今天繼續(xù)為大家詳細(xì)解讀新的醫(yī)療行業(yè)背景下,全民健康信息平臺總體設(shè)計情況~
全民健康信息平臺總體架構(gòu)如下圖:
圖:總體架構(gòu)
通過標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)、數(shù)據(jù)交換平臺實現(xiàn)接入,基于統(tǒng)一數(shù)據(jù)、資源中心及業(yè)務(wù)共享服務(wù)中臺實現(xiàn)支撐,覆蓋五大應(yīng)用領(lǐng)域,滿足全民健康信息平臺信息化建設(shè)需求。
1、在夯實市縣級醫(yī)院、基層醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)信息化基礎(chǔ)的前提下,建設(shè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)資源中心,覆蓋臨床數(shù)據(jù)、運營數(shù)據(jù)、主索引數(shù)據(jù)、主數(shù)據(jù)、醫(yī)療資源數(shù)據(jù)等,其中醫(yī)療資源數(shù)據(jù)包含專家資源信息、檢驗檢查資源信息和床位信息等主題數(shù)據(jù)。
2、采用中臺架構(gòu)理念,依托服務(wù)總線、微服務(wù)技術(shù)進(jìn)行跨平臺、跨系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、資源匯聚、業(yè)務(wù)協(xié)同和對外連接,以松耦合的服務(wù)支撐業(yè)務(wù)的復(fù)用,適應(yīng)和快速響應(yīng)新業(yè)務(wù)接入、新業(yè)務(wù)場景構(gòu)建。
3、按照強(qiáng)基層、智核心、促協(xié)同的思路,面向各級醫(yī)院、衛(wèi)生行政主管部門、居民著重建設(shè)各類業(yè)務(wù)應(yīng)用,開展統(tǒng)一資源管理、統(tǒng)一流程管理和統(tǒng)一運維管理,支撐地區(qū)遵循統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)互通、資源互聯(lián)和業(yè)務(wù)共融。面向基層醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)提供醫(yī)療、公衛(wèi)一體化的信息化支撐;支持面向地區(qū)提供人財物一體化的后勤管理支撐;通過建立醫(yī)學(xué)檢驗中心、影像診斷中心、病理診斷中心等支持資源共享、協(xié)同管理;面向各類決策者提供綜合管理和監(jiān)測服務(wù);面對居民、患者提供基于互聯(lián)網(wǎng)的便民就醫(yī)服務(wù)。
基于中臺思想的信息平臺業(yè)務(wù)架構(gòu)設(shè)計如下:
圖:業(yè)務(wù)架構(gòu)
全民健康信息平臺利用云計算、中臺、微服務(wù)等新技術(shù)鞏固和發(fā)展現(xiàn)代健康管理服務(wù)。
數(shù)據(jù)中臺,利用獲取的各類醫(yī)療衛(wèi)生數(shù)據(jù)、對數(shù)據(jù)進(jìn)行加工,獲取分析結(jié)果,然后提供給業(yè)務(wù)中臺使用。數(shù)據(jù)中臺的數(shù)據(jù)來自各業(yè)務(wù)系統(tǒng)或者數(shù)據(jù)湖,有源數(shù)據(jù)、關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)、加工好的數(shù)據(jù)(已經(jīng)整理的主題數(shù)據(jù)、算法、模型),再提供給業(yè)務(wù)中臺使用。
業(yè)務(wù)中臺按照業(yè)務(wù)域封裝各類組件(服務(wù)),從而降低系統(tǒng)模塊之間的耦合度。
通過中臺設(shè)計,我們可以快速實現(xiàn)醫(yī)務(wù)人員的需求,避免重復(fù)建設(shè),還可以支持快速創(chuàng)新,業(yè)務(wù)更敏捷,以應(yīng)對未來需求變化。
平臺信息資源的架構(gòu)設(shè)計遵循醫(yī)療衛(wèi)生健康業(yè)務(wù)的需求和平臺的功能需求,整合資源。資源庫主要包含智能化管理信息庫、基礎(chǔ)信息庫(平臺運行支撐庫)、核心信息資源庫(健康檔案、電子病歷和人口信息)、衛(wèi)生資源庫、區(qū)域協(xié)同服務(wù)庫(業(yè)務(wù)系統(tǒng)支持庫)、公共衛(wèi)生業(yè)務(wù)庫、共享交換庫、輔助決策庫、居民服務(wù)庫等。
根據(jù)存儲在數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)類型,結(jié)合平臺的應(yīng)用,給出全民健康信息平臺規(guī)劃建議的總體框架,如下圖所示:
圖:規(guī)劃數(shù)據(jù)架構(gòu)
