淺析云計算在醫療信息化建設中的應用

趙立春+梁健+黃國東

摘要：云計算作為一種前沿高新計算模型，可以構建共享基礎架構，將海量資源系統進行并聯，為處于該網絡中的用戶提供個性化的、泛在的信息工具和信息服務。目前，Google的GAE，亞馬遜的S3、SimpleDB等框架已進入實際運營，并取得良好態勢。而我國醫療機構信息化建設也正在深入開展，巨大的信息資源管理已成為其提高工作效率和醫療質量的重要基礎。因此，構架區域云、醫院私有云計算機平臺已成為醫療機構的大勢所趨。關鍵詞：醫療信息化；云計算；共享doi: 10.3969/j.issn.2095-5707.2014.02.004Analysis of Cloud Computing Applications on Medical Informatization ConstructionZhao Lichun, Liang Jian, Huang Guodong（Ruikang Hospital Affiliated to Guangxi University of Chinese Medicine, Nanning Guangxi 530011, China）Abstract: As a cutting-edge high-tech computing model, cloud computing can be used to build a shared infrastructure, parallel massive resources system, and pcome the general trend of medical institutions.Key words: medical informatization; cloud computing; share 云計算（Cloud Computing）是一種在虛擬化和并行計算技術基礎上發展起來的新型計算模型，可以自動對海量信息數據進行快速的計算、存儲、提取、共享等，不僅能提高工作效率，還可以極大地降低管理成本，減少工作失誤[1]。云計算的這些特點使其可以較完美地應對醫療機構繁冗巨大的信息數據處理，會對醫患資源的靈活流動以及結構優化起到巨大的影響。本文結合云計算的特點對云計算在醫療機構信息化建設中的應用進行了闡述，旨在為進一步發揮云計算在醫療產業信息化發展中的作用提供思路。1 云計算概述1.1 云計算的定義云計算的定義至今沒有明確界定，目前多解釋為，云計算是一種基于因特網的超級計算模式，是分布式處理（Distributed Processing）、并行處理（Pa- rallel Processing） 、網格計算 (Grid Computing)第一作者：趙立春，副研究員，研究方向：新聞宣傳與信息化建設管理。電話：0771-2335098，E-mail: hyzlc@126.com的延伸發展。它可以將數以萬計的個人電腦、服務器、移動電話等電子設備集結成一片電腦云，按特定的、公開的標準，為所有處于電腦云中的用戶提供安全便捷的數據存儲服務和準確的網絡計算服務[2]。1.2 云計算的優勢1.2.1 成本低廉 云計算以虛擬化和并行計算技術為基礎，在構建過程中使用標準化硬件配置取代大規模信息技術（Information Technology，簡稱IT）系統設備，并提供動態、統一的資源分配機制和彈性擴展機制以及高效的冗余機制，極大降低了建設和擴展成本。而處于區域云中的用戶亦不必為引入云計算再行增添設施和管理成本，即可獲得高效而費用低廉的數據信息服務[3]。1.2.2 性能優異 云計算以互聯網為平臺，結集大量的電子設備的軟硬件資源和應用服務進行協同工作，利用高可靠性和高性能的IT系統處理和存儲能力達成資源配置的動態化、透明化，以及用戶需求的自動化、服務覆蓋化。1.2.3 資源共享 云計算的構建使用了通用的硬件、軟件基礎設施，這就使其可以根據各系統的需要對虛擬化的信息進行動態分配，建立跨系統和跨邊界的共享資源池，極大提高了IT系統的資源利用率。1.2.4 安全性 云計算均建立專業的數據中心協助用戶管理和保存數據，這就避免了由于個人電腦或服務器損壞、被盜、感染病毒而造成的數據丟失和泄露。