基于PaaS云平台及3G通信技术的移动智能医疗云平台【字数：7391】
摘要：在传统的医疗护理过程中，不少医疗机构病人就诊手续繁琐、效率较低，由于技术和客观条件的限制，医疗机构长期以来采取各种手段并没能有效地简化就诊手续、提升效率并减少医疗差错的发生。而且往往因为医疗差错导致医疗机构的声望造成了恶劣的影响，还给患者带来不可弥补的损失，同时也造成了巨大的经济损失。
为简化病人的繁琐就诊手续，提高医疗服务的质量、效率，降低医疗成本，以实现卫生信息共享和业务协同为核心的卫生信息化建设成为了当前的热点。本文旨在设计一个基于移动通信公司现有云服务平台项目，通过PaaS（平台即服务）模式构建医疗信息共享智能医疗云平台，将当前热门的3G移动通信技术、云计算技术、物联网技术应用于医疗领域，借助云服务平台打造一个医疗信息实时共享服务，实现患者与医务人员、医疗机构之间的互动，使大量的医疗监护工作实现网络化、无线化的应用，实现医疗信息的共享平台。
本文首先研究和分析云计算的模式和技术框架，进而结合医疗信息服务的应用和技术需求，设计了医疗信息共享智能医疗云平台的逻辑组成及其结构关系，提出基于PaaS云平台及3G通信技术的移动智能医疗云平台的体系结构。将现有的异地异构的卫生信息资源进行有机集成，分析和设计负责数据通信的医疗信息服务总线以及集成服务组件的构成，提出资源集成引擎的设计方案，并进行了云计算存储技术的研究和设计。最后，给出了基于PaaS云平台及3G通信技术的移动智能医疗云平台的实现及运行结果。
关键词：云平台；移动智能医疗；3G；健康服务
第一章：序论
当前，国家整大力监管医疗事业，鼓励发展信息化。随着社会经济的不断发展，人们对医疗卫生服务的要求也在不断提高，以信息化手段提高健康服务质量是发展所趋。利用卫生信息共享和业务协同技术，可为广大人民群众建立起完整的、连续的健康档案，为跨医疗机构的卫生服务提供支持；医疗工作者可调阅就诊患者的诊疗信息，全面了解患者的健康状况，减少重复的检查检验，提高服务效率；公共卫生服务机构可方便地进行疾病疫情的监控分析以及业务监督。卫生信息化可大大提高医疗服务的质量、效率，降低医疗成本。建立一个高效、快速的移动智能医疗云平台，将异地异构的健康数据整合成一个完整的信息库，实现卫生信息共享、提供全方位健康服务是一个重要的发展模式。目前，这已成为许多发达国家卫生信息化发展的重要战略。
1.1课题研究背景与意义
当前对卫生信息化的研究已经得到越来越多的关注，通过卫生信息共享来提高医疗服务的质量、效率，降低医疗成本已被公认为卫生信息化建设的发展方向。建立移动智能医疗云平台，将分布在各医疗机构的HIS系统（医院信息系统）、LIS系统（实验室信息系统）、PACS系统（医学影像存档与通讯系统）、妇幼保健系统、计划免疫系统、慢性病管理系统、医疗社保信息系统等异构信息系统中的卫生信息资源进行有机集成，并实现数据信息交换和业务协同，利用智能化手段对相关数据进行分析与挖掘，为临床医学和行政决策提供支持，可极大地提高卫生服务质量和居民的健康水平。
一个基于区域共享的完善的医疗信息服务共享平台可以为个人提供健康档案管理，完整记录个人医疗信息、疾病情况，为居民提供针对性的预防保健、营养卫生指导等服务，使得居民可享受高品质的健康服务；医疗机构之间实现检查检验报告的互认共享，在提供医疗服务的过程中，医生可以查阅患者的健康档案和诊疗信息，迅速掌握患者的健康状况、疾病史、过敏史等情况，有助于病情分析和治疗措施的决策，为广大居民提供更加便捷、实惠的医疗服务；公共卫生部门利用系统集成的医疗数据，随时掌握医疗卫生服务的各种最新统计数据，实现疾病预警，以及提高业务管理监督的效率。
