数字化医院解决方案v1.docx

1、数字化医院解决方案v1一、医疗行业信息化概述数字化医院是我国医疗进展的新趋势。“数字化医院”是指将先进的网络及数字技术应用于医院及相关医疗工作, 实现医院内部医疗和治理信息的数字化搜集、存储、传输及后处置，和各项业务流程数字化运作的医院信息体系。“数字化医院”是由数字化医疗设备、运算机网络平台和医院业务软件所组成的三位一体的综合信息系统。数字化医院工程表现了现代信息技术在医疗卫生领域的充分应用，有助于医院实现资源整合、流程优化，降低运行本钱，提高效劳质量、工作效率和治理水平。 随着信息技术的进展，更“广义”的数字化医院概念，不仅包括医院内部数字化技术的充分应用，还包括与之配套的社会卫生效劳体系

2、的数字化，如高质量的院际信息网络、社区卫生宽带网络、深切家庭的数字化设备及接口等，以实现资源共享和零距离健康效劳。 信息系统建设作为医疗行业信息化的核心内容，在近几年的进展中经历了不同的时期。目前，中国大部份的医院信息系统仍然是以经济核算为中心的治理信息系统（HIS），仅有10%左右的医院在治理信息系统的基础上开始成立用于临床医疗业务的临床信息系统(CIS)，而且系统建设要紧仍是集中在大中型医院。临床信息系统的要紧功能是支持医院医护人员的临床活动，搜集和处置病人的临床医疗信息，丰硕和积存临床医学知识，并提供临床咨询、辅助诊疗、辅助临床决策，提高医护人员的工作效率。广义上的临床信息系统包括医生工

3、作站系统、护理信息系统、查验信息系统(LIS)、放射信息系统(RIS)、医疗影像存储与传输系统(PACS)、和电子病历(EMR)系统等。二、医疗行业信息系统概述数字化医院的业务软件通常有以下几部份组成： HIS（Hospital Information System）医院信息系统 CIS（Clinic Information System）临床治理信息系统 LIS（Laboratory Information System）查验信息系统 RIS（Radiology Information System）放射科信息系统 PACS（Picture Archiving and Communicati

4、on Systems）医学图像档案治理和系统。 EMR (Electronic Medical Record) 电子病历系统医院治理信息系统（HIS）是以财务为中心的，偏重治理。“医院信息系统”是医院的治理中枢，它包括财务、人事、住院、药品、门诊、医技、病程、收费等多个子系统，同时承担着临床治理与行政治理的双重使命。临床治理信息系统（CIS）是偏重于病人信息的，那个加倍偏向于医疗相关的信息。人们常常把关于病人化验信息、放射的信息，和病人临床检查信息，划为临床信息系统。“医疗影像系统”（PACS）是医院的影像中心，它承担着从CT、X光机等各类成像检查设备中搜集影像资料、对这些资料加以处置和存储、

5、并为一线医师提供查询效劳的使命；“电子病历系统”（EMR）是医院的病历中心，它详细记录了患者的医治方案和医治进程，既为医院积存了宝贵的医治体会，又为处置医患纠纷提供了不可或缺的证明文件；“社会保险系统”那么连通了医院与社保部门的业务后台，它为医院接诊并效劳好广大社保患者提供了支持。三、医疗行业信息系统需求分析医疗行业信息系统中最重要的是信息，包括病人临床信息和医院治理信息等。医疗行业IT部门面临的最明显挑战是由信息数字化造成的信息量持续增加带来的，这些增加来源于： 每一个医疗进程涉及大量图像加上每一年要执行大量扫描，使得存储的医疗记录以超过 70% 的年增加率在增加； 更多类型的数据：财务、临

6、床、图像治理，结构化数据（如数据库）及非结构化数据（如数字影像、报告、视频、演示文稿等）； 更多用途的数据：HIS、EMR/EHR、PACS、知识治理和数据挖掘 更多设备产生的数据：药征、患者监视、仪器 更多治理法规：国家医疗记录保留要求医疗行业中不同业务应用系统的需求不尽相同。咱们以医院的两个最有代表性的应用为例，分析其来自医院业务的需求： HIS系统随着就医人数的增加，需要保证系统的性能知足业务进展的需要；需要知足7x24小时高靠得住运行的业务持续性要求；需要保证数据的平安性和可恢复性，幸免因数据丢失引发的医疗纠纷； PACS系统若是仍然采纳随影像设备配置的功能简单的医疗影像系统，如何实现

