衛(wèi)生信息化正在重點(diǎn)建設(shè)以居民電子健康檔案為核心的區(qū)域衛(wèi)生信息平臺(tái)和以電子病歷為基礎(chǔ)的醫(yī)院信息平臺(tái)。這首先離不開(kāi)一個(gè)充滿彈性的、健壯的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理平臺(tái)。

\"醫(yī)院這幾年凈忙著添置存儲(chǔ)設(shè)備了?！苯夥跑娍傖t(yī)院計(jì)算機(jī)室主任薛萬(wàn)國(guó)說(shuō)，“大型醫(yī)院每年的數(shù)據(jù)增量在數(shù)十TB，僅醫(yī)學(xué)影像每年就可達(dá)20TB。”

應(yīng)對(duì)急劇暴增的數(shù)據(jù)，已經(jīng)成為當(dāng)前醫(yī)療衛(wèi)生信息化的重要技術(shù)挑戰(zhàn)。但這一挑戰(zhàn)沒(méi)有僅僅停留在技術(shù)層面，更涉及到醫(yī)療衛(wèi)生數(shù)據(jù)本身所涉及的業(yè)務(wù)管理、法律規(guī)范等方面。7月中旬，在由《計(jì)算機(jī)世界》報(bào)主辦、計(jì)算機(jī)世界《新衛(wèi)生》?？修k、中國(guó)惠普有限公司協(xié)辦的2010年新衛(wèi)生沙龍上，與會(huì)專家圍繞“醫(yī)療衛(wèi)生信息的存儲(chǔ)變革”這一話題進(jìn)行了深入探討。

以中國(guó)13億多人口的巨大基數(shù)估算，在逐步推廣電子健康檔案、電子病歷的進(jìn)程中，數(shù)據(jù)量必將快速膨脹;衛(wèi)生系統(tǒng)信息格式多樣，加之醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)業(yè)務(wù)本身對(duì)于信息的存儲(chǔ)和歸檔有著嚴(yán)格的要求，這些都對(duì)衛(wèi)生信息存儲(chǔ)構(gòu)成新的巨大挑戰(zhàn)。

信息量激增

醫(yī)療衛(wèi)生信息的數(shù)據(jù)量正在急劇增長(zhǎng)，這是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)，但大多數(shù)人對(duì)于“急劇增長(zhǎng)”這個(gè)事實(shí)還只停留在感性認(rèn)識(shí)上，那么，到底醫(yī)療衛(wèi)生信息的增長(zhǎng)量有多么“急劇”呢?

首先來(lái)看一下以居民電子健康檔案為核心的區(qū)域衛(wèi)生信息平臺(tái)，北京市公共衛(wèi)生信息中心主任王暉在演講中介紹了北京市區(qū)域衛(wèi)生信息平臺(tái)的建設(shè)情況和發(fā)展要求，“2010年，為進(jìn)一步提高北京市健康檔案的覆蓋率，深化健康檔案的應(yīng)用，北京市提出要擴(kuò)大覆蓋率:2010年要求城市居民健康檔案建檔率達(dá)到75%以上，農(nóng)村居民健康檔案建檔率達(dá)到72%;并提高信息化水平，城鄉(xiāng)居民電子健康檔案建檔率達(dá)到20%?！?/p>

對(duì)于北京市區(qū)域衛(wèi)生信息平臺(tái)的存儲(chǔ)需求，王暉認(rèn)為有如下特點(diǎn):第一，數(shù)據(jù)基數(shù)大，北京市要建立2000萬(wàn)份健康檔案;第二，數(shù)據(jù)內(nèi)容復(fù)雜，除基本信息外，還包含患者的基本醫(yī)療記錄、14項(xiàng)公共衛(wèi)生服務(wù)信息及雙向轉(zhuǎn)診等所有醫(yī)療服務(wù)記錄;第三，數(shù)據(jù)增長(zhǎng)量大，各社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心日門(mén)診量在幾百人到一千人不等，每次門(mén)診將產(chǎn)生多條健康檔案記錄，按平均500次門(mén)診，每次門(mén)診20條記錄計(jì)算，351家社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心每日至少產(chǎn)生35萬(wàn)條服務(wù)記錄，每月數(shù)據(jù)增長(zhǎng)1050萬(wàn)條記錄。

