李潔，杜偉業(yè)，溫永賢

河北北方學(xué)院附屬第一醫(yī)院 a.檢驗(yàn)科；b.醫(yī)學(xué)工程處，河北 張家口075000

基于云計(jì)算的區(qū)域檢驗(yàn)數(shù)據(jù)共享平臺的設(shè)計(jì)

李潔a，杜偉業(yè)b，溫永賢b

河北北方學(xué)院附屬第一醫(yī)院 a.檢驗(yàn)科；b.醫(yī)學(xué)工程處，河北 張家口075000

基于醫(yī)療機(jī)構(gòu)提出了區(qū)域內(nèi)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)共享、標(biāo)本高效流轉(zhuǎn)、完善的質(zhì)量控制體系、結(jié)果互認(rèn)等新要求，我院擬開發(fā)基于云計(jì)算的區(qū)域檢驗(yàn)數(shù)據(jù)共享平臺，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲安全、整合區(qū)域內(nèi)檢驗(yàn)資源、促進(jìn)縣級以上醫(yī)院與基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)的檢驗(yàn)協(xié)同服務(wù)、使醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)資源的配置更加優(yōu)化。

云計(jì)算；數(shù)據(jù)共享；質(zhì)量控制；區(qū)域協(xié)同

據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局2013年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)（包括縣級醫(yī)院、鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院、社區(qū)衛(wèi)生醫(yī)療中心、村衛(wèi)生室）在我國974，398個(gè)醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)中占94%[1]。如此規(guī)模的基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)卻普遍存在著資金、人才、信息匱乏等問題。在基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)檢驗(yàn)項(xiàng)目開展少，檢驗(yàn)質(zhì)量無保障；更有許多機(jī)構(gòu)沒有開展檢驗(yàn)科室內(nèi)質(zhì)量控制工作，也沒有參加室間質(zhì)量評價(jià)工作；這些機(jī)構(gòu)得出的檢驗(yàn)結(jié)果可信度不高，對疾病診治、療效觀察及愈后判斷的意義不大，甚至起到誤導(dǎo)的作用[2]。

建立一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)區(qū)域內(nèi)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)共享、標(biāo)本高效流轉(zhuǎn)、質(zhì)量控制體系完善、結(jié)果互認(rèn)的區(qū)域檢驗(yàn)數(shù)據(jù)共享平臺，可以節(jié)約基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)自身配置檢驗(yàn)信息系統(tǒng)的成本，減少患者因重復(fù)檢查而消耗的費(fèi)用，縮短因等待檢查結(jié)果所消耗的時(shí)間，提高醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)效率，加強(qiáng)基層醫(yī)院與中心醫(yī)院的分工協(xié)作，優(yōu)化區(qū)域內(nèi)檢驗(yàn)資源的配置。

現(xiàn)已投入使用的區(qū)域檢驗(yàn)數(shù)據(jù)系統(tǒng)，都是從醫(yī)院原有的實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)（LIS）改造而來的。存在建設(shè)成本較高、基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)部署困難、不利于維護(hù)、系統(tǒng)權(quán)限管理復(fù)雜、編碼標(biāo)準(zhǔn)不一致、數(shù)據(jù)安全性及可擴(kuò)展性不足等缺點(diǎn)[3]。

鑒于云平臺自身具有的彈性和可靠性，我院提出面向區(qū)域醫(yī)療機(jī)構(gòu)重新設(shè)計(jì)開發(fā)基于云計(jì)算的區(qū)域檢驗(yàn)數(shù)據(jù)共享平臺，這樣既實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的存儲安全、整合區(qū)域內(nèi)檢驗(yàn)資源、促進(jìn)縣級以上醫(yī)院與基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)的檢驗(yàn)服務(wù)協(xié)同、使醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)資源配置更加優(yōu)化，也避免了醫(yī)院內(nèi)部建設(shè)LIS的后期軟硬件升級和擴(kuò)展成本高等問題[4]。