數(shù)據(jù)架構(gòu)模型設(shè)計以元數(shù)據(jù)為基本核心展開,通過元數(shù)據(jù)定義分類編碼、數(shù)據(jù)元素以及衛(wèi)生指標(biāo)體系,結(jié)合信息資源分類及標(biāo)識設(shè)計定義數(shù)據(jù)集。
在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上設(shè)計各類數(shù)據(jù)模型,根據(jù)應(yīng)用需求將數(shù)據(jù)集劃分為數(shù)據(jù)接口模型、數(shù)據(jù)庫模型、ODS模型和數(shù)據(jù)倉庫模型,這些模型根據(jù)需要可設(shè)計為關(guān)系型、XML文檔方式以及多維方式等各種結(jié)構(gòu)。
全民健康信息平臺的技術(shù)架構(gòu)如下:
圖:平臺技術(shù)架構(gòu)
平臺技術(shù)架構(gòu)包括基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(Iaas)、數(shù)據(jù)資源即服務(wù)(DaaS)、平臺即服務(wù)(Paas)和軟件即服務(wù)(Saas)4個層次。
1、IaaS層
IaaS層位于云平臺四層服務(wù)的最底端,該層依托于醫(yī)療集團(tuán)云環(huán)境,提供的是最基本的計算資源、存儲資源和網(wǎng)絡(luò)資源,包含CPU、內(nèi)存、服務(wù)器、存儲等,把這些資源抽象成服務(wù)并可對外提供。服務(wù)的供應(yīng)是一個關(guān)鍵點,它的好壞直接影響到用戶的使用效率及IaaS系統(tǒng)運行和維護(hù)的成本。虛擬化是核心技術(shù),基于虛擬化技術(shù)將基礎(chǔ)設(shè)施資源(計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)帶寬等)進(jìn)行虛擬化和池化管理,便于實現(xiàn)資源的動態(tài)分配、再分配和回收,從而實現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施的充分利用、降低能耗。云運維也是支撐平臺運行不可或缺的,包括流量管控、云安全監(jiān)控、云服務(wù)平臺等。其他技術(shù)包括云計算、集群部署等。
2、DaaS層
DaaS層位于IaaS層之上,為平臺應(yīng)用建設(shè)提供可擴(kuò)展的、高可用的和多租戶的數(shù)據(jù)庫服務(wù),統(tǒng)一整合各級醫(yī)療機(jī)構(gòu)、公共衛(wèi)生機(jī)構(gòu)等相關(guān)系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù),實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中管理并保證服務(wù)水平。主要包括數(shù)據(jù)獲取與存儲、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)服務(wù)供應(yīng)三部分。具體技術(shù)包含ETL、分布式存儲、分布式計算等。
3、PaaS層
PaaS層位于云平臺四層服務(wù)的DaaS層之上,它提供給終端用戶基于互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用開發(fā)環(huán)境,包括應(yīng)用編程接口和運行平臺等,并且支持應(yīng)用從創(chuàng)建到運行整個生命周期所需的各種軟硬件資源和工具。在PaaS層面,服務(wù)提供商提供的是經(jīng)過封裝的IT能力,或者說是一些邏輯的資源,比如數(shù)據(jù)庫、文件系統(tǒng)和應(yīng)用運行環(huán)境等。具體技術(shù)包含云原生、微服務(wù)、DevOps管理、ESB服務(wù)總線、ACL、API組件等,基于統(tǒng)一技術(shù)中臺,在技術(shù)、業(yè)務(wù)、資源資產(chǎn)復(fù)用基礎(chǔ)上,以更靈活、可擴(kuò)展的架構(gòu)體系支撐新業(yè)務(wù)需求的快速響應(yīng)和低成本的業(yè)務(wù)場景搭建。
4、SaaS層
SaaS層位于云平臺四層服務(wù)的最頂端,用戶可通過PC端、移動終端、公眾號等多種形式的門戶,使用部署再云平臺上的應(yīng)用軟件。服務(wù)供應(yīng)商負(fù)責(zé)維護(hù)和管理軟硬件設(shè)施,并以免費或按需租用方式向最終用戶提供服務(wù),服務(wù)提供商提供的是消費者應(yīng)用或行業(yè)應(yīng)用,直接面向最終消費者和各種企業(yè)用戶。涉及技術(shù)包括C#、JAVA、Python等多種開發(fā)語言,相關(guān)開發(fā)組件和開發(fā)框架,以及支撐云平臺運營的使用計費服務(wù)、運行管理的相關(guān)技術(shù)。