此外，當本地設備出現故障時，用戶只需更換電腦就可以繼續工作和使用服務資源，較好保證了用戶的工作效率[4]。2 云計算在醫療機構信息化中的應用2.1 數據中心的構建無論醫療結構準備應用區域云還是自行構架私有云，云計算均可以為醫療機構構建性能優異的數據中心。首先，它極大降低了醫院的管理成本。例如，目前國家正在大力推廣應用的電子病歷，將會隨著醫療設備的更新、患者的增長而不斷擴充，其存儲成本相當巨大，而云計算具有高擴展性，可以提供近似無限的存儲空間。其次，云計算可提供對數據的安全管理，杜絕了數據丟失、被盜等問題。此外，它具有資源共享功能，很好地協助了大型醫療結構與基層、社區的相互配合，使患者得到完整性更高的醫療服務。而云計算介入醫療結構的數據中心建設，無需用戶增加設施，其可以根據醫療結構的個性化需求，直接將配置寫入設備，用戶只要安裝軟件即可使用[5]。2.2 在線服務系統的構建目前多數醫院均建有在線呼叫系統、電話導診系統，其目的是提高服務質量，保證病患的安全。然而，這些系統往往存在較多問題，例如醫院病房呼叫系統通常只有護士站才可接收呼叫信號，極易導致響應不及時而發生醫療意外。導診系統語音排隊功能的缺乏，也會使患者得不到及時的服務。而云計算系統具有強大的虛擬化管理系統(OPV-Manager)，具有高度擴展性、靈活性以及對資源的可控性，可以通過軟件完成資源統一分配和管理、用戶身份管理和安全、網絡服務、運行環境的監視以及對外設物理設備的遠程操作等。如云計算的SAAS（Software as a Service，指軟件即服務）模式，就可以搭建起病房護士與病患直接視頻、直接對話的聯絡系統，還可以建設遠程導診、探視等系統，極大改善了傳統在線服務的質量。2.3 疾病分析系統的構建隨著社會的發展以及環境的變化，新型疾病不斷增多，疑難疾病及不治之癥也呈現增長趨勢，這就需要臨床醫生在治療的同時不斷進行研究。而醫療性研究的基礎均建立在對大量病例資料、研究樣本、實驗數據的匯總、梳理、分析之上。傳統的計算機系統只能進行醫療數據的簡單收集和整理，無法滿足臨床醫生和研究者的需要。而由云計算所提供的計算分析服務可根據醫生的需求對設定的醫療數據和信息進行進一步的細化加工和深度分析，極大提高了醫生臨床研究的效率和成效。 圖1 三級醫療機構信息平臺區域云計算系統框架（Ethernet 以太網；iSCSI SAN 存儲區域網絡；Fibre Channel光纖通道；Mlag 多機箱鏈路聚合；

Cee Port 融合增強型以太網端口；Fcoe Port 以太網光纖通道標準端口）

2.4 多機構共享機制的構建目前，我國大力推動以省、市、縣三級平臺構建的區域醫療信息化建設，即建設省、市、縣三級平臺，將各醫療機構統一接入此平臺，向上可與國家衛生平臺對接，向下與農村衛生站進行關聯。在這一建設過程中，云計算系統可以搭建多機構互聯的整體計算、存儲、網絡子系統，提供統一的資源分配和管理，從而形成區域內的醫療資源信息共享機制（見圖1）。3 小結目前，醫療機構信息的復雜化、網路帶寬不足以及云技術自身的缺陷，使區域云在醫療行業的利用尚處于無法大規模推廣的局面之下。而醫療機構私有云的構建也處于探索階段。因此，筆者認為，在醫療機構信息化建設進程中，醫療機構首先要維護現有信息系統安全、穩定運行，再根據需要對云計算系統進行選擇性、實驗性利用，逐步兼容原系統與云計算系統。相信云計算可以實現醫療資源的整合，降低基層醫療單位的信息化成本，改善患者的就醫體驗，逐步改變醫療信息化的發展理念，持續推動醫療衛生信息化的發展。參考文獻[1]胡新平，張志美，董建成.基于云計算理念與技術的醫療信息化[J].醫學信息學雜志,2010,31(3):6-9.[2]楊洋.云計算的現狀及發展趨勢[J].電腦開發與應用,2012,25(2):61-63.[3]安向群.云計算在電子病案中的應用初探[J].中國病案,2012,13(3):41-42.[4]馬瑞.云計算環境下圖書館自動化系統發展探索[J].圖書館學研究,2009(7):36-39.[5]丁志宏，肖相扶，胡鋐亮，等.浦東新區公利醫院“云計算”之旅[J].上海信息化,2011(6):60-63.（收稿日期：2013-11-18，編輯：魏民）

