云计算技术在区域医疗信息化建设中的应用分析

张合明

（滨州医学院附属医院，山东 滨州 256603)

在区域医疗机构之间实现互联互通、数据共享是困扰医疗信息化的一个难题[1]。当前，区域医疗信息化已经在不少地方进入规划或建设阶段，一定程度上实现了区域内不同医疗机构之间信息管理系统的互联互通，检查检验结果和患者诊疗信息共享。信息化的前提是数据标准化，但是实现的困难很多，成本费用也很高。医院的业务流程存在相似性，不同区域医疗信息化也存在不少共性，有着类似的需求。某种程度上，可以将区域医疗信息化看作一个医院内部的系统建设，把易于标准化的共性部分用云计算的模式进行建设，规划成一个可以开放共享的技术架构[2]，然后由可信的第三方进行标准化、系统化建设，对区域内所有医疗相关机构开放，提供接入服务。每家医院只需要根据需求进行个性化完善，这一建设模式可以节省大量成本，确保高质量的建设标准，为区域内各医疗机构的互联互通打下坚实的基础。

1 概述

1.1 云计算定义

云计算指的是一种虚拟计算资源，可以实现自我维护和管理，常见的是若干大型服务器集群，由计算服务器、存储服务器和宽带资源等组成[3]。通过把各种计算资源集中起来，借助自动化专门软件，可以实现无人值守。使用者根据需要申请计算资源，无须关注技术细节，即可运行各种软件，进而有更多的精力和时间从事业务实现、成本控制、技术创新和高效运营。云计算的概念模型如图1所示。

图1 云计算的概念模型

1.2 云计算几个特点

一般来讲，云计算包括如下几个基本特点。

1) 网络化。链接用户和计算资源的网络十分重要，虽然平板电脑、笔记本和个人工作站等终端都可以接入云计算，但是网络性能高低决定了云计算的应用效果。

2) 虚拟化。云计算将数据处理能力、存储空间、内存大小和网络带宽等虚拟成资源池，向多个用户同时开放使用，使用者无须关心资源的物理位置；逻辑上，使用者可以在抽象层指定位置。

3) 自助性。用户可以根据自身需要，自主决定云服务器工作时间、存储容量和网络带宽等，无须联系服务提供者。

4) 可评估。云系统可以实时监测，优化存储、计算、带宽等资源的使用情况，实现自动控制和资源平衡利用，并以评估报告的形式透明地提供给服务提供商和服务使用者。

5) 伸缩性。云计算可以依据用户需求快速匹配适当的资源，释放闲置不用的资源，达到资源的最大化利用。对于单个用户讲，似乎可以获取无限的计算能力，可以随时按需申请计算资源。

1.3 云计算的优点

云计算至少具备如下优点。

1) 云计算虚拟化的特点支持用户在任何时间、任何地点获取资源的能力，帮助用户实现系统的快速部署。

2) 大量的计算和存储都放到云上，对用户终端的性能要求得以极大的降低。

3) 用户仅需要关注业务和系统功能，无须为服务器资源、存储空间劳心费力，减少了用户对这类专业知识的依赖。

2 健康医疗云

正因为云计算具备着无可比拟的优势，所以在区域医疗信息化建设中获得了全面应用，健康医疗云应运而生[4]。健康医疗云是指医疗卫生领域以4G/5G通信、互联网、物联网、大数据为基础，结合医疗技术本身特点，通过云计算搭建的医疗健康信息化服务平台。平台实现了健康管理服务的信息化、智能化和网络化，有助于各级医疗机构和卫生管理部门提质增效、服务便捷。

2.1 运营模式

与其他资源相比，医疗信息资源因其高度敏感性、隐私性和重要性而独具特点，对于确保医疗信息资源安全可靠、完整有效十分重要[5]。各级各类医疗机构的运营模式、发展重点可能有所不同，云计算的运营模式要与医疗机构的运营模式相适应。

根据云计算的服务对象、部署方式的不同分为公有云、私有云和混合云三种类型[6]，健康医疗云平台也同样划分成如下三种运营模式。健康医疗云的运营模式参见表1。

表1 健康医疗云的运营模式

1) 自营私有云模式。医院投资，医院管理，专业机构提供技术支持的一种健康医疗云平台运营模式。医院的业务系统运行在平台上，医院内部科室、分院通过授权使用平台，也可以通过授权方式向外部开放。

2) 区域私有云模式。医院、第三方和相关政府机关一起投资，医院或政府机关管理，专业机构提供技术支持的一种健康医疗云平台运营模式。平台向区域内的医院、医疗卫生管理部门和医保管理部门开放，也可以向卫生耗材供应商、药品供应商、城乡居民等提供增值服务。

