驾驭“多云”：医院信息部门在路上（附视频）

来源：HIT专家网      作者：姜浩 龚晨

当前阶段，面对医院的集团化管理、一院多区协同管理、互联网医疗等业务需求，在不同云服务供应商提供的私有云、公有云、混合云解决方案的多云环境下，利用容器平台加快医院信息化现代化改造，打造云化HIS和运维服务，将有利于改善用户体验、提升医疗业务效能、降低医院运营成本、优化IT运维。

“多云”，既为医疗机构的未来发展提供了广阔空间，也带来了全新的技术挑战。医院信息部门如何才能及时拥抱、全面驾驭“多云”环境？2022年3月31日，由 HIT 专家网主办、VMware公司协办的《“势”不可挡，驾驭多云的力量》在线研讨会成功举办，来自医院与VMware公司的多位专家分享了医院信息化建设的多云解决方案与实践经验。

与会嘉宾一致认为，面对医院数字化转型过程中激增的智慧化建设需求，快速增长的云计算应用市场正在助推医疗信息化产业朝着平台化、生态化发展，但云服务提供商和医疗行业之间还需要深度交流、紧密结合，才能帮助医院驾驭多云环境，并落地最佳实践。

同济医院：基于多云环境构建多院区一体化医疗云平台

华中科技大学同济医学院附属同济医院（以下简称同济医院）对于医疗云平台的探索由来已久，特别是在基于云平台实现多院区一体化建设支撑集团化发展方面积累了丰富经验。同济医院以多云环境为基础，打造了“多院区构建、同品质医疗、一体化管理”的医联体集团。

同济医院计算机中心高级工程师任宇飞介绍，2015年，同济医院借光谷院区开业之机，开始实施集团医院的多院区一体化部署，建设了包含HIS、LIS、PACS、EMR、HRP等核心业务系统的一体化云服务平台。2020年初，疫情来袭，同济医院接到托管光谷方舱医院任务。同济医院计算机中心利用统一云平台，仅十小时便完成了方舱医院信息系统的一体化部署与上线，为救治新冠患者节省了大量时间。同年，同济医院又基于云平台实现了互联网医院与共享服务中心的一体化云部署。

任宇飞表示，云服务平台的稳定运行与业务系统的一体化部署，都需要一个高可用、高可扩展、易管理的数据中心。因此，同济医院在构建数据中心时采用了两地三中心布局，分别建设了电信托管IDC机房、汉口机房生产中心和蔡甸机房灾备中心。其中，电信托管IDC机房是主要系统生产中心、开发测试中心、监控主中心及培训中心；在发生故障时，由蔡甸机房灾备中心接管全部业务，其配置与电信托管IDC机房基本一致；汉口机房是医院的后台业务生产中心、非虚拟化机房以及第三方服务器的托管中心。各院区间通过光纤连接，当业务量逐渐攀升时，可以动态增加各个院区的虚拟资源，为多院区的业务运营和扩张提供有力支撑。

为发挥这一高性能数据中心的潜力，同济医院在构建云服务平台总体架构时，建设了四大应用子平台：应用服务子平台、数据服务子平台、知识库服务子平台、科研服务子平台。其中，应用服务子平台最为重要，负责医院的HIS、EMR、医技系统等核心业务系统的运行。

为适应云化部署，同济医院对HIS和EMR进行了重构，并选择了微服务架构体系。微服务架构为HIS、EMR一体化系统提供了多模块架构与协同的能力。通过微服务可以将庞大的HIS体系按业务模块粒度切分为若干个微服务，同一业务可以建设多个孪生的服务，以提供可扩展性和负载压力，再通过统一的服务治理程序解决多个模块之间的协同、负载均衡、高可用等诉求。

任宇飞表示，同济医院最为看重微服务架构的高可用性和灰度发布能力，其高可用性提升了医院核心信息系统的服务容灾能力，在某一处服务出现问题不至于影响所有服务系统；其灰度发布能力为局部灰度升级提供基础能力，同时医院的大型需求或者应用模块上线需要在科室试点时，可以将具体请求切换至试点应用服务，而不影响其他非试点用户对原系统的使用诉求。

