醫療行業大資料應用三點建議

從目前情況看，實現醫院資訊基礎平臺的整合，在技術和產品方面沒有任何障礙，最關鍵的是使用者的觀念能否轉變過來。 其實，醫院用於購買醫療專業設備的費用高於對IT的投入。 醫院的領導一定要轉變過去那種IT部門是成本中心的觀念，醫院的發展已經離不開IT。 一位醫院的CIO告訴記者：「很多人認為銀行的IT系統非常重要，其實醫院的IT系統更重要性，因為銀行的IT系統如果宕機，損失的可能只是金錢，而醫院的IT系統如果出現問題，很可能關係到人的生死。 」

醫院資訊化的三個發展階段

在醫院資訊化1.0時代，IT系統都是圍繞應用構建的，一個業務系統通常要配置一套獨立的硬體、軟體，因此形成了大量資訊孤島。 在醫院資訊化1.0時代，為PACS、RIS和HIS等業務系統提供支撐是醫院資訊化工作的核心。

進入醫院資訊化2.0時代，醫院資訊化的建設重點逐漸轉移到電子病例的建立和普及上，而構建電子病例系統的前提是實現RIS、PACS及HIS等系統的無縫連接和資訊共用，同時實現一體化的訪問和控制。 在醫院資訊化2.0時代，IT基礎架構的整合是關鍵，同時也是實現資料管理和利用的基礎。 當前，很多醫院都在探索新的資訊化發展路徑：先建立一個整合的基礎架構平臺，然後在其上建立一個統一的醫院資訊集成平臺，實現各應用系統的互聯互通，最終實現統一、集成的資源管理。 天津海河醫院就在進行這方面的積極探索。

HDS亞太區衛生與生命科學行業總經理馬明才介紹說：「我們現有客戶中有三分之二都提出了進行基礎架構整合的需求，有些醫院甚至提出了建設全院級整合基礎平臺的要求。 基礎架構整合不是由HDS推動的，而是由使用者的實際需求推動的。 HDS的解決方案正好可以滿足使用者整合存儲架構的需求。 」

在醫療行業，典型使用者的示範效應非常明顯。 比如無錫市第二人民醫院採用HDS VSP高端存儲和HCP(Hitachi Content Platform)歸檔方案構建了可持續發展的醫療智慧資訊平臺。 無論是規模、回應力還是資訊化水準，無錫市第二人民醫院在無錫當地都名列前茅。 受它的影響，無錫當地甚至整個華東地區的很多醫院都選擇了HDS的解決方案。

HDS中國區技術總監于希國介紹說：「在醫療行業，PACS資料占醫院資料總量的70%～80%，對這些非結構化資料的存儲、管理和利用成了當前醫院資訊化的一個重點。 」有統計表明，僅一個社區醫院或一個中等規模的製藥企業就可以累積數TB甚至數PB的資料。 對於大多數成功的醫療機構來說，利用大資料已經成為提高生產力、提升護理水準、增強競爭力、加快增長和創新的關鍵策略。 為整合醫院不同部門或不同生命科學系統的大資料，實現最充分的資訊搜索和共用，理想的存儲架構必須是一個能夠處理塊資料、檔和內容的集成系統，而且還要具有大容量和高性能。

在醫院資訊化2.0階段，企業採用HDS的高性能HNAS完全可以解決大資料處理性能方面的問題。 至於大資料的深入挖掘和分析則是醫院資訊化3.0階段的主要任務。 醫院資訊化3.0的目標是構建完善的區域醫療體系，這在很大程度上還要依賴雲計算技術。

數位醫療的三個技術層次

在醫院資訊化2.0階段，「整合」是貫穿始終的一個關鍵字。 從存儲的角度可以將醫院資訊化2.0的目標分解成三個部分——資料存儲、資料管理和資料利用，使用者可以按階段分步實施。

第一階段，資料存儲的目標是為醫院打造一個統一的存儲平臺。 這裡說的「統一」包括兩層含義：第一，將過去分散的資訊孤島通過虛擬化等技術進行有效整合，構成一個統一的存儲池，讓存儲資源的利用率最大化;第二，用一個統一的平臺支撐結構化和非結構化資料。 基於上述考慮，HDS提出了「用一個平臺支援所有類型資料」的理念，並將其付諸實施。

