基于云計算的區域檢驗數據共享平臺的設計

李潔，杜偉業，溫永賢

河北北方學院附屬第一醫院 a.檢驗科；b.醫學工程處，河北 張家口075000

基于云計算的區域檢驗數據共享平臺的設計

李潔a，杜偉業b，溫永賢b

河北北方學院附屬第一醫院 a.檢驗科；b.醫學工程處，河北 張家口075000

基于醫療機構提出了區域內檢驗數據共享、標本高效流轉、完善的質量控制體系、結果互認等新要求，我院擬開發基于云計算的區域檢驗數據共享平臺，以實現數據的存儲安全、整合區域內檢驗資源、促進縣級以上醫院與基層醫療機構的檢驗協同服務、使醫學檢驗資源的配置更加優化。

云計算；數據共享；質量控制；區域協同

據國家統計局2013年統計數據顯示，我國基層醫療機構（包括縣級醫院、鄉鎮衛生院、社區衛生醫療中心、村衛生室）在我國974，398個醫療衛生機構中占94%[1]。如此規模的基層醫療機構卻普遍存在著資金、人才、信息匱乏等問題。在基層醫療機構檢驗項目開展少，檢驗質量無保障；更有許多機構沒有開展檢驗科室內質量控制工作，也沒有參加室間質量評價工作；這些機構得出的檢驗結果可信度不高，對疾病診治、療效觀察及愈后判斷的意義不大，甚至起到誤導的作用[2]。

建立一個能夠實現區域內檢驗數據共享、標本高效流轉、質量控制體系完善、結果互認的區域檢驗數據共享平臺，可以節約基層醫療機構自身配置檢驗信息系統的成本，減少患者因重復檢查而消耗的費用，縮短因等待檢查結果所消耗的時間，提高醫學檢驗效率，加強基層醫院與中心醫院的分工協作，優化區域內檢驗資源的配置。

現已投入使用的區域檢驗數據系統，都是從醫院原有的實驗室信息系統（LIS）改造而來的。存在建設成本較高、基層醫療機構部署困難、不利于維護、系統權限管理復雜、編碼標準不一致、數據安全性及可擴展性不足等缺點[3]。

鑒于云平臺自身具有的彈性和可靠性，我院提出面向區域醫療機構重新設計開發基于云計算的區域檢驗數據共享平臺，這樣既實現了數據的存儲安全、整合區域內檢驗資源、促進縣級以上醫院與基層醫療機構的檢驗服務協同、使醫學檢驗資源配置更加優化，也避免了醫院內部建設LIS的后期軟硬件升級和擴展成本高等問題[4]。

1 基于云計算的區域檢驗數據共享平臺特點及優勢

隨著云計算技術在基礎架構即服務（IaaS）、平臺即服務（PaaS）、軟件即服務（SaaS）在服務方向上的不斷發展，逐漸出現了各種形式的云計算應用平臺[5]。

我院擬采用的SaaS模式，該模式：① 可節省基層醫療機構自身建設檢驗數據中心所需的IT設施更新、軟件授權許可以及電力消耗等一系列成本；② 避免傳統LIS在各醫療機構的重復投資；③ 硬件設備集中在云端部署，信息系統非常方便用戶業務的擴展[6-7]。

1.1 平臺的突出特點

（1）統一數據標準：與檢驗相關的數據若要實現在云端進行統一管理和維護，必須實現醫療機構編碼標準化、患者身份識別編碼標準化、收費項目標準化和檢驗項目標準化。這樣才能達到區域數據共享和結果互認的新要求。

（2）標本高效流轉：各醫療機構的標本條碼生成機制由平臺統一規劃配置，成為獲取患者信息及檢驗結果的唯一標識。標本采集完畢后，送檢機構可實時查看外送標本的物流情況以及接收醫療機構的檢驗進度及相關的審核報告情況，實現區域內所有醫療機構標本無障礙流轉和檢驗資源的合理配置。