摘要：云計算作為一種前沿高新計算模型，可以構建共享基礎架構，將海量資源系統進行并聯，為處于該網絡中的用戶提供個性化的、泛在的信息工具和信息服務。目前，Google的GAE，亞馬遜的S3、SimpleDB等框架已進入實際運營，并取得良好態勢。而我國醫療機構信息化建設也正在深入開展，巨大的信息資源管理已成為其提高工作效率和醫療質量的重要基礎。因此，構架區域云、醫院私有云計算機平臺已成為醫療機構的大勢所趨。關鍵詞：醫療信息化；云計算；共享doi: 10.3969/j.issn.2095-5707.2014.02.004Analysis of Cloud Computing Applications on Medical Informatization ConstructionZhao Lichun, Liang Jian, Huang Guodong（Ruikang Hospital Affiliated to Guangxi University of Chinese Medicine, Nanning Guangxi 530011, China）Abstract: As a cutting-edge high-tech computing model, cloud computing can be used to build a shared infrastructure, parallel massive resources system, and pcome the general trend of medical institutions.Key words: medical informatization; cloud computing; share 云計算（Cloud Computing）是一種在虛擬化和并行計算技術基礎上發展起來的新型計算模型，可以自動對海量信息數據進行快速的計算、存儲、提取、共享等，不僅能提高工作效率，還可以極大地降低管理成本，減少工作失誤[1]。云計算的這些特點使其可以較完美地應對醫療機構繁冗巨大的信息數據處理，會對醫患資源的靈活流動以及結構優化起到巨大的影響。本文結合云計算的特點對云計算在醫療機構信息化建設中的應用進行了闡述，旨在為進一步發揮云計算在醫療產業信息化發展中的作用提供思路。1 云計算概述1.1 云計算的定義云計算的定義至今沒有明確界定，目前多解釋為，云計算是一種基于因特網的超級計算模式，是分布式處理（Distributed Processing）、并行處理（Pa- rallel Processing） 、網格計算 (Grid Computing)第一作者：趙立春，副研究員，研究方向：新聞宣傳與信息化建設管理。電話：0771-2335098，E-mail: hyzlc@126.com的延伸發展。它可以將數以萬計的個人電腦、服務器、移動電話等電子設備集結成一片電腦云，按特定的、公開的標準，為所有處于電腦云中的用戶提供安全便捷的數據存儲服務和準確的網絡計算服務[2]。1.2 云計算的優勢1.2.1 成本低廉 云計算以虛擬化和并行計算技術為基礎，在構建過程中使用標準化硬件配置取代大規模信息技術（Information Technology，簡稱IT）系統設備，并提供動態、統一的資源分配機制和彈性擴展機制以及高效的冗余機制，極大降低了建設和擴展成本。而處于區域云中的用戶亦不必為引入云計算再行增添設施和管理成本，即可獲得高效而費用低廉的數據信息服務[3]。1.2.2 性能優異 云計算以互聯網為平臺，結集大量的電子設備的軟硬件資源和應用服務進行協同工作，利用高可靠性和高性能的IT系統處理和存儲能力達成資源配置的動態化、透明化，以及用戶需求的自動化、服務覆蓋化。1.2.3 資源共享 云計算的構建使用了通用的硬件、軟件基礎設施，這就使其可以根據各系統的需要對虛擬化的信息進行動態分配，建立跨系統和跨邊界的共享資源池，極大提高了IT系統的資源利用率。1.2.4 安全性 云計算均建立專業的數據中心協助用戶管理和保存數據，這就避免了由于個人電腦或服務器損壞、被盜、感染病毒而造成的數據丟失和泄露。