基于云计算的区域检验数据共享平台的设计

李洁，杜伟业，温永贤

河北北方学院附属第一医院 a.检验科；b.医学工程处，河北 张家口075000

基于云计算的区域检验数据共享平台的设计

李洁a，杜伟业b，温永贤b

河北北方学院附属第一医院 a.检验科；b.医学工程处，河北 张家口075000

基于医疗机构提出了区域内检验数据共享、标本高效流转、完善的质量控制体系、结果互认等新要求，我院拟开发基于云计算的区域检验数据共享平台，以实现数据的存储安全、整合区域内检验资源、促进县级以上医院与基层医疗机构的检验协同服务、使医学检验资源的配置更加优化。

云计算；数据共享；质量控制；区域协同

据国家统计局2013年统计数据显示，我国基层医疗机构（包括县级医院、乡镇卫生院、社区卫生医疗中心、村卫生室）在我国974，398个医疗卫生机构中占94%[1]。如此规模的基层医疗机构却普遍存在着资金、人才、信息匮乏等问题。在基层医疗机构检验项目开展少，检验质量无保障；更有许多机构没有开展检验科室内质量控制工作，也没有参加室间质量评价工作；这些机构得出的检验结果可信度不高，对疾病诊治、疗效观察及愈后判断的意义不大，甚至起到误导的作用[2]。

建立一个能够实现区域内检验数据共享、标本高效流转、质量控制体系完善、结果互认的区域检验数据共享平台，可以节约基层医疗机构自身配置检验信息系统的成本，减少患者因重复检查而消耗的费用，缩短因等待检查结果所消耗的时间，提高医学检验效率，加强基层医院与中心医院的分工协作，优化区域内检验资源的配置。

现已投入使用的区域检验数据系统，都是从医院原有的实验室信息系统（LIS）改造而来的。存在建设成本较高、基层医疗机构部署困难、不利于维护、系统权限管理复杂、编码标准不一致、数据安全性及可扩展性不足等缺点[3]。

鉴于云平台自身具有的弹性和可靠性，我院提出面向区域医疗机构重新设计开发基于云计算的区域检验数据共享平台，这样既实现了数据的存储安全、整合区域内检验资源、促进县级以上医院与基层医疗机构的检验服务协同、使医学检验资源配置更加优化，也避免了医院内部建设LIS的后期软硬件升级和扩展成本高等问题[4]。

1 基于云计算的区域检验数据共享平台特点及优势

随着云计算技术在基础架构即服务（IaaS）、平台即服务（PaaS）、软件即服务（SaaS）在服务方向上的不断发展，逐渐出现了各种形式的云计算应用平台[5]。

我院拟采用的SaaS模式，该模式：① 可节省基层医疗机构自身建设检验数据中心所需的IT设施更新、软件授权许可以及电力消耗等一系列成本；② 避免传统LIS在各医疗机构的重复投资；③ 硬件设备集中在云端部署，信息系统非常方便用户业务的扩展[6-7]。

1.1 平台的突出特点

（1）统一数据标准：与检验相关的数据若要实现在云端进行统一管理和维护，必须实现医疗机构编码标准化、患者身份识别编码标准化、收费项目标准化和检验项目标准化。这样才能达到区域数据共享和结果互认的新要求。

（2）标本高效流转：各医疗机构的标本条码生成机制由平台统一规划配置，成为获取患者信息及检验结果的唯一标识。标本采集完毕后，送检机构可实时查看外送标本的物流情况以及接收医疗机构的检验进度及相关的审核报告情况，实现区域内所有医疗机构标本无障碍流转和检验资源的合理配置。

（3）完善质量控制体系：可以实时、自动地采集检验仪器或检验信息系统中的质控数据，并自动根据预先设定的质控规则进行判断，对失控数据进行警示性标识。实现室内质量控制（IQC）数据的实时上报和室间质量评价（EQA）报告的下载，自动定期向省临检中心传递质量控制数据，也可查阅互认实验室的质控状况。

学校计算机实验教学中心的功能主要承担全校计算机公共课实践教学、部分院(系)专业课的计算机应用软件课程教学、学校各类无纸化考试与培训、学生课下业余自主学习、师生网络文献查询等应用需求。因此，学校计算机实验教学中心建设要一切从学校办学实际和特色发展出发，由学校统一规划、合理布局。根据学校在校生人数、各分校区人数、学科专业特点，以学生为本位，建设一个“规模化，功能化、网络化、高效化、安全化、规范化、节约化”的计算机实验教学中心，有利于地方高校提高教学质量，全面培养学生计算机实践能力。

（4）检验数据共享和结果互认：① 患者在区域内多个结果互认的实验室做检验时，检验项目数据可实现实时共享，并将当前数据与历史检验数据进行比较分析；②相关转诊机构可方便地调阅权限内患者的检验报告数据；③ 有利于医生及时发现问题并对患者进行治疗，避免重复检验。