「HDS整合解決方案的最大優勢在於，它是一個集成化的平臺，可以支援所有類型的資料，並且實現了存儲資源的池化。 」于希國表示，「雲計算的本質就是實現資源池化。 無論是高端的存儲系統HDS VSP，還是中高端的HDS HUS系列，都可以説明使用者構建一個統一的存儲資源池。 HDS的高性能HNAS和HCP歸檔解決方案都是建立在統一存儲資源池之上的資料訪問通道。 現在，很多醫院之所以無法實現資源分享，就是因為它們構建PACS系統時用一套設備，做資料歸檔時又採用另外一套設備，而這些設備之間是無法互聯互通的。 」

從HDS在醫療行業的客戶群來看，一些大型的三甲醫院通常會採用HDS VSP構建SAN+NAS的整合系統，SAN用於HIS等資料庫應用系統，而NAS可以處理像PACS資料這樣的非結構化資料。 一些中小型醫院則會採用HDS HUS系列或AMS2000系列。 由於傳統的存儲架構已經無法滿足醫院的應用需求，中山大學附屬第一醫院希望通過對資料系統的改造，將HIS、PACS等關鍵應用系統的資料進行整合並集中存儲，同時還要充分利用原有的存放裝置，實現投資保護。 HDS借助Hitachi Universal Storage Platform VM強大的存儲虛擬化能力，不僅説明中山大學附屬第一醫院構建起了SAN+NAS的整合架構，而且還將原有的其他廠商的存放裝置也整合進來， 形成了統一的存儲資源池，既方便線上擴展，又實現了統一管理和調配。

第二階段，實現更高效的資料管理。 醫院無論規模大小，都需要建立一個統一的存儲資源池。 在此基礎上，醫院可以建立一個資料管理層，也就是資料訪問的通道。 醫院的資料可以簡單分成兩類：一類是PACS類資料，也就是非結構化資料，主要包括圖像、檔等;另一類是非PACS類資料，也就是資料庫資料，比如HIS系統資料。 其實，在建立統一存儲池時已經解決了結構化資料的存儲問題，對於非結構化資料的存儲，則需要像HNAS這樣的高性能解決方案。

PACS資料是最典型的非結構化資料。 近幾年，隨著PACS資料成幾何級數增長，傳統的PC伺服器加中低端磁碟陣列的解決方案已經不能滿足資料訪問的需求。 醫生閱片時，系統調用資料的速度越來越慢，資料備份的時間也越來越長。 因此，使用專用的高性能檔存放裝置替代傳統的PC伺服器加通用存放裝置的方式成了大勢所趨。 某三甲醫院資訊科主任告訴記者：「如果不能及早地科學規劃資料存儲及歸檔的基礎架構，醫院的資料將如脫韁的野馬，難以駕馭。 」

HDS推出了面向檔和內容服務的解決方案(FCS)，可以滿足PACS系統的存儲及管理需求。 FCS主要包括HNAS和HCP。 于希國介紹說：「在市場上，通用NAS比比皆是。 雖然它可以滿足資料共用的需求，但在性能尤其是輸送量方面比專用NAS略遜一籌。 HNAS是一款專用的高性能NAS設備，它採用FPGA可程式設計控制器，內部包括數量眾多的CPU，可以充分滿足使用者對高頻寬的需求。 HNAS主要適用于廣電行業的音視頻以及醫療行業的圖像訪問等應用。 」中山大學附屬第一醫院採用HNAS後極大地改善了醫生的應用體驗。 以前，醫生調取一張CT片可能要幾分鐘，而現在用了HNAS後，只需幾秒鐘就可以完成CT片的調取。

PACS系統的資料量通常是TB級的。 PACS系統除了要求存儲具有極高的訪問性能以外，還要求適時將資料進行分級存儲和歸檔，這樣才能簡化資料管理，同時降低成本。 鄭州大學第一附屬醫院採用HDS的解決方案構建了兩地三中心容災系統，其資料總量達到400～500TB。 「對於醫院來說，歸檔的最大好處是可以有效管理歷史資料。 」于希國舉例說，「假如使用者有100TB資料，其中80TB是歷史資料，如果不進行歸檔，那麼每次進行資料查詢時，系統會檢索100TB的線上資料，這將直接影響查詢性能;如果將80TB的歷史資料進行歸檔，放入近線存儲， 那麼系統在查詢資料時只要檢索20TB的線上資料即可，從而提高資料查詢的效率。 」

