【正文】 器到一個物理服務(wù)器大幅降低軟硬件成本；4) 通過在一個高度可用的管理域中運(yùn)行物理服務(wù)器和大量虛擬機(jī)，在不增加復(fù)雜性的前提下，實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展性；5) 每個服務(wù)器的平均利用率從 5％15%提高到 60%80%；6) 降低運(yùn)營成本，包括數(shù)據(jù)中心空間、機(jī)柜、網(wǎng)線，耗電量，冷氣空調(diào)和人力成本。在廣域網(wǎng)帶寬方面，市級交換平臺的數(shù)據(jù)都是通過市政務(wù)外網(wǎng)從各個分中心實(shí)時取得，按照第一年獲得 數(shù)據(jù)計(jì)算，80%的數(shù)據(jù)傳輸在每天的 小時內(nèi)完成，每秒傳輸數(shù)據(jù)為 *1000*1000/365/*=，傳輸需要帶寬為 28Mb，考慮數(shù)據(jù)傳輸中對帶寬的額外消耗，平均帶寬必須大于 30Mb；按照經(jīng)驗(yàn)，網(wǎng)絡(luò)的繁忙時間帶寬消耗約為平均帶寬消耗的 3 倍，取一定冗余后，市級交換平臺的帶寬需要 100Mb，考慮到數(shù)據(jù)加密傳輸時的消耗，以及為了保證系統(tǒng)的可用性市級中心采用 2 根 150Mb 的政務(wù)外網(wǎng)光纖作為系統(tǒng)的接入。系統(tǒng)的最大并發(fā)為：1245 次門診、17 次住院、160 人注冊和 87 件公共衛(wèi)生事件 TPCC 計(jì)算為了保證系統(tǒng)的最大可用性和穩(wěn)定性，市級交換平臺系統(tǒng)采用不同的服務(wù)器承擔(dān)不同的任務(wù)，包括以下幾類服務(wù)器：（1)市級交換平臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器市級交換平臺數(shù)據(jù)庫面對的交易包括：注冊，索引，健康檔案更新查詢?nèi)悾好總€索引按照 2 個 OLTP 操作計(jì)算；每個健康檔案更新查詢 2 個 OLTP 操作計(jì)算；每個注冊按照 4 個 OLTP 操作計(jì)算；每個公衛(wèi)事件按照 2 個 OLTP 操作計(jì)算；數(shù)據(jù)庫服務(wù)器 TPCC 計(jì)算約為 : 1245*(10+1)*2+17*(20+5)*2+160*4+83* (3+2)*2=3 萬，考慮系統(tǒng)的高可用性，系統(tǒng)采用雙機(jī) CLUSTER 架構(gòu)，保留 30%性能冗余后，每臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器 TPCC 大于 5 萬；TPCC 系數(shù)選擇 20。組建健康檔案按照 10 OLTP 計(jì)算，每次調(diào)閱健康檔案，需要增量組建；調(diào)閱健康檔案按照 2 OLTP 計(jì)算；健康檔案數(shù)據(jù)倉庫服務(wù)器 TPCC 計(jì)算：（1245+17*5+83*2）*10+（1245+17*5+83*2）*2= 萬，系統(tǒng)采用雙機(jī) CLUSTER 架構(gòu)，保留 30%性能冗余后，每臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器 TPCC 大于 5 萬， TPCC 系數(shù)選擇 20 。區(qū)縣數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)庫服務(wù)器約需 1025%性能計(jì)算，按最高值計(jì)算即 TPCC 大于 30 萬。(四) 數(shù)據(jù)存儲和災(zāi)備需求數(shù)據(jù)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)最核心的內(nèi)容，也是最寶貴的財(cái)富。本系統(tǒng)要設(shè)計(jì)一個完善的備份方案，并滿足實(shí)時性、高性能、易管理原則。5. 區(qū)域醫(yī)療云數(shù)據(jù)部署模式區(qū)域衛(wèi)生信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可分為三大類：公共衛(wèi)生數(shù)據(jù)、衛(wèi)生事務(wù)數(shù)據(jù)、醫(yī)療服務(wù)數(shù)據(jù)。通過數(shù)據(jù)交換模型分析能夠反映出各醫(yī)療衛(wèi)生業(yè)務(wù)之間的主要數(shù)據(jù)關(guān)系。下面逐個說明五大部分的數(shù)據(jù)構(gòu)成和來源? 