王暉表示，存儲(chǔ)空間規(guī)劃應(yīng)考慮到以下這些因素:磁盤(pán)硬件RAID的需要、數(shù)據(jù)庫(kù)索引和備份的需要、數(shù)據(jù)分析的需要(OLAP)、新增業(yè)務(wù)的需要、至少滿足今后三年的存儲(chǔ)需求。一般來(lái)說(shuō)，中等城市區(qū)域衛(wèi)生信息平臺(tái)的注冊(cè)系統(tǒng)、索引系統(tǒng)、EHR交易緩存(HIAL)和EHR數(shù)據(jù)系統(tǒng)約為200GB#12316;300GB/年，PACS等影像數(shù)據(jù)約為5.5TB/年;大城市則要達(dá)到800GB#12316;1000GB/年。

再來(lái)看以電子病歷為核心的醫(yī)院信息平臺(tái)，電子病歷的數(shù)據(jù)類型包括:結(jié)構(gòu)化文本、自由文本、波形、圖像、視頻等。很多臨床業(yè)務(wù)為了記錄業(yè)務(wù)過(guò)程，留下了越來(lái)越多的視頻和音頻數(shù)據(jù)，給數(shù)據(jù)的增長(zhǎng)來(lái)了個(gè)火上澆油。薛萬(wàn)國(guó)認(rèn)為:“解決的方案無(wú)非有兩條，一是采用大容量磁盤(pán)、廉價(jià)磁盤(pán)陣列，二是對(duì)影像數(shù)據(jù)進(jìn)行有損壓縮?！?/p>

有必要保存

這么多嗎?

醫(yī)院各部門(mén)產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)，IT部門(mén)只能全部接收并保存，而且不敢有絲毫遺漏或疏忽，以至造成醫(yī)院IT部門(mén)不斷地購(gòu)買(mǎi)磁盤(pán)陣列?！拔覀兓ㄥX(qián)、花時(shí)間、花精力保存的這些數(shù)據(jù)到底有多少價(jià)值呢?確實(shí)有必要把所有數(shù)據(jù)全都保存下來(lái)嗎?”復(fù)興醫(yī)院信息中心主任宋炎發(fā)出了這樣的質(zhì)疑，這一困惑引起了在場(chǎng)所有CIO的共鳴。

IT部門(mén)無(wú)法掌控?cái)?shù)據(jù)的質(zhì)量，哪些是真正有價(jià)值的數(shù)據(jù)?哪些又是垃圾數(shù)據(jù)?IT部門(mén)無(wú)法權(quán)衡和判斷，只能照單全收，即便是垃圾數(shù)據(jù)也得保存。“花那么多錢(qián)保存這些數(shù)據(jù)我都覺(jué)得心疼。”宣武醫(yī)院信息中心副主任費(fèi)曉璐如此表示。宋炎以動(dòng)態(tài)圖像為例進(jìn)行說(shuō)明，可能錄了一個(gè)小時(shí)的動(dòng)態(tài)圖像，其中只有10分鐘是有用的，但是IT部門(mén)卻把這一個(gè)小時(shí)的動(dòng)態(tài)圖像全部保存著。

薛萬(wàn)國(guó)又舉了一個(gè)PACS的例子，現(xiàn)在的影像設(shè)備都非常好，做個(gè)CT掃描可以切得很薄，不管查什么幾乎都是0.5厘米，一掃描就是幾百?gòu)埰?。過(guò)去我們做個(gè)CT，一般就是幾十張片子，現(xiàn)在動(dòng)不動(dòng)就是幾百?gòu)埰?。醫(yī)生哪有精力把幾百?gòu)埰佣甲屑?xì)地看完?有價(jià)值的片子也就幾張。檢查醫(yī)生掃描之后就全都提交上來(lái)，IT部門(mén)只能把這幾百?gòu)埰尤急４嫦聛?lái)。反正對(duì)醫(yī)生而言保存這些片子既不收費(fèi)，也不算成本。

這些超越技術(shù)的困惑都是管理上的問(wèn)題，需要在管理層面來(lái)解決。比如，是否有必要算一本“存儲(chǔ)賬”，按人頭計(jì)算每個(gè)醫(yī)生的存儲(chǔ)成本?再比如上述的動(dòng)態(tài)圖像，是否有必要對(duì)其進(jìn)行剪輯，只把有價(jià)值的10分鐘內(nèi)容剪下來(lái)保存好即可?