除上述优势外，微服务架构也为同济医院计算机中心带来了运维挑战，仅HIS与EMR两大系统便占用了320台虚拟应用服务器，以传统运维方式难以应对。为此，同济医院计算机中心开发了微服务云部署管理平台，以实现自动化部署和相关部署的重启与分流控制。通过该平台，计算机中心可以更高效地管理部署流程，同时也降低了基于微服务部署的门槛。

广州中医药大学第一附属医院：基于云原生架构打造云HIS

多云环境加速传统业务应用系统的重构，比如使用云原生（Cloud Native）技术，将有利于构建和运行可弹性扩展的应用。广州中医药大学第一附属医院瞄准了云原生架构的优势，基于云原生架构打造云HIS，实现核心业务应用的“现代化”。

据广州中医药大学第一附属医院网络数据信息科科长贺嘉嘉介绍，在VMware咨询团队的帮助下，医院采用了“分院机房+主院数据中心+灾备数据中心”的方案，分布式、逐级建设现代化医疗云服务平台，确定了云原生中台的技术路线。

“底层是云，中间是容器，上层是应用。”在医疗云服务平台的基础上，广州中医药大学第一附属医院与HIS技术合作伙伴共同开展研发工作，以K8S代替中间件、操作系统，采用云原生架构关键技术：使用微服务架构、容器及编排技术，构建研发运营一体化的管理模式，成立研发基地联合办公，打造了全新的一体化云HIS。目前，云HIS已在医院正式上线，并全面接管旧版HIS的业务。其中的关键点在于：基于云原生K8S的微服务分布式架构，构建技术中台，解决传统架构弹性不足的问题；基于“领域驱动设计”，构建业务中台，共梳理医疗行为事件480多项、服务方法3500多个，提高事件服务的高复用性及可维护性等。

“疫情期间，当我们刚把号源放上网时，每晚8点放号时洪水般的互联网流量涌来，传统架构很难支撑。现在我们采用云技术，满足医疗机构的实际需要绰绰有余。”谈及云HIS的建设成果时，贺嘉嘉的最大感受是“稳定”。在新HIS上线过程中，医院采用新旧系统并行的策略，临床医生可根据喜好自由选择登录新旧HIS，同一诊室的不同医生可使用不同系统来接诊同一患者。在微服务架构支撑下，新HIS可实现7×24小时不间断运行与不停机更新。

在云原生的硬件资源投入方面，贺嘉嘉说明了整个集群部署方案，通过构建3个K8S master主节点并实现负载均衡，6个node工作节点容器组，基于领域驱动设计及参考HL7 开发框架（HDF）、HL7参考信息模型（HL7 RIM）构建三级服务领域分类，采用二级领域进行划分微服务，每项服务至少配置2个POD保障服务的高可用性，并可根据业务压力及负载情况，快速弹性扩展。

贺嘉嘉介绍了云HIS的主要特点：构建了一体化的单点登录系统；实现了门诊住院一体化、医嘱病历一体化；支持“诊疗方案”模式，帮助医生快速完成病历处方的录入工作，提高问诊效率；实现了集系统运行维护、监控、字典维护、参数设置于一身的运维中心系统并支持手机版；基于业务中台与数据中台，云HIS可实现面向变化的规则管理与配置，并轻松实现前端应用不同的展示模式，根据用户权限提供对应的关注指标展示；体现了人文关怀，如节假日问候、年终总结报告推送等；全流程支持电子健康码与防疫工作；实现了智能手环、触屏等硬件的应用；支持多院区管理；借助项目建设，优化业务流程及改造信息化盲点，梳理再造了院内20多项业务流程。

在云HIS的响应性能方面，贺嘉嘉用一组数据进行说明：平均CPU使用率1.7%、平均内存使用率20%、平均交互时长33毫秒、平均I/O读写耗时605毫秒。

在云HIS运维方面，贺嘉嘉介绍了新一代微服务架构HIS系统区别于传统架构的关键维护内容，包括K8S集群管理、服务监控、ELK链路追踪、Consul服务注册与发现、APollo分布式配置、MQ消息机制、Jenkin自动化发布部署机制等。

