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好规划离不开好平台:HDS助力天津海河医院构建医院信息综合平台

 
很多人知道天津海河医院源于2003年爆发的“非典”,当时海河医院作为天津市公共卫生突发事件定点医院,承担着“非典”患者的救治任务。最近许多业内人士说到海河医院,谈论最多的还是它的医院信息集成交互平台。海河医院信息中心主任万震带领着一支由7个人组成、平均年龄31岁的IT团队,借助HDS的解决方案,在不到半年的时间里就顺利完成了医院信息集成交互平台的上线任务。他们是如何做到的呢?

万震总结了几条成功经验。第一,好的规划离不开好的平台。从项目一开始,海河医院就十分明确,必须打破传统的以HIS为中心的模式,建立一个资源共享和优化的基础平台。平台搭建起来之后,后续项目的实施也会变得更加省时省力。第二,采用成熟的符合业务流程的软件。由于事先与电子病历解决方案提供商做了充分沟通,只对软件进行简单修改后,海河医院仅用两周时间就完成了电子病例系统的上线任务,开发电子病例系统与HIS系统之间的接口程序也只用了一天时间。第三,HDS的HUS系列存储、PACS优化存储解决方案及其专业的服务,保证了海河医院底层数据平台的高性能和高可靠性。

整合的平台

一方面为了保证日常业务的顺利开展,另一方面为了更好地应对突发事件以及各类紧急事件带来的爆发性业务增长,2012年,海河医院对原有分散的信息基础架构动了一次大手术。

以前,海河医院的信息系统是以应用为中心构建的分布式、孤立的系统,系统资源无法在全院范围内共享。整合这些信息孤岛,构建统一的信息管理平台,不仅可以实现不同应用系统间的互联互通,而且为电子病历系统的建立奠定了坚实的基础。

在项目实施前,海河医院就提出了建设医院信息集成综合平台的总体目标:摆脱传统的以HIS系统为中心、各应用模块都围绕HIS建设的模式,转而采用面向资源的以平台为中心的集成平台模式,将多个信息孤岛整合成统一的资源池;建设面向资源的动态优化的基础架构平台;在动态优化平台之上构建可实现全院资源整合、综合利用的全院级医疗信息综合平台。

为满足海河医院的存储需求,HDS提供了一套有针对性的医疗优化存储资源平台解决方案:基于SAN+NAS的方式构建一个统一的存储资源平台,可同时满足结构化数据与非结构化数据的存储需求;通过统一存储资源平台为业务平台数据提供数据保护,同时解决PACS系统数据保护的难题。

具体来说,海河医院采用1台HDS的HUS 100系列高性能存储设备,提供统一的存储空间,同时利用HUS 100的对称双活控制器具有的高可靠性和高性能为结构化数据(如HIS系统数据)的存储提供支持。另外,HDS利用其高性能的HNAS保证了PACS系统数据访问的高性能。

医院构建医疗信息综合平台的目的其实很简单,就是想从根本上解决信息资源共享以及综合利用的难题。医疗信息综合平台的构建有两个关键点:第一,构建一个整合的基础架构平台,在底层架构上实现数据的互联互通和资源优化;第二,构建医院信息集成平台(HIEP),将面向不同应用、不同数据类型以及具有不同性能需求的应用系统有机地连接起来。相对来说,构建一个统一的资源池比较容易,HDS就可以提供支持所有数据类型的存储产品,比如HDS VSP、HUS等。

在HDS公司的配合下,海河医院仅用6个月的时间就完成了基础架构平台的搭建,为医疗信息综合平台提供了一个稳定、可靠、优化的资源基础平台。基础架构平台的搭建之所以如此高效,一个重要原因是海河医院事先制定了周密的计划:划分应用优先级,分步实施,先完成基础信息模块的搭建,然后再优化操作手法和方式,最终为广大患者及医护人员提供便利,比如先建设HIS、LIS、PACS、电子病历系统等,然后再实现无线医疗、数据挖掘;实现全院级的信息共享,避免重复投资。

在项目进行过程中,HDS员工的专业性和敬业精神也得到了万震的充分肯定。“我们之所以选择HDS,因为它是一家专业的存储公司。在项目进行过程中,我们遇到了一些技术问题,HDS中国员工在解决不了的情况下第一时间将问题转到其美国总部,由那里的专家为我们解答。”万震介绍说,“我们的很多医生向我反映,以前可能要晚上9点以后才能下班,现在5点就可以准时下班了。这是因为我们拥有高效的电子病历系统和高性能的PACS系统,医生不用像以前那样长时间等报告或CT片。”

PACS需要高性能

在医院所有的信息系统中,PACS系统的数据量是最大的,而且其数据是典型的非结构化数据。当前,医院在大数据方面面临的最主要挑战就来自于PACS系统。PACS系统中的文件具有两个显著特征:一是文件的个数多,有时多达几十亿甚至上百亿个;二是数据总量大,通常是TB级。因此,面向PACS优化的存储平台不仅要具有大容量,而且要具有极高的性能。

一些提供PACS设备的厂商往往也会捆绑销售针对PACS的存储解决方案,但是这些存储解决方案通常采用一个文件服务器(比如基于Windows或Linux操作系统的PC服务器)加一个通用存储阵列的方式,因为文件服务器的性能有限,所以很难解决PACS在处理文件并发访问时遇到的随机I/O性能瓶颈问题。此外,传统的PACS系统受文件系统大小的限制,在文件系统被写满后需要频繁更换和维护文件目录,所以管理海量的文件也是一个难题。遇到类似问题的海河医院通过部署HDS HNAS优化解决方案,在大幅提高其PACS系统管理效率的同时,提升了PACS系统的访问性能,降低了PACS系统的管理成本。

