基于大數(shù)據(jù)時(shí)代醫(yī)學(xué)檔案信息管理的云計(jì)算應(yīng)用展望

文·畢梅生

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基于大數(shù)據(jù)時(shí)代醫(yī)學(xué)檔案信息管理的云計(jì)算應(yīng)用展望

文·畢梅生

自2006年Google 首席執(zhí)行官Eric Schmidt在搜索引擎大會(huì)首次提出“云計(jì)算”（Cloud Computing）的概念后，云計(jì)算技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得到迅猛發(fā)展和應(yīng)用，被稱為繼PC、互聯(lián)網(wǎng)之后的第三次IT革命。云計(jì)算是一種IT 資源的使用模式，通俗講是將大量用網(wǎng)絡(luò)連接的計(jì)算資源統(tǒng)一管理和調(diào)度，構(gòu)成一個(gè)計(jì)算資源池，為用戶按需服務(wù)。通過(guò)云計(jì)算模式，計(jì)算能力可以像水、電一樣的商品進(jìn)行流通，使用方便，花費(fèi)低廉。近年來(lái)，隨著我國(guó)醫(yī)療行業(yè)信息化的發(fā)展，醫(yī)學(xué)檔案信息數(shù)據(jù)以前所未有的速度增長(zhǎng)，醫(yī)療信息進(jìn)入了大數(shù)據(jù)時(shí)代，以至于引發(fā)了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理的危機(jī)，而云計(jì)算為這些大數(shù)據(jù)提供了存儲(chǔ)和運(yùn)算的支撐平臺(tái)。

一、大數(shù)據(jù)時(shí)代醫(yī)學(xué)檔案信息管理的發(fā)展背景

醫(yī)學(xué)檔案信息的范疇包括醫(yī)院信息系統(tǒng)（Hospital Information System，HIS）的各個(gè)要素，例如電子病歷系統(tǒng)（electronic medical record system，EMRS）、醫(yī)學(xué)影像信息系統(tǒng)（Picture Archiving and Communication Systems，PACS）、臨床信息系統(tǒng)（Clinical Information System，CIS）、放射學(xué)信息系統(tǒng)（Radiology Information System，RIS）、實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)（Laboratory Information System，LIS）等。

目前，我國(guó)各級(jí)醫(yī)院的數(shù)字檔案信息量呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)趨勢(shì)，對(duì)數(shù)字存貯的要求越來(lái)越高。比如病案中的影像信息需要巨大存貯空間，無(wú)論是醫(yī)院計(jì)算機(jī)房的擴(kuò)建還是服務(wù)器存儲(chǔ)容量的擴(kuò)展，都難以及時(shí)滿足本單位數(shù)字文檔數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與備份的需求。同時(shí)，傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)檔案信息管理手段無(wú)法實(shí)現(xiàn)電子病歷系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)、藥品管理系統(tǒng)等之間的信息共享，醫(yī)院內(nèi)部形成許多信息孤島。要想實(shí)現(xiàn)對(duì)海量醫(yī)學(xué)檔案信息的綜合利用，例如遠(yuǎn)程會(huì)診、臨床科研數(shù)據(jù)分析、新藥開發(fā)等，迫切需要醫(yī)學(xué)檔案信息管理手段的創(chuàng)新和變革。

二、云計(jì)算的概念和特點(diǎn)

（一）云計(jì)算的概念

根據(jù)美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）的定義：云計(jì)算是一種IT 資源的使用模式，通過(guò)Internet 對(duì)服務(wù)器、中間件和應(yīng)用等可共享、可配置資源向用戶提供自助的、普適的、方便的、按需的、實(shí)時(shí)的訪問(wèn)。定義本身有點(diǎn)晦澀難懂，但是簡(jiǎn)單介紹一下核心和原理，就清晰多了。云計(jì)算的核心思想，是將大量用網(wǎng)絡(luò)連接的計(jì)算資源統(tǒng)一管理和調(diào)度，構(gòu)成一個(gè)計(jì)算資源池為用戶按需服務(wù)。云計(jì)算好比是供電和供熱模式的轉(zhuǎn)變：由單臺(tái)發(fā)電機(jī)模式轉(zhuǎn)向電廠大規(guī)模集中供電的模式，由傳統(tǒng)的各家自己燒煤取暖，到熱電廠集中供熱取暖。

（二）云計(jì)算在檔案信息管理中的優(yōu)勢(shì)

第一，低成本。軟硬件的維護(hù)由云計(jì)算提供者負(fù)責(zé)，用戶不需要投入大量的人力財(cái)力，應(yīng)用程序的運(yùn)行在“云端”，應(yīng)用程序的更新也在“云端”自動(dòng)完成。

第二，良好的數(shù)據(jù)共享。云計(jì)算環(huán)境下用戶可通過(guò)終端設(shè)備連接到“云”不同的操作系統(tǒng)，共享數(shù)據(jù)和應(yīng)用，不用考慮不同操作系統(tǒng)之間的兼容性。

