云计算技术下的医疗大数据平台构建研究

高颖

摘 要：随着信息技术的进步，云计算的发展为医疗行业带来了新的生机。为了消除医疗信息孤岛，进一步开发医疗资源，提出了云计算技术下的医疗大数据平台构建模型。分析将云计算应用于医疗行业的优势，设计了平台的基础架构模型，并对平台各功能层进行详细阐述，最后对运行机制展开探讨，为医疗大数据的采集、管理与分析、服务共享提供支持，旨在提供更灵活的信息共享方式和更高效的数据分析方法，为改进医疗信息共享模式，发展医疗大数据应用提供新思路。

关键词：云计算；医疗信息；大数据

0 引言

医疗大数据是指在医疗过程中产生的海量数据，具有规模大、产生速度快、结构多样化、数据价值高但价值密度低等特点，主要来源于各类数字化医疗仪器设备产生的相关医疗数据，临床诊疗信息系统所产生的医疗数据，各类运营支持系统产生的医院运营数据等。2014年是中国互联网医疗元年，从这一年起，互联网进入医药市场并逐渐发展成为移动医疗产业链[1]。本文运用云计算原理与特点，提出云计算技术下的医疗大数据平台。该平台具有安全稳固的大数据存储中心，能增强数据存储安全性。并且，可实现医疗数据的云端存储与交互共享，保障数据的安全性与平台的稳定性，优化医疗信息共享机制，提高医疗资源利用率。

1 利用云计算构建医疗大数据平台的优势

1.1 增强数据存储安全性

医疗数据来源广泛且信息量大，云计算的出现可以大大提高数据存储的安全性。数据和资料无须全部保存在终端电脑，而是保存在网络中的集群服务器内。一方面，可以完全避免本地存储所带来的病毒攻击、设备故障等问题而造成的数据丢失和外泄。而且，数据一旦通过云账户保存在云端，数据的管理将由各大云计算服务商负责，这些服务商配备专业的数据存储中心，承担云计算的运算能力和存储空间的维护工作等[2]。

1.2 优化医疗信息共享机制

我国信息化起步较晚，如今，医疗信息化的需求与目前信息化水平之间形成了巨大的矛盾。虽然部分医院已经建立了HIS（Hospital Information System）系统，但由于没有形成成熟的行业规定，导致各医院各自为营，信息资源相对孤立。云计算通用性和扩展性强，降低了对各个系统的硬件结构及计算能力的要求，在各个系统间搭建起互通的桥梁。运用云计算搭建医疗大数据平台能实现数据的统一管理与部署，进行深层次数据分析与挖掘，实现医疗大数据的充分整合与共享利用。

1.3 提高医疗资源利用率

由于医疗资源配备不合理，大量资源重复建设以及部分资源空闲等问题导致医疗资源利用情况不尽乐观。云计算将软硬件资源统一集中于资源池中，因此，不同医疗机构间可以进行实时传输，避免了重复组织信息造成的资源浪费和空间冗余，以最小的空间占有实现了最大化的存储与组织。一旦成功架构医疗大数据云服务平台，医院之间进行实时数据资源交互，可以在不降低甚至提高医疗水平的前提下缩短医疗时间，提升诊疗质量，提高资源利用率。

2 云计算技术下的医疗大数据平台架构模型

2.1 物理资源层

物理资源层是医疗大数据平台的基础层，包含计算资源池、存储资源池、网络资源池等资源池，完成原始数据的采集工作，支持基础设施服务，它从根本上决定了医疗大数据平台提供服务的范围、能力及数据平台信息共享的程度。物理资源层运用虚拟化技术，达到主机虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化等目的，有效满足弹性需求和按需服务，提高性能利用率。保证最大程度化利用资源和最高质量的网络服务，实现低成本和高效益。

2.2 云平台管理层

云平台管理层是医疗大数据平台的核心，提供软件开发集成套件和API等环境，具有多线程web程序运行、资源部署分配等功能，并配以安全防护机制、隐私保护协议等，提供开发、运行、管理、控制的网络环境。资源部署分配基于高度经济性和资源效益性的原则，对得到的资源进行高度模块化，根据不同颗粒度进行资源描述，分布存储于多个网络节点中，实现资源的统一调配和集成部署。云计算提供安全可靠的防护机制，运用安全加固、防病毒控件等手段对服务器进行安全管理，运用数据隔离、数据备份、加密存储、保护传输等方式对数据进行安全管理，运用防入侵管理、安全域管理等进行网络安全维护。