7、全院影像信息共享和查询？若是实施了全院PACS系统，那么带来数据量的快速增加，如何做到操纵本钱、同时提供数据的共享和快速查询？需要知足7x24小时高靠得住运行的业务持续性要求；需要保证数据的平安性和可恢复性，幸免因数据丢失引发的医疗纠纷；医疗行业其他应用系统还包括：LIS、医保、电子病历，银联前置机、合理用药、知识库、排队叫号、病人查询系统、OA、杀毒系统、文件效劳器、WEB、Email等。现在，随着医院不断有新的应用系统上线，数据呈级数增加，原有的系统迫切需要扩容升级。由于医院内的HIS、PACS 和电子病历等系统是在不同时期分批建成的，致使各系统的数据处于分散存储状态。不仅如此，每一个系统

8、所采取的存储方式与存储介质也各不相同，而且有些存储系统已经无法知足业务不断进展的需要。随着上述系统应用规模的不断扩大，在数据治理方面的问题日趋凸显出来，要紧表现为：容量不足，数据挪用不便；系统结构相对掉队，系统稳固性有待提高；最后，分散存储的模式，严峻阻碍了数据资产的治理效率。整体来讲，医疗行业信息化的关注点在于： 如何知足业务持续性要求高性能效劳不断顿数据不丢失 如何解决数据容量迅速增加带来的本钱、治理等问题 如何解决应用系统不断增加带来的本钱、治理等问题四、医疗行业信息系统推荐方案4.1.方案综述EMC 医疗行业解决方案利用一个智能信息基础架构支持您向数字化的过渡。EMC 解决方案可帮忙医

9、疗行业及时向获授权的医护人员和研究人员提供信息以加速更平安的患者医疗、诊断、疾病治理、循证式决策支持和医疗信息互换 (HIE)。改良您的医疗知识、临床工作流和生产效率，以加速医治。要紧优势患者平安 利用一个整合的基础架构来改良诊断、决策和医疗成效。业务持续性 最大限度地减少宕机，部署灾难恢复打算，爱惜重要的患者数据，同时知足治理法规要求。隐私和平安性 保护患者记录、医疗研究、临床实验、电子邮件和其他灵敏信息的保密性和平安性。集成式系统 将您重要的住院、门诊和急救系统与 EMC 和咱们的医疗保健渠道合作伙伴提供的解决方案集成起来。基于前文针对医疗行业信息系统的需求分析，能够总结医院核心应用的特点

10、如下： HIS系统数据类型：数据库(SQL, Oracle等）性能要求：同时访问人数多，并发性能要求高可用性要求：不能停机数据量：几十到几百GB PACS系统数据类型：数据库+文件性能要求：同时访问人数较少，但传输数据量大，带宽要求高可用性要求：不能停机数据量：专门大且增加专门快，从几TB到几十TB依照性能和可用性的分析，能够得出相应推荐的存储系统架构如下：应用性能容量数据保护连续性典型存储架构 FC SANIP SANCASHIS 数据库高低高高优选PACS 数据库中低高高优选PACS影像文件中高高高优选归档可选以下咱们别离论述面向医疗行业的信息基础架构：高可用存储架构备份与恢复解决方案增强

11、型业务持续性方案数据远程复制4.2.高可用存储架构方案针对医院应用系统的存储需求，建议采纳FC SAN+IP SAN的存储架构：将HIS系统、PACS系统等核心应用通过FC SAN进行连接，实现高性能、高可用的存储；同时将一些边缘应用如WEB、Email等通过IP SAN进行连接，实现低本钱、高效率的存储。整体架构从以下几方面综合设计，以知足业务持续性的要求：存储系统的高可用性：采纳全世界销量超过30万台、通过用户验证达到5个9可用的存储系统EMC Clariion CX4系列存储网络SAN的高可用性：采纳双光纤互换机组成冗余SAN网络，配合主机上的双HBA卡和多途径治理软件（EMC Powe

