陳智勇 孫嘉

【摘要】針對(duì)目前醫(yī)學(xué)院校與各附屬醫(yī)院在資源交流渠道不通暢，大量的臨床教學(xué)資源無(wú)法給師生所用的問(wèn)題，本文提出了基于云計(jì)算平臺(tái)的臨床教學(xué)資源集成方案，并根據(jù)此方案構(gòu)建了一個(gè)臨床教學(xué)資源共享平臺(tái)。

【關(guān)鍵詞】云計(jì)算 臨床教學(xué)資源 共享

【中圖分類號(hào)】G42 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）06-0121-02

一、問(wèn)題的提出

隨著高等醫(yī)學(xué)院校的學(xué)生日益增多，而臨床資源卻保持相對(duì)穩(wěn)定或只是略微增長(zhǎng)，這直接導(dǎo)致了分配到每個(gè)學(xué)生的臨床教學(xué)資源明顯減少了，十幾個(gè)見(jiàn)習(xí)或?qū)嵙?xí)生圍著一個(gè)病人的情況早已經(jīng)見(jiàn)慣不怪了，這將對(duì)醫(yī)學(xué)教育的發(fā)展造成嚴(yán)重的阻礙。與之同時(shí)，我國(guó)眾多的高等醫(yī)學(xué)院校普遍存在與各直屬或非直屬附屬醫(yī)院在資源交流渠道不通暢，大量的臨床教學(xué)資源無(wú)法給師生所用。由于臨床教學(xué)資源不可能在短期內(nèi)出現(xiàn)迅速的增長(zhǎng)，如何充分利用好手頭上有限的臨床教學(xué)資源是我們當(dāng)務(wù)之急需要解決的問(wèn)題。為了能讓醫(yī)院臨床一線眾多的教學(xué)資源能為學(xué)校師生所用，整合兩校區(qū)及眾多附屬醫(yī)院的臨床教學(xué)資源，建設(shè)一個(gè)通用臨床教學(xué)資源平臺(tái)顯得尤其必要。

“十二五”、“十三五”期間 ，國(guó)家衛(wèi)生部大力推進(jìn)衛(wèi)生系統(tǒng)信息工程建設(shè) ，國(guó)內(nèi)各大醫(yī)院基本先后已經(jīng)建成相對(duì)完善的信息管理系統(tǒng)（HIS）[1]。由于各醫(yī)院信息管理系統(tǒng)建設(shè)和開(kāi)發(fā)缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)格式不一，難以有效進(jìn)行共享。除此以外，基于數(shù)據(jù)安全性考慮，每個(gè)醫(yī)院的HIS系統(tǒng)基本上都是封閉獨(dú)立的。這些都給醫(yī)學(xué)院校師生充分利用這些一線臨床資源帶來(lái)了相當(dāng)?shù)牟槐恪榱藢W(xué)校各個(gè)附屬醫(yī)院的臨床教學(xué)資源能讓學(xué)生得到充分的利用，我們通過(guò)利用目前比較流行的云計(jì)算和分布式系統(tǒng)技術(shù)，構(gòu)建了一個(gè)臨床教學(xué)資源共享平臺(tái)。這個(gè)平臺(tái)在不改動(dòng)各附屬醫(yī)院的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對(duì)其豐富的一線臨床教學(xué)資源進(jìn)行了一次整合，為學(xué)校的信息化教學(xué)提供有力的支撐和輔助。

二、研究思路

本項(xiàng)目研究采用技術(shù)支撐下的應(yīng)用研究模式，即醫(yī)院臨床一線的眾多的教學(xué)資源能為學(xué)校師生所用。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，必須解決三個(gè)問(wèn)題：如何構(gòu)建安全可靠的數(shù)字化臨床教學(xué)資源采集網(wǎng)絡(luò)； 如何利用采集來(lái)的數(shù)據(jù)構(gòu)建資源共享平臺(tái)；如何科學(xué)管理臨床教學(xué)信息及構(gòu)建服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。這三個(gè)問(wèn)題互相影響和依存，解決好這三個(gè)問(wèn)題，一個(gè)科學(xué)高效的臨床教學(xué)資源共享平臺(tái)也就建立起來(lái)了。

三、關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)

1.在各系統(tǒng)之間設(shè)置一個(gè)中間層

由于我校各附屬醫(yī)院信息系統(tǒng)的建設(shè)比較復(fù)雜，既有公司引進(jìn)的也有自主研發(fā)的系統(tǒng)，這些系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)存放格式各不相同，為了使各數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)能夠互通，我們必須各數(shù)據(jù)庫(kù)之間設(shè)置一個(gè)“翻譯家”，專門負(fù)責(zé)把不同的數(shù)據(jù)格式“翻譯”為一種標(biāo)準(zhǔn)格式。通過(guò)設(shè)置一個(gè)中間層來(lái)提取局部數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)信息以及相應(yīng)的操作訪問(wèn)調(diào)用參數(shù)[2]，最終實(shí)現(xiàn)集成所有數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)，為應(yīng)用層的各項(xiàng)應(yīng)用提供服務(wù)。

