基于云技術的醫療信息系統的設計與實現

巴 一，王丹妹

（承德醫學院，承德 067000）

信息化是當今數字時代的建設主題，更是提升各個行業服務或生產水平的有效手段。在信息化的趨勢下，醫療行業為提高病患信息管理的效率，提高醫療服務質量，不斷深化對信息化的探索與研究，而隨著信息化程度的深入，醫療行業面臨著諸多的挑戰，如何有效整合醫療資源，如何保障醫療信息的安全性等，嚴重限制了醫療信息化的進程。云技術的出現，徹底改變了醫療行業對信息化的認識及利用方式，通過網絡計算、并行計算、分布式計算以及虛擬計算等實現了醫療信息共享的目標，從而更快捷及清晰地保障醫療業務的可靠性、連續性及醫療數據的安全性。

1 云技術的內涵及服務的模式

云技術，即在局域網或廣域網內將軟件、網絡及硬件等資源系統地整合在一起，從而實現數據信息的存儲、計算、共享及處理的計算。具體來講，云技術的內涵可分為廣義云技術與狹義云技術。廣義云技術指服務商以建立服務群的方式，無需通過客戶的硬件、軟件、存儲及計算機的多種類型的服務。而狹義云技術則指服務商以虛擬化技術與分布式計算構建的數據中心，并向客戶提供針對性的數據信息服務。其主要的服務模式可主要劃分為三類。其一是軟件服務，即將軟件布置在云端硬件服務器中，客戶通過互聯網的方式，訪問服務器從而啟動云端軟件，并接受相關的軟件服務。例如，時下熱門的云游戲等。其二是平臺服務。即通過網絡平臺的開發，為客戶提供完善的軟件開發環境。第三類是基礎服務。即服務商通過提供硬件資源，使得客戶能夠通過互聯網利用硬件資源，從而滿足客戶的根本需求。例如，云渲染技術等。而在醫療行業中，云技術發揮著無法替代的優勢。首先云技術能夠及時反應信息的變化情況，能夠根據醫療機構的病人病況、病人總數及病人診斷情況進行實施的監控，并將病患的信息及時反應給醫療信息系統管理人員，從而為后續的醫療工作提供數據支持。其次，由于云技術的結構特點，能夠有效為醫院的管理工作降低時間及資金成本。

2 云技術在醫療信息系統應用

2.1 醫療電子病例數據共享

在傳統的醫療環境中，病患以攜帶紙質病例進入診室并接受正常的診斷及治療，然而由于病患病情緣故，導致病患再次前往醫療機構進行診治時，發生紙質病例丟失或遺忘的情況發生，迫使醫護人員不能有效而準確地了解病患過往病史以及病情詳細診療情況，給后續的診斷帶來諸多的麻煩，甚至延誤病患接受治療。此外，不連續的診斷數據，致使醫療機構醫師無法有效地把握病患的具體信息及病情發展情況，從而無法實現西方人性化治療及病情全程監護模式，給我國醫療行業的發展帶來較大的阻礙。然而云集技術的出現，有效整合及改變了醫療機構現有的數據信息系統的機構，更間接催生出電子病例，從而避免傳統的紙質病例丟失、遺忘等問題的發生，為醫患提供極大的便捷。患者只需提供姓名及身份證號碼，醫師便能快捷地獲取相關的病情診斷信息，極大提高了疾病的救治率。另外，基于云技術的數據信息系統能夠實現各大醫療機構之間病患病例數據信息的共享。醫師能夠通過患者在不同醫療機構的診療情況，進行深入的資料，從而減少了諸多不必要的診治環節，為病患節約了時間及資金成本，更為醫師提高了診治的效率及質量。

2.2 有效整合醫療數據資源

云技術是服務商通過網絡平臺為客戶實現硬件及軟件等方面的服務，能夠有效降低醫療結構的資金成本及維護成本，更有效地將時間和經理集中到病患的治療中，對醫療機構技術服務提供的支持作用。在實際的應用中，醫院各門診及各科室可通過云技術將病患就診的信息及在診斷或治療中遇到的難題上傳到云端，便于其它醫療機構的醫生及專家進行參考。而對于病情較為嚴重、治療存在風險的病患，能夠通過云技術迅速找到解決方案。比如，醫療機構出于醫療技術的落后無法及時救治當前的病患，可將病患病情信息、年齡信息、地區信息上傳到云端，其它醫療機構的醫生在結合自身的技術特點后，指出可進行基本的深入治療工作，醫生經病患同意，并快速辦理轉院手續。進而為患者的治療爭取寶貴的時間，更有利于救治病患的病癥。在某種程度上將，基于云技術的信息系統能有效整合當地醫療資源，實現病情的交流與溝通。此外，基于云技術的信息平臺，數據信息存儲量龐大，可存儲千億條數據資料，并且不受醫院、社會等因素影響，具有一定的安全性。病患家屬可通過身份驗證等方式及時地了解家族成員的疾病時，以及具體治療情況，有利于家族成員的情感維系。