3) 公有云模式。由政府独资或者政府主导，医院、第三方参与投资，政府管理，专业机构提供技术支持的一种健康医疗云平台运营模式。医院、卫生耗材供应商、药品供应商可以申请平台，运行自己的应用，也可以通过平台提供专业化的细分服务。

2.2 典型特点

与传统的医疗卫生信息系统不同，健康医疗云具备如下八个典型特点。

1) 规模大。因为服务的用户数量多，范围大，要求的计算能力、存储空间大，所以健康医疗云的规模往往更大。

2) 虚拟化。只要能够联网，用户就可以通过平板电脑、笔记本或手机接入平台，远程查询授权患者的基本诊疗信息、检查检验结果、治疗用药情况等。对使用者来说，申请的功能和要求来自健康医疗云，不是某一个具体的实体。

3) 可靠性。健康医疗云具有多点部署、多副本容错、专业化管理等措施，确保了医疗服务的稳定性、可靠性，健康医疗云可以提供可靠性更高的信息服务。

4) 通用性。健康医疗云是一种计算平台，可以同时运行多个不同的云，满足医疗信息化的不同需求，具备通用性的特点。

5) 扩展性。随着用户数量和业务系统的增加，健康医疗云的规模可以动态伸缩、扩展，满足需求的不断变化。

6) 按需服务。医院所需，健康医疗云所想。作为一个功能强大的资源池，健康医疗云可以如同生活中的水电一样方便地为用户提供服务。

7) 经济性。健康医疗云采用集中存储、集中计算的模式，接入终端的性能不需要多高，接入医院也无须投入巨资建设专业机房，购买服务器、存储设备、交换设备、精密空调、配电柜和新风系统等设备。此外，健康医疗云通用性强，资源利用率高，所有用户共同分担投资，这些都极大地降低了健康医疗云的成本。

8) 安全性。就诊者的电子病历、健康档案、家庭住址、联系方式等私密信息都保存在健康医疗云中，这就对健康医疗云的安全性提出了很高的要求，必须采取严格的技术措施、管理手段确保信息不被盗取。

2.3 整体解决方案

健康医疗云整体解决方案指以云计算为技术手段，培育和发展医疗卫生健康的现代化管理，创新服务模式，提高服务效率，便捷居民就医。普通公众能够在新的健康管理模式下得到实惠，相关政府部门能够提高效率，群众健康能够得到保证，社会能够变得更加和谐，检查检验结果能够共享互认，医疗卫生区域协同发展得以落实。

云计算下的健康医疗云服务平台，以公民电子健康档案信息化管理作为基本，建立起区域内医疗卫生信息资源基础平台，一般包括电子病历、检查检验、分级诊疗、健康查体、网上问诊、药品耗材供应等服务，用户可以通过“医卡通”或者关注微信公众号等方式获取相关服务。

云计算技术的应用，使得区域卫生可以建成低成本、高扩展性、高稳定性、高可用性的信息化基础设施，满足了高并发、大数据、多用户的复杂需求，提升了信息系统的高弹性和高可靠性，促进了资源利用，减少了资金投入。

3 云计算在区域医疗信息化中的应用

3.1 应用方向

通过健康医疗云实现区域内医疗资源、公共卫生、疫情防控、药耗监管、医保报销和综合管理等系统间的数据共享、相互访问，可以让居民寻医问药更加方便快捷。

电子病历和居民健康档案是区域医疗信息化的关键，两家医院通过数据接口可以实现数据访问，但是用这种方式实现多家医院的数据互访则变得十分困难，甚至不可能。一个可行的解决方案就是通过集成平台将各家医院的数据标准化，每家医院通过集成平台访问需要的数据。

区域内医疗机构众多，分布在不同的城市、社区、乡镇和村庄，每一家医院都存在众多的子系统，通过云计算技术可以实现对区域内海量数据的标准化、集成化管理，实现区域医疗协同。患者、医疗机构通过云平台访问电子病历和健康档案，提高了医疗资源的利用率，减轻了患者负担。利用云计算技术来建设区域信息化时，要重点思考以下三个问题。

1) 如何集成不同的医院信息系统。

2) 如何实现各家医院之间的信息共享和访问。

3) 如何处理因管理方式不同、信息需求不同导致的功能冲突。

不同于传统的集中式区域信息化平台，云计算具备更强的弹性、灵活性和适应性。医务人员、政府管理部门工作人员、保险公司等授权人员可以实时访问云平台患者信息，不需要安装专门软件。患者的影像结果、检验信息存储在云上而不是某一家医院的机房服务器上，区域内每家医院的医生、护士都可以按需检索。

