會省去其在服務器和軟件授權上的開支;從供應商角度,不必考慮購置、維護郵件服務器、郵件管理系統等的開銷,只需維持一個自己應用的程序就夠了,這樣能夠減少成本。 

    2.1.2 平臺即服務(PaaS) 

    PaaS層作為3層核心服務的中間層,既為上層應用提供簡單可靠的分布式變成加厚,又需要基于底層的資源信息調低作業、管理數據、屏蔽底層系統的復雜性。通過該層服務用戶可以創建自己的應用軟件在供應商的基礎架構上運行,然后通過網絡從供應商服務器上傳遞給用戶。

     2.1.3 基礎設施服務(IaaS) 

    IaaS層是云計算的基礎,通過建立大規模數據中心,IaaS層為上層云計算服務提供海量硬件資源,同時在虛擬化技術的支持下,IaaS層可以實現硬件資源的按需配置,并提供個性化的基礎設施服務。IaaS服務即把廠商的由多臺服務器組成的“云端”基礎設施,作為計量服務提供給客戶。它將內存、I/O設備、存儲和計算能力整合成一個虛擬的資源池為整個業界提供所需要的存儲資源和虛擬化服務器等服務。這是一種托管型硬件方式,用戶付費使用廠商的硬件設施。

    2.2 云計算特點

    2.2.1 靈活性

    云計算支持用戶在任意位置、使用各種終端設備獲取應用服務。所請求的資源來自“云”,而不是固定的有形的實體。應用在“云”中某處運行,但實際上用戶無需了解、也不用擔心應用運行的具體位置。只需要一臺筆記本電腦或者一個手機,就可以通過“云”提供的服務來實現用戶需要的一切。

    2.2.2 共享性

    眾多用戶分享資源,并且避免單一用戶承擔較高的費用或者有限的資源無法被充分利用。

    2.2.3 經濟性

    成本大大降低,云計算的基礎設施通常是由第三方提供,這使得用戶不需要為了一次性或非經常性的計算、擴容需求來購買昂貴的設備,并按需支付服務費用。

    2.2.4 高可靠性

    “云”使用了數據多副本容錯、計算節點同構可互換等措施來保障服務的高可靠性,使用云計算比使用本地計算機可靠。

    2.2.5 安全性

    云計算的安全性主要體現在數據安全和安全計算兩個方面。數據安全是因為數據不是保存在個人電腦或本地服務器中,而是保存在“云”中,由專業的數據中心來幫用戶保存數據、管理信息,有嚴格的權限策略幫用戶與由用戶指定的用戶共享數據,從而避免了個人電腦或服務器損壞、被盜、病毒而造成的數據丟失和泄露。安全計算是因為在“云計算”模式下,用戶使用的軟件由服務商統一部署在“云”中運行,軟件維護由云計算服務商完成,當本地設備出現故障時,不會影響用戶對其軟件的使用,用戶只需換臺電腦就可以繼續自己的工作。

    2.2.6 高可擴展性

    “云”的規模可以動態伸縮,滿足應用和用戶規模增長的需要。

    2.2.7 按需服務

    “云”是一個龐大的資源池,你按需購買;云可以像自來水,電,煤氣那樣計費。

    3 云計算與醫療衛生信息化

    3.1 醫療衛生各領域云計算應用需求

    3.1.1 區域醫療

    區域醫療不僅要整合區域醫院內醫院、社區衛生服務、村衛生室等醫療機構,還涉及國家政府部門、疾病預防控制部門、衛生監督管理部門等。目前、區域醫療信息化存在不同醫療機構、不同衛生管理部門之間業務與數據互不連通,可用性差等不足之處,信息孤島與信息煙囪突出。需要通過云計算相關技術與手段,實現區域內衛生數據、醫療數據、個人保健等多層面數據的整合、存儲、分析與利用,實現不同信息系統之間的互聯互通與數據共享,為大范圍內的公共衛生、醫療服務、新型農村合作醫療、藥品管理和衛生綜合管理等多個領域提供技術支撐。