此外，當本地設備出現故障時，用戶只需更換電腦就可以繼續工作和使用服務資源，較好保證了用戶的工作效率[4]。2 云計算在醫療機構信息化中的應用2.1 數據中心的構建無論醫療結構準備應用區域云還是自行構架私有云，云計算均可以為醫療機構構建性能優異的數據中心。首先，它極大降低了醫院的管理成本。例如，目前國家正在大力推廣應用的電子病歷，將會隨著醫療設備的更新、患者的增長而不斷擴充，其存儲成本相當巨大，而云計算具有高擴展性，可以提供近似無限的存儲空間。其次，云計算可提供對數據的安全管理，杜絕了數據丟失、被盜等問題。此外，它具有資源共享功能，很好地協助了大型醫療結構與基層、社區的相互配合，使患者得到完整性更高的醫療服務。而云計算介入醫療結構的數據中心建設，無需用戶增加設施，其可以根據醫療結構的個性化需求，直接將配置寫入設備，用戶只要安裝軟件即可使用[5]。2.2 在線服務系統的構建目前多數醫院均建有在線呼叫系統、電話導診系統，其目的是提高服務質量，保證病患的安全。然而，這些系統往往存在較多問題，例如醫院病房呼叫系統通常只有護士站才可接收呼叫信號，極易導致響應不及時而發生醫療意外。導診系統語音排隊功能的缺乏，也會使患者得不到及時的服務。而云計算系統具有強大的虛擬化管理系統(OPV-Manager)，具有高度擴展性、靈活性以及對資源的可控性，可以通過軟件完成資源統一分配和管理、用戶身份管理和安全、網絡服務、運行環境的監視以及對外設物理設備的遠程操作等。如云計算的SAAS（Software as a Service，指軟件即服務）模式，就可以搭建起病房護士與病患直接視頻、直接對話的聯絡系統，還可以建設遠程導診、探視等系統，極大改善了傳統在線服務的質量。2.3 疾病分析系統的構建隨著社會的發展以及環境的變化，新型疾病不斷增多，疑難疾病及不治之癥也呈現增長趨勢，這就需要臨床醫生在治療的同時不斷進行研究。而醫療性研究的基礎均建立在對大量病例資料、研究樣本、實驗數據的匯總、梳理、分析之上。傳統的計算機系統只能進行醫療數據的簡單收集和整理，無法滿足臨床醫生和研究者的需要。而由云計算所提供的計算分析服務可根據醫生的需求對設定的醫療數據和信息進行進一步的細化加工和深度分析，極大提高了醫生臨床研究的效率和成效。 圖1 三級醫療機構信息平臺區域云計算系統框架（Ethernet 以太網；iSCSI SAN 存儲區域網絡；Fibre Channel光纖通道；Mlag 多機箱鏈路聚合；

Cee Port 融合增強型以太網端口；Fcoe Port 以太網光纖通道標準端口）

2.4 多機構共享機制的構建目前，我國大力推動以省、市、縣三級平臺構建的區域醫療信息化建設，即建設省、市、縣三級平臺，將各醫療機構統一接入此平臺，向上可與國家衛生平臺對接，向下與農村衛生站進行關聯。在這一建設過程中，云計算系統可以搭建多機構互聯的整體計算、存儲、網絡子系統，提供統一的資源分配和管理，從而形成區域內的醫療資源信息共享機制（見圖1）。3 小結目前，醫療機構信息的復雜化、網路帶寬不足以及云技術自身的缺陷，使區域云在醫療行業的利用尚處于無法大規模推廣的局面之下。而醫療機構私有云的構建也處于探索階段。因此，筆者認為，在醫療機構信息化建設進程中，醫療機構首先要維護現有信息系統安全、穩定運行，再根據需要對云計算系統進行選擇性、實驗性利用，逐步兼容原系統與云計算系統。相信云計算可以實現醫療資源的整合，降低基層醫療單位的信息化成本，改善患者的就醫體驗，逐步改變醫療信息化的發展理念，持續推動醫療衛生信息化的發展。參考文獻[1]胡新平，張志美，董建成.基于云計算理念與技術的醫療信息化[J].醫學信息學雜志,2010,31(3):6-9.[2]楊洋.云計算的現狀及發展趨勢[J].電腦開發與應用,2012,25(2):61-63.[3]安向群.云計算在電子病案中的應用初探[J].中國病案,2012,13(3):41-42.[4]馬瑞.云計算環境下圖書館自動化系統發展探索[J].圖書館學研究,2009(7):36-39.[5]丁志宏，肖相扶，胡鋐亮，等.浦東新區公利醫院“云計算”之旅[J].上海信息化,2011(6):60-63.（收稿日期：2013-11-18，編輯：魏民）