宋炎呼吁:“有必要出臺(tái)一些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范，對(duì)保存的內(nèi)容、保存時(shí)間、垃圾數(shù)據(jù)如何處理等進(jìn)行統(tǒng)一的明確和規(guī)定，這樣IT部門(mén)就不會(huì)盲目保存，能在相當(dāng)大程度上節(jié)省人力物力。”試想全國(guó)上下有上萬(wàn)家醫(yī)院，能節(jié)省下來(lái)的成本可真是一個(gè)不小的數(shù)字。

全生命周期管理

不可少

數(shù)據(jù)從產(chǎn)生的那一刻起就進(jìn)入到了一個(gè)循環(huán)，經(jīng)過(guò)收集、復(fù)制、訪問(wèn)、遷移、退出等多個(gè)步驟，最終完成一個(gè)生命周期。信息數(shù)據(jù)是有生命周期的，信息生命周期管理(Information Lifecycle Management ， ILM)通過(guò)存儲(chǔ)、保護(hù)、管理、集成四個(gè)組成部分實(shí)現(xiàn)信息管理費(fèi)用與業(yè)務(wù)需求之間的平衡，從而達(dá)到降低風(fēng)險(xiǎn)和費(fèi)用的目的，并實(shí)現(xiàn)“適當(dāng)?shù)男畔ⅲ谶m當(dāng)?shù)臅r(shí)間，以適當(dāng)?shù)馁M(fèi)用，存儲(chǔ)在適當(dāng)?shù)脑O(shè)備上”。

“到目前為止，數(shù)據(jù)生命周期管理這個(gè)問(wèn)題還沒(méi)有得到很好地解決。盡管很多廠商都在講生命周期管理，但我覺(jué)得其中還有很多問(wèn)題。”薛萬(wàn)國(guó)直言。他認(rèn)為，首要問(wèn)題是數(shù)據(jù)庫(kù)里的數(shù)據(jù)怎么辦?如何歸檔?在這方面國(guó)外都沒(méi)有面臨過(guò)這么復(fù)雜的問(wèn)題，因?yàn)橹袊?guó)的醫(yī)院規(guī)模太大、病人太多。其次是文件性數(shù)據(jù)如何遷移?數(shù)據(jù)遷移之后，如何讓訪問(wèn)透明化?

通常而言，我們是根據(jù)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)頻率、保留時(shí)間、容量、性能要求等因素確定最佳存儲(chǔ)策略的。一般是將不經(jīng)常訪問(wèn)的數(shù)據(jù)自動(dòng)移到存儲(chǔ)層次中較低的層次，釋放出較高成本的存儲(chǔ)空間給更頻繁訪問(wèn)的數(shù)據(jù)，這樣可以獲得更好的總體性價(jià)比。在分級(jí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中，磁帶庫(kù)等成本較低的存儲(chǔ)資源用來(lái)存放訪問(wèn)頻率較低的信息，而磁盤(pán)或磁盤(pán)陣列等成本高、速度快的設(shè)備，用來(lái)存儲(chǔ)經(jīng)常訪問(wèn)的重要信息。

據(jù)介紹，目前廣泛采用的分級(jí)存儲(chǔ)方式如下:在線存儲(chǔ)，將數(shù)據(jù)存放在磁盤(pán)系統(tǒng)上;近線存儲(chǔ)，存取速度和價(jià)格介于高速磁盤(pán)與磁帶之間的低端磁盤(pán)設(shè)備;離線存儲(chǔ)，將數(shù)據(jù)備份到磁帶庫(kù)、光盤(pán)庫(kù)或者虛擬磁帶庫(kù)上。

