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图书情报工作网刊·研究论文· 2010年3月 1基于云计算技术建设数字卫生信息资源*何小菁南京医科大学康达学院南京210029[摘要]对云计算和数字卫生信息资源建设存在问题进行分析,认为可以通过云计算技术实现提高数字卫生信息资源的利用,提高卫生信息安全和信息资源共享能力。从管理体系、体系结构、建设原则与注意事项等方面阐述基于云计算技术建设数字卫生信息资源的方案。[关键词]云计算卫生信息资源建设[分类号]G203/R197云计算已经成为计算机科学领域及网络领域探索的重要课题。2009年6月,中国科学院、清华大学、北京大学、IBM、Intel、用友公司6家机构共同发起并启动“云计算与NC高性能实验室”研究基地[1]。这标志着中国云计算研究已经进入了应用实践阶段,也将从根本上改变数字卫生信息资源的建设方式,促进建立健全疾病预防控制、健康教育、妇幼保健、精神卫生、应急救治、采供血、卫生监督和计划生育等专业公共卫生信息服务网络,建立数字卫生信息互通、资源共享、协调互动的公共卫生服务体系,提高公共卫生服务和突发公共卫生事件应急处置能力,促进城乡居民逐步享有均等化的基本公共卫生服务。1云计算概述云计算又名云计算机,是一种新兴的共享基础架构的方法,它将巨大的系统池连接在一起提供各种计算服务,从而使有关的用户可以很方便地将资源切换到具体的应用上,根据用户的需要访问计算机和存储体系,是分布式协同运算处理、并行处理和网格计算的新发展[2]。云计算的方案主要有以下三种方式[3]:①VPS(VirtualPrivateServer)是通过Xen提供的操作平台,将一台实体服务器虚拟化成多台虚拟机器然后出租,以实现有效地满足大流量需求的方式。②GAE(GoogleAppEngine)由MapReduce、BigTable和GFS(GoogleFileSystem)组成,其中最重要的特色就是MapReduce。MapReduce由Map与Reduce两者组合,既是演算法,又是一个框架。Map:主节点将工作切割成许多小块交给子节点去执行,子节点可能会再切割交给其下的子节点去执行,当子节点完成计算后,逐层将结果传回给主节点。Reduce:主节点组合运算子节点传回的结果。③Hadoop是Aapche基于Java工具提供开源程序的工具,可视为开源版的GAE,Hadoop的主要内容有MapReduce、HDFS(HadoopDistributedFileSystem,参考GFS而来的分布式文件系统)、HBase(基于HDFS的分布式资料库,其功能等同于GoogleBigtable)。2数字卫生信息资源建设存在的问题1995年,我国提出了金卫工程并启动了国家卫生信息网项目,至今已经基本形成了医疗信息骨干数据库和网络。可是,由于地域经济发展不平衡等诸多原因导致现在数字卫生信息资源网络在区域间还不能互通互用,仍然无法做到100%共享和最高的经济效益。2.1双套制保管,资源浪费现阶段卫生信息资源主要是以非数字形态存在并提供利用,未来卫生信息资源将长期存在数字与非数字卫生信息资源共存的局面。非数字卫生信息资源在相当长一段时间内,仍然是卫生信息资源建设主要方面与利用交流的主渠道和正统方式。现在法律界还没有承认数字卫生信息资源的合法地位,因此,对于卫生信息资源还必须以双套制进行保管,这样会造成资源的浪费。2.2重复建设,不能共享*本文系江苏省教育厅高校哲学社会科学基金项目“卫生信息学基础理论研究”(项目编号:09SJD870003)研究成果之一。·研究论文·图书情报工作网刊 2010年3月 2 医疗机构之间的数字资源和非数字资源都是相对独立的,卫生信息资源在建设过程中没有考虑到其他医疗机构是否在这一领域已建设成功,而是埋头建立本医疗机构的数字资源,这样重复建设所耗人力、财力过多。另外,数字卫生信息资源共享有局限性。