個人健康記錄 EHR個人健康記錄的數(shù)據(jù)范圍覆蓋與個人相關(guān)的所有衛(wèi)生信息，包括個人的基本健康檔案，慢性病、傳染病、精神疾病、殘疾等專項(xiàng)健康檔案，婦女保健，兒童保健，計(jì)劃免疫，以及在社區(qū)和醫(yī)院就診產(chǎn)生的診療記錄，包括診斷、處方、檢查檢驗(yàn)信息。相關(guān)已經(jīng)存基于大數(shù)據(jù)的區(qū)域醫(yī)療云解決方案32在的系統(tǒng)包括衛(wèi)生部衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，醫(yī)療機(jī)構(gòu)注冊管理系統(tǒng)，執(zhí)業(yè)醫(yī)生、護(hù)士系統(tǒng)，外部采購醫(yī)學(xué)情報(bào)、數(shù)字圖書館（包括自編輯內(nèi)容） 、電子地圖等。主題數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容按照主題數(shù)據(jù)集的要求從各個系統(tǒng)的表單型數(shù)據(jù)中清洗后獲得。? 區(qū)域醫(yī)療云公共數(shù)據(jù)健 康 檔 案健 康 檔 案慢 病 專 項(xiàng) 檔 案慢 病 專 項(xiàng) 檔 案婦 幼 專 項(xiàng) 檔 案婦 幼 專 項(xiàng) 檔 案計(jì) 劃 免 疫 信 息計(jì) 劃 免 疫 信 息健 康 證健 康 證 出 生 證出 生 證 門 診 住 院 、 病 案 信 息門 診 住 院 、 病 案 信 息傳 染 病 信 息傳 染 病 信 息醫(yī) 師 、 護(hù) 士 執(zhí) 業(yè) 信 息醫(yī) 師 、 護(hù) 士 執(zhí) 業(yè) 信 息死 亡 登 記死 亡 登 記 醫(yī) 療 機(jī) 構(gòu) 信 息醫(yī) 療 機(jī) 構(gòu) 信 息機(jī) 構(gòu) 設(shè) 備機(jī) 構(gòu) 設(shè) 備 運(yùn) 營 財(cái) 務(wù) 情 況運(yùn) 營 財(cái) 務(wù) 情 況企 業(yè) 衛(wèi) 生 許 可 證企 業(yè) 衛(wèi) 生 許 可 證 床 位 信 息床 位 信 息醫(yī) 院 工 作 量 信 息醫(yī) 院 工 作 量 信 息市 、 區(qū) 疾 控 中 心市 、 區(qū) 疾 控 中 心綜 合 性 、 專 科 醫(yī) 院綜 合 性 、 專 科 醫(yī) 院婦 幼 保 健 機(jī) 構(gòu)婦 幼 保 健 機(jī) 構(gòu) 社 區(qū) 衛(wèi) 生 服 務(wù) 機(jī) 構(gòu)社 區(qū) 衛(wèi) 生 服 務(wù) 機(jī) 構(gòu)市 、 區(qū) 衛(wèi) 生 局市 、 區(qū) 衛(wèi) 生 局 市 、 區(qū) 衛(wèi) 生 監(jiān) 督 所市 、 區(qū) 衛(wèi) 生 監(jiān) 督 所使 用 數(shù) 據(jù)創(chuàng) 建 數(shù) 據(jù)健 康 檔 案健 康 檔 案慢 病 專 項(xiàng) 檔 案慢 病 專 項(xiàng) 檔 案婦 幼 專 項(xiàng) 檔 案婦 幼 專 項(xiàng) 檔 案計(jì) 劃 免 疫 信 息計(jì) 劃 免 疫 信 息健 康 證健 康 證 出 生 證出 生 證 門 診 住 院 、 病 案 信 息門 診 住 院 、 病 案 信 息傳 染 病 信 息傳 染 病 信 息醫(yī) 師 、 護(hù) 士 。為了方便中心管理和數(shù)據(jù)交換共享，直接利用數(shù)據(jù)中心作為它的存儲層，通過中心應(yīng)用服務(wù)器部署它的中間應(yīng)用層提供給用戶使用。由于數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)存在著時效性，因此針對有時效性的數(shù)據(jù)進(jìn)行版本控制，不同的版本有各自的生命周期，不同生命周期中的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)對應(yīng)不同版本的數(shù)據(jù)。? 衛(wèi)生資源庫這部分?jǐn)?shù)據(jù)主要通過原衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)途徑獲得，包括區(qū)域的人口構(gòu)成、面積等本底數(shù)據(jù)，區(qū)域內(nèi)醫(yī)療機(jī)構(gòu)的信息，在冊醫(yī)生、護(hù)士、醫(yī)療技術(shù)人員相關(guān)信息，各種醫(yī)療設(shè)備、醫(yī)療設(shè)施，醫(yī)學(xué)情報(bào)、數(shù)字圖書館等知識資源，以及配合電子地圖系統(tǒng)的區(qū)域地理信息等。