12、rPath），实现数据访问通道的高可用；应用系统高可用：通过双机集群软件(EMC AutoStart)，实现效劳器和应用系统的冗余，任何一台效劳器故障可不能造成业务系统中断；高可用SAN存储架构的拓扑结构如下图：本方案具有以下特点：Clariion %的高可用性CLARiiON 结构提供最高的可用性。所有组件都实现全面冗余并可热互换。全光纤通道技术许诺客户随时随地扩展其存储容量,能够在不关闭应用或现有存储能力的情形下，添加其它驱动器或驱动器架（DAE，磁盘阵列机箱）。CLARiiON系统拥有各类先进的数据爱惜功能全局热备用、全面冗余的组件、通向光纤通道磁盘驱动器的双重冗余途径、磁盘扇区嗅探校错

13、技术（Sniffer）、断电高速缓存数据写入硬盘、端-端数据奇偶校验和一致性操作环境所提供的其它独特功能，所有这一切都是CLARiiON颇负盛名的缘故所在。这种层次的数据爱惜应该是所有客户的要求，也是任何其它供给商所无法知足的。中端存储配置进展专门快，且变得日趋复杂，这是因为较大的系统具有更多的驱动器，而且磁盘驱动器的密度愈来愈大。UltraPoint 是新一代的 CLARiiON 技术，随着客户将系统向新级别的扩展，它可确保CLARiiON继续提供最高级别的靠得住性和可用性。UltraPoint 技术将新的点对点光纤通道 DAE 设计与 FLARE 操作环境中新的故障检测和隔离功能结合在一路

14、。UltraPoint 将后端故障探测和隔离的精准度具体到了单个驱动器的级别。这一技术将使 CLARiiON CX 系列能够：在单个磁盘驱动器级别执行故障检测和隔离操作，因此能够采取纠错方法。 在驱动器进入联机状态之前查验驱动器 在加电时，在改换驱动器时，和在增加容量时。高性能与可扩展：一体式分层存储利用 EMC Clariion CX4存储系统，医疗行业客户能够整合大量不同类型和业务价值级别的数据，通过选择知足特定需要的驱动器选项，实此刻一个系统中提供多种性能/本钱级别的灵活性。存储层次驱动器类型适用环境第0层73GB、400GB闪存驱动器HIS系统数据库索引，临时表空间等第1层146GB、

15、300GB、450GB 15kRPM光纤磁盘大型医院HIS/PACS系统数据库数据文件第2层400GB 10kRPM光纤磁盘中型医院HIS/PACS系统数据库数据文件PACS系统影像文件（经常访问的）第3层1TB 7200RPM SATA磁盘PACS系统影像文件（不经常访问的）第4层1TB 5400RPM SATA磁盘PACS系统影像文件（长期保存，归档）动态多途径治理软件EMC PowerPath 与CLARiiON网络存储相配合的PowerPath软件，提供了持续的数据可用性，并针对主机环境实现性能优化。PowerPath是一种常驻效劳器的、性能和信息可用性增强途径管明白得决方案。Powe

16、rPath面向开放式效劳器平台集成了自动故障切换、动态负载均衡和信息存取优化能力。PowerPath采纳后台工作方式，确保各类应用维持持续可用。PowerPath的自动故障切换和动态恢复特性许诺在效劳器和存储间数据途径发生故障时，将数据存取分散至备用数据途径中。这样应用程序就绝对可不能因为适配器、电缆或通道操纵器的单点故障而显现中断。PowerPath运用自动负载均衡特性，对多条I/O流进行智能化治理，并通过在多条途径之间自动调整工作负荷的方式实现性能优化。这种特性确保可不能显现某条途径负载过重，而其它途径带宽又没有取得充分利用的情形，幸免I/O瓶颈的显现。PowerPath确保医院业务应用随

17、时处于运行状态，给予它们以最高可用性和最高性能，确保它们取得业界领先性能存储系统EMC Clariion的所有优势。可选：数据即时爱惜功能(SnapView)在有效治理信息增加的同时尽可能为用户减少数据丢失和系统中断，尤其是一些关键应用，如HIS、电子病历、PACS系统的数据库等，这关于确保医疗行业不中断为患者效劳具有相当重要的意义。EMC SnapView 可将备份和还原窗口的时刻减少到几秒钟。有了 SnapView，您还能够按您希望的频率创建拷贝 因此，若是碰到数据出了问题，您能够当即还原到一个小时以前的数据，而不是一晚上之前。另外，您没必要等待还原完成，因为 SnapView 具有完整镜

