醫(yī)療行業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用三點(diǎn)建議

        從目前情況看，實(shí)現(xiàn)醫(yī)院信息基礎(chǔ)平臺(tái)的整合，在技術(shù)和產(chǎn)品方面沒(méi)有任何障礙，關(guān)鍵的是用戶的觀念能否轉(zhuǎn)變過(guò)來(lái)。其實(shí)，醫(yī)院用于購(gòu)買醫(yī)療專業(yè)設(shè)備的費(fèi)用高于對(duì)IT的投入。醫(yī)院的領(lǐng)導(dǎo)一定要轉(zhuǎn)變過(guò)去那種IT部門是成本中心的觀念，醫(yī)院的發(fā)展已經(jīng)離不開IT。一位醫(yī)院的CIO告訴記者：“很多人認(rèn)為銀行的IT系統(tǒng)非常重要，其實(shí)醫(yī)院的IT系統(tǒng)更重要性，因?yàn)殂y行的IT系統(tǒng)如果宕機(jī)，損失的可能只是金錢，而醫(yī)院的IT系統(tǒng)如果出現(xiàn)問(wèn)題，很可能關(guān)系到人的生死。” 醫(yī)院信息化的三個(gè)發(fā)展階段

        在醫(yī)院信息化1.0時(shí)代，IT系統(tǒng)都是圍繞應(yīng)用構(gòu)建的，一個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)通常要配置一套獨(dú)立的硬件、軟件，因此形成了大量信息孤島。在醫(yī)院信息化1.0時(shí)代，為PACS、RIS和HIS等業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供支撐是醫(yī)院信息化工作的核心。 
        進(jìn)入醫(yī)院信息化2.0時(shí)代，醫(yī)院信息化的建設(shè)重點(diǎn)逐漸轉(zhuǎn)移到電子病例的建立和普及上，而構(gòu)建電子病例系統(tǒng)的前提是實(shí)現(xiàn)RIS、PACS及HIS等系統(tǒng)的無(wú)縫連接和信息共享，同時(shí)實(shí)現(xiàn)一體化的訪問(wèn)和控制。在醫(yī)院信息化2.0時(shí)代，IT基礎(chǔ)架構(gòu)的整合是關(guān)鍵，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理和利用的基礎(chǔ)。當(dāng)前，很多醫(yī)院都在探索新的信息化發(fā)展路徑：先建立一個(gè)整合的基礎(chǔ)架構(gòu)平臺(tái)，然后在其上建立一個(gè)統(tǒng)一的醫(yī)院信息集成平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)各應(yīng)用系統(tǒng)的互聯(lián)互通，終實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一、集成的資源管理。天津海河醫(yī)院就在進(jìn)行這方面的積極探索。 
        在醫(yī)療行業(yè)，典型用戶的示范效應(yīng)非常明顯。比如無(wú)錫市第二人民醫(yī)院采用HDS VSP高端存儲(chǔ)和HCP(Hitachi Content Platform)歸檔方案構(gòu)建了可持續(xù)發(fā)展的醫(yī)療智能信息平臺(tái)。無(wú)論是規(guī)模、響應(yīng)力還是信息化水平，無(wú)錫市第二人民醫(yī)院在無(wú)錫當(dāng)?shù)囟济星懊?。受它的影響，無(wú)錫當(dāng)?shù)厣踔琳麄€(gè)華東地區(qū)的很多醫(yī)院都選擇了HDS的解決方案。 
        在醫(yī)療行業(yè)，PACS數(shù)據(jù)占醫(yī)院數(shù)據(jù)總量的70%～80%，對(duì)這些非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、管理和利用成了當(dāng)前醫(yī)院信息化的一個(gè)重點(diǎn)。有統(tǒng)計(jì)表明，僅一個(gè)社區(qū)醫(yī)院或一個(gè)中等規(guī)模的制藥企業(yè)就可以累積數(shù)TB甚至數(shù)PB的數(shù)據(jù)。對(duì)于大多數(shù)成功的醫(yī)療機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，利用大數(shù)據(jù)已經(jīng)成為提高生產(chǎn)力、提升護(hù)理水平、增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力、加快增長(zhǎng)和創(chuàng)新的關(guān)鍵策略。為整合醫(yī)院不同部門或不同生命科學(xué)系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)充分的信息搜索和共享，理想的存儲(chǔ)架構(gòu)必須是一個(gè)能夠處理塊數(shù)據(jù)、文件和內(nèi)容的集成系統(tǒng)，而且還要具有大容量和高性能。 