HDS的HNAS采用其独有的以FPGA为基础的并行处理技术,可提供业内领先的I/O访问性能,解决了多个医生工作站并发访问的性能问题。此外,HDS的HNAS还可以提供超大规模的文件共享和管理能力,比如单个文件系统可以支持128TB的容量,单个目录可支持1600万个文件,大大简化了PACS系统的管理和维护工作。

“据我了解,很多医院都遇到过PACS系统的访问性能瓶颈,而导致这种瓶颈的原因不在于网络,而在于存储。”万震介绍说,“在HNAS上线以后,我们进行了反复测试。以分布在医院大楼内不同楼层的30个节点计算,并发访问约600张图,30秒之内肯定能得到完整的图像。”

出于工作的需要,医生通常会在不同的医院之间轮转。一些曾经在其他大医院工作过的海河医院的医生表示,大医院的PACS系统的图像调取速度确实比一些小医院的PACS系统快。在海河医院的HNAS上线以后,这些医生都向万震反映,新PACS系统的速度确实非常快。

除了能够提升PACS系统的访问性能以外,HNAS还解决了以往PACS系统的数据保护难题。所有PACS系统的数据均可以按照不同的归档要求和数据保护要求进行多重保护。所有系统均为冗余结构,从而提升了业务连续性水平。

现在,海河医院已不再使用磁带库进行数据保护。由于现有的数据量还不是非常大,海河医院并没有严格按照在线、近线、离线的分类对数据进行分级存储,所有数据都以在线方式存储在磁盘上,这也有利于提高数据的访问速度。海河医院目前还没有使用HDS知名的专业归档解决方案HCP。万震表示:“如果以后有必要进行数据归档,我们会优先考虑利用HNAS自身的自动分层存储功能实现归档。我们倾向于采用基于硬件设备的归档方式,而不是采用软件归档解决方案,因为硬件相对来说更高效,也更安全。”

不要让数据挖掘成为空中楼阁

有的医院已经在尝试将网络分成内外两个网络,并借助云计算技术对个人提供简单的医疗信息查询等公有云服务。

“这种应用现在还不成熟。”万震表示,“医院的信息化建设一定要分清主次,这样才能更有效地利用有限的IT预算。比如,医院应该先建立基础的HIS、PACS等系统,接着再建立电子病例系统,然后再考虑进行数据挖掘。如果一个医院连最基础的数据库都不具备,那么数据挖掘注定将成为空中楼阁。”

海河医院已经建立起HIEP平台,并且拥有较完备的应用系统,主要包括HIS、LIS、PACS以及电子病历等,同时在数据上也有了一定积累,实施数据挖掘是迟早的事。

目前,海河医院已经在数据挖掘方面进行了一些有益的尝试,比如制作各种统计报表以及对数据进行整理和分析,用于医院的科研。由于HIS、PACS、电子病历等系统是互联互通的,科研人员无论需要什么样的数据,都可以通过HIEP平台自由抓取和使用。万震介绍说:“我们目前正着手做一个查询服务器,目的是尽量减少大数据查询对生产系统造成的负面影响。我们的做法是借助CDP(持续数据保护)设备,将实时备份产生的镜像数据用于查询,以缓解数据查询对生产系统造成的压力。”

除了数据挖掘以外,海河医院后续将实施不同应用系统管理界面的整合。在整合之后,医生只要打开一个管理界面,就可以同时查看图像、电子病历以及各种报告。

虚拟化要慎重

在虚拟化应用方面,国内的医院基本可以分成积极派、观望派和抵触派三个阵营:看好虚拟化技术的一些医院,不仅在一些非核心的应用系统中采用了服务器虚拟化技术,而且将某些核心业务也构建在虚拟服务器之上;对虚拟化一直持观望态度的医院,虽然十分关注虚拟化技术的发展,但迟迟不见行动,偶尔还会用忙于构建新的业务系统,没有精力对基础架构进行虚拟化改造作为借口;抵触派则认为,虚拟化并不可靠,有可能影响医院业务系统的稳定运行。

海河医院已经将大规模部署虚拟服务器列入了IT规划中。万震表示:“医院大规模部署虚拟化一定要慎重。虚拟化、云计算是发展趋势,但是实施虚拟化的前提是,医院必须拥有专业的技术人员,他们要经过严格的培训和认证,并要拥有丰富的IT实践经验。如果自身的技术力量不足,医院盲目上马虚拟化项目很可能会导致项目失败。”

虽然有些思想超前的医院已经将PACS系统直接运行在虚拟机上,但是大多数医院对待像HIS这样的关键业务系统还是比较慎重的,不敢轻易将HIS部署在虚拟化的x86服务器平台上,仍然沿用两台小型机双机热备,后面挂接一台存储设备的传统应用模式。海河医院今年想尝试通过虚拟化存储设备对现有的存储架构进行深度整合。

记者去采访时,万震并没有坐在自己舒适的办公室里等待接受采访,而是刚刚从某科室赶回来。作为信息中心主任,万震每天早上最晚七点钟就已经到岗。他经常去医院的各个科室与一线工作人员进行沟通。万震表示:“无论选择哪种技术,最终目的只有一个,就是为临床医疗服务。工作在一线的医生、护士的应用体验才是检验技术应用成败与否的唯一标准。”

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