摘要：云計算作為一種前沿高新計算模型，可以構建共享基礎架構，將海量資源系統進行并聯，為處于該網絡中的用戶提供個性化的、泛在的信息工具和信息服務。目前，Google的GAE，亞馬遜的S3、SimpleDB等框架已進入實際運營，并取得良好態勢。而我國醫療機構信息化建設也正在深入開展，巨大的信息資源管理已成為其提高工作效率和醫療質量的重要基礎。因此，構架區域云、醫院私有云計算機平臺已成為醫療機構的大勢所趨。關鍵詞：醫療信息化；云計算；共享doi: 10.3969/j.issn.2095-5707.2014.02.004Analysis of Cloud Computing Applications on Medical Informatization ConstructionZhao Lichun, Liang Jian, Huang Guodong（Ruikang Hospital Affiliated to Guangxi University of Chinese Medicine, Nanning Guangxi 530011, China）Abstract: As a cutting-edge high-tech computing model, cloud computing can be used to build a shared infrastructure, parallel massive resources system, and pcome the general trend of medical institutions.Key words: medical informatization; cloud computing; share 云計算（Cloud Computing）是一種在虛擬化和并行計算技術基礎上發展起來的新型計算模型，可以自動對海量信息數據進行快速的計算、存儲、提取、共享等，不僅能提高工作效率，還可以極大地降低管理成本，減少工作失誤[1]。云計算的這些特點使其可以較完美地應對醫療機構繁冗巨大的信息數據處理，會對醫患資源的靈活流動以及結構優化起到巨大的影響。本文結合云計算的特點對云計算在醫療機構信息化建設中的應用進行了闡述，旨在為進一步發揮云計算在醫療產業信息化發展中的作用提供思路。1 云計算概述1.1 云計算的定義云計算的定義至今沒有明確界定，目前多解釋為，云計算是一種基于因特網的超級計算模式，是分布式處理（Distributed Processing）、并行處理（Pa- rallel Processing） 、網格計算 (Grid Computing)第一作者：趙立春，副研究員，研究方向：新聞宣傳與信息化建設管理。電話：0771-2335098，E-mail: hyzlc@126.com的延伸發展。它可以將數以萬計的個人電腦、服務器、移動電話等電子設備集結成一片電腦云，按特定的、公開的標準，為所有處于電腦云中的用戶提供安全便捷的數據存儲服務和準確的網絡計算服務[2]。1.2 云計算的優勢1.2.1 成本低廉 云計算以虛擬化和并行計算技術為基礎，在構建過程中使用標準化硬件配置取代大規模信息技術（Information Technology，簡稱IT）系統設備，并提供動態、統一的資源分配機制和彈性擴展機制以及高效的冗余機制，極大降低了建設和擴展成本。而處于區域云中的用戶亦不必為引入云計算再行增添設施和管理成本，即可獲得高效而費用低廉的數據信息服務[3]。1.2.2 性能優異 云計算以互聯網為平臺，結集大量的電子設備的軟硬件資源和應用服務進行協同工作，利用高可靠性和高性能的IT系統處理和存儲能力達成資源配置的動態化、透明化，以及用戶需求的自動化、服務覆蓋化。1.2.3 資源共享 云計算的構建使用了通用的硬件、軟件基礎設施，這就使其可以根據各系統的需要對虛擬化的信息進行動態分配，建立跨系統和跨邊界的共享資源池，極大提高了IT系統的資源利用率。1.2.4 安全性 云計算均建立專業的數據中心協助用戶管理和保存數據，這就避免了由于個人電腦或服務器損壞、被盜、感染病毒而造成的數據丟失和泄露。