数字卫生信息资源的共享往往局限在一些医疗机构各子系统之间,而对于诸如卫生信息技术标准类、医疗类、卫生统计信息类、卫生政策管理类、卫生经济类、卫生机构类等数据库群的建设区别较大,如果没有统筹规划、共同参与、分工协作和资源同享的发展策略,会直接导致数字卫生信息资源不能有效共享。2.3资源库建设落后国内专门的数字卫生信息资源数据库建设落后于国外发达国家。如在美国,运用云计算实现实时联网电子病历数据库系统,已经获得成功。这一系统可以将若干位医师存储的病历经过分类后保存在同一个网络存储库中,并在计算机中保存备份。医师无论在何方、何时,只要有网络服务,通过论证就能即时获取接诊患者的所有病历信息。而国内各家医院还在分别使用各自的纸质病历或电子病历,还没有出现运用云计算建立局域电子病历数据库的先例。3云计算对数字卫生信息资源建设的作用3.1提高数字卫生信息资源的利用云计算对数字卫生信息资源建设将会产生巨大影响。云计算技术的一个突出特点就是最小化终端设备的配置要求,软硬件资源可以在一个云计算网络中[4]。不同的用户都可以不受时间地点的限制,访问云存储中的数字卫生信息资源,只要有应用需求都能通过这个理想的网络调用数字卫生信息资源,获得信息服务。医疗过程中,使用云计算可以实现医疗机构分享由大量的系统连接在一起形成的基础数字卫生信息资源,通过资源整合、构建专门网络数据库后,使数字卫生信息资源利用者不必再访问大量的网站、多次检索才能获取所需的卫生信息,只需进行“一站式”检索即可获得所有信息,提高数字卫生信息资源利用率,使得临床、科研、管理人员在有限的精力和时间下,最大限度地、有效地利用经过专业分类和整合加工后有序、增值的数字卫生信息资源。3.2降低成本云计算中的基础设施有助于消除医疗机构中运行信息化设备所需的时间和精力[5]。对于卫生事业管理部门,通过云计算技术,可以实时获得数字卫生信息资源为决策服务。无论数字卫生信息资源在哪里,都可以通过云计算从因特网激活相关设备并利用数字卫生信息资源,而不需要安装任何软件,进而降低数字卫生信息资源建设的成本。如在云计算中,数字卫生信息资源可以由一个医院群分享,而不在某个医院单独的数据库中。利用云计算整合因特网上的生物医学信息,不仅可以构建数字卫生信息资源网络数据库,还可以建立其它专业的医疗信息网络数据库。医疗机构使用云计算,在软硬件上的投资可以得到更有效的配置,同时由于资源最大限度的应用,其成本收益率也大为提高。通过整合多方面数字卫生信息资源建设更大的云,医疗机构就可以减低成本,提高单独资源的利用率。3.3云计算提高安全性云计算可为数字卫生信息资源带来前所未有的安全性和可靠性[6]。运用云计算实现实时联网数字卫生信息资源,数据库系统实时联网即时可用、联网追踪的特点为医疗卫生工作带来极大的便利。另外,数字数字卫生信息资源集中在云计算网络众多集群服务器中,不必担心因为个人疏忽造成的数据丢失、硬件损坏或是计算机病毒和网络黑客入侵带来的数据安全问题。只要对云计算网络进行严格的控制,制定明确合法的网络协议,再加上监控措施,就能够保证云计算网络的安全。使用云计算后,医疗卫生部门内可以通过通讯协议设定连接到云计算的终端,提高部门内部网络系统的安全性。运用云计算还可以解决网络医疗信息数据库因网络的脆弱性、数据库系统不够稳定和安全、新旧软件兼容性不强等因素造成的使用方面的隐患,从而实现有价值数字卫生信息资源的合理有效使用、永久保存和永久使用权。3.4云计算提高共享能力随着信息技术的普及,医疗卫生部门建立了大量的信息系统,产生了海量的数字医疗信息,并通过局域网能够提供高质量的信息服务。但是,医疗卫生部门间没有好的数字医疗信息公共平台,区域间的数字卫生信息资源数据库共享水平不高。这也直接导致数字医疗信息的资源就无法最优化利用。如一些优势资源往往掌握在实力雄厚的三级医院之中,而普通医疗卫生部门信息化程度较低,尤其是在利用数字卫生信息资源方面需要高昂的信息利用成本,在某种程度上降低了普通医疗卫生部门的医疗质量。