馬 榮(中國人民解放軍第171醫(yī)院,332000)
云計算技術在醫(yī)藥信息化建設中的應用
馬 榮
(中國人民解放軍第171醫(yī)院,332000)
云計算集并行計算、網(wǎng)格計算和分布式計算于一體,是目前較為先進的網(wǎng)絡計算平臺。具有擴展性高、可提供即時資源計算等特點,在多個行業(yè)具有積極的作用。本文研究了云計算計算在醫(yī)藥信息化建設中的作用,其出現(xiàn)降低了醫(yī)藥行業(yè)的成本,并解決了醫(yī)藥企業(yè)人員科研能力不強的問題。但關于醫(yī)藥行業(yè)中的云計算技術應用問題尚處在討論之中,如何充分發(fā)揮其積極作用是醫(yī)藥行業(yè)發(fā)展的重要任務之一。
云計算;醫(yī)藥信息化;計算資源
云計算的研究起源于發(fā)達國家,其發(fā)展基于互聯(lián)網(wǎng)技術的大范圍推廣和快速發(fā)展。以微軟和谷歌為首的發(fā)達國家計算機體系已經(jīng)成功的應用了云計算技術,其對企業(yè)的發(fā)展具有促進作用。實際上,云技術就是實現(xiàn)網(wǎng)絡信息資源的整合,對于發(fā)展迅速其復雜的醫(yī)藥行業(yè)作用不可磨滅。文章針對云技術的特點及其影響因素,將其在醫(yī)藥行業(yè)的應用進行了具體的分析。其目的在于深化對云計算技術作用的了解,促進其在醫(yī)藥企業(yè)的應用。
“云”具體表現(xiàn)為一系列的虛擬計算機系統(tǒng),其信息處理方式多為分布式和并行處理方式。云內部的虛擬計算機以一個或者多個資源而存在,并且用于完成消費者與供應者的服務級別協(xié)議動態(tài)部署。目前,分布式、并行式和網(wǎng)格式計算是云計算的主要技術。云計算是一種綜合技術,其設計效用計算以及平臺服務等多項功能和任務,通過云技術,可實現(xiàn)多個計算機系統(tǒng)資源的統(tǒng)一存儲和計算,即實現(xiàn)不同系統(tǒng)的不同計算能力提高。
云計算的快速發(fā)展促進了商業(yè)信息化建設,是商業(yè)發(fā)展中較為先進的計算模式。實現(xiàn)了醫(yī)藥信息技術向服務體系轉化。云計算使用戶節(jié)省了計算機平臺硬件設施投入,降低了付費標準。因此,我們可將云計算看作是以中可以配置的計算資源,其能夠實現(xiàn)資源的共享,并且可以提供多種計算類型。云計算的資源管理上更加方便,當然其還具有其他一系列優(yōu)點,表現(xiàn)如下:
(1) 云計算通過強大的計算平臺為醫(yī)藥信息共享和醫(yī)藥數(shù)據(jù)計算提供強大的計算能力。以Google 云計算為例,其擁有超過100萬的服務器。云計算平臺可實現(xiàn)不同資源下的不同計算方式應用,完成多種計算任務。計算節(jié)點可隨計算任務發(fā)生適當?shù)淖兓蛊涑蔀橐慌_可以長期工作的具有強大存儲和計算能力的超級計算機。
(2) 通過云計算,可隨時獲取高度虛擬化的服務平臺,可在同一平臺上完成資源的整合,完成計算功能。云實際上就是一個虛擬的計算方式,用戶無需了解其計算任務和內部結構特點,只要通過合法的方式登錄云終端,便可對其進行訪問,完成計算任務。
(3)云計算平臺的可擴展性較高,且能夠通用。服務范圍不受限制,且可根據(jù)計算任務以及用戶需要進行調整和擴展。同時,云計算平臺操作簡單方便。主要體現(xiàn)在它是通過硬件軟件系統(tǒng)完成的,操作上簡單明了,節(jié)約時間,資源和成本。
(4)云計算是現(xiàn)代商業(yè)模式變革的重要表現(xiàn),其在計費方式上顯得更加合理。按需求計費是其主要特點,根據(jù)效用計算的特點,云計算可根據(jù)資源的使用量計算其使用費用,對于醫(yī)藥行業(yè)來說,可根據(jù)醫(yī)藥信息的價值等因素對其進行成本計算。用戶可以根據(jù)其資源使用量和資源獲取量統(tǒng)計進行費用支付,使醫(yī)藥信息的整理和建設與普通水電服務采取同樣的模式。亞太區(qū)Amazon EC2 云計算就實現(xiàn)了按時積分,并且具有統(tǒng)一的計費標準。
2.1 以云計算為核心技術的軟件系統(tǒng)不夠完善和豐富,這一點嚴重影響了其在醫(yī)藥行業(yè)的普及和推廣。
