云計(jì)算在區(qū)域心電診斷平臺(tái)的應(yīng)用

夏新，劉博，陳彥東

1.上海市浦東醫(yī)院 信息科，上海200125；2.同濟(jì)大學(xué)附屬東方醫(yī)院 信息中心，上海 200120；3.上海延華智能科技股份有限公司，上海 200060

0 前言

現(xiàn)代社會(huì)中，人民群眾的生活水平不斷提高，心臟病的發(fā)病率也逐漸增高，患者對(duì)心臟自我保健提出了更高的要求。為此，急需建立一個(gè)為心臟患者服務(wù)的監(jiān)控系統(tǒng)，協(xié)助醫(yī)院進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷。2009 年4 月啟動(dòng)的新一輪醫(yī)療體制改革，提出建立實(shí)用共享的醫(yī)藥衛(wèi)生信息系統(tǒng)，極力整合醫(yī)療資源。其中，信息化的一個(gè)重要內(nèi)容就是要加速發(fā)展以居民健康檔案為基礎(chǔ)的區(qū)域衛(wèi)生信息化平臺(tái)。區(qū)域衛(wèi)生信息化系統(tǒng)具有海量數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)周期長(zhǎng)、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、利用率高等特點(diǎn)，為滿足這些要求就需要一種全新的平臺(tái)為它服務(wù)[1]。云計(jì)算技術(shù)的出現(xiàn)，將在區(qū)域醫(yī)療信息化建設(shè)中發(fā)揮重大的作用。

1 云計(jì)算介紹

1.1 云計(jì)算的定義

云計(jì)算（Cloud Computing）是網(wǎng)格計(jì)算（Grid Computing ）、分布式計(jì)算（Distributed Computing）、并行計(jì)算（Parallel Computing）、效用計(jì)算（Utility Computing）、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)（Network Storage Technologies）、虛擬化（Virtualization）、負(fù)載均衡（Load Balance）等傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物[2]。

1.2 云計(jì)算的原理

一般的，云計(jì)算的“云”是指存在于互聯(lián)網(wǎng)上的服務(wù)器集群上的資源共享，包括硬件資源（服務(wù)器、存儲(chǔ)器、CPU等）和軟件資源（應(yīng)用軟件、集成開(kāi)發(fā)環(huán)境等），本地計(jì)算機(jī)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送給遠(yuǎn)端一個(gè)請(qǐng)求信息，通過(guò)認(rèn)證后，成千上萬(wàn)的遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)會(huì)根據(jù)請(qǐng)求信息提供本地所需要的資源并將結(jié)果返回到本地計(jì)算機(jī)。

2 區(qū)域衛(wèi)生信息化

2.1 國(guó)外區(qū)域衛(wèi)生信息化現(xiàn)狀

最近十幾年以來(lái)，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家，如英國(guó)、美國(guó)、加拿大、澳大利亞等，先后投入巨資開(kāi)展建設(shè)國(guó)家和地方級(jí)區(qū)域性衛(wèi)生信息化項(xiàng)目，其核心內(nèi)容包括居民電子健康檔案和電子病歷數(shù)據(jù)共享。國(guó)外區(qū)域衛(wèi)生信息化項(xiàng)目建設(shè)的主要推動(dòng)力來(lái)自于倫理上的需求——最大限度地保證其國(guó)民的醫(yī)療質(zhì)量和醫(yī)療安全，同時(shí)減少醫(yī)療費(fèi)用、降低醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)[3]。