在HDS現有的客戶群中，採用HCP的客戶還沒有採用HNAS的多，這與目前許多醫院的歷史資料量不夠大有一定關係。 另外，HNAS本身也具有自動分層功能，可以把歷史資料移轉到低成本的SATA磁片上，雖然其性能沒有專業的歸檔方案HCP高，但是對於一般的醫院來說也夠用了。 于希國介紹說：「HCP採用基於CDMI(Cloud Data Management Interface)雲存儲標準的物件型存儲方式，當一個檔進入HCP時，HCP會自動產生一個Metadata(中繼資料)， 並與這個檔封裝在一起作為一個歸檔目標。 中繼資料就像是書的目錄一樣，是資料檢索、回檔的索引和依據。 正是因為有了中繼資料，HCP的查詢效率大大提高。 」

第三階段，資料的利用。 像電子病歷、個人健康檔案等資料都是伴隨人一生的。 衛生部《醫療機構病歷管理規定》中明確規定：門(急)診病歷檔案的保存時間，自患者最後一次就診之日起不少於15年。 相關部門之所以要長期保留這些檔案資料，是因為這些醫療資訊具有再利用的價值。 在資料存儲和資料管理的基礎上，資料利用成為可能。 HDS的HCR(Hitachi Clinical Repository)有效利用了歸檔過程中建立的元資料庫，為數據的查詢、回檔提供了便利。 在此基礎之上，醫院還可以對搜索出的資料進行深度挖掘。 」

于希國介紹說：「HCR是國外的一些醫療行業的軟體發展商在我們的HDDS內容檢索閘道的基礎上開發的一套管理軟體。 如果沒有HCR，應用軟體發展商就必須做更多的二次開發才能查詢和調用資料。 HCR在中國還沒有推廣，究其原因，一方面，大多數中國醫院還處於資料存儲和管理的階段，沒有太多資料利用方面的需求;另一方面，很多醫院的資料積累還沒有那麼多，不需要對這些資料進行深入挖掘和分析。 不過隨著醫院資訊化水準的提升，以及電子病歷、個人健康檔案的建立，醫院在資料採礦和分析方面會有更多需求。 」

馭「數」三建議

目前，各醫院的資訊化水準有很大差異。 在資訊化方面先行一步並且有一定資料積累的醫院對資訊系統的整合有著迫切的需求。 以鄭州大學第一附屬醫院為代表的一些醫院已經明確提出了建立全院級整合資訊系統的需求。 「在醫院資訊化發展到一定程度時，實現資訊系統的整合是必然選擇。 電子病歷系統依託的就是整合、高效的資訊基礎架構。 」于希國表示，「以前，醫院的資訊化系統是以業務系統為本建立的，現在則以患者的需求為中心，即以人為本建立整合的資訊系統，在實現底層IT基礎架構整合、資源分享的同時還要實現各應用系統的互聯互通。 如果沒有全院級資訊系統的整合，就不可能構建起電子病歷系統，也就談不上高效的資料管理和資料利用。 」

為了更好地説明醫院實現資訊系統的整合，于希國提出了以下幾點建議。

第一，從整體擁有成本的角度考慮對醫院資訊化的投入。 醫院可以參考HDS提出的存儲經濟學的理念，正確分析固定資本(CAPEX)和運營成本(OPEX)之間的關係。 醫院不應單純看設備的採購成本，而應該將採購成本與設備長期的運維成本結合起來考慮。 在醫院資訊化2.0時代，對資訊系統進行大規模整合，初期的設備投資可能會高一些，但是考慮到未來5年的運維成本，其整體擁有成本相對於整合前還是得到了節省。

第二，企業如果堅持按照醫院資訊化1.0的思路為不同的應用建立獨立的資訊系統，從技術上來說也是可行的。 但是建立電子病歷和實現區域醫療是大勢所趨，而實現這一目標的前提就是進行系統整合。 系統整合是早晚的事。 無論從應用需求還是技術成熟度來衡量，現在都是實現資訊系統整合的最佳時機。

第三，如今，醫院CIO的話語權已經得到了增強。 醫院院長考慮更多的是業務能否安全、平穩運行，而不會注意到應用背後的資訊系統的具體情況。 CIO的職責之一就是向院長講明IT的需求，讓醫院資訊化真正變成「一把手」工程，在領導層就得到充分重視和認可，這樣才可能不斷提升醫院資訊化的水準。