信息化系統(tǒng)必須具備高可用性、高可靠性以及高可擴(kuò)展性的應(yīng)用需求,并且需要與相關(guān)醫(yī)療機(jī)構(gòu)聯(lián)通,并提供服務(wù)。針對衛(wèi)生信息綜合平臺應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,平臺采用云計算技術(shù)作為底層架構(gòu),以簡化應(yīng)用的開發(fā)、部署和管理相關(guān)的復(fù)雜問題。
云計算是通過云服務(wù)平臺按需提供計算能力、數(shù)據(jù)庫存儲、應(yīng)用程序和其他 IT 資源。根據(jù)機(jī)房建設(shè)所在地以及運營方式,云計算可以分為公有云、私有云、混合云。
云計算包含三個主要類型,通常被稱作:基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù) (IaaS)、平臺即服務(wù) (PaaS) 和軟件即服務(wù) (SaaS)。本項目信息化系統(tǒng)建設(shè)中,主要發(fā)揮云計算IaaS、PaaS層的技術(shù)優(yōu)勢,SaaS類服務(wù)作為后續(xù)擴(kuò)展。
針對信息化系統(tǒng)的特點和政策決策的業(yè)務(wù)需要,采用微服務(wù)技術(shù)架構(gòu)分析與技術(shù)方法進(jìn)行設(shè)計,遵循統(tǒng)一性、抽象性、符合性及業(yè)務(wù)驅(qū)動、可迭代的設(shè)計原則完成項目的分析、設(shè)計和開發(fā)。
微服務(wù)架構(gòu)是一項在云中部署應(yīng)用和服務(wù)的新技術(shù),基于Spring Cloud 等微服務(wù)框架,可以解決傳統(tǒng)集中式架構(gòu)轉(zhuǎn)型的困難,打造大規(guī)模高可用的分布式系統(tǒng)架構(gòu),實現(xiàn)業(yè)務(wù)、產(chǎn)品的快速落地,并滿足業(yè)務(wù)不斷變化、迭代的需求。包括,技術(shù)平臺服務(wù)化——統(tǒng)一技術(shù)平臺,解決公共技術(shù)問題,底層更穩(wěn)定、安全性更高,后臺應(yīng)用微服務(wù)化,以及服務(wù)接口API化——打造統(tǒng)一的接入平臺,通過API網(wǎng)關(guān)與內(nèi)部應(yīng)用、外部應(yīng)用、第三方應(yīng)用快速對接。
平臺采用容器化、虛擬化技術(shù)支撐,平臺的各個業(yè)務(wù)功能通過微服務(wù)化拆分為數(shù)十個的支持微服務(wù),每一個微服務(wù)均是獨立的單元,可以通過微服務(wù)的水平擴(kuò)展形成功能內(nèi)聚的服務(wù)群,滿足高并發(fā),高可用的應(yīng)用要求。微服務(wù)架構(gòu)比傳統(tǒng)的應(yīng)用程序更有效地利用計算資源,當(dāng)平臺用戶數(shù)量激增、微服務(wù)資源利用率達(dá)到瓶頸時,可以通過增加微服務(wù)的方式,進(jìn)一步保障平臺性能。當(dāng)單個微服務(wù)出現(xiàn)問題,其他服務(wù)仍可繼續(xù)工作,也可以通過集中微服務(wù)資源保障重點業(yè)務(wù)運行,滿足平臺對性能和穩(wěn)定性的苛刻要求。
基于數(shù)據(jù)中臺、技術(shù)中臺、業(yè)務(wù)中臺架構(gòu),建設(shè)多級互聯(lián)的醫(yī)療衛(wèi)生數(shù)據(jù)采集交換體系、數(shù)據(jù)治理體系、服務(wù)治理體系,進(jìn)一步夯實疫情防控醫(yī)療大數(shù)據(jù)應(yīng)用發(fā)展的基礎(chǔ)。
數(shù)據(jù)中臺,利用獲取的各類醫(yī)療衛(wèi)生數(shù)據(jù)、對數(shù)據(jù)進(jìn)行加工,獲取分析結(jié)果,然后提供給業(yè)務(wù)中臺使用。數(shù)據(jù)中臺的數(shù)據(jù)來自各業(yè)務(wù)系統(tǒng)或者數(shù)據(jù)湖,有源數(shù)據(jù)、關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)、加工好的數(shù)據(jù)(已經(jīng)整理的主題數(shù)據(jù)、算法、模型),再提供給業(yè)務(wù)中臺使用。
技術(shù)中臺主要整合微服務(wù)、DevOps、容器編排、任務(wù)調(diào)度等基礎(chǔ)支撐應(yīng)用,以更靈活架構(gòu)體系支撐新業(yè)務(wù)場景和需求快速響應(yīng),適應(yīng)政策、業(yè)務(wù)的快速變革。
業(yè)務(wù)中臺按照業(yè)務(wù)域封裝各類組件(服務(wù)),從而降低系統(tǒng)模塊之間的耦合度。從而快速實現(xiàn)各類醫(yī)務(wù)人員用戶、行政管理用戶的需求,避免重復(fù)建設(shè),還可以支持快速創(chuàng)新,業(yè)務(wù)更敏捷,以應(yīng)對未來需求變化。
隨著云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能的發(fā)展,國內(nèi)外對人工智能產(chǎn)品審批、監(jiān)管相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定緊鑼密鼓進(jìn)行, 自2017年7月以來FDA已批準(zhǔn)相關(guān)醫(yī)療人工智能產(chǎn)品9項,9項產(chǎn)品多為監(jiān)測預(yù)警類產(chǎn)品,從2018年5月開始出現(xiàn)診斷輔助類AI產(chǎn)品。