2.云計(jì)算平臺(tái)的搭建

云平臺(tái)具有擴(kuò)展性強(qiáng)、規(guī)模超大、可用性高等特點(diǎn)[3]，對(duì)于高校來(lái)說(shuō)，比較節(jié)省成本而可行的方案主要是采用虛擬化技術(shù)。虛擬化能對(duì)計(jì)算機(jī)硬件資源（處理器、內(nèi)存、硬盤等）重新動(dòng)態(tài)分配，提高硬件資源利用率，具有較高的性能和可擴(kuò)展性。平臺(tái)依托廣東醫(yī)科大學(xué)相對(duì)完善的高性能服務(wù)器群及高速校園網(wǎng)絡(luò)， 從軟件到硬件，建立起一個(gè)私有云計(jì)算平臺(tái)。

3.數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

該數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的核心思想是將醫(yī)療領(lǐng)域大量的數(shù)據(jù)中挖掘出有用的數(shù)據(jù)為臨床教學(xué)服務(wù)。在醫(yī)療領(lǐng)域中存在大量病例和藥物相關(guān)的數(shù)據(jù)、實(shí)例的存在，可以通過(guò)在領(lǐng)域內(nèi)構(gòu)建立元數(shù)據(jù)集及臨床教學(xué)資源信息模型，將臨床教學(xué)資源數(shù)據(jù)與資源管理平臺(tái)中的數(shù)據(jù)相結(jié)合，挖掘出有用數(shù)據(jù)。

四、臨床教學(xué)資源共享平臺(tái)的搭建

1.構(gòu)建安全可靠的數(shù)字化臨床教學(xué)資源采集網(wǎng)絡(luò)

（1）前端數(shù)據(jù)采集 利用各附屬醫(yī)院信息系統(tǒng)采集臨床數(shù)據(jù)，篩選出對(duì)臨床教學(xué)有用的數(shù)據(jù)，具體實(shí)施分以下兩個(gè)步驟：

1）用各附屬醫(yī)院信息系統(tǒng)采集臨床教學(xué)數(shù)據(jù)

在充分考慮保護(hù)病人的隱私的情況下，通過(guò)合理、巧妙地在各附屬醫(yī)院環(huán)境中或病人身上安置各種醫(yī)學(xué)攝像頭和傳感器，來(lái)獲取病人醫(yī)學(xué)生理信息及相關(guān)的手術(shù)信息，制作成詳盡的個(gè)人健康檔案，其中包括各階段病人的生理數(shù)據(jù)及醫(yī)生對(duì)此進(jìn)行的治療手段。 這些都是臨床一線的高質(zhì)量教學(xué)資源。

2）基于知識(shí)的醫(yī)療數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)

隨著醫(yī)院信息系統(tǒng)的普遍建立，臨床教學(xué)得以積累了海量的數(shù)字化臨床數(shù)據(jù)，但并不是所有的數(shù)據(jù)都對(duì)臨床教學(xué)有用。我們需要通過(guò)有效分析、挖掘這些隱藏在這些數(shù)據(jù)中共同特征和規(guī)律，提取一些典型的醫(yī)療案例，為學(xué)生提供有用的臨床教學(xué)資源。

（2） 設(shè)計(jì)基于 WebService技術(shù)的中間層方案

為了解決學(xué)校眾多附屬醫(yī)院各自的信息管理系統(tǒng)的不同導(dǎo)致的兼容性問(wèn)題，我們利用 WebService技術(shù)在共享平臺(tái)和各醫(yī)院信息系統(tǒng)之間設(shè)置一個(gè)中間層結(jié)構(gòu)，使平臺(tái)通過(guò)這個(gè)中間層的接口透明地訪問(wèn)這些異構(gòu)的信息管理系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)這些異構(gòu)信息系統(tǒng)資源的統(tǒng)一地調(diào)用和管理。其示意圖如下：

基于WebService技術(shù)的中間層邏輯上由查詢轉(zhuǎn)換器、模式轉(zhuǎn)換器、包裝器組成。用戶通過(guò)共享平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的查詢先提交給查詢轉(zhuǎn)換器，查詢轉(zhuǎn)換器則根據(jù)預(yù)先設(shè)置的轉(zhuǎn)換規(guī)則將通用的查詢請(qǐng)求轉(zhuǎn)變?yōu)楦鳟悩?gòu)信息管理系統(tǒng)獨(dú)有的查詢模式對(duì)各數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行查詢，得到反饋回來(lái)的結(jié)果后統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為共享平臺(tái)能識(shí)別的格式并根據(jù)需要將數(shù)據(jù)包傳送到共享平臺(tái)的云服務(wù)器上[4]。將各數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的有效數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為XML元數(shù)據(jù)是由包裝器負(fù)責(zé)的，包裝器根據(jù)數(shù)據(jù)查詢需要，訪問(wèn)相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)這樣把各異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)之間的差異屏蔽了。

