云计算实现医学数据中心的模型探析_云计算研究之数据中心
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云计算实现医学数据中心的模型探析
来源: diyipaper.com
1.引言
云计算的出现，使建立医学云成为可能，以云计算为基础的医学数据中心应成为主要的模型趋势，即本文所称的云式模型．当然，随云而来的问题也很多，包括云计算实现技术问题，云价值及计费问题云计算的安全性问题，数据和交换标准问题，以及相关的法律法规建设问题等等．这些问题既于云计算技术相关，也存在着特定于医学数据中心的性质．所以，医学数据中心的发展与云计算的发展息息相关，相互促进．云式医学数据中心将随着云计算技术的发展而逐渐成为主流的医学数据中心模型。
2.云计算从2007年至今，人们开始逐步认识云计算，IT界对云计算给信息产业乃至整个世界将带来的变革性影响拥有共识，但对云计算本身的定义却存在不同的意见，归纳起来有下面几种：
云计算是一种新出现的计算模式，它能高效部署应用程序，并以低价敏捷响应业务需求．云计算是一种计算风格，其基础是用公共或私有网络实现服务、软件及处理能力的交付。
云计算的重点是用户体验，而核心是将计算服务的交互与底层技术相分离。
云计算是通过互联网交付的服务，是指通过数据中心提供这些服务的硬件和软件系统．云计算是以大规模数据中心为代表的物理门户，这些物理门户是IT业务基础架构的主干。
抽取关键因素，云计算的实质是建立数据中心，实现数据的存储和计算，以互联网为基础提供基础架构、平台或软件的有偿服务．云计算就像是信息公用电厂，接人云的需求者，不必购买硬件设备，不必购置、安装软件，不必建立或维护私有数据中心，可以付费方式获得云提供的各种计算服务。这种服务是多层次的，包括基础架构的服务、平台的服务和软件的服务等多个层次．云集中体现了IaaS(Infrastructure as a Service)，PaaS(Platform as a Service)和SaaS(Software as a Service)．应该说，对云计算而言，一切是服务，服务是一切。
3.医学数据中心现代文明国家，必须具备完善的国家健康信息系统，依赖之为国民提供医疗、健康保障．建设国家健康信息系统的首要问题是创建国家医学数据中心，而国家医学数据中．ZIS域医学数据中心为基础和初级阶段．就我国的现实情况而言，首先需要创建区域医学数据中心。
当前医疗信息化建设的主要问题是各个区域内不同医疗机构中患者的基础信息和各种临床信息资源分散、重复、孤立，导致有效信息闲置、信息重复不一致、单一局部的信息造成片面的诊断印象等等．断裂的信息链致使难以实现数据一知识．行为的信息利用机制，难以落实用数据说话的科学工作模式．同时，医学信息中缺失健康人群的基础数据的存储，难以为突发重大灾情或疫情时实施有效、有力的措施提供数据基础．缺乏信息整合致使整个医疗信息的使用消耗高、效率低、效果差。
问题的核心在于医院信息化建设的实施主体或者覆盖范围具有很大的局限性，多数以医院本身为边界，没有真正地突破医疗单位所形成的自然边界，形成区域医学数据中心．因此，当前医疗信息化建设的主要工作应当是针对目前缺乏的社会医药系统之间、医疗保障系统之间、居民健康档案之间的互联互通进行建设和数据整合，使当前相互割裂的、以收费为中心的医院信息系统，转换为以患者为中心的区域医学数据中心。
区域医学数据中心的建设，意在整合区域内不同医疗机构中患者或健康人群的各种临床诊疗信息资源，在相对集中的逻辑与物理环境中，构建一个以存储和处理患者或健康人群临床诊疗信息为核心的，覆盖多学科多专业的，面向区域内主要临床医疗机构、卫生行政主管部门和社会公众的医学数据资源共享平台．区域性医学数据中心的建设以医疗、预防、保健、康复为服务主线，以健康人群和患者的医疗活动需求为基础。
建设区域医学数据中心是解决当前医疗信息化建设存在问题的唯一途径，也是实现2009年3月17日中共中央国务院发布((关于深化医药卫生体制改革的意见 的新医改方案指定目标的唯一方法，实施并完善公共卫生服务体系、医疗服务体系、医疗保障体系和药品供应保障体系等四大医药卫生体系，建立并形成四位一体、覆盖城乡居民的立体的医疗体系结构，以保障新服务、新医辽、新医保和新供应的国家政策的贯彻执行，这一切必须建立在整合的医学数据中心之上。
