谋划“算力+存力”：由数据到智能的医院数字化“蝶变”之路

来源：HIT专家网      作者：李崇铭

医疗机构长期建设的大量信息系统，在日常运行中产生了海量的数据，不仅催生了日益丰富的智能化应用，也不断考验着医院的“算力+存力”，成为研究型医院拥抱“人工智能+”时代普遍面临的新挑战。医院能否构建自己的算力中心？如何实现对数据中心的统筹规划、弹性扩展和数据安全保障？

2024CHINC期间，戴尔科技集团设立“医院数字化转型：从数据到智能的‘蝶变’”分论坛，多位医疗信息化专家与戴尔科技集团技术专家共同探讨这一兼具前瞻性和实用性的热点话题。

医院IT基础设施面临两大需求

“当前，医院信息化业务系统规模持续扩大、数据分析利用需求明显、人工智能应用创新发展，导致既有基础设施的性能、扩展性、分散管理等问题日益突出。”解放军总医院医学大数据中心原主任薛万国表示，“因此，IT基础设施的横向扩展和集约化管理，是医院走进数据智能时代的两大需求。”

薛万国认为，通过横向扩展提升医院信息系统性能是高性价比的途径，并剖析了若干典型的业务场景需求。

比如，关于业务信息系统的横向扩展，薛万国指出，传统的HIS系统，用户多负载重，但系统横向扩展较为困难，主要原因在于数据库层。这是因为，负责事务处理的后端数据库服务器高度依赖数据库系统，传统关系数据库较难横向扩展，数据库服务器往往成为整个系统的性能瓶颈，无法突破单个物理服务器的性能。

而常见的横向扩展方案也各有利弊：一是集群，增加节点数量，配合数据库系统集群功能提高性能，其缺点在于并不是所有的数据库都支持RAC系统，且节点数量不能够持续性增加，节点过多时带来的性能提升比较有限。二是将数据库划分成分库或者分表，缺点是不能实现随机的横向扩展。三是引入微服务和云原生架构，把一体化的系统变成多个微服务。每个微服务有自己的数据库，并通过服务协同实现数据互访，其难点在于HIS数据库内部关联密切，服务的颗粒度以及如何划分以保持相对独立。

薛万国表示，数据智能时代，医院信息化应用越来越复杂，对计算性能和存储容量的横向扩展要求愈发突出。一方面，医院IT基础设施应积极采用可横向扩展的新技术；另一方面，应用系统架构也需要通过适当的设计和重构以适应横向扩展的需求。云技术在提供横向扩展能力的同时，提供了统一的集约化资源管理手段，是医院未来IT架构的发展趋势。

戴尔科技集团全球副总裁、大中华区售前系统工程师总经理杨捷介绍，戴尔科技为医疗机构提供多云和基础架构解决方案，满足医疗行业多种云化需求；提供边缘端发起的个性化诊疗及护理解决方案，充分挖掘物联网数据价值；HPC（高性能计算）及AI赋能，提供生命科学解决方案，助力个性化患者服务和疗法创新；顺应“零信任架构”带动的医疗信息安全革新之势，提供“三位一体”的全面的数据分级分类保护解决方案，满足数据防勒索、数据隔离、数据备份、数据容灾、身份验证、威胁检测等数据安全保护需求。

医院数字化转型以用为本

“医疗机构数字化转型，关键在于技术和业务的融合，在全新数字空间中重塑医疗业务、场景及生态，实现医疗相关服务的价值提升。”上海市儿童医院信息部副主任魏明月介绍，以“儿童友好”为目标，医院积极探索新技术应用，为儿童就医、资源配置积累经验。

在创新服务模式方面，医院建立了“小童”互联网智能客服，已完成78000余条患者咨询，问题解决率超过80%。同时，将AI应用贯穿预问诊、导诊分诊、智能陪诊等流程。在应用新技术方面，医院运用基于CDSS的智能电子病历系统，提高医生效率，增加病患沟通时间；利用AI影像骨龄诊断，VR辅助多动症、自闭症康复等应用，提升诊疗质量，改善患者体验。在赋能管理方面，医院构建智慧大脑、后勤智能化平台，助力医院智能化、集约化、精细化发展。

从解决护理PDA等移动设备的稳定联网需求入手，山东大学齐鲁医院（青岛）信息中心主任张永庆分享了医院青岛院区二期项目建设5G切片内网，全面替代Wi-Fi的创新性实践。

借助原生5G内外网络频谱隔离的“一网两用”方案，医院解决网络质量和安全问题，并由浅入深推进医疗设备5G化，延伸医疗物联网平台建设，由下及上制定了覆盖感知层、基础层、能力平台、数据中台、智慧应用、运行决策中心等层级的建设规划。经实测，医院5G切片内网上行速度达292Mbps，下行速度达828Mbps，时延约13ms，满足远程手术、B超等时延苛刻场景。

合理规划“算力+存力”，助力从数据到智能的“蝶变”

重视“存力”，解放“算力”，针对医疗机构AI/ML（机器学习）项目在算、网、存、管四方面的需求，戴尔科技集团医疗行业资深架构师翁平重点介绍了戴尔科技Powerscale AI就绪型数据平台，为医疗机构提供数据存储及安全防护产品方案。

“面对总量越来越大、种类越来越多、管理愈发复杂、风险日益增加的医疗数据现状，医疗机构的存力不能成为短板。”翁平表示，基于医疗数据孵化智能应用成果，医疗机构需要突破存储瓶颈、精简存储类型、确保存储的安全可靠。

在突破性能瓶颈方面，戴尔PowerScale支持GPUDirect Storage技术，让医疗机构部署的GPU算力资源“忙起来”，创造更多价值。在简化数据流动过程方面，PowerScale-AI统一数据湖可实现存储之间的高性能连接。翁平介绍：“从用途和功能而不是设备的角度进行数据管理，好比按照文件模态进行分类，自然更加清晰、直观。”在保障数据存储安全方面，PowerScale OneFS操作系统附带全面的安全功能，其创新的PowerFlex安全快照机制使得病毒和恶意攻击者无法“染指”关键数据，并在短时间内进行恢复。

针对医疗机构可能存在的“算力”瓶颈，英特尔中国医疗及生命科学行业技术总监吴一鸣从与医疗机构、院校的合作案例展开，介绍了英特尔算力生态建设情况及对智慧医疗的赋能表现。依托于“从端到云”的多元化算力产品和服务的优势，英特尔医疗为医疗机构数智化转型提供技术咨询服务，包括医院统一算力中心建设、数字医疗联合科研、系统架构优化三大领域。

例如，英特尔与上海瑞金医院转化医学中心合作建设大数据生信计算平台，大幅缩减基因组胚系变异分析时长，并与瑞金医院临床科室联合开发疾病完全缓解率的预测模型；与上海交通大学长期合作，打造国内高校最大算力平台，服务交大附属医院数字医疗创新，汇集医学数据规模接近10PB。英特尔利用创新算力及人工智能算法模型与中山医院合作探索基于数字医生的“无界”虚拟元诊室探索医疗创新服务模式。

“技术、业务和法规的共同驱动，引领医疗行业走向数智化转型，这是医疗创新的重大机遇，也是挑战。”吴一鸣表示，英特尔将立足数字医疗创新孵化平台，推动人工智能前沿技术与医疗场景需求的进一步融合。

医院数字化转型，从数据到智能，将是一场“蝶变”。

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