2.3 软件应用层

软件应用层是医疗大数据平台服务于各需求方的途径。软件应用层提供各种软件服务、服务说明、医疗大数据平台界面等。用户通过云账号即可访问平台，通过web软件获取所需服务。医院可抓取所需资源、通过各种算法进行数据分析与数据挖掘，获取有关资料进行诊断和科研。制药行业和医疗行业通过运行项目管理软件，在一定权限设置下可以在大数据平台上访问公开数据库获得脱敏数据。用户可通过个人健康管理软件登录面向个人的隐私数据库获得电子健康档案。

2.4 服务交互层

服务交互层是用户在医疗大数据平台上获取信息的窗口。包括用户接口、按需付费配置等，提供用户管理和访问权限控制。云计算通过按需访问可配置共享资源池的服务，给用户快速提供最低的分析与交互成本，通过整合分布式资源，搭建应对多种服务要求的处理分析环境，满足用户个性化要求[3]。用户访问云端服务器，访问接口接收用户请求，调用分析工具，分析工具根据智能处理模块从数据库中调用资源，并为用户搭建服务环境。

3 云计算技术下的医疗大数据平台的运行机制

3.1 医疗数据采集机制

本平台采用信息转录、识别抓取等方式采集数据。平台采用基于XML的简单对象访问协议等接口直接访问到各个系统相应的信息存储区，并转存到系统中，快速采集数据，并配以OCR识别设备，将传统的非结构化数据转换，形成分布式文档传输到数据中心系统。通过建立完善的医疗数据采集机制，可以保证数据来源的可靠和全面，提高平台资源客观性。

3.2 信息资源管理与分析机制

云计算对资源共享且高效利用的特点，可以实现系统管理维护与服务使用的解耦[4]。医疗大数据云平台基于云计算技术采用集成化管理的思想，分布存储数据、统一部署资源，形成医疗大数据平台共建资源共享的机制。为了对数据进行数据清洗、特征提取等预处理任务，医疗大数据平台通过关联分析对资源进行优化整合，提供朴素贝叶斯、K近邻等方法对获取的资源进行分类，提供K均值聚类法、层次聚类法进行聚类分析，以满足不同用户的个性化服务需求。

3.3 服务共享机制

医疗大数据云平台提供一站式自助服务，由于平台不断对资源进行优化整合，因此用户只需通过统一界面即可快速获取资源，简化了操作流程。用户看到的是统一的界面，而不需要关心平台的运作过程与支撑技术，在窗口按需检索即可获取内容。针对于不同用户，界面建设不同的服务窗口。此外，云计算还可以实现同一资源在不同设备上的获取与利用，使数据充分共享。

4 结语

云计算是一种网络资源共享利用模式，通过网络按需访问结构化的计算资源共享池可以方便快捷地获得所需要的信息和资源，利用云计算技术的原理和特点可以有效改善目前医疗行业数据繁杂、利用率低等问题。基于云计算的医疗大数据平台采用虚拟化技术、集约化管理思想避免空间资源重复建设，有利于打破数据交互壁垒，实现数据重组利用，进行数据分析与数据挖掘，以期得到更多信息资源与结论，促进信息资源利用与共享，给科学研究提供数据支持、促进医疗产业升级，提高医疗资源利用率。

参考文献

[1]朱劲松.互联网+医疗模式：内涵与系统架构[J].中国医院管理，2016，36（1）：28-40.

[2]孙世强，刘甲学.“云计算”环境下的网络信息资源开发与利用研究[J].现代情报，2011，31（5）：76-78.

[3]林闖，苏文博，孟坤，等.云计算安全：架构、机制与模型评价[J].计算机学报，2013，36（9）：1765-1784.

[4]胡新平，张志美，董建成.基于云计算理念与技术的医疗信息化.医学信息学杂志，2010，31（3）：6-9.

（作者单位：河海大学商学院）