但由于我国大部分地区的医疗卫生条件欠缺，医疗卫生服务机构采用的分散式系统建设模式，即各医疗机构独立建设封闭系统，通常都存在着投资分散导致的系统质量差、多点维护成本高、建设周期长以及信息准确、可靠性低等一系列问题，若采用自主的集中式系统建设，各级卫生机构又面临IT预算少、一次性投资能力差、缺乏专业的技术支持人员、决策时间长等问题，难以适应新医改的要求。于此同时出于对病人个人隐私信息安全等因素的考虑，决定了医疗行业在数据隐私方面有更加具体的要求，造成了医疗信息化发展瓶颈。
适逢云计算技术在当前整处于高速运用发展阶段，云计算能将海量的计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和各种软件服务，在医疗卫生信息化建设中，通过云计算所提供的各种虚拟化服务，可以很好地解决现阶段所存在的问题。它为上述问题提供了良好的解决方案。
本文通过研究云计算技术，将云计算的相关技术和理念应用到医疗信息化上，实现分散、异构的医疗信息系统中的医疗信息数据的集成共享，并利用云计算的强大信息存储和资源共享能力以及3G移动通信技术，打破信息孤岛，实现医疗信息的共享与交换，为医疗工作者作出高效准确诊断提供了支持；为居民用户提供高效、全方位的医疗服务；实现医疗信息化在医疗卫生服务行业的业务协同，建立起协调联动的公共卫生服务体系，促进公共卫生服务质量的提高。总之，应用云计算技术建设移动智能医疗云平台将会促进健康服务事业的快速发展。
1.2国内外研究现状
1.2.1国外发展现状
欧美等一些发达国家对医疗信息化的研究起步较早。
1960年，以美国麻省总医院为代表，开发出了第一代门诊电子病历并投入使用。90年代初期，美国国家科学院医学研究所发表了题为电子病历是医疗保健的基本技术的研究报告，总结了40年来建立和实践病历记录计算机化的经验，全面论述了电子病历发展的各个方面，提出了推动电子病历的多项建议。
1993年，在法国马塞首次召开健康卡系统国际会议，研究电子病历系统应用及发展等问题。
1994年，西门子公司正式推出了多媒体电子病历记录系统。
1995年，日本厚生省成立电子病历开发委员会，当年度投入近3亿日元用于开发电子病历系统。
而在近十几年，医疗信息化在开发理念和技术上突飞猛进，欧美等西方发达国家先后展开了国家级或地方级的以电子医疗数据共享为核心的区域医疗信息化建设。
2000年，加拿大全球最致命的区域医疗平台被Infoway设计实现，其五层的架构模式已成为医疗信息化的模范之作：第一层：基础架构层；第二层：建立患者、医疗服务机构的统一识别系统；第三层：建立全国性的电子健康档案系统、药品信息系统、实验室信息系统、系统影像系统、公共卫生信息系统和远程医疗系统；第四层和第五层分别是互操作性层和应用推广层。
2002年，澳大利亚开始建设全国性的电子健康档案系统——MediConnect。这个系统主要储存患者就诊的用药信息，连接机构包括卫生部，保险机构，医疗机构，药房等。在患者授权前提下，药剂师和医生可以查阅患者过去用药记录，以帮助采用更加准确的处方。
2003年，美国有近12%的医院使用电子病历系统，到2004年底增加到20%。2004年，美国总统布什在众议院的年度国情咨文中，要求在10年内确保绝大多数美国人拥有共享的电子病历，还准备以此为基础，建立国家医疗信息体系，据研究人员测算，预计在未来10年内需投入2760亿美元。
2005年春，英国政府签署了全球最大一笔民用信息技术采购订单，这笔为期10年、价值64亿英镑的合同旨在促进医疗卫生信息化，投入重点在电子病历、网上预约及网上处方等方面。
2008年，随着云计算概念的提出，微软、IBM、惠普、英特尔等知名的IT公司纷纷投入到云计算平台的开发。利用云计算实现医疗产业信息化的研究也逐步展开，并已取得一定的成果。