將需要共享的數(shù)據(jù)部署在數(shù)據(jù)中心，以供各業(yè)務(wù)單位使用，需要交換的數(shù)據(jù)部署在業(yè)務(wù)發(fā)生地，數(shù)據(jù)中心只是記錄數(shù)據(jù)索引，其他一方單位需要時則可申請使用，僅無交換需求又無共享的數(shù)據(jù)屬于各業(yè)務(wù)單位私有數(shù)據(jù)，則部署在各業(yè)務(wù)單位內(nèi)。醫(yī)療衛(wèi)生業(yè)務(wù)是在多個業(yè)務(wù)部門的互相配合之下協(xié)同完成的。針對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)（公共衛(wèi)生和醫(yī)療診治）近線存儲外，備份一年以上的數(shù)據(jù)，備份策略基本按照誰存儲，誰備份的方法實(shí)施。本項(xiàng)目既要通過磁盤存儲設(shè)備中的 RAID 技術(shù)來提供對數(shù)據(jù)的保護(hù)措施，在此基礎(chǔ)上還需要建立一套數(shù)據(jù)備份機(jī)制，以進(jìn)一步保證數(shù)據(jù)的安全可靠性。2．?dāng)?shù)據(jù)交換服務(wù)器及 ETL 服務(wù)器依據(jù)經(jīng)驗(yàn)，每臺 2CPU 的 PC 服務(wù)器可以承擔(dān)和 1 個分中心的數(shù)據(jù)交換任務(wù)，全市共7 個數(shù)據(jù)分中心，共用 7 臺服務(wù)器可以完成市級交換平臺的數(shù)據(jù)交換業(yè)務(wù)。（3)其他數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)庫服務(wù)器由于采用分布式運(yùn)算方式，本系統(tǒng)生成健康檔案的工作主要由分中心完成，分中心數(shù)據(jù)庫服務(wù)器除了承擔(dān)自身數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)外，還負(fù)責(zé)匯總管理范圍內(nèi)的健康檔案的工作，分中心的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的負(fù)載根據(jù)自身業(yè)務(wù)量的大小接近中心數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的 10%—50%負(fù)載。取整后每臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器 TPCC 大于 100 萬。主機(jī)環(huán)境設(shè)計(jì)時，要對相關(guān)部門的現(xiàn)有環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)調(diào)研，在滿足本項(xiàng)目建設(shè)要求的基礎(chǔ)上，盡量復(fù)用原有設(shè)備，避免重復(fù)建設(shè)，減少重復(fù)投資。11) 舊硬件和操作系統(tǒng)的投資保護(hù)當(dāng)前的能源日趨緊張，能源的價格也飛揚(yáng)直上；如何最大限度的利用能源、降低功耗，以最有效率方式實(shí)現(xiàn)高性能、高穩(wěn)定性的服務(wù)也是新一代的數(shù)據(jù)中心必須考慮的問題。(二) 醫(yī)療云網(wǎng)絡(luò)需求基于大數(shù)據(jù)的區(qū)域醫(yī)療云解決方案27區(qū)衛(wèi)生局新一代數(shù)據(jù)中心應(yīng)被視為一個跨越所有單一技術(shù)領(lǐng)域的一體化的、集成的設(shè)計(jì)。ii. 平均每次門診產(chǎn)生 1 次調(diào)閱交易，每次住院產(chǎn)生 5 次調(diào)閱交易，每次公共衛(wèi)生事件產(chǎn)生 2 次調(diào)閱交易。(9) 疾病模式的分析通過分析疾病的模式和趨勢，可以幫助醫(yī)療產(chǎn)品企業(yè)制定戰(zhàn)略性的研發(fā)投資決策，幫助其優(yōu)化研發(fā)重點(diǎn)，優(yōu)化配備資源。這一應(yīng)用考察遺傳變異、對特定疾病的易感性和對特殊藥物的反應(yīng)的關(guān)系，然后在藥物研發(fā)和用藥過程中考慮個人的遺傳變異因素。在對臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)和病人記錄進(jìn)行分析后，可以對藥物進(jìn)行重新定位，或者實(shí)現(xiàn)針對其他適應(yīng)癥的營銷。(7) 為臨床提供數(shù)據(jù)分析使用統(tǒng)計(jì)工具和算法，可以提高臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)水平，并在臨床試驗(yàn)階段更容易地招募到患者。