（3）完善質量控制體系：可以實時、自動地采集檢驗儀器或檢驗信息系統中的質控數據，并自動根據預先設定的質控規則進行判斷，對失控數據進行警示性標識。實現室內質量控制（IQC）數據的實時上報和室間質量評價（EQA）報告的下載，自動定期向省臨檢中心傳遞質量控制數據，也可查閱互認實驗室的質控狀況。

學校計算機實驗教學中心的功能主要承擔全校計算機公共課實踐教學、部分院(系)專業課的計算機應用軟件課程教學、學校各類無紙化考試與培訓、學生課下業余自主學習、師生網絡文獻查詢等應用需求。因此，學校計算機實驗教學中心建設要一切從學校辦學實際和特色發展出發，由學校統一規劃、合理布局。根據學校在校生人數、各分校區人數、學科專業特點，以學生為本位，建設一個“規模化，功能化、網絡化、高效化、安全化、規范化、節約化”的計算機實驗教學中心，有利于地方高校提高教學質量，全面培養學生計算機實踐能力。

（4）檢驗數據共享和結果互認：① 患者在區域內多個結果互認的實驗室做檢驗時，檢驗項目數據可實現實時共享，并將當前數據與歷史檢驗數據進行比較分析；②相關轉診機構可方便地調閱權限內患者的檢驗報告數據；③ 有利于醫生及時發現問題并對患者進行治療，避免重復檢驗。

1.2 平臺的主要優勢

（1）檢驗數據全部存儲在云供應商的服務器，設備硬件老化和平臺軟件升級全部由供應商負責，醫院只需專注于怎樣利用此平臺更好地服務于臨床。

（2）云端是一個龐大的資源池，包括數據計算、數據存儲等，所有的應用都在云端，因此院內客戶端不需要太強的運算能力，這就降低了部署成本[8]。

2 基于云計算的區域檢驗數據共享平臺設計

此平臺設計的核心部分由患者信息主索引、平臺網關、云服務器3部分構成。

2.1 患者信息主索引

患者信息主索引主要包括一些涉及患者隱私的信息。由于不同的醫療機構的LIS由不同的廠商提供，因此其結構、數據編碼標準的不同導致相關檢驗信息不能夠實現院際共享，而引入主索引則可以將患者的相關信息及檢驗數據統一編碼，能夠更好地實現平臺內醫院之間的分工協作、資源共享[9]。主索引是該平臺的基本組件，它確保平臺數據的隱私和安全。同時它還對平臺內機構的網關提供了身份驗證服務，能夠注冊和驗證登錄每個接入平臺的網關。另外需要關注的是，每當涉及到隱私性的數據時，例如：患者姓名、檢查項目、檢驗結果等，云數據庫必須向主索引申請訪問這些數據。

平臺網關提供了檢驗設備和云服務間的數據接口。公共云服務供應商應用程序接口API實現云服務與客戶端的連接，但對數據共享云平臺來說，以往的應用可能與云平臺不兼容，接口的不兼容會形成一定障礙，所以一個網關必須在傳統數據中心的存儲區域網絡（SAN）或者是網絡附加存儲（NAS）協議和REST網絡接口協議進行轉義。轉義通常在后臺工作，使那些不兼容的技術能夠相互交流，通過平臺網關的部署完成云服務和檢驗系統的無縫整合。

2.3 云服務器

云服務器可以提供存儲和數據服務。其中云存儲用來對檢驗設備產生的加密數據進行備份，擁有擴容方便、存儲量大的特點，而云數據庫把各種關系型數據庫看成一系列簡單的二維表，并基于簡化版本的SQL或訪問對象進行操作，可以對檢驗數據實施檢索、提取、修改等功能。