        在醫(yī)院信息化2.0階段，企業(yè)采用HDS的高性能HNAS完全可以解決大數(shù)據(jù)處理性能方面的問(wèn)題。至于大數(shù)據(jù)的深入挖掘和分析則是醫(yī)院信息化3.0階段的主要任務(wù)。醫(yī)院信息化3.0的目標(biāo)是構(gòu)建完善的區(qū)域醫(yī)療體系，這在很大程度上還要依賴云計(jì)算技術(shù)。 
        數(shù)字醫(yī)療的三個(gè)技術(shù)層次 
        在醫(yī)院信息化2.0階段，“整合”是貫穿始終的一個(gè)關(guān)鍵詞。從存儲(chǔ)的角度可以將醫(yī)院信息化2.0的目標(biāo)分解成三個(gè)部分——數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)利用，用戶可以按階段分步實(shí)施。 
        階段，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的目標(biāo)是為醫(yī)院打造一個(gè)統(tǒng)一的存儲(chǔ)平臺(tái)。這里說(shuō)的“統(tǒng)一”包括兩層含義：，將過(guò)去分散的信息孤島通過(guò)虛擬化等技術(shù)進(jìn)行有效整合，構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的存儲(chǔ)池，讓存儲(chǔ)資源的利用率大化;第二，用一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)支撐結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)?；谏鲜隹紤]，HDS提出了“用一個(gè)平臺(tái)支持所有類型數(shù)據(jù)”的理念，并將其付諸實(shí)施。 “HDS整合解決方案的大優(yōu)勢(shì)在于，它是一個(gè)集成化的平臺(tái)，可以支持所有類型的數(shù)據(jù)，并且實(shí)現(xiàn)了存儲(chǔ)資源的池化。”于希國(guó)表示，“云計(jì)算的本質(zhì)就是實(shí)現(xiàn)資源池化。無(wú)論是高端的存儲(chǔ)系統(tǒng)HDS VSP，還是中高端的HDS HUS系列，都可以幫助用戶構(gòu)建一個(gè)統(tǒng)一的存儲(chǔ)資源池。HDS的高性能HNAS和HCP歸檔解決方案都是建立在統(tǒng)一存儲(chǔ)資源池之上的數(shù)據(jù)訪問(wèn)通道?，F(xiàn)在，很多醫(yī)院之所以無(wú)法實(shí)現(xiàn)資源共享，就是因?yàn)樗鼈儤?gòu)建PACS系統(tǒng)時(shí)用一套設(shè)備，做數(shù)據(jù)歸檔時(shí)又采用另外一套設(shè)備，而這些設(shè)備之間是無(wú)法互聯(lián)互通的。” 
        從HDS在醫(yī)療行業(yè)的客戶群來(lái)看，一些大型的三甲醫(yī)院通常會(huì)采用HDS VSP構(gòu)建SAN NAS的整合系統(tǒng)，SAN用于HIS等數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)，而NAS可以處理像PACS數(shù)據(jù)這樣的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。一些中小型醫(yī)院則會(huì)采用HDS HUS系列或AMS2000系列。