基于云计算的医院信息化建设和应用分析

林剑文　李瑞明　易福尚　吴柱坤　唐福龙

【摘要】    在医疗行业，云计算技术的应用场景极为丰富，合理利用云计算技术，可以突破医疗行业特别是基层医院信息化建设的诸多壁垒。因此，文章以基于云计算的医院信息化建设为核心，阐述了基于云计算的医院信息化建设目标，论述了基于云计算的医院信息化建设方案，并对基于云计算的医院信息化应用内容进行了展望。

【关键词】    云计算    医院    信息化建设

引言：

医院是与大众息息相关的机构，随着科学技术的发展，医院信息化建设持续深入，不同类型科学技术与设备在医院日常工作中发挥着功效，如电子病历、办公自动化等。作为信息化技术的重要组成部分，云计算的发展为医院信息化体系的高效率运行提供了充足支持。这种情况下，以智慧医院为建设目标，在以往医疗信息化的基础上，积极应用云计算等新兴技术实现数字化转型就成为医院面临的主要任务之一。

一、基于云计算的医院信息化建设目标

作为传统计算机与网络技术发展融合的产物，云计算技术可以使用量为核心，按需求供应便捷、可用的网络访问，在减少管理强度的同时，提高信息资源供给便捷度[1]。基于此，在医院信息化建设进程中，需要依托云计算技术应用背景，整合现有硬件，更新技术，简化程序，形成高可用、高可维护性、高可扩展、低成本的有效运行维护模式。

1.1更新技术

当前医院信息化数据管理技术与新的医疗模式存在偏差。在基于云计算的医院信息化建设过程中，应适应医疗卫生体制深化改革需求，结合全国卫生与健康大会关于进一步改善医疗服务行动计划的要求，进行多种类别应用的建设。并引入开放、相对主流的架构，实现针对性服务接入。

1.2简化程序

在多年的信息化建设进程中，县级医院已初步建成了以应用为核心的医院信息系统，终端应用规模与服务器数量较多，大量数据运行对信息化管理平台提出了更高的要求[2]。基于此，在以云计算技术为支撑的信息化建设进程中，应利用云计算云端存储备份优势，简化数据存储备份程序，提高医疗数据管理效率。

1.3提高效率

在医院信息化进程持续深化过程中，信息系统成为医院内部业务运行的主要支撑，多数业务流程的运行也需要信息系统服务驱动[3]。基于此，在以云计算技术为支撑的医院信息化建设过程中，应依据安全性、稳定性、有效性方针，提高支撑业务的信息系统RPO/RTO标准，合理進行业务系统划分，满足多类型业务高效率运作需求。

二、基于云计算的医院信息化建设方案

2.1架构设置

从IT架构上来看，基于云计算的医院信息化建设的核心是采用HyperMetro双活技术+公有云构成的医院混合云。其中HyperMetro双活技术主要负责部署私有云产品，为业务、数据绝对安全提供保障，规避故障导致的业务中断、数据丢失问题;而公有云则以云主机ECS、云对象存储OBS为制衡，满足远程医疗需求。同时根据医院信息化建设需求以及业务系统对于数据安全性、网络性能需求差异，简单地将业务系统划分为核心业务系统（20%）、非核心业务系统（80%）。其中核心业务系统对数据安全性、网络运行流畅性具有较高的要求，需要充分运用HyperMetro双活技术、超融合技术、虚拟化技术，在医院私有云上科学部署。如PACS系统、LIS系统、HIS系统等;而非核心业务也可称之为次重要、非重要业务系统，可以逐步向公有云上过渡，如停车管理系统、感染管理系统等[4]。

对于PACS系统与LIS系统，结合系统业务需求灾难恢复时间目标——60min、重要系统灾难恢复点目标——60min，可以进行基于虚拟化的私有云部署。但是考虑到当前县级医院服务器设计存在局限性，每次仅可运行一个操作系统，致使数据中心承担着部署海量数据库的重担。加之每台服务器容量利用率较低，影响了信息化建设进程。因此，可以依托医院现有基础设备，利用虚拟化技术，实现软件模拟硬件。并进行虚拟计算机系统创建，满足单台服务器上运行多虚拟系统（操作系统+应用）要求，减少50%以上的服务器、存储配置，在降低造价的同时，奠定业务效率提升基础。此外，虚拟化可以为灾难恢复、业务连续性提供支持，满足系统对于服务质量、数据安全性的最有效控制要求[5]。

对于HIS系统，根据系统重要性核心业务系统灾难恢复点目标——零数据丢失以及业务需求灾难恢复时间目标——3.0min的要求，结合HIS系统以OLTP为基础的关系型数据库应用特点，可以实现前台接收患者数据及时低时延传送到云计算中心处理，短时间内得出处理答案。同时考虑到HIS系统高并发需求，可以在独立的存储、服务器上进行系统部署。同时进行HyperMetro双活技术配置，实现双重在线存储、完全网络切换。此时，在发生灾难后，备份站点可存储全部数据，并自动接管应用，满足零数据丢失备份要求。

对于停车管理系统、感染管理系统等非核心业务系统，可以依据次重要系统灾难恢复点目标——24h、业务需求灾难恢复时间目标——24h要求，依托云数据中心，经专线便捷获取云计算服务。同时进行实时测试计算，及时调整，在满足系统应用需求的同时，节省实体设备电力、维护人员、空调等多方面成本支出。同时可以利用云计算数据中心备份功能，满足非核心业务系统备份需求。

