基于云计算的医院智能系统框架设计

彭文

摘 要

随着医疗服务需求的增加和医疗数据的爆炸式增长，医院信息管理更加复杂，“信息孤岛”问题日益凸现，智能医疗信息化是解决上述问题的关键，它融合了物联网、云计算和大数据处理技术。本文从云计算的角度，探讨了医院智能系统建设的整体思路和框架方案，实现了信息资源的共享与服务，有效地解决了信息孤岛和资源利用不充分的问题，以期对智能系統的建设具有一定的指导作用，提高医疗服务水平。

【关键词】信息管理 云计算 智能系统 框架体系

2009年的新一轮医疗改革方案明确提出要“建立实用共享的医药卫生系统”，以医疗信息化作为支撑新一轮医疗改革的支柱，医院信息化发展的关键在于以患者为中心实现信息的共享、流动与智能应用， 但在实际中，由于各信息系统差异较大和对标准的支持程度不同，信息“孤岛”现象较为严重。随着医疗改革的不断深入，作为一所现代化的专科医院，在医疗大数据时代背景下，必须采用有效的信息技术，建立医院智能系统，实现医院管理的数字化，不断提高医院的服务能力，满足患者对服务质量的要求。

1 建立医院智能系统的必要性

尽管我国医疗信息化建设已经取得了一些成绩，但信息化建设发展不平衡且信息利用率较低，仍存在很多亟待解决的问题。目前医疗信息化建设存在的问题和挑战主要表现在以下几个方面。

（1）缺乏完善的医疗信息化标准和规范，尤其是医院信息化建设缺乏统一的信息标准和编码以及共享机制；

（2）医疗资源不均衡，缺乏足够的资金、技术和人才支撑；

（3）信息系统平台建设难度大，信息共享不畅；

（4）数据量增长过快，医疗机构各类系统繁多，而且结构复杂，导致数据量以及数据类型呈爆炸式的增长。

医院智能化系统是将各种的自动化控制、计算机网络和通信等先进技术应用到医疗工作中，能够更好地节省医院中的人力资源，降低能源消耗，提高工作效率，从而使医院的服务更加高效、便民和人性化。医院智能化是现代医院建设中一个不可或缺的组成部分和发展方向，已成为各现代化医院中的十分重要的基础性设施。众多的医疗设备产生的数据量巨大，传统的数据库技术已无法有效地对其进行管理和处理，因此，在建设智慧医院过程中，我们引入了云计算技术，将其运用于专科医疗智能信息服务体系的构建中，云计算作为一种前沿IT技术，其理念、模式被应用到各行各业，构建了政府云、教育云、金融云、电信云、企业云等。云计算在医疗信息化方面的作用显著，大大减少了在设备、技术、人才等方面的投入，实现了高效和可扩展的医疗大数据存储与处理，提高了医疗的服务能力，为居民提供更优质的医疗信息服务。

2 云计算及其特点与优势

云计算（Cloud Computing）是由分布式计算、并行处理、网格计算发展来的，是一种新兴的商业计算模型。狭义的云计算是指IT基础设施的交付和使用模式，通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源：广义云计算是指服务的交付和使用模式，通过网络以按需、易扩展的方式获得所需服务。云计算作为下一代计算方式，通过网格计算（grid computing）、效用计算（utility computing）、服务计算（service computing）等多种技术的综合、演化，在提高系统吞吐量和资源使用效率的同时，缩小了IT 服务成本，提高了可靠性、可用性和灵活性。根据美国国家标准与技术研究院（NIST）的权威定义，云计算有三大服务模式，即基础设施即服务、平台即服务、软件即服务。云计算的这种信息即服务的思想，能有效地解决专科医院信息化中的信息技术困境，减少信息技术的投入和风险，能够以较少的投资和最短的周期获得交付，提高医疗机构对医疗业务变化的反应能力。

回顾云计算的发展，总结出当前云计算主要有以下特点：

（1）按需方式提供，而不是以计算机、网络应用这种在线方式；

（2）计算规模提供的计算能力非常强大，其扩展性使用户可按需进行伸缩；

（3）云计算为业界多个公司多个厂家甚至多个单位协作提供计算能力；

（4）云计算以租用形式或离线模式提供计算，可为用户提供非常方便、容易、可客户化、可扩展的架构。

采用云计算技术来构建医疗信息共享平台的集中建设模式，将医疗机构进行全面的系统整合，从而形成统一标准的医疗信息共享平台，能够提高医疗信息的共享能力和医疗信息服务平台的服务能力，实现更完善的医疗服务，与传统分散独立的建设模式相比有很大的优越性。具体来说，对于不同的医疗工作者来说，通过利用云计算提供的服务，可以快捷地获得病人的个人信息；通过使用云计算，医疗机构在硬件和软件上的投资可以得到更有效的应用；同时，由于资源的有效合理应用，医院的收益率也就会大幅度提高。通过整合多方面医疗IT资源的云，医疗机构减低了运营成本，提高了独立资源的重复利用率。