2.2 我國(guó)區(qū)域衛(wèi)生信息化現(xiàn)狀

2003年SARS危機(jī)以后，衛(wèi)生部提出了國(guó)家公共衛(wèi)生信息系統(tǒng)建設(shè)方案，相繼建立了疫情和突發(fā)公共衛(wèi)生事件監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、醫(yī)療救治信息系統(tǒng)、突發(fā)公共衛(wèi)生事件指揮決策系統(tǒng)等，這都大大加快了國(guó)家衛(wèi)生信息系統(tǒng)的發(fā)展步伐。2009年4月，國(guó)務(wù)院頒布的《關(guān)于深化醫(yī)藥衛(wèi)生體制改革的意見(jiàn)》第十四條明確指出：“加快醫(yī)療衛(wèi)生信息系統(tǒng)的建設(shè)，以建立居民電子檔案為重點(diǎn)，構(gòu)建鄉(xiāng)村和社區(qū)衛(wèi)生信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)……”。目前，我國(guó)在區(qū)域衛(wèi)生信息化建設(shè)上依然處于穩(wěn)步發(fā)展的階段。

2.3 面臨的問(wèn)題與挑戰(zhàn)

我國(guó)的區(qū)域衛(wèi)生信息化面臨一些問(wèn)題與挑戰(zhàn)：首先，由于各衛(wèi)生機(jī)構(gòu)相互獨(dú)立，加上在醫(yī)療業(yè)務(wù)的很多方面國(guó)家都沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致了現(xiàn)在醫(yī)療行業(yè)眾多的信息“孤島”，使醫(yī)療信息根本無(wú)法進(jìn)行共享與交換；其次，目前的衛(wèi)生信息化建設(shè)基本以作為業(yè)務(wù)應(yīng)用發(fā)展的組成部分而提出，缺乏整體規(guī)劃，無(wú)法以專業(yè)理論進(jìn)行需求分析；最后由于衛(wèi)生信息體系建設(shè)的復(fù)雜程度，決定了它是一個(gè)長(zhǎng)期的系統(tǒng)建設(shè)工程，需要投入大量的人力、物力，這些也直接制約了醫(yī)療信息化的建設(shè)和發(fā)展。這些問(wèn)題的解決，需要統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一規(guī)劃，建立起各醫(yī)療機(jī)構(gòu)之間長(zhǎng)期有效的共享機(jī)制，構(gòu)建高度集成的區(qū)域衛(wèi)生[4]。

3 云計(jì)算在區(qū)域心電診斷平臺(tái)的應(yīng)用

3.1 平臺(tái)簡(jiǎn)介

區(qū)域心電診斷系統(tǒng)是由一個(gè)一級(jí)診斷中心和多個(gè)二、三級(jí)社區(qū)服務(wù)中心組成。患者及亞健康人群的日常檢查由社區(qū)服務(wù)中心及基層醫(yī)院直接進(jìn)行，在區(qū)域內(nèi)建立在中大型醫(yī)院的診斷中心采取中央會(huì)診的模式，針對(duì)社區(qū)或基層醫(yī)院遇到的疑難心臟問(wèn)題提供醫(yī)療會(huì)診支持，并將會(huì)診結(jié)果傳回申請(qǐng)醫(yī)院，由社區(qū)醫(yī)生對(duì)患者進(jìn)行診斷，給出治療方案。通過(guò)現(xiàn)代化通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體通信網(wǎng)建立起社區(qū)衛(wèi)生站與中大型醫(yī)院的信息與學(xué)術(shù)交流，拉近了人民群眾與大型醫(yī)院的距離，解決“看病難看病貴”的實(shí)際問(wèn)題，使醫(yī)院更貼近人民群眾，為百姓服務(wù)。合理地利用醫(yī)療資源支持整個(gè)地區(qū)的醫(yī)療水平發(fā)展，利用先進(jìn)的信息技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)協(xié)同醫(yī)療資源共享[5]。

3.2 平臺(tái)用戶分析

本平臺(tái)的用戶對(duì)象包括公眾用戶（居民）、醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)機(jī)構(gòu)用戶（二、三級(jí)醫(yī)院、婦幼保健院、社區(qū)衛(wèi)生及鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院）、公共衛(wèi)生機(jī)構(gòu)用戶（疾病預(yù)防控制、衛(wèi)生監(jiān)督、慢性病防治、職業(yè)病防治、皮膚病防治、健康教育中心、精神衛(wèi)生、血站等機(jī)構(gòu)）、衛(wèi)生行政部門(mén)用戶（衛(wèi)生局等）和外部機(jī)構(gòu)用戶（社保、藥監(jiān)、民政、公安、計(jì)生等），平臺(tái)用戶用例，見(jiàn)圖1。