“區(qū)域衛(wèi)生信息平臺(tái)的數(shù)據(jù)是海量的，在存儲(chǔ)平臺(tái)總體架構(gòu)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)中，應(yīng)該將數(shù)據(jù)生命周期管理作為設(shè)計(jì)要點(diǎn)之一。”王暉說(shuō)。

安全可靠是第一位

在醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)，安全性和可靠性是用戶對(duì)存儲(chǔ)的首要需求。也就是說(shuō)，那么多的數(shù)據(jù)存在那里，等到需要用的時(shí)候一定得取得出來(lái)。中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院腫瘤醫(yī)院計(jì)算機(jī)室主任李懷成說(shuō):“現(xiàn)在最怕災(zāi)備成災(zāi)，備份的東西卻不能用?！?/p>

“過(guò)去在數(shù)據(jù)比較小的時(shí)候備份和恢復(fù)是比較容易的，而且還可以做到實(shí)時(shí)的備份?！毖θf(wàn)國(guó)介紹說(shuō)，“現(xiàn)在的問(wèn)題是，臨床信息系統(tǒng)越來(lái)越多、越來(lái)越細(xì)，可能有幾十個(gè)系統(tǒng)，服務(wù)器數(shù)量非常大。這么多的服務(wù)器還能不能做到把這些數(shù)據(jù)都備份到不同的地方去，這件事情非常難?！?/p>

薛萬(wàn)國(guó)認(rèn)為，我們當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)、也是讓CIO們苦惱的問(wèn)題是:怎么做備份?保證的級(jí)別還能不能做到像過(guò)去那樣，出了問(wèn)題以后恢復(fù)到任何一個(gè)時(shí)間點(diǎn)?備份如何管理?幾十個(gè)服務(wù)器總不能一個(gè)一個(gè)去備份，能不能做集中備份?備份的介質(zhì)是選擇磁盤(pán)，還是磁帶?又怎么管理?

還有關(guān)于存儲(chǔ)模式的選擇，數(shù)據(jù)是集中式存儲(chǔ)，還是分布式存儲(chǔ)?通常而言，集中存儲(chǔ)的優(yōu)點(diǎn)是效率高且方法簡(jiǎn)單 ，但擴(kuò)展性和靈活適應(yīng)性受到一定局限。一般對(duì)于居民基本信息(包括姓名、性別、出生年月、身份證號(hào)、社會(huì)保險(xiǎn)號(hào)等)，由于其使用頻率高，數(shù)據(jù)容量相對(duì)較小，可采用數(shù)據(jù)中心集中式存儲(chǔ)。分布式存儲(chǔ)的效率較低，技術(shù)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，但其擴(kuò)展性和靈活性有很大優(yōu)勢(shì)。通常對(duì)于醫(yī)學(xué)影像信息，其數(shù)據(jù)量大，可采用分布式的存儲(chǔ)模式，但對(duì)醫(yī)療機(jī)構(gòu)之間的網(wǎng)絡(luò)要求較高，區(qū)域范圍內(nèi)各醫(yī)療機(jī)構(gòu)之間必須是雙向網(wǎng)絡(luò)，而且需要保證一定的帶寬。還有一種叫混合式存儲(chǔ)，又稱為聯(lián)邦式存儲(chǔ)，采用分布式存儲(chǔ)+集中式存儲(chǔ)的混合模式。

很多人不希望把所有的雞蛋都放到一個(gè)籃子里，通常會(huì)選擇混合式存儲(chǔ)。王暉表示，北京市區(qū)域衛(wèi)生信息平臺(tái)將采用集中式全局庫(kù)與分布式文檔庫(kù)相結(jié)合的設(shè)計(jì)模式。具體而言，前者包括:在市中心對(duì)全體居民的全健康信息形成檢索庫(kù)，便于資源快速定位;利用率較高的健康檔案信息集中存儲(chǔ)于市、區(qū)兩級(jí)平臺(tái)。后者是指，利用率相對(duì)較低的信息及報(bào)告文檔分散存儲(chǔ)于各社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)機(jī)構(gòu)。

分布式存儲(chǔ)