大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用,不僅局限在預(yù)測預(yù)警以及影響診斷,語音識別、圖像識別、NLP自然語義處理、大數(shù)據(jù)處理、深度學(xué)習(xí)等領(lǐng)先的技術(shù)都可以在醫(yī)療領(lǐng)域發(fā)揮技術(shù)的優(yōu)勢。充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)和人工智能的優(yōu)勢,包括大數(shù)據(jù)在醫(yī)療公衛(wèi)數(shù)據(jù)的應(yīng)用和大數(shù)據(jù)可視化展現(xiàn)等。
互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院由于突破了空間界限和內(nèi)容束縛,可以把醫(yī)療服務(wù)延伸到離老百姓最近的地方,方便患者、降低患者的看病成本,同時也滿足不同患者群體對優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源的個性化需求。依托實體醫(yī)療機(jī)構(gòu),應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)拓展現(xiàn)有醫(yī)療服務(wù)空間和內(nèi)容,通過構(gòu)建線上線下一體化醫(yī)療服務(wù)模式,將醫(yī)院現(xiàn)行的診療模式進(jìn)行融合再創(chuàng)新,進(jìn)一步釋放醫(yī)院醫(yī)療發(fā)展動能,更加精準(zhǔn)對接和滿足群眾多層次、多樣化、個性化的健康需求,滿足患者在疫情期間可以繼續(xù)看病就診的迫切需求,可以讓老百姓真真切切地享受到“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療健康”創(chuàng)新成果帶來的健康紅利。
平臺建設(shè)需要與多個衛(wèi)生健康信息系統(tǒng)進(jìn)行信息接口集成與交換,例如平臺需要與醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)進(jìn)行信息交換,但是以上系統(tǒng)一般都是由不同廠家分別承建,要使不同廠家承建的異構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行信息交換,則需要建立一種標(biāo)準(zhǔn)的信息接口技術(shù)去支撐實現(xiàn),這種標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)具備安全、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、通用性強(qiáng)、無歧義的原則,而采用XML技術(shù)是實現(xiàn)這一技術(shù)及應(yīng)用需求的最佳途徑,其可實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)XML數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換,并且可以通過圖形化映射組件、XSLT、客戶化Java程序、ESQL等多種方式實現(xiàn)轉(zhuǎn)換功能。
XML(ExtensibleMarkupLanguage)即可擴(kuò)展標(biāo)記語言,它與HTML一樣,都是SGML(
StandardGeneralizedMarkupLanguage,標(biāo)準(zhǔn)通用標(biāo)記語言)。XML是Internet環(huán)境中跨平臺的,依賴于內(nèi)容的技術(shù),是當(dāng)前處理結(jié)構(gòu)化文檔信息的有力工具。
該方案涉及許多專業(yè)化應(yīng)用,需要對多應(yīng)用系統(tǒng)的進(jìn)行集成,用一體化的方案給予解決,形成一個相對完整而有效的體系。WebService是一個可互操作的分布式應(yīng)用程序的新平臺,它定義了應(yīng)用程序如何在Web上實現(xiàn)互操作性。用任何的語言,在任何平臺上寫WebService,只要通過WebService標(biāo)準(zhǔn)就可以對這些服務(wù)進(jìn)行查詢和訪問,形成一個開放的共享體系,使系統(tǒng)既有良好的可擴(kuò)展性。