第三，高可擴(kuò)展性。在云計(jì)算平臺(tái)，用戶的計(jì)算能力、存儲(chǔ)能力、數(shù)據(jù)獲取方式均具備良好的可擴(kuò)展性，用戶獲取數(shù)據(jù)的方式不受時(shí)間、地點(diǎn)和設(shè)備的限制，可以隨時(shí)隨地通過(guò)各種終端設(shè)備（手機(jī)、電腦、iPad等）獲取所需數(shù)據(jù)和服務(wù)。

第四，高度的安全性。云計(jì)算所提供的云安全服務(wù)，可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)及時(shí)向各用戶端提供最新查殺病毒及

木馬數(shù)據(jù)庫(kù)，確保數(shù)據(jù)安全。存儲(chǔ)于云中的醫(yī)療檔案信息形成多個(gè)副本，分別放在多個(gè)位置而不是放在一臺(tái)備份服務(wù)器上，單臺(tái)備份服務(wù)器的崩潰不會(huì)影響文檔的數(shù)據(jù)恢復(fù)。因此，在云存儲(chǔ)平臺(tái)上，數(shù)據(jù)備份、安全性及病毒防護(hù)的等級(jí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于單一用戶的水平，大大提升了醫(yī)療檔案數(shù)據(jù)的安全保障力度。

三、云計(jì)算在大數(shù)據(jù)時(shí)代醫(yī)學(xué)檔案信息管理的應(yīng)用

（一）區(qū)域醫(yī)療云的建立

通過(guò)大數(shù)據(jù)和云計(jì)算技術(shù)，整合各級(jí)醫(yī)院的HIS、PACS、LIS、RIS、EMRS、社會(huì)保險(xiǎn)等系統(tǒng)，在不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間建立共享與平衡，建立新型區(qū)域醫(yī)學(xué)檔案信息數(shù)據(jù)中心和共享平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)“區(qū)域醫(yī)療云”的諸多先進(jìn)功能：區(qū)域PACS共享平臺(tái)、遠(yuǎn)程醫(yī)療會(huì)診系統(tǒng)、雙向轉(zhuǎn)診、藥品管理、遠(yuǎn)程病歷及檢驗(yàn)檢查結(jié)果查詢、預(yù)約服務(wù)等。

（二） 計(jì)算分析服務(wù)

在云計(jì)算環(huán)境下，大數(shù)據(jù)技術(shù)的運(yùn)用更加得心應(yīng)手。利用大數(shù)據(jù)和云計(jì)算技術(shù)，對(duì)日益增長(zhǎng)的各類醫(yī)學(xué)醫(yī)療檔案信息進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，提供決策和統(tǒng)計(jì)分析，進(jìn)行醫(yī)療管理研究和疾病控制以及居民衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)。根據(jù)對(duì)各種醫(yī)療檔案信息的多維分析，對(duì)提高醫(yī)療質(zhì)量管理提供了很好的參考。

（三） 生物醫(yī)學(xué)云計(jì)算

高通量測(cè)序技術(shù)、質(zhì)譜分析、醫(yī)學(xué)影像（如CT、MRI）等生物醫(yī)學(xué)技術(shù)在當(dāng)代醫(yī)院廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生了規(guī)模龐大的醫(yī)療檔案信息庫(kù)，形成了“生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)”（biomedical data）。云計(jì)算在資源分配、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、計(jì)算、共享等方面具有巨大優(yōu)勢(shì)，通過(guò)對(duì)IT資源的科學(xué)整合和調(diào)度，以及對(duì)大數(shù)據(jù)的挖掘和分析，能夠解決生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)處理的復(fù)雜問(wèn)題，被稱為“生物云計(jì)算”（biomedical cloud computing），這是發(fā)揮醫(yī)療檔案信息科學(xué)利用的有效途徑。

四、總結(jié)與展望

當(dāng)代醫(yī)學(xué)和信息技術(shù)的快速發(fā)展，使醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)爆炸性增長(zhǎng)的趨勢(shì)，醫(yī)學(xué)檔案信息由此進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代。云計(jì)算技術(shù)通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)理念，對(duì)各類IT資源進(jìn)行科學(xué)整合和靈活配置，從而可以實(shí)現(xiàn)超大規(guī)模的計(jì)算能力和安全可靠存儲(chǔ)能力。在應(yīng)對(duì)當(dāng)今醫(yī)療事業(yè)的迅猛發(fā)展中必將發(fā)揮巨大的作用，顛覆傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)檔案信息管理模式，極大促進(jìn)醫(yī)學(xué)檔案信息管理的創(chuàng)新，具有良好的應(yīng)用前景。

（作者單位：青島大學(xué)附屬醫(yī)院）