2010年8月，IBM公司联合美国医疗保健巨头——安泰保险公司（Aetna）下属医疗IT部门ActiveHealthManagement，建立了一套基于云计算的全新协作医疗系统为医生和康复保健护理机构提供病人实时数据服务。协作医疗（CollaborativeCare），就是从多种途径收集并整理病人的健康数据信息后，创建一套详细且更新迅速的病人数据记录。该数据可以实时更新并为医疗机构和紧急医疗护理提供决定性的建议。在2010年11月，eHealthTrust在亚利桑那州开设了全球第一家大型健康档案银行（HRB：healthrecordbank），用户可以存储并控制他们的医疗信息。医疗机构等客户通过付费、建立账户后即可以访问患者的医疗数据并接收实验室和药物信息及其他电子记录。并提供可选的套餐，主要用于各类临床突发事件的报警。其中一个被成为安心的突发事件警报服务来自急诊科，一旦医生激活警报，系统将自动通知患者家属。另外两个服务是健康和疾病预防警报，该服务也提供各种检查预约，例如提醒患者何时去做结肠镜检查等。
由此可见，世界各国对电子病历建设的重视程度由此可见一斑。通过医疗信息化实现关键医疗信息的共享，已经成为医疗卫生业的发展趋势，同时也成为了医院信息化的核心。
1.2.2国内发展现状
国内医疗信息化的研究起步较晚，落后于国外发达国家，医疗信息化的研究上，从应用范围来看，发展大体经历了单项业务应用——部门级与方面级的应用——较完整的医院信息系统三个阶段：一是以经济管理为核心的经济管理信息系统（HMIS）；二是以临床管理为核心的临床医疗管理信息系统（CIS）；三是以区域卫生服务的区域医疗信息网络平台管理系统（GMIS）
随着国
家卫生信息化建设步伐加快，2002年卫生部印发《医院信息系统基本功能规范》，2003年卫生部发布《全国卫生信息化发展规划纲要（2003-2010年）》，2004年《中华人民共和国电子签名法》正式实施，2006年卫生部组织数十家单位制订出《中国医院信息基本数据集》，2009年xxxx新医改方案中，第十四条首次从政府角度指导了医药卫生行业信息系统建设的发展方向。
目前国内各大城市三级医院，包括部分经济条件较好、发达地区城市的二级医院正纷纷投入巨资，将医院信息系统从以收费管理、物资管理为中心的内部管理信息系统，向以病人为中心、以一卡通系统、条码技术、电子病历、医生工作站、护士工作站、PACS系统以及LIS系统为核心应用的临床信息共享开放系统快速推进。
近年，一些经济较发达的城市先后开展了基于区域的卫生信息化的研究或建设，也取得一定的进展。如北京、上海、厦门、深圳等地已先后建立起基于健康档案的区域卫生医疗信息化平台，在部分医疗机构之间实现了诊疗信息的共享以及为居民建立健康档案。
但由于客观原因，国内医疗信息化发展不健全，导致中小医院等医疗服务机构信息系统发展普遍不健全，没有明确、统一的规范，由于医疗单位在信息化方面的投入有限，往往会选择规模较小的软件公司的系统，而这些软件公司的信息系统存在诸多问题，在完成医院信息系统时只注重短期效益，这对当前以及日后的维护、发展都十分不利，不同程度上存在着扩展性差、高成本、维护管理复杂等问题，特别是2003年SARS重大疫情灾害爆发后，暴露出我国因为医疗信息化发展的不健全，导致国家对于突发公共卫生事件的应急机制不健全、公共卫生发展严重滞后的问题。
纵观国内各城市医疗信息系统，主要暴露以下缺陷：
统一规划不足：各医疗卫生机构信息化建设缺乏统一的规范和标准,管理水平参差不齐;
信息缺乏集成：各医疗机构信息化水平不同,各信息系统之间缺乏信息交换机制,在医疗卫生机构内部和医疗卫生机构之间,以及各业务条线之间形成了众多的信息孤岛,导致基层单位系统的使用非常困难；