3.3 平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)

以東方醫(yī)院為中心建立平臺(tái)，覆蓋浦東地區(qū)的區(qū)域診斷網(wǎng)絡(luò)。醫(yī)院連接各二級(jí)醫(yī)院、社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心，下級(jí)醫(yī)院可隨時(shí)向上級(jí)醫(yī)院發(fā)出遠(yuǎn)程診斷請(qǐng)求，同時(shí)上傳相應(yīng)的病歷至上級(jí)醫(yī)院，上級(jí)醫(yī)院接收請(qǐng)求后實(shí)時(shí)給出診斷建議。基于心電檢查儀的區(qū)域診斷解決方案，可實(shí)現(xiàn)不受地域限制的遠(yuǎn)程心電診斷工作模式，并達(dá)到無(wú)損的同步十二導(dǎo)聯(lián)心電圖的快速傳輸。心電數(shù)據(jù)的傳輸、壓縮、解壓縮、接收、到達(dá)提醒等功能的實(shí)現(xiàn)在后臺(tái)自動(dòng)完成，無(wú)需過(guò)多的人工干預(yù)。平臺(tái)總體架構(gòu)，見(jiàn)圖2；技術(shù)架構(gòu)，見(jiàn)圖3。

圖3 云計(jì)算在區(qū)域心電診斷平臺(tái)的技術(shù)架構(gòu)

整個(gè)平臺(tái)由數(shù)據(jù)中心服務(wù)器端軟件（云）、客戶端瀏覽器和多參數(shù)采集器構(gòu)成。云能夠接受多個(gè)客戶端的數(shù)據(jù)傳輸請(qǐng)求，實(shí)現(xiàn)基于Internet的多病人心電數(shù)據(jù)傳輸和診斷。客戶端采用B/S架構(gòu)，無(wú)需安裝任何客戶端程序，只要打開(kāi)瀏覽器就可以實(shí)時(shí)查看和發(fā)送生理參數(shù)和波形。基于B/S架構(gòu)的區(qū)域心電診斷平臺(tái)與客戶端軟件的部署維護(hù)，將中央監(jiān)護(hù)系統(tǒng)從醫(yī)院病房延伸到了社區(qū)或家庭，為醫(yī)療儀器普及和網(wǎng)絡(luò)化提供新的解決方案[6]。平臺(tái)軟件開(kāi)發(fā)架構(gòu)，見(jiàn)圖4。

圖4 平臺(tái)軟件開(kāi)發(fā)架構(gòu)

3.4 平臺(tái)業(yè)務(wù)流程

區(qū)域心電診斷平臺(tái)的建設(shè)：在社區(qū)醫(yī)院配備心電圖檢查設(shè)備，進(jìn)行心電圖檢查、傳輸、報(bào)告接收及報(bào)告打印。心電圖檢查完成后，直接將心電圖數(shù)據(jù)通過(guò)政務(wù)網(wǎng)發(fā)送到東方醫(yī)院數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存服務(wù)器，如東方醫(yī)院通過(guò)專網(wǎng)，對(duì)二級(jí)醫(yī)院、社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心發(fā)送的心電數(shù)據(jù)接收、轉(zhuǎn)存、報(bào)告回傳；心電圖數(shù)據(jù)接收后自動(dòng)將數(shù)據(jù)通過(guò)專網(wǎng)存到院內(nèi)心電圖數(shù)據(jù)服務(wù)器上，心電圖診斷中心自動(dòng)下載數(shù)據(jù)進(jìn)行心電圖分析，報(bào)告編輯及報(bào)告回傳，其業(yè)務(wù)流程，見(jiàn)圖5。