由于傳統(tǒng)的存儲(chǔ)架構(gòu)已經(jīng)無(wú)法滿足醫(yī)院的應(yīng)用需求，中山大學(xué)附屬醫(yī)院希望通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)系統(tǒng)的改造，將HIS、PACS等關(guān)鍵應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合并集中存儲(chǔ)，同時(shí)還要充分利用原有的存儲(chǔ)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)投資保護(hù)。HDS借助Hitachi Universal Storage Platform VM強(qiáng)大的存儲(chǔ)虛擬化能力，不僅幫助中山大學(xué)附屬醫(yī)院構(gòu)建起了SAN NAS的整合架構(gòu)，而且還將原有的其他廠商的存儲(chǔ)設(shè)備也整合進(jìn)來(lái)，形成了統(tǒng)一的存儲(chǔ)資源池，既方便在線擴(kuò)展，又實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一管理和調(diào)配。 
        第二階段，實(shí)現(xiàn)更高效的數(shù)據(jù)管理。醫(yī)院無(wú)論規(guī)模大小，都需要建立一個(gè)統(tǒng)一的存儲(chǔ)資源池。在此基礎(chǔ)上，醫(yī)院可以建立一個(gè)數(shù)據(jù)管理層，也就是數(shù)據(jù)訪問(wèn)的通道。醫(yī)院的數(shù)據(jù)可以簡(jiǎn)單分成兩類：一類是PACS類數(shù)據(jù)，也就是非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，主要包括圖像、文件等;另一類是非PACS類數(shù)據(jù)，也就是數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)，比如HIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)。其實(shí)，在建立統(tǒng)一存儲(chǔ)池時(shí)已經(jīng)解決了結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)問(wèn)題，對(duì)于非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，則需要像HNAS這樣的高性能解決方案。 
        PACS數(shù)據(jù)是典型的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。近幾年，隨著PACS數(shù)據(jù)成幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)，傳統(tǒng)的PC服務(wù)器加中低端磁盤陣列的解決方案已經(jīng)不能滿足數(shù)據(jù)訪問(wèn)的需求。醫(yī)生閱片時(shí)，系統(tǒng)調(diào)用數(shù)據(jù)的速度越來(lái)越慢，數(shù)據(jù)備份的時(shí)間也越來(lái)越長(zhǎng)。因此，使用專用的高性能文件存儲(chǔ)設(shè)備替代傳統(tǒng)的PC服務(wù)器加通用存儲(chǔ)設(shè)備的方式成了大勢(shì)所趨。某三甲醫(yī)院信息科主任告訴記者：“如果不能及早地科學(xué)規(guī)劃數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及歸檔的基礎(chǔ)架構(gòu)，醫(yī)院的數(shù)據(jù)將如脫韁的野馬，難以駕馭。” 
        HDS推出了面向文件和內(nèi)容服務(wù)的解決方案(FCS)，可以滿足PACS系統(tǒng)的存儲(chǔ)及管理需求。FCS主要包括HNAS和HCP。于希國(guó)介紹說(shuō)：“在市場(chǎng)上，通用NAS比比皆是。雖然它可以滿足數(shù)據(jù)共享的需求，但在性能尤其是吞吐量方面比專用NAS略遜一籌。HNAS是一款專用的高性能NAS設(shè)備，它采用FPGA可編程控制器，內(nèi)部包括數(shù)量眾多的CPU，可以充分滿足用戶對(duì)高帶寬的需求。HNAS主要適用于廣電行業(yè)的音視頻以及醫(yī)療行業(yè)的圖像訪問(wèn)等應(yīng)用。”中山大學(xué)附屬醫(yī)院采用HNAS后極大地改善了醫(yī)生的應(yīng)用體驗(yàn)。以前，醫(yī)生調(diào)取一張CT片可能要幾分鐘，而現(xiàn)在用了HNAS后，只需幾秒鐘就可以完成CT片的調(diào)取。 
