數(shù)據(jù)中心:新一代醫(yī)院信息系統(tǒng)的核心架構(gòu)

　　我國(guó)醫(yī)院信息化建設(shè)已經(jīng)發(fā)展到以患者信息為中心的臨床業(yè)務(wù)支持和電子病歷應(yīng)用階段,醫(yī)院信息系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境非常復(fù)雜。充分利用數(shù)據(jù)中心關(guān)鍵技術(shù),對(duì)于解決醫(yī)院信息系統(tǒng)當(dāng)前存在的大多數(shù)問題顯然是有效的。
　　
　　二十多年來(lái),醫(yī)院信息化建設(shè)包括計(jì)算技術(shù)、存儲(chǔ)技術(shù)、集成技術(shù)在內(nèi)的信息技術(shù)的各個(gè)方面都取了長(zhǎng)足發(fā)展,相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品在醫(yī)院信息化的各個(gè)環(huán)節(jié)也得到了不同程度的應(yīng)用。在計(jì)算能力方面,越來(lái)越先進(jìn)的PC級(jí)服務(wù)器系統(tǒng)和小型機(jī)計(jì)算系統(tǒng)進(jìn)入到醫(yī)院;數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面,所有類型的大規(guī)模存儲(chǔ)產(chǎn)品(無(wú)論是傳統(tǒng)的SAN架構(gòu)、IP構(gòu)架還是IP-SAN架構(gòu))都在醫(yī)院信息化中有了應(yīng)用;應(yīng)用開發(fā)方面,消息總線等應(yīng)用集成手段也在應(yīng)用開發(fā)中得到使用;其他如最先進(jìn)的備份產(chǎn)品、電源產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品、安全產(chǎn)品等也在醫(yī)院里經(jīng)�？梢钥吹�。
　　雖然所有最先進(jìn)的信息技術(shù)已經(jīng)在醫(yī)院信息化中得到了應(yīng)用,但我們感覺醫(yī)院信息應(yīng)用在易管理性、實(shí)時(shí)性、可靠性、安全性、易擴(kuò)展性等方面仍然存在著諸多問題。
　　本文嘗試通過(guò)對(duì)醫(yī)院發(fā)展到現(xiàn)階段所遇到的主要問題進(jìn)行深入分析,并借鑒其他行業(yè)成熟IT建設(shè)經(jīng)驗(yàn),來(lái)探討醫(yī)院信息系統(tǒng)建設(shè)中應(yīng)用數(shù)據(jù)中心架構(gòu)來(lái)解決相關(guān)問題的可能性。
　　當(dāng)前醫(yī)院信息化遇到的主要問題
　　1. 應(yīng)用集成問題凸顯
　　在醫(yī)院信息化建設(shè)初期,同一產(chǎn)品提供商構(gòu)架為醫(yī)院的信息化提供了一種很好的解決方案,回避了各個(gè)系統(tǒng)模塊的集成問題,并在很大程度上提高了醫(yī)院在采購(gòu)相關(guān)模塊時(shí)的性價(jià)比。
　　不過(guò)最近幾年,隨著醫(yī)院信息系統(tǒng)的發(fā)展從第一階段以財(cái)務(wù)、藥品和管理為中心的相關(guān)模塊建設(shè),轉(zhuǎn)向以患者信息為中心的臨床業(yè)務(wù)模塊的發(fā)展階段,醫(yī)院在進(jìn)行信息化建設(shè)中仍然采用同一產(chǎn)品提供商構(gòu)架已經(jīng)不再具有現(xiàn)實(shí)的可行性,它已不再是醫(yī)院信息系統(tǒng)的典型系統(tǒng)狀態(tài)。
　　