2.2分层建设

在基于云计算的医院信息化建设过程中应避免一蹴而就，而是细分场景，逐步落地。医院混合云建设可以简单的划分为机械主义混合云、极简主义混合云、智能主义混合云三个层次。

机械主义混合云是最低层次医院混合云，仅针对不放呢对公业务。医院可以采用互联网挂号、web网站等公有云资源进行部署。因上述业务以往部署在医院DMZ区域，与内网之间存在隔离，缺乏较高的数据安全性，但可承接海量公众接入、上万级用户并发，同时根据外网压力，进行处理能力的便捷化弹性拓展，解决业务量不确定引发的各种风险。在这个基础上，利用公有云优势，集中、远程运维互联网+医疗软件，突破传统医院信息化建设中软件迭代顽疾，降低医院信息化建设成本。

极简主义的混合云主要以“简”为核心，涵盖了运维、机房空间两个方面。由于医院现有影像PACS相关文件资料占据了医院数据量的九成以上，给机房空间造成了较大的压力，基于此，可以讲互联网与门诊业务落地公有云。利用公有云自带的弹性公网、云主机、安全机制、数据库、备份和恢复系统，应对门诊前、门诊后不同种类线上服务以及日间门诊HIS系统部署访问需求。同时发掘公有云弹性、秒级计费优势，在同一个平台上提供统一的Portal，实现云资源统一申请、服务、监控，在满足医院平台高并发、突增访问需求的同时，降低用户跨平台切换引发的繁琐运维工作量，切实泗县极简运维管理。

智慧主义混合云是县级医院混合云信息化建设最高形态，表现为公有云与私有云数据、公有云与私有云业务层面的完全融合，涉及了资源按需平滑扩展、云容灾两个方面。在资源按需平滑扩展方面，可以借助光格网络SD-WAN技术，构件公有云与医院信息化基础设施之间的专属网络，打通医院与门诊、科室之间的业务数据传输通道，实现各医院门诊数据之间的业务联动。此时，对于部分基因测序等临时需大量计算资源的科研业务，就可以在私有云数据中心资源不足的情况下自动部署到公有云，业务进入尾声后再次释放资源，有效应对具有潮汐、高并发特征的在线业务需求;在云容灾方面，医院可以借助混合云HyperMetro双活技术，将LIS、就诊卡系统、PACS、HIS打通，实现容灾上云，形成覆盖就诊前、就诊中、就诊后的线上线下混合式医疗服务模式。此时，一旦本地数据中心发生电路断开、火灾等故障，业务就可以平滑迁移到公有云，提高医疗服务安全性。

三、基于云计算的医院信息化应用内容

3.1线上预约诊疗

基于云计算的医院信息化应用为智慧医疗的实现提供了可能。比如，医院可以依托云平台丰富的计算资源，配合适用于多场景的云服务器，推出多种类别线上服务，如互联网门诊（部分常见病与慢性病在线复诊）、线上挂号、在线处方、电子病历、检查结果在线查询、就诊提醒等，便于患者就医。同时利用弹性公有云平台，可以进一步优化就医流程，将医院搬上“云端”，实现电子健康卡、就诊卡、社保卡与身份证等信息互联互认互通，达到让病患“少跑腿”的目标。

3.2数据轻量安全管理

若采用医院信息化建设模式，医院不仅需要建设大规模数据中心，而且需要配置足够IT人员，运行维护成本较高[6]。而利用云计算技术，可以实现数据轻量安全管理。即通过搭建覆盖各级医疗机构的私有云基础设施平台，跟随医疗信息、数据快速增长进程，提高医疗系统灵活性。同时利用私有云网络隔离特点，将关键私密数据、重要业务上云。并利用配置路由器、设置IP地址、网络网关的方式，严格分配服务器访问权限，满足关键业务对IT基础架构高可靠、高保密需求。

3.3多学科诊療

基于云计算的医院信息化建设为多学科诊疗提供了充足支持。利用云计算技术支持下的私有云基础平台，可以将PACS、LIS、HIS、门诊电子病历、移动护理、智慧体检、手术麻醉管理、合理用药等系统模块有机整合、共享，实现线上线下多学科一体化服务。

多学科诊疗平台可以帮助医护人员突破空间、时间的限制，随时随地了解病患情况并给出专业判断，改善患者就诊体验，让辖区医院不出村就可以享受到多学科专家的诊疗服务。

四、结束语

综上所述，受技术、经济诸多因素干扰，县级医院信息化建设与期望目标差距较大。比如，作为支撑远程医疗的音视频通信技术，多以传统视频会议系统设备为载体，存在稳定性低、硬件造价高、使用不便等缺陷。而利用私有云与公有云结合的医疗混合云架构，可以有效解决上述问题。因此，在信息化建设过程中，医院可以借助云计算技术优势，围绕医疗云平台与现有卫生云互联互通需求，强化驱动互联网+医疗一体化转型，为互联网+医疗健康支撑体系整体水平的提升提供保障。

参  考  文  献

[1]杨慧慧，禹汛，赵福占.基于5G技术的县级医院信息化建设研究[J].中国医疗设备，2020（S2）：169-171.

[2]沈志伟.大数据环境下联合云计算技术的医院信息化转变研究[J].现代信息科技，2021（01）：128-130.

[3]王爱华.云计算在医院信息管理系统的应用探讨研究[J].电脑编程技巧与维护，2021（02）：86-87.

[4]肖海方.县级医院计算机网络建设实践[J].信息与电脑（理论版），2019（03）：174-176.

[5]彭鹏.云计算在医院信息化建设中的应用研究[J].中国信息化，2021（04）：91-92.

[6]梁正军，应玉梅，丁宇迪.以县级公立医院为核心的分级诊疗信息化平台建设与研究[J].信息与电脑（理论版），2019（24）：5-7.