圖5 區(qū)域心電診斷流程圖

3.5 平臺(tái)主要功能

區(qū)域心電診斷平臺(tái)主要包括業(yè)務(wù)處理、統(tǒng)計(jì)查詢、系統(tǒng)管理3大功能模塊，其功能結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖6。

圖6 平臺(tái)主要功能結(jié)構(gòu)

3.5.1 業(yè)務(wù)處理模塊

業(yè)務(wù)處理模塊包括區(qū)域診斷申請(qǐng)、接收、安排和審核等功能。用戶通過(guò)IE瀏覽器登錄區(qū)域心電診斷平臺(tái)后，該模塊對(duì)患者心電診斷進(jìn)行申請(qǐng)，同時(shí)做前期資料準(zhǔn)備，并把患者基本病歷資料傳到服務(wù)器，以便接收、安排、審核使用。平臺(tái)管理員接收診斷申請(qǐng)的信息，改變申請(qǐng)狀態(tài)為接收；如果拒絕，則改變?cè)摖顟B(tài)為拒絕，同時(shí)返回信息給預(yù)約用戶。對(duì)于接收并安排的診斷申請(qǐng)，由管理員根據(jù)申請(qǐng)要求分配給專家進(jìn)行在線區(qū)域診斷，填寫(xiě)完心電診斷報(bào)告后反饋給申請(qǐng)用戶。

3.5.2 統(tǒng)計(jì)查詢模塊

在統(tǒng)計(jì)查詢模塊中可以根據(jù)條件進(jìn)行查閱、查看某次診斷基本情況，形成報(bào)表，還可以導(dǎo)出保存。同時(shí)，對(duì)已完成的診斷進(jìn)行相應(yīng)分析，包含診斷有效率、診斷評(píng)價(jià)等。

3.5.3 系統(tǒng)管理模塊

該模塊對(duì)用戶、專家、單位和權(quán)限進(jìn)行管理。系統(tǒng)角色分為：管理人員、醫(yī)務(wù)人員、一般用戶、專家用戶、旁聽(tīng)者、主控者(可以強(qiáng)制某用戶退出會(huì)診)；要求區(qū)域心電診斷平臺(tái)中的用戶通過(guò)IE瀏覽器登錄系統(tǒng)進(jìn)行信息交流、傳輸、管理，系統(tǒng)對(duì)用戶有不同的權(quán)限設(shè)置，不同的用戶有不同的操作界面，以滿足用戶對(duì)資料添加、保存、統(tǒng)計(jì)、處理、反饋、查詢、搜索、計(jì)費(fèi)等各種需求。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)分析云計(jì)算的各種特點(diǎn)，將其應(yīng)用在區(qū)域衛(wèi)生信息化建設(shè)中會(huì)帶來(lái)可觀的效益，云計(jì)算在區(qū)域衛(wèi)生平臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在：靈活性、共享性、經(jīng)濟(jì)性、安全性等4個(gè)方面。通過(guò)將云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用到區(qū)域衛(wèi)生信息化建設(shè)中，可將衛(wèi)生主管部門(mén)和各級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)和設(shè)備通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)互聯(lián)起來(lái)，實(shí)現(xiàn)大幅度地減少運(yùn)行成本，提高醫(yī)療資源的使用率，同時(shí)為患者提供更多便利。在區(qū)域心電診斷平臺(tái)應(yīng)用云計(jì)算，為社區(qū)患者就診提供遠(yuǎn)程診斷，免得患者到大型醫(yī)院排隊(duì)、掛號(hào)、交款等一系列繁瑣流程，在基層或社區(qū)醫(yī)院或自己家庭內(nèi)就可以完全得到大醫(yī)院的診斷報(bào)告，從而實(shí)現(xiàn)“大病進(jìn)醫(yī)院，小病進(jìn)社區(qū)”的醫(yī)療方式。

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