　　如圖1所示,醫(yī)院信息系統(tǒng)橫向由管理信息系統(tǒng)、臨床信息系統(tǒng)兩大體系組成,每一體系縱向又各自分為基礎(chǔ)業(yè)務(wù)層、知識(shí)管理層和決策支持層三大體系�？梢赃@樣說(shuō)醫(yī)院信息系統(tǒng)的模塊這幾年的發(fā)展趨勢(shì)可以總結(jié)為細(xì)分、專業(yè)、深化這六個(gè)字。特別是在臨床信息系統(tǒng)方面,專業(yè)化的發(fā)展趨勢(shì)特別明顯。近年來(lái)專業(yè)的檢驗(yàn)信息系統(tǒng)(LIS) 提供商、醫(yī)學(xué)影像存儲(chǔ)和傳輸(PACS)系統(tǒng)提供商、電子病歷(EMR)系統(tǒng)提供商在行業(yè)里都已經(jīng)形成了主流的廠商。從統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)看,這些醫(yī)療信息系統(tǒng)提供商專注于相關(guān)領(lǐng)域,且它們基本上都不屬于傳統(tǒng)的HIS廠商。為了采用更好的產(chǎn)品,醫(yī)院在選擇提供商時(shí)可能不得不選擇這些專業(yè)提供商提供的性價(jià)比好的專業(yè)產(chǎn)品。
　　醫(yī)院信息系統(tǒng)由單一廠商模式轉(zhuǎn)變成多廠商模式后,應(yīng)用的集成問題就凸顯出來(lái)了。從圖1和圖2中我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)醫(yī)院信息系統(tǒng)各個(gè)模塊(或子系統(tǒng))之間并不是獨(dú)立系統(tǒng),它們之間具有不同程度的互操作性需求。圖2示意了醫(yī)療服務(wù)業(yè)務(wù)平臺(tái)(門診和住院)中各個(gè)模塊的相互關(guān)系。
　　
　　在這種情境下,醫(yī)院必須通過(guò)應(yīng)用集成的手段來(lái)滿足應(yīng)用之間互操作性的需求,如果這種集成仍采用傳統(tǒng)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的集成方案,那么隨著業(yè)務(wù)系統(tǒng)的增加,其復(fù)雜度將使集成工作成為一種不可能完成的任務(wù)。所以現(xiàn)在業(yè)界已經(jīng)引入了應(yīng)用集成平臺(tái)(包括消息服務(wù)總線等技術(shù))來(lái)解決應(yīng)用集成的問題。但從集成的層面而言,一般來(lái)說(shuō)采用數(shù)據(jù)集成、界面集成、流程集成的綜合方案是比較合適的。從近年的實(shí)踐來(lái)看,現(xiàn)在獨(dú)立應(yīng)用的架構(gòu)并不能很好的支撐應(yīng)用集成的實(shí)現(xiàn),即便是在引入應(yīng)用集成平臺(tái)技術(shù)以后。
　　2.多應(yīng)用系統(tǒng)及其支撐環(huán)境管理維護(hù)問題日益突出
　　傳統(tǒng)上,醫(yī)院的信息系統(tǒng)是從簡(jiǎn)單二層系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)的,對(duì)于二層系統(tǒng)支撐環(huán)境而言,數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、存儲(chǔ)、前端客戶機(jī)三個(gè)層面對(duì)于應(yīng)用開發(fā)商來(lái)說(shuō)是獨(dú)立并且透明的。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是用戶提供了獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、存儲(chǔ)、前端客戶機(jī)后開發(fā)商就可以部署相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)了。
　　隨著信息化建設(shè)的逐步推進(jìn),醫(yī)院按照應(yīng)用要求購(gòu)置并部署了幾十甚至上百個(gè)這樣的環(huán)境�，F(xiàn)在一個(gè)典型的三甲醫(yī)院運(yùn)行超過(guò)100個(gè)PC級(jí)服務(wù)器的不在少數(shù),由于應(yīng)用規(guī)模的不斷增加,系統(tǒng)(包括硬件、系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件)的維護(hù)工作量劇增,甚至在小規(guī)模系統(tǒng)時(shí)代不用過(guò)多考慮的電源、網(wǎng)絡(luò)配置等內(nèi)容都成為具有不小工作量的日常任務(wù)。