此外，當本地設備出現故障時，用戶只需更換電腦就可以繼續工作和使用服務資源，較好保證了用戶的工作效率[4]。2 云計算在醫療機構信息化中的應用2.1 數據中心的構建無論醫療結構準備應用區域云還是自行構架私有云，云計算均可以為醫療機構構建性能優異的數據中心。首先，它極大降低了醫院的管理成本。例如，目前國家正在大力推廣應用的電子病歷，將會隨著醫療設備的更新、患者的增長而不斷擴充，其存儲成本相當巨大，而云計算具有高擴展性，可以提供近似無限的存儲空間。其次，云計算可提供對數據的安全管理，杜絕了數據丟失、被盜等問題。此外，它具有資源共享功能，很好地協助了大型醫療結構與基層、社區的相互配合，使患者得到完整性更高的醫療服務。而云計算介入醫療結構的數據中心建設，無需用戶增加設施，其可以根據醫療結構的個性化需求，直接將配置寫入設備，用戶只要安裝軟件即可使用[5]。2.2 在線服務系統的構建目前多數醫院均建有在線呼叫系統、電話導診系統，其目的是提高服務質量，保證病患的安全。然而，這些系統往往存在較多問題，例如醫院病房呼叫系統通常只有護士站才可接收呼叫信號，極易導致響應不及時而發生醫療意外。導診系統語音排隊功能的缺乏，也會使患者得不到及時的服務。而云計算系統具有強大的虛擬化管理系統(OPV-Manager)，具有高度擴展性、靈活性以及對資源的可控性，可以通過軟件完成資源統一分配和管理、用戶身份管理和安全、網絡服務、運行環境的監視以及對外設物理設備的遠程操作等。如云計算的SAAS（Software as a Service，指軟件即服務）模式，就可以搭建起病房護士與病患直接視頻、直接對話的聯絡系統，還可以建設遠程導診、探視等系統，極大改善了傳統在線服務的質量。2.3 疾病分析系統的構建隨著社會的發展以及環境的變化，新型疾病不斷增多，疑難疾病及不治之癥也呈現增長趨勢，這就需要臨床醫生在治療的同時不斷進行研究。而醫療性研究的基礎均建立在對大量病例資料、研究樣本、實驗數據的匯總、梳理、分析之上。傳統的計算機系統只能進行醫療數據的簡單收集和整理，無法滿足臨床醫生和研究者的需要。而由云計算所提供的計算分析服務可根據醫生的需求對設定的醫療數據和信息進行進一步的細化加工和深度分析，極大提高了醫生臨床研究的效率和成效。 圖1 三級醫療機構信息平臺區域云計算系統框架（Ethernet 以太網；iSCSI SAN 存儲區域網絡；Fibre Channel光纖通道；Mlag 多機箱鏈路聚合；

Cee Port 融合增強型以太網端口；Fcoe Port 以太網光纖通道標準端口）

2.4 多機構共享機制的構建目前，我國大力推動以省、市、縣三級平臺構建的區域醫療信息化建設，即建設省、市、縣三級平臺，將各醫療機構統一接入此平臺，向上可與國家衛生平臺對接，向下與農村衛生站進行關聯。在這一建設過程中，云計算系統可以搭建多機構互聯的整體計算、存儲、網絡子系統，提供統一的資源分配和管理，從而形成區域內的醫療資源信息共享機制（見圖1）。3 小結目前，醫療機構信息的復雜化、網路帶寬不足以及云技術自身的缺陷，使區域云在醫療行業的利用尚處于無法大規模推廣的局面之下。而醫療機構私有云的構建也處于探索階段。因此，筆者認為，在醫療機構信息化建設進程中，醫療機構首先要維護現有信息系統安全、穩定運行，再根據需要對云計算系統進行選擇性、實驗性利用，逐步兼容原系統與云計算系統。相信云計算可以實現醫療資源的整合，降低基層醫療單位的信息化成本，改善患者的就醫體驗，逐步改變醫療信息化的發展理念，持續推動醫療衛生信息化的發展。參考文獻[1]胡新平，張志美，董建成.基于云計算理念與技術的醫療信息化[J].醫學信息學雜志,2010,31(3):6-9.[2]楊洋.云計算的現狀及發展趨勢[J].電腦開發與應用,2012,25(2):61-63.[3]安向群.云計算在電子病案中的應用初探[J].中國病案,2012,13(3):41-42.[4]馬瑞.云計算環境下圖書館自動化系統發展探索[J].圖書館學研究,2009(7):36-39.[5]丁志宏，肖相扶，胡鋐亮，等.浦東新區公利醫院“云計算”之旅[J].上海信息化,2011(6):60-63.（收稿日期：2013-11-18，編輯：魏民）