通過預(yù)測建?？梢越档歪t(yī)藥產(chǎn)品公司的研發(fā)成本，在通過數(shù)據(jù)建模和分析預(yù)測藥物臨床結(jié)果后，可以暫緩研究次優(yōu)的藥物，或者停止在次優(yōu)藥物上的昂貴的臨床試驗(yàn)。拿美國為例，這將創(chuàng)造每年超過 1000 億美元的價值。他們可以獲得更高的市場準(zhǔn)入可能性，也可以通過創(chuàng)新的定價方案，更有針對性療效藥品的推出，獲得更高的收入。這對醫(yī)療支付方的好處顯而易見，有利于控制醫(yī)療保健成本支出。舉例說，應(yīng)用高級分析可以幫助識別哪些病人有患糖尿病的高風(fēng)險，使他們盡早接受預(yù)防性保健方案。遠(yuǎn)程病人監(jiān)護(hù)系統(tǒng)包括家用心臟監(jiān)測設(shè)備、血糖儀，甚至還包括芯片藥片，芯片藥片被患者攝入后，實(shí)時傳送數(shù)據(jù)到電子病歷數(shù)據(jù)庫。美國醫(yī)療保險和醫(yī)療補(bǔ)助服務(wù)中心正在測試儀表盤，將其作為建設(shè)主動、透明、開放、協(xié)作型政府的一部分。 根據(jù)醫(yī)療服務(wù)提供方設(shè)置的操作和績效數(shù)據(jù)集，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)分析并創(chuàng)建可視化的流程圖和儀表盤，促進(jìn)信息透明。大數(shù)據(jù)分析技術(shù)將使臨床決策支持系統(tǒng)更智能，這得益于對非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的分析能力的日益加強(qiáng)。要想滿足這些需求，醫(yī)院必須選擇合理的云計(jì)算架構(gòu)，必須符合醫(yī)療大數(shù)據(jù)的管理特性，具有前瞻性。醫(yī)療數(shù)據(jù)激增，造成醫(yī)療單位普遍存在著較大的低水平低效率甚至是重復(fù)建設(shè)。以前，調(diào)取影像的速度是每秒兩三幅?，F(xiàn)在，臨床信息系統(tǒng)越來越多、越來越細(xì)，可能有幾十個系統(tǒng)，服務(wù)器數(shù)量非常大。因?yàn)橄到y(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，首先考驗(yàn)的就是數(shù)據(jù)的存儲、災(zāi)備和恢復(fù)能力。這樣，醫(yī)療數(shù)據(jù)分析的過程中就不可避免的需要對大量XML 文檔進(jìn)行解析、對各種關(guān)系進(jìn)行推理。雖然機(jī)器能夠讀懂這個網(wǎng)絡(luò)，并能夠在上面進(jìn)行邏輯推理，從而發(fā)現(xiàn)知識，但是其計(jì)算代價也是相當(dāng)高的。由于醫(yī)學(xué)是一門非常嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)，其在全球的標(biāo)準(zhǔn)化水平很高，對疾病名稱、藥物成分、臨床特征、儀器設(shè)備等都有嚴(yán)格的定義以及關(guān)聯(lián)描述。大家可能聽說過語義網(wǎng)（Semantic Web） ，它是為讓數(shù)據(jù)能跨應(yīng)用進(jìn)行共享和重用所設(shè)計(jì)的框架體系。總之，醫(yī)療數(shù)據(jù)的多維度多粒度為各種信息服務(wù)的多角度多層次分析提供了可能，但同時也為大數(shù)據(jù)分析帶來了挑戰(zhàn)。比如：一個簡單的實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)檢測值，必須同時記錄這個值對應(yīng)的編碼系統(tǒng)和編碼、單位、檢測時間、檢驗(yàn)項(xiàng)目、標(biāo)本編碼，以及相關(guān)聯(lián)的患者主索引號、就診機(jī)構(gòu)、申請科室、申請醫(yī)師標(biāo)識號、報(bào)告醫(yī)師標(biāo)識號、審核醫(yī)師標(biāo)識號、正常值參考等等。所以，區(qū)域醫(yī)療數(shù)據(jù)中心并不是簡單的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)倉庫概念。并且，由于醫(yī)療數(shù)據(jù)的一些特有的性質(zhì)，給健康云上的大數(shù)據(jù)分析帶來了特殊的基于大數(shù)據(jù)的區(qū)域醫(yī)療云解決方案21挑戰(zhàn)： 醫(yī)療數(shù)據(jù)是持續(xù)、大量增長的大數(shù)據(jù)。