1 基于云計(jì)算的區(qū)域檢驗(yàn)數(shù)據(jù)共享平臺特點(diǎn)及優(yōu)勢

隨著云計(jì)算技術(shù)在基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù)（IaaS）、平臺即服務(wù)（PaaS）、軟件即服務(wù)（SaaS）在服務(wù)方向上的不斷發(fā)展，逐漸出現(xiàn)了各種形式的云計(jì)算應(yīng)用平臺[5]。

我院擬采用的SaaS模式，該模式：① 可節(jié)省基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)自身建設(shè)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)中心所需的IT設(shè)施更新、軟件授權(quán)許可以及電力消耗等一系列成本；② 避免傳統(tǒng)LIS在各醫(yī)療機(jī)構(gòu)的重復(fù)投資；③ 硬件設(shè)備集中在云端部署，信息系統(tǒng)非常方便用戶業(yè)務(wù)的擴(kuò)展[6-7]。

1.1 平臺的突出特點(diǎn)

（1）統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：與檢驗(yàn)相關(guān)的數(shù)據(jù)若要實(shí)現(xiàn)在云端進(jìn)行統(tǒng)一管理和維護(hù)，必須實(shí)現(xiàn)醫(yī)療機(jī)構(gòu)編碼標(biāo)準(zhǔn)化、患者身份識別編碼標(biāo)準(zhǔn)化、收費(fèi)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)化和檢驗(yàn)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)化。這樣才能達(dá)到區(qū)域數(shù)據(jù)共享和結(jié)果互認(rèn)的新要求。

（2）標(biāo)本高效流轉(zhuǎn)：各醫(yī)療機(jī)構(gòu)的標(biāo)本條碼生成機(jī)制由平臺統(tǒng)一規(guī)劃配置，成為獲取患者信息及檢驗(yàn)結(jié)果的唯一標(biāo)識。標(biāo)本采集完畢后，送檢機(jī)構(gòu)可實(shí)時(shí)查看外送標(biāo)本的物流情況以及接收醫(yī)療機(jī)構(gòu)的檢驗(yàn)進(jìn)度及相關(guān)的審核報(bào)告情況，實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)所有醫(yī)療機(jī)構(gòu)標(biāo)本無障礙流轉(zhuǎn)和檢驗(yàn)資源的合理配置。

（3）完善質(zhì)量控制體系：可以實(shí)時(shí)、自動地采集檢驗(yàn)儀器或檢驗(yàn)信息系統(tǒng)中的質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)，并自動根據(jù)預(yù)先設(shè)定的質(zhì)控規(guī)則進(jìn)行判斷，對失控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行警示性標(biāo)識。實(shí)現(xiàn)室內(nèi)質(zhì)量控制（IQC）數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)上報(bào)和室間質(zhì)量評價(jià)（EQA）報(bào)告的下載，自動定期向省臨檢中心傳遞質(zhì)量控制數(shù)據(jù)，也可查閱互認(rèn)實(shí)驗(yàn)室的質(zhì)控狀況。

學(xué)校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的功能主要承擔(dān)全校計(jì)算機(jī)公共課實(shí)踐教學(xué)、部分院(系)專業(yè)課的計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件課程教學(xué)、學(xué)校各類無紙化考試與培訓(xùn)、學(xué)生課下業(yè)余自主學(xué)習(xí)、師生網(wǎng)絡(luò)文獻(xiàn)查詢等應(yīng)用需求。因此，學(xué)校計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)要一切從學(xué)校辦學(xué)實(shí)際和特色發(fā)展出發(fā)，由學(xué)校統(tǒng)一規(guī)劃、合理布局。根據(jù)學(xué)校在校生人數(shù)、各分校區(qū)人數(shù)、學(xué)科專業(yè)特點(diǎn)，以學(xué)生為本位，建設(shè)一個(gè)“規(guī)?；δ芑?、網(wǎng)絡(luò)化、高效化、安全化、規(guī)范化、節(jié)約化”的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，有利于地方高校提高教學(xué)質(zhì)量，全面培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算機(jī)實(shí)踐能力。