3 我國醫療信息系統建設現狀

3.1 硬件及軟件問題

我國醫院在傳統信息化的進程中，面臨著諸多的考驗，更存在著多種多樣的問題。其中硬件及軟件問題最為突出。通常意義來講，醫療信息化即指醫療信息系統的建設以及相關方面硬件的配置。只有堅實的硬件設備作為技術支持，才能有效維護并發揮醫療信息系統的作用。因此，為有效完善醫療信息系統的構建，我國醫療機構普遍購置大量的網絡交換機、服務器、防火墻、網閘及計算機終端等設備，推進醫療數據信息系統構建的進程。同時也形成“煙囪式管理”模式。即單個應用系統管理多臺服務器。而隨著計算機應用的增添，“煙囪”的數量也隨之增加，故障率也越來越高，此外，隨著硬件設備的增加，對醫療機構的空間占有率也越來越大。在軟件方面，醫療機構軟件系統包括重癥監護、PACS、麻醉工作站、洗點網絡、無線查房等多種系統，在軟件系統添置過程中，也加大了硬件設備的需求量。這無形中加重了醫療機構的運營成本，維護成本以及管理成本，更導致醫療信息系統無法有效構建并發揮應有的作用。

3.2 數據及安全問題

伴隨著醫療軟件系統及醫療設備數量的增加，相關的數據信息量也不斷增加，日漸龐大的數據量的快速增長不斷加大了服務器的負擔，迫使醫療機構不斷從硬件設備層面進行數據的存儲，同時也增加了數據信息量，給后續的數據整理及篩選利用等工作帶來諸多的不便，更不利于對患者電子信息的處理，導致患者的治療遭到延誤，阻礙了醫院的發展。此外，在數據安全問題上，我國大多數醫療機構通常采取DataGuard、RAC、RMAN3種方式對醫療數據信息進行備份，同時為提高數據安全的等級，在不同機房與服務器均進行了備份。而對醫療機構主要的數據庫，例如PACS、LIS等也才采用服務器備份的模式進行數據安全的加固。因此，醫療機構的服務器資源相對緊張，無法對網站系統、辦公系統、感控系統等數據庫進行備份，一旦出現故障，則導致無法挽回的損失。此外，在備份的主次等級上，我國醫療機構普遍將HIS 和重要信息系統進行備份，以保障系統的安全性及使用效率，而對體驗系統、排隊系統則至于質量及反應較差的服務其上。甚至沒有進行任何的備份措施，從而加大了數據的安全風險。

4 基于云技術的信息系統設計

基于云技術的醫療信息系統的設計工作應從硬件及軟件方面入手，通過改變原有的網絡架構及數據備份模式，以添置刀片服務器、存儲器及使用VMware 軟件實現云平臺的構建，并在醫療機構主機房建立桌面云、生產云、在異地機房通過存儲器及架勢服務器建立災備云，以便完善醫療機構的信息數據系統。

4.1 構建生產云

實現服務器的虛擬化是建立生產云的基礎。首先應將物理服務器轉變為虛擬服務器，并將所有的硬件進行資源池化處理，建立包括內存資源、CPU 資源、網絡資源及存儲資源等資源池的動態資源池，并使相應的動態資源按需分配，動態調整。其次，利用DRS 技術對以上資源池進行動態化管理，實現虛擬服務器在物理服務器之間的遷移。從而使虛擬設備替代物理設備，減少數據信息系統對設備的依耐性，同時也在某種程度上縮減了不必要的設備設施的數量，優化了醫療機構服務器的數量，在一定程度上為醫療機構節約道路資金成本。同時也提高了物理設備的利用率，更為資源的動態配置奠定了基礎。此外，生產云的構建避免了“煙囪”管理模式的出現，保障了系統的穩定運行，提高了硬件資源的利用效率。

4.2 構建桌面云

桌面云即計算機操作系統的云技術處理，在一定程度上降低了計算機設備的數量，并保障了計算機數據資料的安全性。從技術角度來講，桌面云是基于虛擬服務器，將計算機終端的操作數據信息及內容集中到服務器后臺的數據中心，并利用服務器對數據指令及相關操作內容進行處理，再將處理的結果通過數據的形式傳輸到計算機終端上，也即計算機桌面。桌面云內的計算機系統相互獨立，具備完善的配置及程序，在操作感應上與普通計算機無太大差異。然而由于桌面云建立在云端服務上，計算機處理信息能夠得到有效且及時的備份，保障了數據系統的存儲，更優化了醫療人員的工作流程。若發生計算計算機故障等情況，桌面云會及時將數據保存，直到故障解除。此外桌面云能有效將醫療數據信息實現網絡共享，為病患的診治提供的便捷。

4.3 構建災備云

在云技術應用過程中，主要采用集中管理的方式進行數據訊息的管理，但同時也導致云平臺出現單點失效的問題，給醫療機構數據信息系統帶來不確定因素。為此為保障生產云及桌面云的安全性，應積極與服務商進行業務交流，通過合作地模式在異地建立災備云。即在異地通過vSphere 技術創建虛擬服務器副本，實現快速回復虛擬及的作用，以達到保障醫療機構內部虛擬服務器安穩的目的。在實際的運用過程中，vSphere 技術對每臺虛擬機進行配置復制工作，并通過互聯網系統，利用配置復制的副本恢復虛擬機的數據信息，從而實現持續保護的目的。在醫療機構數據信息系統正常使用過程中，災備云的建立有效確保了醫療數據信息的安全性及可靠性。并同時為醫療機構重要的數據庫提供備份服務，進而推動了醫療機構的整體發展。

5 結束語

云技術的出現改善了醫療機構原有的數據信息系統的結構及管理模式，通過虛擬機的運用，不僅降低了醫療機構的硬件設備及維修成本，更充分融合了醫療資源，使信息系統更有效地為病患進行服務。同時也提升醫療結構的服務水平及診治效率，為醫療行業的發展打下堅實的基礎。