3 基于云计算的框架设计

针对我国医院信息化发展不均衡以及医疗机构各部门的软硬件、网络带宽等诸多因素的差异导致医院信息系统（HIS）种类多样、数据结构复杂、信息共享困难等现状和存在的问题，通过深入分析目前医院信息系统的构建情况和云计算技术的优势，提出了一种基于云计算的智能医院系统框架设计，目标是以专科医院为中心建立云数据资源池，将医院各部门、医学科研、医保和社保中心、保险公司、医疗保健机构、个人等与医疗卫生相关的用户所拥有的资源进行统一封装，集中存放医院各门诊中个人的健康数据、临床医疗档案等医疗数据资源，再将资源池中的数据格式转换、分类整合、汇总分析后，通过专科医疗云服务系统建立全民健康档案，共享给卫生监督部门、个人用户等各个需求方，最终形成一个可共享、互通互用的体系结构。

本研究框架体系结构基于云计算的三大服务模式，主要包括三个服务模块：基础设施即服务、平台即服务、软件即服务（图1）。云计算的信息技术即服务的思想，可以让服务对象获得更加专业、更加符合专科医院信息服务系统发展的IT解决方案，同时，根据医疗卫生需求和云计算技术的发展状况，持续地对提供的软件服务进行架构与维护，保持云计算服务的先进性。因此，将云计算服务技术应用于专科医院信息资源共享体系的构建之中，具有较好的应用价值和较强的可行性，并提升专科医院智能化服务能力。

在专科智能医疗云平台上，患者可以实时查询就诊记录和复诊提醒，同时还可以在线咨询治疗和保健方案，减少了到医院咨询为主的病人，使医院的有限资源得到更大的利用，同时节省了就诊支出。医师可以随时获取病人在专科医院内的就诊材料、既往病史、各种影像检验资料，避免信息缺失等导致的重复检查，提高了医院医疗设备和资源的使用效率，降低了病人的看病成本，同时提高了就诊效率。卫生行政管理部门人员通过该平台可以全面掌握药品流转过程以及人群的健康情况，从而做好药品监管和疾病预防控制工作，同时实时掌握医院的医疗卫生资源的利用情况，实现科学管理和决策。

4 结论

随着医疗改革的不断深入和数字医院建设的推进，医院智能系统建设迫在眉睫，着眼于目前医院信息管理的瓶颈，提出了基于云计算的智能化解决方案，设计了智能系统的框架体系，借助云平台的优势解决医院信息系统中的信息孤岛问题，从而提高信息化硬件设备的利用率，降低成本，实现资源充分共享。该框架体系可以有效的指导医院智能系统的研发，实现医院信息的一体化管理、信息共享与服务。今后，将继续研究如何在云环境中提供粒度更细、更完整的医疗数据服务以及确保患者数据安全性和隐私保密性。

參考文献

[1]《关于促进健康服务业发展的若干意见》《中共中央 国务院 关于深化医药卫生体制改革的意见》[Z].国务院，2012.

[2]倪明选，张黔，谭浩宇.智慧医疗-从物联网到云计算[J].中国科学：信息科学，2013，43（04）：515-528

[3]Goldner M，Birch K.Resource sharing in a cloud computing age[J].Interlending&Document，2012，40（01）：4-11.

[4]刘真，刘峰，张宝鹏，等.云计算模型在铁路大规模数据处理中的应用[J].北京交通大学学报，2010，34（05）：14-19.

[5]Goscinski A，Brock M.Toward dynamic and attribute based publication， discovery and selection for cloud computing[J].Fut Gener C，2010，26（07）：947-970.

[6]邹丽萍，查佳凌，吴韬，等.基于云计算的区域医疗信息服务体系构建[J].信息管理，2014，34（05）：51-53.

[7]周渝霞，李源，刘道践.云计算技术在医疗信息化建设中的作用[J].中国数字医学，2008（09）：10-12.

[8]张工.浅谈云计算及对医院信息化的影响[J].医疗装备，2010，23（12）：19-20.

作者单位

山东省青岛市第六人民医院统计信息科 山东省青岛市 266033