        PACS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量通常是TB級(jí)的。PACS系統(tǒng)除了要求存儲(chǔ)具有極高的訪問(wèn)性能以外，還要求適時(shí)將數(shù)據(jù)進(jìn)行分級(jí)存儲(chǔ)和歸檔，這樣才能簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)管理，同時(shí)降低成本。鄭州大學(xué)附屬醫(yī)院采用HDS的解決方案構(gòu)建了兩地三中心容災(zāi)系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)總量達(dá)到400～500TB。“對(duì)于醫(yī)院來(lái)說(shuō)，歸檔的大好處是可以有效管理歷史數(shù)據(jù)。”于希國(guó)舉例說(shuō)，“假如用戶有100TB數(shù)據(jù)，其中80TB是歷史數(shù)據(jù)，如果不進(jìn)行歸檔，那么每次進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢時(shí)，系統(tǒng)會(huì)檢索100TB的在線數(shù)據(jù)，這將直接影響查詢性能;如果將80TB的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行歸檔，放入近線存儲(chǔ)，那么系統(tǒng)在查詢數(shù)據(jù)時(shí)只要檢索20TB的在線數(shù)據(jù)即可，從而提高數(shù)據(jù)查詢的效率。 ” 
        在HDS現(xiàn)有的客戶群中，采用HCP的客戶還沒(méi)有采用HNAS的多，這與目前許多醫(yī)院的歷史數(shù)據(jù)量不夠大有一定關(guān)系。另外，HNAS本身也具有自動(dòng)分層功能，可以把歷史數(shù)據(jù)遷移到低成本的SATA磁盤上，雖然其性能沒(méi)有專業(yè)的歸檔方案HCP高，但是對(duì)于一般的醫(yī)院來(lái)說(shuō)也夠用了。于希國(guó)介紹說(shuō)：“HCP采用基于CDMI(Cloud Data Management Interface)云存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)象型存儲(chǔ)方式，當(dāng)一個(gè)文件進(jìn)入HCP時(shí)，HCP會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)me[x]tadata(元數(shù)據(jù))，并與這個(gè)文件封裝在一起作為一個(gè)歸檔目標(biāo)。元數(shù)據(jù)就像是書的目錄一樣，是數(shù)據(jù)檢索、回調(diào)的索引和依據(jù)。正是因?yàn)橛辛嗽獢?shù)據(jù)，HCP的查詢效率大大提高。” 第三階段，數(shù)據(jù)的利用。像電子病歷、個(gè)人健康檔案等數(shù)據(jù)都是伴隨人一生的。衛(wèi)生部《醫(yī)療機(jī)構(gòu)病歷管理規(guī)定》中明確規(guī)定：門(急)診病歷檔案的保存時(shí)間，自患者后一次就診之日起不少于15年。相關(guān)部門之所以要長(zhǎng)期保留這些檔案數(shù)據(jù)，是因?yàn)檫@些醫(yī)療信息具有再利用的價(jià)值。在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)管理的基礎(chǔ)上，數(shù)據(jù)利用成為可能。HDS的HCR(Hitachi Clinical Repository)有效利用了歸檔過(guò)程中建立的元數(shù)據(jù)庫(kù)，為數(shù)據(jù)的查詢、回調(diào)提供了便利。在此基礎(chǔ)之上，醫(yī)院還可以對(duì)搜索出的數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘。” 