　　由于每個(gè)應(yīng)用都具有一定的獨(dú)立性,即每個(gè)應(yīng)用有自己的應(yīng)用運(yùn)行環(huán)境,這樣每一個(gè)應(yīng)用環(huán)境都有專門的要求,且這些應(yīng)用之間還具有交互性,這樣系統(tǒng)維護(hù)的復(fù)雜度較之HIS早期時(shí)代的維護(hù)工作量而言已經(jīng)不再是同一個(gè)數(shù)據(jù)級(jí)的(大型醫(yī)院IT部門需要管理上百臺(tái)服務(wù)器、上千臺(tái)終端已經(jīng)不再是個(gè)別現(xiàn)象了),這對(duì)醫(yī)院的IT部門來(lái)說(shuō)是個(gè)不小的挑戰(zhàn)。
　　隨著應(yīng)用數(shù)量的增加以及系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行的時(shí)間增加,系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量規(guī)模急增,從十幾年前的幾百兆,到現(xiàn)在上百T的數(shù)據(jù)量。在這樣的應(yīng)用場(chǎng)景下,如何很好的進(jìn)行系統(tǒng)備份,以及出現(xiàn)故障后如何及時(shí)準(zhǔn)確的恢復(fù)系統(tǒng),以保證對(duì)業(yè)務(wù)的影響減少到最小程度,在實(shí)踐中也是一件極具挑戰(zhàn)的工作。
　　3. 應(yīng)用系統(tǒng)業(yè)務(wù)壓力增加,系統(tǒng)性能問題嚴(yán)重
　　近幾年,隨著醫(yī)院本身業(yè)務(wù)的快速發(fā)展,醫(yī)院的日門診量、年出院人數(shù)、年收入等指標(biāo)都快速增長(zhǎng)。這樣,對(duì)于醫(yī)院信息系統(tǒng)而言,核心業(yè)務(wù)模塊的壓力增加很快。當(dāng)前大部門醫(yī)院的核心模塊均出現(xiàn)了性能下降的現(xiàn)象,特別是在業(yè)務(wù)高峰時(shí),如掛號(hào)、收費(fèi)等窗口模塊性能的下降甚至導(dǎo)致業(yè)務(wù)運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)問題。
　　在OLTP(聯(lián)機(jī)事務(wù)處理)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上來(lái)完成大量的OLAP(聯(lián)機(jī)分析處理)應(yīng)用的開發(fā),也給系統(tǒng)的性能帶來(lái)了新的問題。隨著OLAP系統(tǒng)在醫(yī)院內(nèi)應(yīng)用的增加,整體的系統(tǒng)性能問題日益突出。傳統(tǒng)的HIS構(gòu)架是建立在處理OLTP的基礎(chǔ)上的,相對(duì)重視交易處理能力,對(duì)于大量的后臺(tái)數(shù)據(jù)處理方面的考慮是不足的。當(dāng)前以成本核算、績(jī)效考核、數(shù)據(jù)挖掘等OLAP業(yè)務(wù)加載后,對(duì)系統(tǒng)的整體性能影響是比較大的。
　　當(dāng)前各個(gè)主流廠商,也針對(duì)性能問題提出了各種性能優(yōu)化的方案,但從實(shí)踐的情況來(lái)看,總體效果有限,并不能完全滿足實(shí)際業(yè)務(wù)的需求。
　　4. 系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜,保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行困難
　　當(dāng)前醫(yī)院信息系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境十分復(fù)雜,具體表現(xiàn)在:內(nèi)部子系統(tǒng)眾多,且是異構(gòu)的。這種異構(gòu)性體現(xiàn)在應(yīng)用軟件、系統(tǒng)運(yùn)行支撐環(huán)境等多個(gè)層面。