在平臺上對于很多的數(shù)據(jù)交換采用HL7(主要應(yīng)用RIM、CDA)為數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。HL7已經(jīng)成為一個醫(yī)療界公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)。醫(yī)療機(jī)構(gòu)之間的醫(yī)療信息交換都是使用HL7的基本標(biāo)準(zhǔn)。雖然起初HL7主要是針對臨床信息的交換而開發(fā)的,但隨著HL7的發(fā)展、尤其是引入RIM之后,HL7的模型和方法已經(jīng)不再局限于臨床應(yīng)用,而是能夠滿足病人管理、財政、公共衛(wèi)生、EHR、基因組學(xué)等更廣泛領(lǐng)域的建立信息模型的需求??紤]到與國際主流信息模型接軌的需要,本項目將采用RIM以及HDF數(shù)據(jù)模型開發(fā)框架(HDF)作為健康檔案數(shù)據(jù)建模的方法,采用CDA作為平臺中數(shù)據(jù)交換的主要數(shù)據(jù)表達(dá)形式。
醫(yī)療企業(yè)集成(
IntegratingtheHealthcareEnterprise,IHE)計劃已成為具有高度影響力的國際性HCIT標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)組織,是項目在區(qū)域衛(wèi)生信息網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下實現(xiàn)信息共享最重要的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范之一。
IHE起源于對某個領(lǐng)域(例如放射學(xué))的某個工作流程場景中的集成問題通過選擇和規(guī)范現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)定義解決方案?,F(xiàn)在逐漸擴(kuò)展與EHR視野和應(yīng)用領(lǐng)域。
IHE創(chuàng)立了ITI領(lǐng)域開發(fā)能被其他領(lǐng)域(他們的劃分主要按照臨床醫(yī)學(xué)的專業(yè))跨領(lǐng)域共享的基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù),和面向縱向集成的、可伸縮的EHR解決方案。通過一組在各個具體領(lǐng)域內(nèi)開發(fā)的集成規(guī)范之間的合作,ITI領(lǐng)域設(shè)計了EHR系統(tǒng)的IHE藍(lán)圖,并正在繼續(xù)開發(fā)ITI集成方案。
平臺建設(shè)不僅重點采用了IHE規(guī)范的患者標(biāo)識交叉主索引PIX技術(shù),還采用了IHEXDS跨醫(yī)療機(jī)構(gòu)的文本共享模型。
全民健康信息云平臺和云基本醫(yī)療機(jī)構(gòu)信息系統(tǒng)建設(shè),充分考慮與區(qū)域衛(wèi)生健康信息平臺的技術(shù)支撐體系的通用性和適配性,基于區(qū)域醫(yī)療衛(wèi)生業(yè)務(wù)一體化、軟件平臺化、服務(wù)智能化的整體解決方案技術(shù)理念,構(gòu)建面向二級和三乙級醫(yī)療機(jī)構(gòu)、基層醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)、衛(wèi)健委的不同應(yīng)用場景,有利于打破業(yè)務(wù)條塊沖突、消除不同信息化廠商之間的數(shù)據(jù)壁壘。
圖:區(qū)域醫(yī)療衛(wèi)生業(yè)務(wù)一體化、軟件平臺化、服務(wù)智能化的整體解決方案技術(shù)理念
各類應(yīng)用全部基于云計算技術(shù)進(jìn)行部署和應(yīng)用,形成云端互動、上下協(xié)同的區(qū)域信息服務(wù)平臺,平臺內(nèi)系統(tǒng)和應(yīng)用采用“統(tǒng)一建設(shè)、統(tǒng)一運維、統(tǒng)一監(jiān)管”的創(chuàng)新建設(shè)模式和管理模式,提高區(qū)域醫(yī)療衛(wèi)生信息化對醫(yī)改支撐和保障能力。通過一體化的信息平臺,居民、醫(yī)護(hù)人員、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、衛(wèi)生行政主管部門可以更好維系相互信賴的關(guān)系,有助于降低服務(wù)成本,優(yōu)化醫(yī)療服務(wù)資源配置;可以更好的保障各級衛(wèi)生醫(yī)療應(yīng)用服務(wù)不斷完善和擴(kuò)展,適應(yīng)全市衛(wèi)生業(yè)務(wù)良性發(fā)展,有力支撐將信息系統(tǒng)建設(shè)福射到二級醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院(社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心)和村衛(wèi)生室(社區(qū)服務(wù)站),真正實現(xiàn)“一體化建設(shè)、多級業(yè)務(wù)協(xié)同聯(lián)動”。
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