18、像 BCV 和快照的“即时还原”功能。SnapView 运行在 CLARiiON CX存储系统上，而不是在主机上运行，因此它是在一个高可用、高性能的环境中运行，使您的重要数据能够取得最大限度的爱惜。SnapView 既能够创建基于指针的快照，也能够创建完全镜像业务持续性卷 (BCV)。SnapView 功能包括：加速备份：在数秒内创建生产数据的快照/BCV加速还原：“即时还原”提供了数据到生产卷的即时还原功能，可实现应用程序的快速从头启动便于实施：基于向导的安装适用于所有要紧的操作系统和应用程序易于利用：通过 Navisphere Manager 进行治理，通过 Navisphere CLI（

19、命令行界面）的脚本实现自动化本方案推荐的产品包括：EMC CLARiiON CX4系列存储系统EMC Connectrix光纤互换机EMC PowerPath 软件EMC AutoStart 软件EMC SnapView 软件4.3.备份与恢复解决方案医疗信息系统记录的数据是患者的相关信息，贯穿整个诊疗进程的各类数据是医院的重要资产；保证数据的平安性和可恢复性，能够进一步增强业务持续性，能够幸免因数据丢失而引发的医疗纠纷。 引发数据丢失的缘故很多，备份系统解决的问题要紧在：硬件故障造成的数据丢失应用程序/数据库损坏造成的数据丢失人为错误造成的数据丢失黑客解决/病毒感染造成的数据丢失软硬件系统升

20、级与保护前的数据备份为幸免以上问题造成的数据丢失，建议对医院的核心应用系统，如HIS系统数据库、PACS系统、电子病历系统数据库等，进行按期的数据备份，并按期进行数据恢复验证测试，确保备份数据的可恢复性。传统的的数据爱惜方式是采纳磁带库作为备份介质。可是许多客户的磁带环境在性能和可用性方面无法知足所需的效劳水平协议 (SLA)。缘故是备份窗口正在缩小，而且数据量继续膨胀，恢复时刻目标和恢复点目标变得日趋紧迫，。 磁带在性能方面面临的一些挑战包括： 当进行恢复数据，磁带必需启动和停止时，总吞吐量会急剧下降；同时处置多个请求的效率很低。磁带在可用性方面面临的一些挑战包括：磁带库不是利用冗余组件构建

21、的，它们有单点故障；磁带库所产生的问题愈来愈多，不时要挟着数据的平安，其中包括： 磁带库机械故障，磁带失效、卷带等潜在的隐患会致使备份丢失。磁带介质不具有任何像 RAID 如此的数据爱惜方案；基于以上的数据爱惜的需求，建议采纳EMC Networker集中备份治理软件，实现关键应用系统的在线备份；采纳基于磁盘介质的备份设备，如利旧原有的磁盘阵列、新增一台SATA磁盘阵列或虚拟磁带库等，能够实现数据的快速恢复，并保证数据可恢复（相关于磁带备份设备）。若是用户已经在利用基于物理磁带库的备份，可是碰到了前面所述的磁带可用性和恢复性能的问题，那么能够在现有的备份系统中加入虚拟磁带库，将最新的数据备份到

22、虚拟带库中，将需要长期保留的历史备份迁移到物理带库上。如此不但能够提高备份系统的恢复速度，知足数据恢复的效劳水平要求(SLA)；还能够充分利用原有磁带设备，知足降低整体拥有本钱的要求。备份方案的拓扑结构如以下图所示：依照上述结构部署备份方案以后，备份系统将具有如下突出特点：针对关键业务系统，实现自动化、集中化备份作业治理；若是显现前面提到的任何缘故引发的数据丢失，能够恢复到前一个备份时刻点（通常不超过一天）；备份到磁盘（B2D）采纳的备份设备（磁盘阵列或虚拟磁带库）提供RAID爱惜，确保数据可恢复，知足快速恢复的效劳水平要求(SLA)；EMC 磁盘备份解决方案使您能够快速而靠得住地备份，以知足

23、现今关键的恢复时刻要求。利用磁盘备份解决方案，您能够从整体上改良对HIS、EHR、PACS等关键应用数据的爱惜。要紧优势：加速了备份和恢复 知足时刻安排更紧的备份窗口的要求，并能够在需要的时刻内（而不是几天）恢复关键应用程序。减少了备份窗口 最大限度地减少备份窗口以减少对应用程序和系统可用性的阻碍。减少了业务风险 利用内置的硬件冗余和 RAID 爱惜，快速而准确地恢复数据。提高了 IT 效率 节省大量用于备份/恢复治理工作的员工时刻，大大提高用户生产效率。本方案推荐的产品包括：EMC Networker 备份治理软件EMC DL3D 1500 虚拟磁带库4.4.增强型业务持续性数据远程复制方案