数据中心是云计算的核心，因此，一切是服务，服务是一一切应该成为建立数据中心的宗旨。
4.各类模型的分析对医学数据中心模型及其发展趋势进行分析，本文将医学数据中心模型划分为分体式(局部集中)，大集中式，B／S、C／S混合分布式和云式，在进一步阐述各种模型的基本特征的基础上，主要对目前大量存在的分体式模型进行分析，从而指出云式医学数据中心将成为主流模型。
4．1分体式我国经过20年的医院信息化建设，HIS(Hospital Information System)在大中城市的覆盖率基本达到100％，这种信息系统建立在以医院为核心的私有数据中心基础上，局限在各医疗单位所形成的自然边界内，致使各医疗单位之间、医疗单位与卫生行政管理机构之间、各机构与社会公众之间缺乏医学数据资源共享平台，距离新医改四位一体的、立体的医疗体系结构距离甚远，距离区域医学数据中心、国家医学数据中心的距离还很远．基于本文的分类方式，这种私有数据中心为分体式模型。
它建立在以医院为基本单位的自有硬件资源上，多数采用C／S体系结构，覆盖范围为医院内部．其意义主要在于代替了大量人力劳动，提高了效率．如，电子处方在医院内部的流通，为配药中心的药品发放、护士的处方实施提供了便捷、准确的依据，使处方流转速度加快，改善了医疗服务的流程．再如，护士以PDA等设备连接医院局域网，上传每日查房记录的病人的相关数据，医生就可随时查阅系统自动完成的体温变化曲线等信息．使用个人电脑或各种手持设备，通过局域网享用服务器程序提供的计算，这使得C／S结构成为当前的主导模式。
分体式私有数据中心的困境在于①系统复杂：各医院HIS运行在特定的硬件资源和软件平台上，依赖特定的数据库，业务流程的变更都必须最终体现在对HIS的维护甚至重构上．②单一用途：对于任何业务变更或新的需求，都必须提供相应的硬件配置，并购买或自编制软件以实现．硬件配置的底线是满足最大的理论需求值，即使最大负荷从来或很少达到也同样无法缩减配置开销．③利用率低：无论是病患信息、还是基础设施普遍存在重复建设和空置现象，如多数服务器的处理能力只用了不到1／4．④能耗巨大：全国复制出多于几十万个私有数据中心，都有类似的硬件、运行类似的软件、由类似的技术人员进行日常维护和研发．⑤风险：各医疗单位必须承担技术过时和系统故障的风险，这对他们而言不是长项。
分体式私有数据中心的重要特征是数据与服务的紧密依赖，这使得流程变更越来越困难，开销和技术支持都是沉重的难以为继的负担．结果是，IT对各医疗单位而言不只非常重要、不可缺少，也成为直接影响其竞争力的主要因素，这是不科学的，同时对以医疗为专业的企业不够公平。
4．2大集中式大集中式数据中心是一种理想方式．金融业的某些业务采用大集中式数据中心的运作方式，其运行效果也令人基本满意．金融业有着良好的大集中式的基础，这应该与其组织结构有着较为密切的关系，如各银行均由总行、分行、支行和营业部等组成分层架构，它们之间容易形成统一的数据标准和交换规则，有资源和管理权限的保障．如，各行汇兑可以采用固定时间于清算中心集中清算的方法；各行对储户卡的分级管理也由总行直接控制。
对于医学数据中心而言，大集中式不只存在实现困难，也并不适用．集中模型虽最大限度地维护了数据的安全和一致性，同时却带来了不可克服的问题．各医疗机构对中心数据的超强依赖，导致权限受约束，应变能力降低．基于集中模型的数据中心，其安全事故、灾难的影响面和破化程度都可能大大增加。
4．3 B／S、C／S混合分布式B／SL5儿圳、C／S混合分布式模型实质上是区域医学数据中心的雏形，基于各医疗机构的相对独立性，以及和各医疗机构间数据交换的弱频繁性和弱实时性，合理配置集中与分布数据，形成基于B／S、C／S结构、集中和分布相结合的混合模型。
B／S、C／S混合分布式相当于在医疗系统内部建立私有的医学云．但云中心区域的各服务器等设施的系统开销和组织架构既昂贵又复杂，事实上没有专门的技术机构和经费支持中心的存在和运转，很难落在实处．目前实现的替代方案是仍然依靠分体式私有数据中心存储及计算数据，同时为每一种需要交换的信息设计数据接口，由人工通过接口进行数据转换，之后集中通过网络批量上传数据，甚至通过拷盘的形式携带数据到目的地，这远不是真正意义上的区域数据中心．最为根本的问题是，B／S、C／S混合分布式模型没能解决分体式模型存在的问题。