由此可見市級交換平臺年數(shù)據(jù)總量要求 50TB 以上，這當(dāng)中還不包括今后從醫(yī)院等機(jī)構(gòu)收集的大帶寬業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，如區(qū)域影像，電子病歷等，因此可以預(yù)測今后每年的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)還會爆發(fā)式的增加，甚至是指數(shù)式的增長。 ? 每次門診診療所產(chǎn)生的文檔平均為 5 份，每份文檔平均為 5K，每次住院診療所產(chǎn)生的文檔平均為 10 份，每份文檔平均為 10K，診療數(shù)據(jù)要求在線保存 1個月? 市診療信息交換數(shù)據(jù)量估算為 （420220 人次 5 份）5K+（6000 人次10 份）10K 30 天 ，約為：400GB? 影像數(shù)據(jù)交換數(shù)據(jù)量估算為 1T，在線保存時間為 30 天為了保證數(shù)據(jù)安全，市級中心采用 RAID5 方式存儲，并通過數(shù)據(jù)快照方式生成多份數(shù)據(jù)，在線保護(hù)數(shù)據(jù)并為數(shù)據(jù)倉庫，統(tǒng)計(jì)等系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)，同時考慮冗余 30%的存儲，需要的存儲空間為 80TB 以上。各區(qū)縣平均年索引數(shù)據(jù)約為 205GB。為了保證健康檔案的調(diào)用效率，健康檔案和索引記錄分開保存，需要存儲量為 362KB*2400 萬*3=。市級中心注冊數(shù)據(jù)量估算為: 24000000 人 5K , 約為：120GBb) 健康檔案索引目錄數(shù)據(jù)量估算基礎(chǔ):每年的門診人次約為 億，住院人次約 209 萬，每次診療產(chǎn)生 10 個索引數(shù)據(jù)；每次住院按 7 天計(jì)算，每天產(chǎn)生 20 個索引數(shù)據(jù)，共 140 個索引數(shù)據(jù)/人次；每年的公共衛(wèi)生業(yè)務(wù)量1000 萬，每次產(chǎn)生 3 個索引數(shù)據(jù)；每個索引數(shù)據(jù)按照 3KB 計(jì)算（含時間、地點(diǎn)、服務(wù)內(nèi)容等信息） 。疾病預(yù)防：預(yù)防接種信息、傳染病報(bào)告信息、結(jié)核病防治信息、寄生蟲病信息、職業(yè)病信息、傷害中毒信息、死亡醫(yī)學(xué)證明信息等。據(jù)了解，2022 年底，衛(wèi)生部完成了“十二五”衛(wèi)生信息化建設(shè)工程規(guī)劃編制工作，初步確定了我國衛(wèi)生信息化建設(shè)路線圖，簡稱“3521 工程” ，即建設(shè)國家級、省級和地市級三級衛(wèi)生信息平臺，加強(qiáng)公共衛(wèi)生、醫(yī)療基于大數(shù)據(jù)的區(qū)域醫(yī)療云解決方案17服務(wù)、新農(nóng)合、基本藥物制度、綜合管理 5 項(xiàng)業(yè)務(wù)應(yīng)用，建設(shè)健康檔案和電子病歷 2個基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫和 1 個專用網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。 Variety：醫(yī)療數(shù)據(jù)通常會包含各種結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)表、非（半）結(jié)構(gòu)化文本文檔（XML 和敘述文本） 、醫(yī)療影像等多種多樣的數(shù)據(jù)存儲形式。按照醫(yī)療行業(yè)的相關(guān)規(guī)定，一個患者的數(shù)據(jù)通常需要保留 50 年以上?；乜磭鴥?nèi)，醫(yī)療行業(yè)的大數(shù)據(jù)市場才剛剛興起，特別是在目前全國新醫(yī)改項(xiàng)目中的區(qū)域醫(yī)療項(xiàng)目中，存在著大數(shù)據(jù)的應(yīng)用契機(jī)。比如美國的一個兒科醫(yī)院通過使用臨床決策支持系統(tǒng)，兩個月內(nèi)減少了 40%的藥品不良反應(yīng)。關(guān)鍵是怎么能夠提取出與診療和病人有關(guān)的數(shù)據(jù)，從而幫助醫(yī)生臨床診斷，比如在臨床診斷上，這首先體現(xiàn)在對病人的數(shù)據(jù)分析：精準(zhǔn)地分析病人的體征、治療費(fèi)用和療效數(shù)據(jù)，可避免過度治療、避免副作用較為明顯的治療。按照世界經(jīng)濟(jì)論壇的說法，大數(shù)據(jù)是新財(cái)富，價值堪比石油。第二章 建設(shè)基于大數(shù)據(jù)的區(qū)域