（4）檢驗(yàn)數(shù)據(jù)共享和結(jié)果互認(rèn)：① 患者在區(qū)域內(nèi)多個(gè)結(jié)果互認(rèn)的實(shí)驗(yàn)室做檢驗(yàn)時(shí)，檢驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)據(jù)可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)共享，并將當(dāng)前數(shù)據(jù)與歷史檢驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析；②相關(guān)轉(zhuǎn)診機(jī)構(gòu)可方便地調(diào)閱權(quán)限內(nèi)患者的檢驗(yàn)報(bào)告數(shù)據(jù)；③ 有利于醫(yī)生及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并對患者進(jìn)行治療，避免重復(fù)檢驗(yàn)。

1.2 平臺的主要優(yōu)勢

（1）檢驗(yàn)數(shù)據(jù)全部存儲在云供應(yīng)商的服務(wù)器，設(shè)備硬件老化和平臺軟件升級全部由供應(yīng)商負(fù)責(zé)，醫(yī)院只需專注于怎樣利用此平臺更好地服務(wù)于臨床。

（2）云端是一個(gè)龐大的資源池，包括數(shù)據(jù)計(jì)算、數(shù)據(jù)存儲等，所有的應(yīng)用都在云端，因此院內(nèi)客戶端不需要太強(qiáng)的運(yùn)算能力，這就降低了部署成本[8]。

2 基于云計(jì)算的區(qū)域檢驗(yàn)數(shù)據(jù)共享平臺設(shè)計(jì)

此平臺設(shè)計(jì)的核心部分由患者信息主索引、平臺網(wǎng)關(guān)、云服務(wù)器3部分構(gòu)成。

2.1 患者信息主索引

患者信息主索引主要包括一些涉及患者隱私的信息。由于不同的醫(yī)療機(jī)構(gòu)的LIS由不同的廠商提供，因此其結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)編碼標(biāo)準(zhǔn)的不同導(dǎo)致相關(guān)檢驗(yàn)信息不能夠?qū)崿F(xiàn)院際共享，而引入主索引則可以將患者的相關(guān)信息及檢驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一編碼，能夠更好地實(shí)現(xiàn)平臺內(nèi)醫(yī)院之間的分工協(xié)作、資源共享[9]。主索引是該平臺的基本組件，它確保平臺數(shù)據(jù)的隱私和安全。同時(shí)它還對平臺內(nèi)機(jī)構(gòu)的網(wǎng)關(guān)提供了身份驗(yàn)證服務(wù)，能夠注冊和驗(yàn)證登錄每個(gè)接入平臺的網(wǎng)關(guān)。另外需要關(guān)注的是，每當(dāng)涉及到隱私性的數(shù)據(jù)時(shí)，例如：患者姓名、檢查項(xiàng)目、檢驗(yàn)結(jié)果等，云數(shù)據(jù)庫必須向主索引申請?jiān)L問這些數(shù)據(jù)。

平臺網(wǎng)關(guān)提供了檢驗(yàn)設(shè)備和云服務(wù)間的數(shù)據(jù)接口。公共云服務(wù)供應(yīng)商應(yīng)用程序接口API實(shí)現(xiàn)云服務(wù)與客戶端的連接，但對數(shù)據(jù)共享云平臺來說，以往的應(yīng)用可能與云平臺不兼容，接口的不兼容會形成一定障礙，所以一個(gè)網(wǎng)關(guān)必須在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN）或者是網(wǎng)絡(luò)附加存儲（NAS）協(xié)議和REST網(wǎng)絡(luò)接口協(xié)議進(jìn)行轉(zhuǎn)義。轉(zhuǎn)義通常在后臺工作，使那些不兼容的技術(shù)能夠相互交流，通過平臺網(wǎng)關(guān)的部署完成云服務(wù)和檢驗(yàn)系統(tǒng)的無縫整合。

2.3 云服務(wù)器

云服務(wù)器可以提供存儲和數(shù)據(jù)服務(wù)。其中云存儲用來對檢驗(yàn)設(shè)備產(chǎn)生的加密數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，擁有擴(kuò)容方便、存儲量大的特點(diǎn)，而云數(shù)據(jù)庫把各種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫看成一系列簡單的二維表，并基于簡化版本的SQL或訪問對象進(jìn)行操作，可以對檢驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)施檢索、提取、修改等功能。