        于希國(guó)介紹說(shuō)：“HCR是國(guó)外的一些醫(yī)療行業(yè)的軟件開發(fā)商在我們的HDDS內(nèi)容檢索網(wǎng)關(guān)的基礎(chǔ)上開發(fā)的一套管理軟件。如果沒(méi)有HCR，應(yīng)用軟件開發(fā)商就必須做更多的二次開發(fā)才能查詢和調(diào)用數(shù)據(jù)。HCR在中國(guó)還沒(méi)有推廣，究其原因，一方面，大多數(shù)中國(guó)醫(yī)院還處于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理的階段，沒(méi)有太多數(shù)據(jù)利用方面的需求;另一方面，很多醫(yī)院的數(shù)據(jù)積累還沒(méi)有那么多，不需要對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行深入挖掘和分析。不過(guò)隨著醫(yī)院信息化水平的提升，以及電子病歷、個(gè)人健康檔案的建立，醫(yī)院在數(shù)據(jù)挖掘和分析方面會(huì)有更多需求。” 
        馭“數(shù)”三建議

        目前，各醫(yī)院的信息化水平有很大差異。在信息化方面先行一步并且有一定數(shù)據(jù)積累的醫(yī)院對(duì)信息系統(tǒng)的整合有著迫切的需求。以鄭州大學(xué)附屬醫(yī)院為代表的一些醫(yī)院已經(jīng)明確提出了建立全院級(jí)整合信息系統(tǒng)的需求。“在醫(yī)院信息化發(fā)展到一定程度時(shí)，實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)的整合是必然選擇。電子病歷系統(tǒng)依托的就是整合、高效的信息基礎(chǔ)架構(gòu)。”于希國(guó)表示，“以前，醫(yī)院的信息化系統(tǒng)是以業(yè)務(wù)系統(tǒng)為本建立的，現(xiàn)在則以患者的需求為中心，即以人為本建立整合的信息系統(tǒng)，在實(shí)現(xiàn)底層IT基礎(chǔ)架構(gòu)整合、資源共享的同時(shí)還要實(shí)現(xiàn)各應(yīng)用系統(tǒng)的互聯(lián)互通。如果沒(méi)有全院級(jí)信息系統(tǒng)的整合，就不可能構(gòu)建起電子病歷系統(tǒng)，也就談不上高效的數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)利用。”
為了更好地幫助醫(yī)院實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)的整合，于希國(guó)提出了以下幾點(diǎn)建議。 
        ，從整體擁有成本的角度考慮對(duì)醫(yī)院信息化的投入。醫(yī)院可以參考HDS提出的存儲(chǔ)經(jīng)濟(jì)學(xué)的理念，正確分析固定資本(CAPEX)和運(yùn)營(yíng)成本(OPEX)之間的關(guān)系。醫(yī)院不應(yīng)單純看設(shè)備的采購(gòu)成本，而應(yīng)該將采購(gòu)成本與設(shè)備長(zhǎng)期的運(yùn)維成本結(jié)合起來(lái)考慮。在醫(yī)院信息化2.0時(shí)代，對(duì)信息系統(tǒng)進(jìn)行大規(guī)模整合，初期的設(shè)備投資可能會(huì)高一些，但是考慮到未來(lái)5年的運(yùn)維成本，其整體擁有成本相對(duì)于整合前還是得到了節(jié)省。 
        第二，企業(yè)如果堅(jiān)持按照醫(yī)院信息化1.0的思路為不同的應(yīng)用建立獨(dú)立的信息系統(tǒng)，從技術(shù)上來(lái)說(shuō)也是可行的。但是建立電子病歷和實(shí)現(xiàn)區(qū)域醫(yī)療是大勢(shì)所趨，而實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的前提就是進(jìn)行系統(tǒng)整合。系統(tǒng)整合是早晚的事。無(wú)論從應(yīng)用需求還是技術(shù)成熟度來(lái)衡量，現(xiàn)在都是實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)整合的佳時(shí)機(jī)。
        第三，如今，醫(yī)院CIO的話語(yǔ)權(quán)已經(jīng)得到了增強(qiáng)。醫(yī)院院長(zhǎng)考慮更多的是業(yè)務(wù)能否安全、平穩(wěn)運(yùn)行，而不會(huì)注意到應(yīng)用背后的信息系統(tǒng)的具體情況。CIO的職責(zé)之一就是向院長(zhǎng)講明IT的需求，讓醫(yī)院信息化真正變成“一把手”工程，在領(lǐng)導(dǎo)層就得到充分重視和認(rèn)可，這樣才可能不斷提升醫(yī)院信息化的水平。