24、为了进一步知足客户提出的业务持续性需求，例如：因为单台存储系统的问题造成数据不可访问，从而阻碍业务运行的问题；或由于某种意外缘故造成数据中心核心系统（如HIS）中断运行，能够采纳进一步的数据和系统爱惜手腕，实现核心业务系统的持续运行，从而保证医院能正常为患者效劳。“数据远程复制”是容灾方案的技术核心，只有生产系统的相关数据按预定的要求复制到灾备中心，才能够在此之上构建完整的灾难恢复技术平台。增强型的业务持续性方案有两种实现方式：1、基于主机的数据远程爱惜：适合仅需要爱惜一至两个关键业务系统(如HIS)，且系统运行在Windows操作系统上；2、基于存储的数据远程爱惜：适合需要爱惜多个关键业务系

25、统(如HIS、PACS等)，且数据量专门大或应用性能要求很高； 基于主机的数据远程爱惜采纳基于主机系统的数据远程爱惜是利用主、备中心间的IP网络成立数据传输通道，通过主机数据治理软件Replistor实现数据的远程复制，当主数据中心的数据受到破坏时，能够随时从备份中心恢复应用或数据，从而给医院提供了增强的业务持续能力。为了实现生产数据的复制，在生产中心和灾备中心的效劳器上配置EMC RepliStor数据复制软件，实现生产中心和备份中心的数据复制，确保生产中心与备份中心存储间的数据完全一致。通过实时监控受爱惜的数据文件和目录，RepliStor能够记录下所有的数据更新操作，而且瞬时传输到目标效

26、劳器进行同步更新操作。当受爱惜的数据中心发生硬件系统故障或生产数据丢失等灾难性事件时，RepliStor能够帮忙客户以最快的速度从网络上将所有受爱惜的数据复制回源效劳器中。为了能有效利用网络传输带宽，RepliStor的数据远程同步采纳了数据紧缩技术。采纳基于主机的数据复制技术有以下特点：本方案不依托于底层存储平台，后备数据中心能够采纳与主中心不同的存储平台，或备用系统仅有效劳器（采纳内置磁盘）；支持Windows平台；基于IP网络,没有距离限制；后备数据中心能够依照备份系统对靠得住性、性能、本钱的综合考虑，选择部署一台较低端存储或采纳效劳器内置磁盘存储复制过来的数据。本方案推荐的产品包括：E

27、MC Replistor 数据复制软件 基于存储的数据远程爱惜同步数据复制容灾方案的具体技术实现如下：成立一个备用机房（能够在同一个院区的另一栋楼，或分院区），在主数据中心和灾备机房别离部署基于EMC Clariion CX4存储系统的SAN网络，两数据中心间采纳光纤连接；EMC CX4的光纤端口不但可提供主机连接，同时可作为容灾端口利用，即通过FC端话柄现远程复制；通过基于存储的数据远程复制软件MirrorView同步方式，将核心应用系统的数据从主中心复制一份到备用机房， 10KM之内能够保证没有任何数据丢失（RPO=0）；能够利用灾备中心的数据恢复主数据中心的业务系统，从而能够让医院的业务

28、运营快速答复到灾难发生前的正常运营状态；若是备用机房还部署了备用的应用效劳器，那么在主机房发生故障的情形下，能够在很短的时刻内将应用接管，从而为业务在意外情形下的持续正常运作提供良好的支撑。本方案的拓扑结构如以下图所示：采纳EMC MirrorView同步模式数据复制技术有以下特点：主数据中心显现任何故障造成应用系统停机，能够较短时刻内在备用机房重起应用，从而保证业务持续；无数据丢失(RPO=0)-两个阵列的数据完全维持一致，没有任何数据不同；不需要效劳器资源-独立于效劳器操作系统、应用程序和文件系统；最好的系统可扩展能力-对应用、操作系统、数据库透明，使扩展很方便，包括容量的扩展、应用的扩展；操作简单-采纳基于 Web 的 Navisphere 治理软件进行设置和治理。本方案推荐的产品包括：EMC CLARiiON CX4系列存储系统EMC Connectrix光纤互换机EMC MirrorView 数据复制软件