2.2 云計算的技術標準尚未統(tǒng)一,無法得到廣泛的認可。不同的運營商之間的云計算計算存在巨大差異,無法實現(xiàn)跨平臺操作,使得醫(yī)藥企業(yè)只能依賴單個服務商的技術,普及率較低。
2.3 目前,云計算平臺必須通過互聯(lián)網(wǎng)進行訪問,這樣網(wǎng)絡傳輸速度問題就對其工作效率造成一定的影響。網(wǎng)絡優(yōu)化費用和繁雜的過程成為制約云計算技術推廣的關鍵。
2.4 云計算平臺的安全系數(shù)值得商討。根據(jù)對云計算平臺的相關統(tǒng)計數(shù)據(jù),我們可以看出云計算除了具有高效率,操作方便的優(yōu)勢之外,其安全隱患同樣存在,且威脅較大。醫(yī)藥企業(yè)信息量較大,一旦泄漏,將造成大量的知識產(chǎn)權問題,甚至威脅患者的生命安全。因此,將醫(yī)藥數(shù)據(jù)利用云計算進行統(tǒng)計就不得不考慮其安全系數(shù)問題。強生公司高管就曾經(jīng)指出,單純?yōu)榱擞嬎阈实奶岣叨率瓜到y(tǒng)存在安全隱患是不值得的,尤其是對于相對保密要求較高的醫(yī)藥行業(yè)。另外,云計算起源于發(fā)達國家并在發(fā)達國家較為盛行,而在我國以及其他發(fā)展中國家則應用較少,由于不同國家的法律標準不同,一些計算機數(shù)據(jù)可在特定情況下被訪問,同時,國際之間的交流增多,而通過云計算的國際合作方式則很可能造成信息的丟失,安全隱患較大。因此,開發(fā)商不但提供公共云服務平臺,還提供了必要的個人云服務平臺,這樣可實現(xiàn)開放訪問與特定訪問相結合,通過權限設定確保云計算過程安全。
云計算集并行計算、網(wǎng)格計算和分布式計算于一體。云計算技術的出現(xiàn)加速了醫(yī)藥信息化,降低了行業(yè)成本,其應用較為廣泛,具體表現(xiàn)在以下幾個方面。
3.1 云計算為信息化建設提供了完善的硬件和軟件服務
云計算平臺能夠為醫(yī)藥行業(yè)藥物發(fā)現(xiàn)過程提供軟件服務。目前,BLAST和HMMer均從屬于云計算平臺的主要軟件。并且,以美國威斯康辛醫(yī)學院創(chuàng)建的VIPDAC云計算軟件已經(jīng)得到了廣泛的關注和認可。而云計算的硬件服務更加明顯,尤其是在發(fā)達國家。云計算的基礎硬件設施使之前要幾個月完成的啟動或運行業(yè)務現(xiàn)在五分鐘內即可完成。從而降低了企業(yè)采購與部署設備的時間,降低企業(yè)運行成本。云計算硬件技術促進了新藥物的研究,是大型醫(yī)藥企業(yè)的首選,以廣泛應用于強生和GSK等企業(yè),用于藥品研究和藥物設計的虛擬篩選。云計算平臺的建立實現(xiàn)了其對數(shù)據(jù)的虛擬篩選,并且大大提高了篩選效率。一些企業(yè)單純?yōu)榱颂岣哂嬎愕男?,投入了較多的資金。而通過云計算,大量的限制資源可以被綜合利用,實現(xiàn)虛擬篩選。云技術計算機硬件的出現(xiàn)也降低了設備購進的成本。
3.2 云計算技術實現(xiàn)了醫(yī)藥行業(yè)的信息資源共享
目前,以云計算為核心的醫(yī)藥企業(yè)信息平臺正在構建和應用之中。是醫(yī)藥行業(yè)實現(xiàn)信息共享的重要表現(xiàn),其中包括藥物信息?;颊哚t(yī)療記錄以及實驗數(shù)據(jù)等信息的共享。實踐證明,基于云技術的醫(yī)藥信息平臺發(fā)展前景廣闊,是多個國家IT 服務運營商的首選。2010 年7 月,美國計算機公司提出了cloud-based HIE solution云計算系統(tǒng),該信息平臺具有核心醫(yī)學技術整合、醫(yī)療信息收索和定位等功能。通過這些云計算系統(tǒng),實現(xiàn)了醫(yī)生于病患以及病患家屬之間的遠程交流,從而有利于醫(yī)生了解即時信息,為患者提供及時有效的治療方案。另外,在生命科學研究和基因研究中,云計算技術也開始得到認可。美國IBM 公司正在進行這項技術的研究,相信在不久的將來,云計算技術的信息資源共享技術將更完善,是基因數(shù)據(jù)排列對病患的針對結果造成積極的影響。
3.3 云計算技術在醫(yī)藥行業(yè)信息存儲上的應用
圖1: Google Health 用戶界面