3 討論

我院設(shè)計(jì)的這個(gè)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)共享平臺存在的問題：

（1）訪問數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)生的數(shù)據(jù)延遲問題。在檢驗(yàn)設(shè)備及工作站與數(shù)據(jù)共享平臺之間接入一個(gè)緩存服務(wù)器，并且提高用戶的網(wǎng)絡(luò)帶寬，可以有效地減少數(shù)據(jù)延遲現(xiàn)象。

（2）平臺用戶將檢驗(yàn)數(shù)據(jù)及患者信息存儲在供應(yīng)商的云服務(wù)器后，數(shù)據(jù)的可用性、耐久性及安全性問題，利用云平臺網(wǎng)關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)將檢驗(yàn)數(shù)據(jù)及患者信息等復(fù)制到多個(gè)云供應(yīng)商，以提高數(shù)據(jù)的可用性；即便一個(gè)供應(yīng)商的服務(wù)器損壞，數(shù)據(jù)仍可由其他供應(yīng)商還原，這就提高了數(shù)據(jù)的耐久性；主索引禁止那些未經(jīng)授權(quán)的訪問，使數(shù)據(jù)隱私的安全也得以保證。

（3）要建立這樣的數(shù)據(jù)共享平臺，就要得到區(qū)域內(nèi)盡可能多甚至所有醫(yī)療機(jī)構(gòu)的理解和認(rèn)可，只有用戶數(shù)量達(dá)到一定規(guī)模，才有建立的必要和可能。

只有解決了可能出現(xiàn)或已存在的問題，消除了用戶的疑慮，才能為建立數(shù)據(jù)共享平臺奠定良好的基礎(chǔ)。

4 結(jié)論

現(xiàn)代信息技術(shù)飛速發(fā)展，云計(jì)算技術(shù)因其自身具備的突出特點(diǎn)，在各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛應(yīng)用[10]。我院利用云技術(shù)來完善LIS的建設(shè)，并設(shè)計(jì)出的基于云計(jì)算的區(qū)域檢驗(yàn)數(shù)據(jù)共享平臺，摒棄了傳統(tǒng)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)中心成本消耗大，安全性及可擴(kuò)展性不足等缺點(diǎn)，通過云端統(tǒng)一硬件升級及維護(hù)，數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲及計(jì)算，使得基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)不必建設(shè)自己的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中心，就能夠共享區(qū)域檢驗(yàn)數(shù)據(jù)共享平臺內(nèi)的授權(quán)數(shù)據(jù)。從而大大促進(jìn)了縣級以上醫(yī)院與各基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)之間的檢驗(yàn)協(xié)同服務(wù)，使檢驗(yàn)資源得以優(yōu)化配置，實(shí)驗(yàn)室信息化建設(shè)得以發(fā)展，達(dá)到醫(yī)院服務(wù)于患者的最終目標(biāo)。

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Design of the Regional Laboratory Data Sharing Platform Based on Cloud Computing

LI Jiea, DU Wei-yeb, WEN Yong-xianb
a.Clinical laboratory; b.Department of Medical Engineering, the First Affiliated Hospital of Hebei North University, Zhangjiakou Hebei 075000, China

Under the new circumstances of hospital informatization construction in different medical instituions, the paper focused on the topics such as the regional laboratory data sharing, the efficient delivery of specimens, improved quality control, and the mutual recognition of the results. Researchers in the hospital proposed that the regional laboratory data sharing platform based on the cloud computing can reach the goal of data storage security as well as regional data integrity. The design promotes the synergy of the hospitals and medical institutions of different levels, and thus optimizes the medical laboratory's resource confi guration.

cloud computing; data sharing; quality control; regional collaboration

R197.324

C

10.3969/j.issn.1674-1633.2016.01.051

1674-1633(2016)01-0159-02

2015-03-12

2015-03-20

作者郵箱：lijie.2008.dani@163.com