3 討論

我院設計的這個檢驗數據共享平臺存在的問題：

（1）訪問數據時發生的數據延遲問題。在檢驗設備及工作站與數據共享平臺之間接入一個緩存服務器，并且提高用戶的網絡帶寬，可以有效地減少數據延遲現象。

（2）平臺用戶將檢驗數據及患者信息存儲在供應商的云服務器后，數據的可用性、耐久性及安全性問題，利用云平臺網關，可以實現將檢驗數據及患者信息等復制到多個云供應商，以提高數據的可用性；即便一個供應商的服務器損壞，數據仍可由其他供應商還原，這就提高了數據的耐久性；主索引禁止那些未經授權的訪問，使數據隱私的安全也得以保證。

（3）要建立這樣的數據共享平臺，就要得到區域內盡可能多甚至所有醫療機構的理解和認可，只有用戶數量達到一定規模，才有建立的必要和可能。

只有解決了可能出現或已存在的問題，消除了用戶的疑慮，才能為建立數據共享平臺奠定良好的基礎。

4 結論

現代信息技術飛速發展，云計算技術因其自身具備的突出特點，在各個領域內得到廣泛應用[10]。我院利用云技術來完善LIS的建設，并設計出的基于云計算的區域檢驗數據共享平臺，摒棄了傳統檢驗數據中心成本消耗大，安全性及可擴展性不足等缺點，通過云端統一硬件升級及維護，數據統一存儲及計算，使得基層醫療機構不必建設自己的檢驗數據處理中心，就能夠共享區域檢驗數據共享平臺內的授權數據。從而大大促進了縣級以上醫院與各基層醫療機構之間的檢驗協同服務，使檢驗資源得以優化配置，實驗室信息化建設得以發展，達到醫院服務于患者的最終目標。

[1] 國家統計局數據 [EB/OL].2013.http://data.stats.gov.cn/search/ keywordlist2?keyword=醫療

[2] 郝秀珍.醫院檢驗科質量控制難點與應對措施[J].中國衛生產業,2014,(24):62,64.

[3] 劉衛峰,付春林.基于云計算的區域LIS在醫院系統中的應用[J].中國信息界(e醫療),2013,(7):60-61.

[4] 鐘發強.教育資源云平臺的研究與應用[D].上海:華東師范大學,2014.

[5] 陳康,鄭緯民.云計算系統實例與研究現狀[J].軟件學報,2009, (5):1338-1348.

[6] 趙冰,郝偉,郝旺身,等.基于云計算技術的設備管理系統研究與開發[J].制造業自動化,2011,(1):48-49.

[7] 袁靜,吳海燕,劉長興.基于云平臺的智能數據中心的構建[J].中國醫療設備,2014,29(11):58-61.

[8] 許敏.基于云計算的醫院信息技術平臺的構建與研究[D].廈門:廈門大學,2014.

[9] 曲曉慧.基于云服務的區域醫療信息共享協同平臺的研究[D].青島:中國海洋大學,2014.

[10] Jordi Vilaplana,Francesc Solsona,et al.The cloud paradigm applied to e-Health[J].BMC Med Inform Decis Mak,2013, (13):35.

Design of the Regional Laboratory Data Sharing Platform Based on Cloud Computing

LI Jiea, DU Wei-yeb, WEN Yong-xianb
a.Clinical laboratory; b.Department of Medical Engineering, the First Affiliated Hospital of Hebei North University, Zhangjiakou Hebei 075000, China

Under the new circumstances of hospital informatization construction in different medical instituions, the paper focused on the topics such as the regional laboratory data sharing, the efficient delivery of specimens, improved quality control, and the mutual recognition of the results. Researchers in the hospital proposed that the regional laboratory data sharing platform based on the cloud computing can reach the goal of data storage security as well as regional data integrity. The design promotes the synergy of the hospitals and medical institutions of different levels, and thus optimizes the medical laboratory's resource confi guration.

cloud computing; data sharing; quality control; regional collaboration

R197.324

C

10.3969/j.issn.1674-1633.2016.01.051

1674-1633(2016)01-0159-02

2015-03-12

2015-03-20

作者郵箱：lijie.2008.dani@163.com