　　與其它行業(yè)現(xiàn)存的復(fù)雜系統(tǒng)相比,醫(yī)院信息系統(tǒng)的復(fù)雜性在于整個(gè)系統(tǒng)構(gòu)建一般是在沒有總體規(guī)劃和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。這種復(fù)雜性產(chǎn)生的來(lái)源主要是因?yàn)獒t(yī)院的信息系統(tǒng)模塊(包括支撐運(yùn)行的設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)等要素)是隨著醫(yī)院的業(yè)務(wù)需求逐步增加的,前面的模塊在部署和交付時(shí)并沒有考慮到后續(xù)模塊的相關(guān)約束。當(dāng)新模塊上線時(shí),不僅要受到自身運(yùn)行環(huán)境的約束,同時(shí)還要考慮已經(jīng)存在的系統(tǒng)的約束。
　　5. 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)敏感性提高,系統(tǒng)安全保護(hù)困難
　　醫(yī)院的信息系統(tǒng)中因?yàn)獒t(yī)療業(yè)務(wù)的需求,包含了大量的患者個(gè)人信息。這些信息的泄漏給公民生活帶來(lái)嚴(yán)重影響。隨著電子病歷系統(tǒng)等在醫(yī)院的進(jìn)一步普及,衛(wèi)生部也已經(jīng)發(fā)布了《電子病歷規(guī)范》等法規(guī)性文件,對(duì)于電子病歷應(yīng)用中對(duì)于個(gè)人隱私信息等的保護(hù)進(jìn)一步提出了要求。
　　坦率地說(shuō),在傳統(tǒng)的醫(yī)院信息系統(tǒng)的構(gòu)建中,安全環(huán)節(jié)特別是隱私保護(hù)無(wú)論是在業(yè)務(wù)規(guī)范和技術(shù)規(guī)范方面均處于一個(gè)較低的層次。當(dāng)前系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境十分復(fù)雜,系統(tǒng)涉及內(nèi)網(wǎng)、公網(wǎng)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,系統(tǒng)應(yīng)用人員眾多,如何保證個(gè)人信息的安全的確是一個(gè)不容忽視的問題。
　　數(shù)據(jù)中心架構(gòu)如何解決相關(guān)的問題
　　從主流廠商的觀點(diǎn)來(lái)看,現(xiàn)階段數(shù)據(jù)中心的核心技術(shù)主要包括以下三個(gè)方面。
　　第一方面,數(shù)據(jù)中心技術(shù)立足于標(biāo)準(zhǔn)可擴(kuò)展的系統(tǒng)平臺(tái)。這一核心技術(shù)可以幫助解決醫(yī)院的應(yīng)用不斷增長(zhǎng)的現(xiàn)實(shí)需求。這一技術(shù)主要體現(xiàn)在服務(wù)器刀片、存儲(chǔ)刀片和電源刀片等,它的優(yōu)勢(shì)就在于根據(jù)數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)系統(tǒng)的發(fā)展,它可以在高密度的基礎(chǔ)上按需求逐步增加服務(wù)器、存儲(chǔ)和電源等資源,實(shí)現(xiàn)節(jié)能、便捷、應(yīng)變和精簡(jiǎn)的目標(biāo)。按照這一技術(shù)要求,在數(shù)據(jù)中心建設(shè)初期對(duì)于OLTP和OLAP兩類應(yīng)用都應(yīng)該有標(biāo)準(zhǔn)化、可擴(kuò)展的解決方案,并且在OLTP和OLAP兩類應(yīng)用的基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計(jì)上存在著有機(jī)聯(lián)系。在這一技術(shù)的支持下,各個(gè)應(yīng)用的性能問題可能通過(guò)增加計(jì)算資源等方法系統(tǒng)的解決(當(dāng)然不排除應(yīng)用自身調(diào)優(yōu)來(lái)作為補(bǔ)充解決方案)。

相關(guān)熱詞搜索：新一代 信息系統(tǒng) 數(shù)據(jù)中心 架構(gòu) 核心