模式创新不够：信息平台只是技术手段,必须依赖业务模式的创新和管理机制的完善才能发挥最大的效益；
运行维护困难：各医疗卫生机构信息化建设中人力和财力投入不够，一定程度减缓了信息化的发展步伐;行政辖区范围较大,医疗卫生服务点分散,信息化人力资源贫乏,导致整个系统的运行维护非常困难。
兼容性差，信息不对称：目前大多数区域医疗信息化系统，仅旨在为医院内部门系统或医院与医院之间的工作协同为主要任务，并未能充分考虑患者用户的使用给感知，使得医疗信息化发展进入瓶颈，忽略了病人与医院或医生之间的沟通交流。
1.3课题研究内容和目标
本文针对区域医疗卫生信息资源共享和业务协同的需求，利用原有中国移动的云平台服务模型及3G移动技术的基础上、融入创新的PaaS云计算平台管理模式，针对区域医疗卫生信息资源共享和业务协同的需求，研究和设计云计算环境下的医疗及患者医疗信息智能医疗云平台的解决方案。其核心是以云计算的模式对分散的、异构的医疗机构中的存储资源、计算资源进行有效地集成，实现互联互通，通过PaaS的创新模式以及移动3G通信技术向医疗机构和个人提供医疗信息服务。论文主要工作如下：
（1）研究和设计了基于云计算的体系结构。分析云计算的模式和技术框架，研究如何在云计算环境下，结合医疗信息服务的应用和技术需求，设计智能医疗云平台的逻辑组成及其结构关系，提出医疗信息云平台的体系结构。
（2）研究和设计了医疗信息云计算资源集成引擎。研究如何将异地异构的医疗信息系统中的卫生信息资源进行有机集成。提出负责数据通信的医疗信息服务总线的设计，以及引擎中的一系列集成服务组件构成。
（3）研究和设计了医疗信息云计算存储技术。医疗信息数据类型复杂，针对数据类型特点给出相应的存储方式；研究如何为分布资源提供存储管理并提供快速的检索，满足资源信息的调阅需求，对分布资源的存储、注册、检索、调阅等服务的实现给出解决方案；研究以数据仓库的方式，组织主题数据集，提供生成云智能医疗云平台各种数据分析的使用资源。
（4）研究和设计基于3G移动互联网技术的个人终端接入和交互技术。研究如何将病人个人移动终端并入医疗信息云平台体系中，使得病人可以随时随地提取个人医疗信息，实现病人与医疗单位、专家医生等远程就诊及及时跟踪机制。
第二章移动智能医疗云平台的需求分析
2.1用分析
要完整构建一个多方互动的移动智能医疗云平台，首先需要从平台中各个角色参与者的需求进行分析，从而建立系统结构基础。在移动智能医疗云平台的用户主要为下四类：居民个人（患者）；医疗服务机构（包括医院、妇幼保健院、社区卫生智能医疗云平台等）；公共卫生机构（包括卫生监督所、疾控中心）；系统管理员。各方功能需求如下：
个人居民（患者）：在医疗云平台中，最重要的一个角色即为患者，平台为个人提供健康档案管理，其中信息包括个人的基本资料，包括出生信息，户籍信息，联系信息，健康信息，家庭健康信息，疾病情况，过敏药物等。以及随着用户个人年龄的增长或疾病的发生等状态建立起各种专项档案，如儿童保健、妇女保健、老年人保健、慢性病等专项档案等，以供各个医疗部门在为病人服务过程中使用。患者用户可以查询并更新自己的相关健康档案信息。医疗云平台集成患者用户每次在医疗服务机构的详细诊疗信息，患者用户可以方便的检索查询医嘱信息、诊疗病历信息、检查检验结果信息、用药信息等，在到医疗机构就诊的时候，可授权主诊医生调阅其健康档案和诊疗信息，以便获得正确临床决策和避免重复的检查。与此同时，智能医疗云平台可自动地根据诊疗信息进行统计分析，统计分析用户的就医情况并作出疾病预警，对比分析检查检验结果，统计药物的使用情况等。服务中心还会为用户提供网上预约，卫生保健咨询，卫生保健科普知识，制定健康计划、疾病风险评估等。