此外，云计算平台还可以为授权的医疗机构、政府部门等需要协同医疗的关系人提供不同的系统集成环境。利用“软件即服务”(SaaS，Software as a Service) 创新模式向医院、居民提供在线服务，一方面满足了医院业务信息为核心的数据集成，另一方面也成为患者的一个健康管理工具。居民可以方便地实现就诊预约、检查检验结果查询、健康档案浏览、网上购药等功能。云平台实现了各种医疗资源的无缝整合，为医务人员提供了实时的、完整的、可维护的信息资源，有利于精准治理、降低医疗成本、减少医疗差错。

3.2 应用价值

新医改要求各级医疗机构实现双向转诊，检查检验互认，涉及不同医疗机构之间信息的互联互通问题。单个子系统的功能扩充相对容易，实现跨业务、跨医院的扩展和适应则变得比较困难。随着业务系统间协作的增加，将共享的数据独立出来，对外开放访问成为发展趋势。通过云计算技术可以实现医疗行业不同应用的整合，解决了区域信息化建设成本高、数据共享困难、标准不统一、扩展性差等一系列问题。

云计算采用共享模式搭建，实现了数据的统一维护、存储和计算，减少了重复的、无效的、错误的医疗信息的不利影响，提高了数据的可信性和使用价值。区域医疗信息化采用云计算技术后，具备如下价值。

1) 为现有应用和新出现的数据密集型应用提供便捷的、易达的、可扩充的计算能力。

2) 以虚拟化技术动态地为用户提供计算资源，提高了资源利用率，减少了浪费。

3) 为跨医疗机构的区域信息化提供了新的技术模式，简化了技术复杂性。

3.3 应用案例-众阳云健康

众阳云健康上云并非单纯的系统上云，而是云系统，是云计算技术在区域医疗信息化建设中典型应用；区别于系统上云，原来的软件架构是把软件部署到云端，把云端当作托管机房；众阳云健康采用云原生的结构，采用了市面上主流的、先进的、稳定的、大型的互联网架构。基础设施层与中间件是基于云原生的技术，是一种云模式下的云系统。众阳云健康技术架构如图2所示。

图2 众阳云健康技术架构

众阳云健康是采用了中台思想和微服务架构构建的新一代产品体系。传统新信息化构建方式是“HIS 是HIS”，“电子病历是电子病历”，“LIS 是 LIS”，“PACS 是PACS”，一层多个应用，每个系统边界清晰、独立数据库。这种情况下医院构建全院患者CDR 数据中心，进行数据应用、数据统计，数据关联时，需采用接口或集成平台技术把分散到各个系统的数据进行连接、抽取、汇总，形成患者CDR 数据中心。众阳云健康技术打破系统边界，不是进行系统罗列堆积，而是把整个区域、医院的信息化看成一个整体，采用微服务架构，对医院的这些业务充分地理解分析，把共用的服务能力下沉一层，形成中台层，提供共同服务，作为医院最基础的服务。整个区域、医院信息化从一开始构建，就是数据集中、物理集中、一体的。由于采用了众阳云健康的新体系，系统建设之初就形成了患者CDR数据。

众阳云健康实现了区域医院的数据一体化、业务一体化。建立以患者为核心的数据中心，围绕患者建立流程、医嘱、诊断等多条主索引，作为所有医疗数据的中心线，能够方便地检索到需要的数据，同时能够快速形成符合国家标准的数据集。通过数据一体化将患者在医院各个环节的数据按照各个主索引所代表的主线实时收集到数据中心，通过数据的高度共享，实现医院信息的高度互联互通。基于数据一体化，建立以服务为主的业务一体化，将医院的业务流程按照服务的视角，以患者服务为核心抽象业务模型，将医院的门诊、住院等业务整合到一个抽象的服务体系中，实现医院科室能力化，医院业务服务化。

4 结束语

云健康平台与传统的应用技术路线不同，传统应用只需要应对内部有限的用户规模，而云健康平台要面向百万级以上的社会公众用户，因此更加强调服务的高可用性和架构的水平扩展能力，以满足不断增加的用户数和数据量。能够提供海量数据的存储和处理能力，实现海量数据的存储、推荐、搜索等服务，同时能够基于负载均衡、高速微服务框架、分布式缓存、搜索引擎、消息队列、分布式数据库等技术实现高效的处理能力和数据高并发访问。

互联网和大数据推动了云计算技术在区域医疗信息化建设中的应用[7]，云计算为区域医疗信息化带来了前所未有进展，受到了医院、政府和患者等用户的广泛好评。作为一种新技术，云计算在实施过程中难免遇到这样那样的问题，但并未影响其技术的先进性。希望本文能为区域医疗信息化建设提供一定的帮助。