以往的醫(yī)藥行業(yè)信息統(tǒng)計和計算方式相對較為單一和落后,而隨著云計算技術的提出和應用,醫(yī)藥信息存儲和管理方式逐漸豐富。實現(xiàn)了對大容量信息的即時管理和處理,其原理在于將數(shù)據(jù)通過服務的模式進行云計算平臺的統(tǒng)一管理。數(shù)據(jù)多副本備份冗余技術是云計算進行醫(yī)藥信息存儲管理的核心技術,電子病例和電子醫(yī)藥管理成為其信息管理的主要表現(xiàn)。另外,云計算技術可以實現(xiàn)其他系統(tǒng)的集成,如目前得到應用的無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)。該系統(tǒng)可對患者的身體狀況進行實時監(jiān)控,并在云系統(tǒng)中實現(xiàn)醫(yī)生以及病患之間的信息共享和交流。也就是通過云計算技術,患者的生活狀態(tài)將以直觀信息的形式呈現(xiàn)給醫(yī)護人員,以便于醫(yī)院建立完善的醫(yī)療服務體系,其建立的用戶界面可見圖1。
(4)完成醫(yī)藥企業(yè)的教育培訓
云計算技術不但對數(shù)據(jù)存儲和計算具有積極作用,還對其科研以及教育培訓具有極大的影響。毫無疑問,云計算的出現(xiàn)降低了企業(yè)教育培訓的成本。包括微軟和谷歌在內的云計算平臺,都能夠為醫(yī)生以及醫(yī)藥企業(yè)職員提供文檔的建立和存儲、電子郵件以及網(wǎng)站建設等服務。如圖2所示:
總之,云計算不僅在醫(yī)療信息的存儲,建設等方面起到積極的作用。其還在醫(yī)藥教育、醫(yī)學科研以及醫(yī)護人員培訓上得到了具體的應用。隨著科技的發(fā)展,云計算技術逐漸趨于完善,也逐漸得到越來越多的醫(yī)療機構認可。無論是對于制藥企業(yè)還是醫(yī)療機構,發(fā)展云計算計算都是其未來發(fā)展的重要目標之一,如何將云計算技術應用于醫(yī)療實踐中成為現(xiàn)代醫(yī)療機構的重要任務。
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Cloud computing technology in the application of the medical information construction
Ma Rong
(Hospital No 171 of PLA.JiangXi Jiujiang,332000)
Cloud computing is set of parallel computing,grid computing, and distributed computing,is currently the more advanced network computing platform.Has high expansibility and can provide realtime computing resources etc,in multiple industries have positive effects.In this paper,we study the cloud computing in the role of medical information construction,it appears to reduce the cost of the pharmaceutical industry,and solve the medicine enterprise personnel of scientific research ability is not strong.But the problem of cloud computing technology application in the pharmaceutical industry were discussed, how to give full play to its positive role is one of the important tasks for the development of pharmaceutical industry.
cloud computing;Medical information;Computing resources
圖2: SC3 功能結構圖