受關(guān)注

據(jù)惠普企業(yè)業(yè)務(wù)集團(tuán)技術(shù)顧問(wèn)劉剛介紹，傳統(tǒng)的存儲(chǔ)解決方案具有四大不足:不滿足業(yè)務(wù)發(fā)展需求、容量受限制、需要高成本內(nèi)容管理解決方案、數(shù)據(jù)安全有局限性，這樣就很容易形成設(shè)備孤島、數(shù)據(jù)孤島以及應(yīng)用孤島。

由于虛擬化、云計(jì)算等技術(shù)的迅速發(fā)展，分布式存儲(chǔ)受到了越來(lái)越多的關(guān)注?！?000年，美國(guó)伯克利大學(xué)發(fā)表了Brewer's CAP 理論，這是分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)里面的經(jīng)典理論，一個(gè)分布式的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)必須考慮三個(gè)要素:C一致性、A 可用性、P 多點(diǎn)部署?！睋?jù)劉剛介紹，“到去年年底，分布式的存儲(chǔ)解決架構(gòu)在北美，包括美國(guó)和加拿大已經(jīng)銷售了5000個(gè)節(jié)點(diǎn)?！?劉剛認(rèn)為，當(dāng)前醫(yī)療行業(yè)的業(yè)務(wù)需求與分布式架構(gòu)越來(lái)越吻合。

劉剛簡(jiǎn)單介紹了分布式存儲(chǔ)給用戶帶來(lái)的好處。首先，多地點(diǎn)部署，甚至支持跨洲際部署;其次，沒(méi)有數(shù)據(jù)容量的限制，用戶可以把海量數(shù)據(jù)放進(jìn)來(lái)，并存到指定的地點(diǎn)，惠普現(xiàn)在成功部署的系統(tǒng)是PB級(jí)的;最后，系統(tǒng)具有高可用和安全性，多個(gè)地點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)可以多份保存，而且每個(gè)地點(diǎn)之內(nèi)的架構(gòu)完全是網(wǎng)格化的，在它的內(nèi)部可以分為網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)、控制節(jié)點(diǎn)、管理節(jié)點(diǎn)、存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)、介質(zhì)節(jié)點(diǎn)等，在這種模式下整個(gè)系統(tǒng)是沒(méi)有物理設(shè)備使用壽命的，任何一臺(tái)物理設(shè)備到了使用壽命之后，只要輕松地下線再加上一臺(tái)新設(shè)備就可以繼續(xù)使用了。通過(guò)這種方式來(lái)保證數(shù)據(jù)的最大安全性。

《計(jì)算機(jī)世界》評(píng)測(cè)實(shí)驗(yàn)室主任李獻(xiàn)對(duì)存儲(chǔ)產(chǎn)品進(jìn)行了長(zhǎng)期的關(guān)注和評(píng)測(cè)，他認(rèn)為，存儲(chǔ)是一個(gè)系統(tǒng)工程，進(jìn)行詳細(xì)的優(yōu)化后性能會(huì)有明顯的提升。關(guān)于如何選購(gòu)存儲(chǔ)設(shè)備，李獻(xiàn)提出了四點(diǎn)建議:第一，選擇什么接口的存儲(chǔ)設(shè)備很重要，關(guān)系到未來(lái)擴(kuò)展和應(yīng)用的升級(jí);第二，選購(gòu)存儲(chǔ)不能只看硬件，還要看是否有豐富的存儲(chǔ)軟件支持(預(yù)裝)，這會(huì)加快存儲(chǔ)融入環(huán)境的過(guò)程;第三，IP存儲(chǔ)受網(wǎng)卡帶寬的影響，單口千兆網(wǎng)卡性能基本與單塊SAS硬盤(pán)吞吐相當(dāng)，要獲得更高的性能，就要選擇支持多網(wǎng)卡，或萬(wàn)兆網(wǎng)卡的設(shè)備;第四，要支持虛擬化應(yīng)用，存儲(chǔ)設(shè)備本身最好具有支持獨(dú)立運(yùn)行的能力。

欄目主持:譚嘯 tan_xiao@ccw.com.cn

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