图书情报工作网刊·研究论文· 2010年3月 3 4基于云计算建设数字卫生信息资源4.1建设原则4.1.1客观性原则保存于云计算上的数字卫生信息资源来源于医疗卫生部门,信息量大而杂,因此在表达、描述和揭示信息时,各部门要根据信息本身所反映的各种特征遵守相关标准,科学整序。云环境中,为了便于整理、组织、共享与集成数字卫生信息资源,需要依据医学主题词法等规则客观地表达、描述数字卫生信息资源,以便提高云检索和使用效率。另外,客观性原则还要求产生数字卫生信息资源的机构充分利用动态原理,不断跟踪信息需求和信息技术的发展变化,使数字卫生信息资源建设目标和外部需求环境保持客观一致。4.1.2系统性原则在云计算中,数字卫生信息资源的存储空间与数据库容量得到扩展,需要把数字卫生信息资源建设作为一项系统工程对待,总体规划,分步实施,全面系统地建设数字卫生信息资源。为实现数字卫生信息资源的系统性,须总体规划建设过程,保持在空间上的完整性和时间上的连续性,同时处理好宏观和微观的关系,卫生事业管理系统与其他系统的关系,各卫生事业管理系统内部各个子系统之间的关系以及不同信息处理方法之间的关系。利用整分合和相对封闭原则协调管理数字卫生信息资源,发挥整体优势,实现卫生事业管理部门的整体功能。4.1.3目的性原则数字卫生信息资源建设的最终目的是为利用数字卫生信息资源服务的,满足特定卫生信息资源用户在特定时间的特定需求是信息服务的基本出发点。利用云计算在系统规划的基础上按照数字卫生信息资源的建设目的,全面分析掌握用户利用数字卫生信息资源的习惯和特征,循序渐进地研究用户的卫生信息需求和需求的变化,提供针对性强的数字卫生信息资源服务。对于数字卫生信息资源,对于特定的组织只能提供特定的数字卫生信息资源,特定的信息用户也只需要特定的数字卫生信息资源,因此卫生信息的需求要有明确的标的服务范围。云计算环境集成了海量的信息和并能提供利用服务,其数据传输量和计算效率直接影响到其信息服务的时间,因此在建设数字卫生信息资源时,要根据信息的需求、任务、服务对象和响应时间等标准,有目的地选择并建设数字卫生信息源。4.1.4价值性原则数字卫生信息资源建设过程历经生产、收集、传递和利用等环节,包含了一个价值转移和增值的过程,其成本可划分为信息资源生产成本、服务成本和用户成本[7]。生产成本是指数字卫生信息资源开发机构为开发卫生信息产品所消耗的人力、物力和财力;服务成本是卫生信息产品的拥有者以及卫生信息设备的拥有者提供卫生信息服务,传递卫生信息提供咨询服务、共享卫生信息所需要的费用;用户成本指卫生信息消费者为了获取所需信息所花费的费用。这三种成本是卫生信息价值确定的基础,也是评估信息效益的基础。建设数字卫生信息资源,云计算服务企业和卫生事业管理部门都需要花费相应的成本,因此在数字卫生信息资源建设过程中,要力求要统一规划,精心安排,做到少投入、低成本和高效益。4.1.5便利性原则实践表明,用户利用数字卫生信息资源时会受到可获得性和易用性的影响。在决定是否选择和利用信息或信息服务时,可获得性和易用性往往超过信息本身的价值。因此,云计算服务供应商应为卫生信息用户获取利用信息提供足够的便利条件,这样云计算才会在数字卫生信息资源建设过程中得到广泛应用。4.2管理体系与体系结构4.2.1数字卫生信息资源云计算框架在充分考虑以上原则的基础之上,运用云计算建立分布式保存的数字卫生信息资源管理体系,可以实现医疗卫生各部门共同建设、管理和使用数字卫生信息资源。根据数字卫生信息资源建设的特点与云计算的建设方案(VPS、GAE或Hadoop),提出如图1所示的卫生信息资源云计算框架:图1中,某区域范围内的卫生行政管理部门、医疗机构和相关部门通过因特网联合起来,各部门将数字卫生信息资源上传至“云”中进行云计算,通过运算资源、应用程序资源和存储资源等建设数字卫生信息资源,对数字卫生信息资源进行加工处理、存储传递,同时各部门并通过建立统一的接口,利用数字卫生信息资源。·研究论文·图书情报工作网刊 2010年3月 4 4.2.2数字卫生信息资源云计算体系结构
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