基于云計算的醫院智能系統框架設計

彭文

摘 要

隨著醫療服務需求的增加和醫療數據的爆炸式增長，醫院信息管理更加復雜，“信息孤島”問題日益凸現，智能醫療信息化是解決上述問題的關鍵，它融合了物聯網、云計算和大數據處理技術。本文從云計算的角度，探討了醫院智能系統建設的整體思路和框架方案，實現了信息資源的共享與服務，有效地解決了信息孤島和資源利用不充分的問題，以期對智能系統的建設具有一定的指導作用，提高醫療服務水平。

【關鍵詞】信息管理 云計算 智能系統 框架體系

2009年的新一輪醫療改革方案明確提出要“建立實用共享的醫藥衛生系統”，以醫療信息化作為支撐新一輪醫療改革的支柱，醫院信息化發展的關鍵在于以患者為中心實現信息的共享、流動與智能應用， 但在實際中，由于各信息系統差異較大和對標準的支持程度不同，信息“孤島”現象較為嚴重。隨著醫療改革的不斷深入，作為一所現代化的專科醫院，在醫療大數據時代背景下，必須采用有效的信息技術，建立醫院智能系統，實現醫院管理的數字化，不斷提高醫院的服務能力，滿足患者對服務質量的要求。

1 建立醫院智能系統的必要性

盡管我國醫療信息化建設已經取得了一些成績，但信息化建設發展不平衡且信息利用率較低，仍存在很多亟待解決的問題。目前醫療信息化建設存在的問題和挑戰主要表現在以下幾個方面。

（1）缺乏完善的醫療信息化標準和規范，尤其是醫院信息化建設缺乏統一的信息標準和編碼以及共享機制；

（2）醫療資源不均衡，缺乏足夠的資金、技術和人才支撐；

（3）信息系統平臺建設難度大，信息共享不暢；

（4）數據量增長過快，醫療機構各類系統繁多，而且結構復雜，導致數據量以及數據類型呈爆炸式的增長。

醫院智能化系統是將各種的自動化控制、計算機網絡和通信等先進技術應用到醫療工作中，能夠更好地節省醫院中的人力資源，降低能源消耗，提高工作效率，從而使醫院的服務更加高效、便民和人性化。醫院智能化是現代醫院建設中一個不可或缺的組成部分和發展方向，已成為各現代化醫院中的十分重要的基礎性設施。眾多的醫療設備產生的數據量巨大，傳統的數據庫技術已無法有效地對其進行管理和處理，因此，在建設智慧醫院過程中，我們引入了云計算技術，將其運用于專科醫療智能信息服務體系的構建中，云計算作為一種前沿IT技術，其理念、模式被應用到各行各業，構建了政府云、教育云、金融云、電信云、企業云等。云計算在醫療信息化方面的作用顯著，大大減少了在設備、技術、人才等方面的投入，實現了高效和可擴展的醫療大數據存儲與處理，提高了醫療的服務能力，為居民提供更優質的醫療信息服務。

2 云計算及其特點與優勢

云計算（Cloud Computing）是由分布式計算、并行處理、網格計算發展來的，是一種新興的商業計算模型。狹義的云計算是指IT基礎設施的交付和使用模式，通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需資源：廣義云計算是指服務的交付和使用模式，通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需服務。云計算作為下一代計算方式，通過網格計算（grid computing）、效用計算（utility computing）、服務計算（service computing）等多種技術的綜合、演化，在提高系統吞吐量和資源使用效率的同時，縮小了IT 服務成本，提高了可靠性、可用性和靈活性。根據美國國家標準與技術研究院（NIST）的權威定義，云計算有三大服務模式，即基礎設施即服務、平臺即服務、軟件即服務。云計算的這種信息即服務的思想，能有效地解決專科醫院信息化中的信息技術困境，減少信息技術的投入和風險，能夠以較少的投資和最短的周期獲得交付，提高醫療機構對醫療業務變化的反應能力。