1.2 平台的主要优势

（1）检验数据全部存储在云供应商的服务器，设备硬件老化和平台软件升级全部由供应商负责，医院只需专注于怎样利用此平台更好地服务于临床。

（2）云端是一个庞大的资源池，包括数据计算、数据存储等，所有的应用都在云端，因此院内客户端不需要太强的运算能力，这就降低了部署成本[8]。

2 基于云计算的区域检验数据共享平台设计

此平台设计的核心部分由患者信息主索引、平台网关、云服务器3部分构成。

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隐私的信息。由于不同的医疗机构的LIS由不同的厂商提供，因此其结构、数据编码标准的不同导致相关检验信息不能够实现院际共享，而引入主索引则可以将患者的相关信息及检验数据统一编码，能够更好地实现平台内医院之间的分工协作、资源共享[9]。主索引是该平台的基本组件，它确保平台数据的隐私和安全。同时它还对平台内机构的网关提供了身份验证服务，能够注册和验证登录每个接入平台的网关。另外需要关注的是，每当涉及到隐私性的数据时，例如：患者姓名、检查项目、检验结果等，云数据库必须向主索引申请访问这些数据。

平台网关提供了检验设备和云服务间的数据接口。公共云服务供应商应用程序接口API实现云服务与客户端的连接，但对数据共享云平台来说，以往的应用可能与云平台不兼容，接口的不兼容会形成一定障碍，所以一个网关必须在传统数据中心的存储区域网络（SAN）或者是网络附加存储（NAS）协议和REST网络接口协议进行转义。转义通常在后台工作，使那些不兼容的技术能够相互交流，通过平台网关的部署完成云服务和检验系统的无缝整合。

2.3 云服务器

云服务器可以提供存储和数据服务。其中云存储用来对检验设备产生的加密数据进行备份，拥有扩容方便、存储量大的特点，而云数据库把各种关系型数据库看成一系列简单的二维表，并基于简化版本的SQL或访问对象进行操作，可以对检验数据实施检索、提取、修改等功能。

3 讨论

我院设计的这个检验数据共享平台存在的问题：

（1）访问数据时发生的数据延迟问题。在检验设备及工作站与数据共享平台之间接入一个缓存服务器，并且提高用户的网络带宽，可以有效地减少数据延迟现象。

（2）平台用户将检验数据及患者信息存储在供应商的云服务器后，数据的可用性、耐久性及安全性问题，利用云平台网关，可以实现将检验数据及患者信息等复制到多个云供应商，以提高数据的可用性；即便一个供应商的服务器损坏，数据仍可由其他供应商还原，这就提高了数据的耐久性；主索引禁止那些未经授权的访问，使数据隐私的安全也得以保证。

（3）要建立这样的数据共享平台，就要得到区域内尽可能多甚至所有医疗机构的理解和认可，只有用户数量达到一定规模，才有建立的必要和可能。

只有解决了可能出现或已存在的问题，消除了用户的疑虑，才能为建立数据共享平台奠定良好的基础。

4 结论

现代信息技术飞速发展，云计算技术因其自身具备的突出特点，在各个领域内得到广泛应用[10]。我院利用云技术来完善LIS的建设，并设计出的基于云计算的区域检验数据共享平台，摒弃了传统检验数据中心成本消耗大，安全性及可扩展性不足等缺点，通过云端统一硬件升级及维护，数据统一存储及计算，使得基层医疗机构不必建设自己的检验数据处理中心，就能够共享区域检验数据共享平台内的授权数据。从而大大促进了县级以上医院与各基层医疗机构之间的检验协同服务，使检验资源得以优化配置，实验室信息化建设得以发展，达到医院服务于患者的最终目标。

[1] 国家统计局数据 [EB/OL].2013.http://data.stats.gov.cn/search/ keywordlist2?keyword=医疗

[2] 郝秀珍.医院检验科质量控制难点与应对措施[J].中国卫生产业,2014,(24):62,64.

[3] 刘卫峰,付春林.基于云计算的区域LIS在医院系统中的应用[J].中国信息界(e医疗),2013,(7):60-61.

[4] 钟发强.教育资源云平台的研究与应用[D].上海:华东师范大学,2014.

[5] 陈康,郑纬民.云计算系统实例与研究现状[J].软件学报,2009, (5):1338-1348.

[6] 赵冰,郝伟,郝旺身,等.基于云计算技术的设备管理系统研究与开发[J].制造业自动化,2011,(1):48-49.

[7] 袁静,吴海燕,刘长兴.基于云平台的智能数据中心的构建[J].中国医疗设备,2014,29(11):58-61.

[8] 许敏.基于云计算的医院信息技术平台的构建与研究[D].厦门:厦门大学,2014.

[9] 曲晓慧.基于云服务的区域医疗信息共享协同平台的研究[D].青岛:中国海洋大学,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

作者邮箱：lijie.2008.dani@163.com