医疗服务机构：医疗云平台使得医疗服务机构在提供医疗服务的过程中，医生可以查阅就诊患者的健康档案和诊疗信息。城市间医疗机构互认共享检查检验报告，无须进行重复的检查检验。在制定治疗方案的过程中，为医生提供处方的治疗安全警示、药物过敏警示、重复检验检查提示，并给出建议。并支持远程会诊，主治医师还可以通过平台请专家进行会诊，参与会诊专家可调阅患者的诊疗信息，并提出会诊意见，进行交流，以帮助主治医师作出治疗方案。
公共卫生机构：利用服务集成的医疗数据，实现相关部门与医疗机构信息的互联互通。平台可根据区域的个人健康档案信息自动产生相关的统计分析，统计分析区域的疾病问题顺位、主要健康问题、主要死因、高危人群、前20位就诊原因等内容，以帮助疾病控制中心实时监控突发流行病、传染病、慢性病的情况；针对区域的情况制定为居民制定健康教育计划。公共卫生监督机构还可通过医疗云平台随时查阅医疗卫生行业各种最新的统计数据，为监督部门提供其所需的数据资料，比如医疗服务质量、价格等。加强业务管理的效率。通过对信息资源的数据挖掘和分析，提供决策和政策的制定支持，合理优化医疗卫生资源布局。支持卫生监督管理机构对突发公共卫生事件监测和预警，提高应急处理工作效率。社会保险部门可掌握区域的健康数据，以辅助医保或农村合作医疗业务的开展和政策的改革完善。
系统管理员：对平台进行管理维护，系统管理员可以进行资源节点的管理，用户管理以及管理各类用户的操作权限；对系统的知识库、元数据等各类数据进行维护管理；进行数据备份与恢复；查看系统的运行日志、安全日志等。
2.2功能需求
2.2.1电子病历
智能医疗云平台为个人用户建立维护终身电子病历及健康档案，涵盖诊疗信息、周期性体检、妇女保健、儿童保健、老年人保健、计划免疫、计划生育等信息[1]，包括基本资料、健康史及生活习惯，实现对个人的整个生命周期健康档案的持续追踪管理，并实现个人的各个生命阶段周期——婴儿、儿童、妇女、青年、中年、老年的特性管理。
电子病历的系统架构是以人的健康为中心，以生命阶段、健康和疾病问题、卫生服务活动（或干预措施）作为三个纬度构建的一个逻辑架构，用于全面、有效、多视角地描述健康档案的组成结构以及复杂信息间的内在联系。通过一定的时序性、层次性和逻辑性，将人一生中面临的健康和疾病问题、针对性的卫生服务活动（或干预措施）以及所记录的相关信息有机地关联起来。
详细如下：
1．诊疗信息：提供用户在各个医疗机构产生的门诊诊疗信息、住院诊疗信息、检查检验结果、健康体检信息等。
2．儿童保健：建立儿童专项档案。包括出生医学证明信息、新生儿疾病筛查信息、儿童健康体检信息、儿童接种免疫登记、儿童随访记录、进行儿童营养评价等。
3．妇女保健：妇女专项档案。包括婚前保健服务信息、妇女病情况信息、计划生育技术服务信息、孕产期保健服务与高危管理信息、产前筛查与诊断信息、产检情况记录、产后随访记录等。
4．老人保健：60岁以上老人专项档案。实现针对老年人的定期体检和上门访视。老年人的人体功能评价，包括健康状况、慢性病情况、简易精神状况、生活功能等健康评估；提供老年人疾病预防和自我保健的方案。
5．疾病管理：建立高血压、糖尿病、冠心病、脑血管病、肿瘤、结核病、残疾人、重症精神疾病等专项档案管理。对患者展开健康指导，生成随访计划，根据随访计划对患者进行相应慢性病随访，建立相应的慢性病随访记录。
2.2.2服务管理
为患者用户提供周到细致的
原文链接：http://www.jxszl.com/lwqt/yzlw/356844.html
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