2.構(gòu)建基于云計(jì)算的臨床教學(xué)資源共享平臺(tái)

基于云計(jì)算構(gòu)建的臨床教學(xué)資源平臺(tái)，必定會(huì)有以TB計(jì)算的海量數(shù)據(jù)通在網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器之間傳送。如何處理這些海量的資源信息數(shù)據(jù)是構(gòu)建臨床教學(xué)資源共享平臺(tái)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。當(dāng)今流行的云計(jì)算平臺(tái)能很好地解決這個(gè)問(wèn)題：在架構(gòu)上，采用分層次的體系架構(gòu)；數(shù)據(jù)處理上，云計(jì)算平臺(tái)調(diào)用整個(gè)架構(gòu)的硬件資源對(duì)大量數(shù)據(jù)集進(jìn)行處理、分析，為用戶提供高效的服務(wù)；在服務(wù)質(zhì)量控制方面，采用服務(wù)水平協(xié)議和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)來(lái)保證教學(xué)資源的完整性和正確性[5]。

臨床教學(xué)資源共享平臺(tái)的架構(gòu)分為兩層：總平臺(tái)與分平臺(tái)?？偲脚_(tái)充分利用云平臺(tái)帶來(lái)的硬件的優(yōu)勢(shì)，大規(guī)模構(gòu)建數(shù)據(jù)中心和基于 SAAS的應(yīng)用系統(tǒng)，用以滿足學(xué)校和醫(yī)院共建共享資源庫(kù)的需要。分平臺(tái)按照單客戶端建設(shè)，可根據(jù)各單位的具體情況構(gòu)建集群或者非集群系統(tǒng)。由于各附屬醫(yī)院都有自己的一套信息管理系統(tǒng)，為了避免資源的浪費(fèi)，各附屬醫(yī)院原有的信息管理系統(tǒng)不做改變，可以繼續(xù)沿用。為了實(shí)現(xiàn)臨床教學(xué)資源數(shù)據(jù)的共建共享，必須建立一套大家認(rèn)可的翻譯體制，制定通用翻譯語(yǔ)言，提供資源數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)（即中間層結(jié)構(gòu)）。考慮到臨床教學(xué)資源數(shù)據(jù)的巨大容量，資源數(shù)據(jù)提供在線和離線兩種上傳機(jī)制，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)擁擠的情況智能決定以何種方式將資源數(shù)據(jù)共享至總平臺(tái)的數(shù)據(jù)中心。共享平臺(tái)的核心是如何建設(shè)總平臺(tái)，總平臺(tái)一方面為訪問(wèn)者提供統(tǒng)一的訪問(wèn)入口；另一方面要對(duì)眾多臨床教學(xué)資源進(jìn)行有效管理和共享。

3.合理管理臨床教學(xué)資源及構(gòu)建服務(wù)網(wǎng)絡(luò)

在采集了海量臨床教學(xué)資源并上傳存儲(chǔ)到共享平臺(tái)的數(shù)據(jù)中心之后，我們需要制定一種方法從這些海量數(shù)據(jù)中提取有效信息，從而構(gòu)建面向臨床教學(xué)的服務(wù)來(lái)提高臨床教學(xué)質(zhì)量。共享平臺(tái)有一個(gè)很關(guān)鍵的功能，需要為各異構(gòu)的用戶終端提供“透明”的檢索和通信，以提高交互性。我們需要建設(shè)一個(gè)開(kāi)放透明的龐大資源數(shù)據(jù)中心，讓各客戶端可以輕松檢索各種信息，充分利用云平臺(tái)帶來(lái)的便利性。建立分層賬戶管理，不同級(jí)別的賬戶給予不同的權(quán)限，完善共享平臺(tái)建設(shè)中的一系列管理問(wèn)題。平臺(tái)支持多種類型終端訪問(wèn)，用戶可以使用PC端或移動(dòng)終端設(shè)備（如平板、手機(jī)等）隨時(shí)隨地很方便地進(jìn)行學(xué)習(xí)和信息的查詢與處理。我們充分利用目前日漸成熟的 Web2.0 技術(shù)，使用戶在使用過(guò)程中實(shí)現(xiàn)最大范圍的交互體驗(yàn)。

五、結(jié)束語(yǔ)

數(shù)字化臨床教學(xué)資源共享平臺(tái)的建立，能緩和高等醫(yī)學(xué)院校目前遇到的學(xué)生日益增多，而臨床教學(xué)資源相對(duì)較少的矛盾。同時(shí)，建立了臨床教學(xué)資源建設(shè)規(guī)范確保所存儲(chǔ)的資源的標(biāo)準(zhǔn)化，對(duì)解決臨床教學(xué)資源優(yōu)化與共享等關(guān)鍵問(wèn)題提供了一個(gè)很好的思路，達(dá)到了減少重復(fù)建 設(shè)，減低教學(xué)成本和提高學(xué)校的臨床教學(xué)質(zhì)量的目的。

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