回顧云計算的發展，總結出當前云計算主要有以下特點：

（1）按需方式提供，而不是以計算機、網絡應用這種在線方式；

（2）計算規模提供的計算能力非常強大，其擴展性使用戶可按需進行伸縮；

（3）云計算為業界多個公司多個廠家甚至多個單位協作提供計算能力；

（4）云計算以租用形式或離線模式提供計算，可為用戶提供非常方便、容易、可客戶化、可擴展的架構。

采用云計算技術來構建醫療信息共享平臺的集中建設模式，將醫療機構進行全面的系統整合，從而形成統一標準的醫療信息共享平臺，能夠提高醫療信息的共享能力和醫療信息服務平臺的服務能力，實現更完善的醫療服務，與傳統分散獨立的建設模式相比有很大的優越性。具體來說，對于不同的醫療工作者來說，通過利用云計算提供的服務，可以快捷地獲得病人的個人信息；通過使用云計算，醫療機構在硬件和軟件上的投資可以得到更有效的應用；同時，由于資源的有效合理應用，醫院的收益率也就會大幅度提高。通過整合多方面醫療IT資源的云，醫療機構減低了運營成本，提高了獨立資源的重復利用率。

3 基于云計算的框架設計

針對我國醫院信息化發展不均衡以及醫療機構各部門的軟硬件、網絡帶寬等諸多因素的差異導致醫院信息系統（HIS）種類多樣、數據結構復雜、信息共享困難等現狀和存在的問題，通過深入分析目前醫院信息系統的構建情況和云計算技術的優勢，提出了一種基于云計算的智能醫院系統框架設計，目標是以專科醫院為中心建立云數據資源池，將醫院各部門、醫學科研、醫保和社保中心、保險公司、醫療保健機構、個人等與醫療衛生相關的用戶所擁有的資源進行統一封裝，集中存放醫院各門診中個人的健康數據、臨床醫療檔案等醫療數據資源，再將資源池中的數據格式轉換、分類整合、匯總分析后，通過專科醫療云服務系統建立全民健康檔案，共享給衛生監督部門、個人用戶等各個需求方，最終形成一個可共享、互通互用的體系結構。

本研究框架體系結構基于云計算的三大服務模式，主要包括三個服務模塊：基礎設施即服務、平臺即服務、軟件即服務（圖1）。云計算的信息技術即服務的思想，可以讓服務對象獲得更加專業、更加符合專科醫院信息服務系統發展的IT解決方案，同時，根據醫療衛生需求和云計算技術的發展狀況，持續地對提供的軟件服務進行架構與維護，保持云計算服務的先進性。因此，將云計算服務技術應用于專科醫院信息資源共享體系的構建之中，具有較好的應用價值和較強的可行性，并提升專科醫院智能化服務能力。

在專科智能醫療云平臺上，患者可以實時查詢就診記錄和復診提醒，同時還可以在線咨詢治療和保健方案，減少了到醫院咨詢為主的病人，使醫院的有限資源得到更大的利用，同時節省了就診支出。醫師可以隨時獲取病人在專科醫院內的就診材料、既往病史、各種影像檢驗資料，避免信息缺失等導致的重復檢查，提高了醫院醫療設備和資源的使用效率，降低了病人的看病成本，同時提高了就診效率。衛生行政管理部門人員通過該平臺可以全面掌握藥品流轉過程以及人群的健康情況，從而做好藥品監管和疾病預防控制工作，同時實時掌握醫院的醫療衛生資源的利用情況，實現科學管理和決策。

4 結論

隨著醫療改革的不斷深入和數字醫院建設的推進，醫院智能系統建設迫在眉睫，著眼于目前醫院信息管理的瓶頸，提出了基于云計算的智能化解決方案，設計了智能系統的框架體系，借助云平臺的優勢解決醫院信息系統中的信息孤島問題，從而提高信息化硬件設備的利用率，降低成本，實現資源充分共享。該框架體系可以有效的指導醫院智能系統的研發，實現醫院信息的一體化管理、信息共享與服務。今后，將繼續研究如何在云環境中提供粒度更細、更完整的醫療數據服務以及確保患者數據安全性和隱私保密性。

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作者單位

山東省青島市第六人民醫院統計信息科 山東省青島市 266033