VMware全栈能力助力医疗机构拥抱多云环境

为承载未来医疗服务模式转变的无限可能，医疗机构需要一个灵活、可扩展的IT底层架构，VMware平台架构是未来医疗服务的理想选择。VMware通过自身的“全栈能力”，不仅能支撑稳态的传统HIS、PACS、EMR等应用，也可以承载互联网医疗服务类型敏态容器平台，帮助医疗机构构筑灵活、多变的医疗云服务架构。

从数据层面来看，VMware可通过创新的大数据平台GreenPlum，帮助实现医疗大数据应用的常态化。构建在VMware提供的云基座之上，GreenPlum的部署方式十分灵活，可根据业务模式、数据多样性与处理能力的不同要求进行在线扩展，而不需要一次性的预先投入，性价比高，符合医疗机构需求。从平台上来看，VMware提供的医疗混合云整体方案已经在多个医院应用实践，既能在同一院区整合医疗业务计算、存储、网络资源，也可以跨院区实现双活中心建设，将医疗服务范围扩大至远郊区县；另外，VMware还可以帮助医疗机构落实“多云战略”，将数据中心延伸至公有云上实现数据容灾或者备份，提高数据中心可用性，亦或利用容器平台将互联网医疗服务延伸到公有云上，提供挂号预约、健康管理等应用。同时，VMware提供完善的医疗终端设备管理方案，通过虚拟桌面、统一身份认证的方式，帮助医疗机构在及时、便捷访问病患信息的同时，确保信息安全与隐私保护。

针对多云环境下的软件开发与运维，VMware通过解耦信息技术“构建”的方式，为医疗机构提供“乐高”模式的医疗服务云平台。VMware将这一过程总结为“一个流程、两个角色”。

“一个流程”即在VMware云环境下医疗信息化软件的交付流程；“两个角色”分别是医疗机构信息系统的开发人员与运维人员。云原生技术生态是一个庞大的技术集合，在VMware的Tanzu产品家族中，包含大量的开源项目，很多项目都是CNCF（Cloud Native Computing Foundation，云原生计算基金会）的核心项目。这些项目如同一个个“乐高”模块，能够帮助开发人员轻松获取构建模型分析、智能机器人、评价预测等新医疗应用服务；也能让IT运维人员构建容错性好、易于管理和便于观察的现代应用平台，轻松地对各个系统组件进行组合、拼装，以满足安全性、稳定性、灵活性要求。

VMware于2022年1月推出了新一代应用感知PaaS平台——Tanzu Application Platform（以下简称TAP）。TAP是面向开发人员的应用平台，它使应用程序开发团队能够通过自动化流水线更快地投入生产。TAP清楚地定义了开发人员与运维人员的角色，以便他们可以协作工作。借助TAP，开发人员可以利用更多时间基于业务逻辑构建程序代码，而不是把精力放在开源组件的拼装工作上。因此，医疗机构也可以更快地上线医疗信息化新应用。

在会议的交流讨论环节中，来自医院的两位信息专家再次谈论起医院的多云实践经验。

关于如何驾驭云计算，任宇飞认为，相较于其他行业，医院对于云计算的应用较为滞后，医院信息科工程师需要不断钻研新技术；另一方面，医院信息科可以尝试与临床科室沟通，基于云计算开展科研项目，将信息技术应用于临床，以实现双赢。

在谈起为何决心实施云HIS时，贺嘉嘉坦言，这离不开医院和技术合作伙伴的长期交流与相互信任，双方深度合作，投入了大量的时间与成本，实现了研发与运维的一体化，这些因素也决定了其实践经验在短期内没有可复制性。

无论如何，云计算正在掀起一场技术创新与应用创新并驾齐驱的医院数字化转型浪潮。面对多云环境，一批医院信息部门已经出发。

【责任编辑：秦勉】