    3.1.2 無線醫療

    無線醫療信息系統的目標是以弱電工程為基礎,構筑滿足醫院實現數字化、信息化、智能化發展的中長期目標,建設醫院數字化、信息化、智能化、可持續發展的系統基礎平臺,實現醫療現代化、樓宇智能化、平臺數字化、管理信息化、服務網絡化等功能。無線醫療信息系統通過統一的標準規范及嚴格的安全控制體系串聯起數據層、應用層、服務層與展現層,將以往桌面應用的電子病歷、醫療影像等推向移動應用,提高了醫療業務效率。大量終端、傳感器的應用帶來巨大的醫療數據處理、分析需求,需要云計算提供計算資源便捷的隨時隨地訪問,并在醫療業務緊張時提供靈活、有彈性的擴展能力。

    3.1.3 個人與家庭保健

    隨著人民生活水平的提高以及城鎮化率的不斷提升,居民對于保健等業務的需求正在不斷上升,血壓計等個人保健檢測設備的銷量不斷攀升,網絡化、智能化已經成為這類產品的發展趨勢。與此同時,面對老齡化人口不斷攀升的現狀,老人看護與慢性病檢測將成為具有潛力的新興市場。個人與家庭保健市場需要廠商提供從終端、保健、鍛煉,與醫生的溝通、用藥、慢性病監測,與社區醫療中心的聯系等業務需求計算、存儲能力隨時隨地獲取,能夠提供大量數據的匯總分析與決策,而與云終端結合的云計算解決方案可以有效響應此種需求。

    3.2 云計算為醫療信息化提供的服務

    3.2.1 云計算與區域醫療

    區域衛生信息平臺是連接區域內的醫療衛生機構基本業務信息系統的數據交換和共享平臺,是不同系統間進行信息整合的基礎和載體。建設基于健康檔案的區域衛生信息平臺,是以區域內健康檔案信息的采集、存儲為基礎,自動產生、分發、推送工作任務清單,為區域內各類衛生機構開展醫療衛生服務活動提供支撐的衛生信息平臺。平臺主要以服務居民委中心,兼顧衛生管理和輔助決策等。云計算將整合電子病歷、電子健康檔案、影像數據中心等信息資源,對內支持醫院、鄉鎮衛生院、采供血機構等醫療業務實施主體,對外構建基于健康檔案的區域衛生信息平臺、省級衛生信息平臺、國家級衛生信息平臺,實現公眾服務、業務協同、衛生管理以及外部共享。

    圖2 區域醫療云應用體系

    3.2.2 云計算與無線醫療

    圖3 移動護理信息系統網絡結構

    無線醫療通過無線技術連接醫療終端及后端醫療數據分析處理平臺。在醫療診斷領域,云計算可以支撐大量電子病歷的導入與分析,實現臨床路徑研究,支持醫療業務創新及效率提升;在醫療差錯防止領域,云計算與物聯網技術的結合,可以實現對嬰兒、精神病等醫療用戶的定位與監測,對醫療器械與設備進行精細化管理,對藥品使用提供糾錯與提醒功能。

    3.2.3 云計算與個人及家庭保健

    個人及家庭保健終端,如血壓計、血糖儀等應用日益普及,基于海量個人健康數據的業務應用成為可能。通過面向異構網絡的數據轉換與傳輸中間件平臺、海量數據融合與分析平臺,基于海量個人健康數據源,以及云計算的海量健康數據存儲、管理、檢索與分析技術,實現個人健康跟蹤、慢性病防治、自助醫療等業務應用。

    圖4 遠程心電監護系統示意圖

    4 結束語

    當前,醫療信息化已成為各醫療機構發展的必然趨勢,通過信息化手段,建立醫療機構之間的醫療資源的共享與交流,能夠實現醫療服務資源的最優整合和最大協同效應。云計算是一種更加靈活、高效、低成本、節能的信息運作的全新方式,是自互聯網革命以來IT產業最深刻的變革,也是信息技術長期發展和積累之集大成。將云計算應用到醫療行業中,實現基于云平臺的高效醫療信息服務,會為醫療行業帶來一個跨時代的改革。隨著云計算的發展以及相應系統構建實踐經驗的獲得,云計算必將在醫療行業中發揮更大的價值。

斗牌TV小宝