医院网络系统面对的种种考验

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  现代化医院除了设备现代化,信息和管理手段也要现代化。医院现代化和医疗信息化是密不可分的。
  以前医院存在许多人情方,也存在采集数据滞后等现象。如病人已经出院了,检查检验报告才送到病房;或冒充病人开检查检验单,费用没有录入等。更重要的是,医疗信息化能为病人的下一步治疗提供支持,因为完整的病人医学记录是医学研究的重要信息资源。
  很多医院很早就开始信息化建设,一般来说当时的应用系统都是医院自己组织人力开发的,受到技术力量以及经费的限制,这些应用系统已经不能适应医院目前业务发展的需要。同样受当时技术条件的限制,医院的配套网络建设也比较落后,有些还是由铜轴线缆搭建的网络,有的主干网络速度还低于10M,显然已经不能满足实际应用的需要。由此可见,医院要全面信息化,不仅要上新型应用系统,而且要对医院的网络基础结构进行彻底改造,才能使得新型应用系统充分地发挥作用。
  
  医用网络需要高性能
  
  医院的工作性质决定了医院网络系统具有高可靠性、数据突发性和不确定性等特点。医院每天有数千病人的门诊信息和医嘱信息通过网络进入计算机,大部分数据都是经客户端计算机自动整理加工后的信息。一个大型医院每天都将产生大量的数据,医院的信息不仅包含文本数据,还有大量图形图像数据。传输和存储量比普通MIS系统大得多,繁忙时对网络的速度和可靠性都有很高的要求。医院的网络系统不应是一个部门级的工作组网络,而应该是一个真正的企业级网络。
  现在很多医院都需要上医院信息管理系统(Hospital Information System,HIS)。HIS就是利用电子计算机和通信设备,为医院所属各部门提供对病人诊疗信息和行政管理信息的收集、存储、处理、提取及数据交换的能力,并满足所有授权用户的功能需求。有了HIS这样的系统,就能充分照顾到医院的方方面面应用。接下来的工作就是建设高可靠性、高速率、可管理性强的网络,从而使HIS系统在上面发挥最大的效益。
  HIS系统可以说是企业级信息系统中最复杂的一类。当一个急诊病人入院抢救的时候,迅速、及时、准确地获得他们病史和医疗记录的重要性是显而易见的。因此,HIS系统需要极其迅速的响应和联机事务处理能力;而且HIS系统包含了典型的多媒体应用,它既包括划单、药物收费、库存等纯数据,也包括B超照片、X光片等影像,同时还包括连续影像,例如腔镜检查记录、血管造影等。这些应用对于网络有很高的要求,同时也需要更多的存储空间,信息的安全、保密性也要求很高。云南省第一人民医院医疗信息网建成后,医院的HIS系统作为基本的医疗数据采集工具,在帮助医院的日常管理、医疗活动和经济核算等方面发挥了越来越大的作用。医院以前的年终盘点在手工方式下,两三个月都算不清楚,而通过计算机管理,年终盘点只需十几分钟就算好了。
  体系架构与软、硬件平台的选择是关乎系统成败的大问题。医院要实现的网络应该是一项高水平、高质量、高效率的工程,而不是一个试验、研究的项目。该系统不仅要实现以财务为中心的计算机化的对人、财、物的全面管理,而且要实现医疗事务的计算机化的管理。此外该系统在未来几年内还应该很容易地扩展为以病人信息为中心的医疗/临床信息系统,包括远程医疗、PACS系统及Internet/Intranet的应用等。
  随着万兆设备随着出货量的增加、技术的成熟、以及价格的下降,它们已经不再是高高在上的阳春白雪,而是更多地普及到医疗信息网的应用舞台。更重要的是,万兆能给医疗信息网带来很多的好处和便利。医疗信息网配备高效的10G以太网能够满足未来几年的需要,这样要比配备多条千兆以太网连接要好得多。万兆以太网的骨干使得医疗信息网内用户桌面带宽可以轻松从百兆升级到千兆,骨干上丝毫不会感到吃力。而且,上了万兆后,PACS(影像文件通讯)系统能够畅快淋漓地跑起来。PACS系统实施之后,病人再也不用去借CT片子了,门诊大夫只要通过计算机终端,就可从影像库中调出片子。像PACS等系统需要处理大量数据,万兆网络可以在更短的时间内传输巨大的数据文件,从而节省时间,增加每个员工的工作效率,这里面节约的成本是很高的。而且采用单一的万兆以太网骨干,而不是多路千兆以太网的聚合,简化了网络管理,减少了单点故障。万兆以太网产品提供了丰富的网络功能,如基于策略的QoS、基于硬件的MPLS、多播、组播等功能,能在医疗信息网中发挥重要的作用。
  
  QoS确保分优先级传输
  
  由于在医疗信息化中丰富的多媒体信息被大量采用,多媒体信息系统已经成为当前医疗信息化网络建设中的基本组成部分。在这些系统的连接点上,甚至是在端到端的跨主干网连接上,所有多媒体数据对带宽的需求都是巨大的,因此在有足够的总带宽保证的前提下,QoS的应用成为了高效传递重要数据、有效分配传输资源的手段。这就要求其所连接的交换机能够提供优秀的传递信息流的分类和控制手段。
  采用QoS可以改善或解决诸如传输延迟、延迟抖动、包丢失等问题,从而保证网络的稳定性和可靠性。然而QoS最大的作用在于能够控制带宽的使用,QoS可以把带宽优先分配给重要的进程,如医疗多媒体影像传送等,从而保证这些进程的稳定性。
  接下来需要考虑QoS的具体实现方法,有简单的方法,也有复杂的策略。简单的方法,比如给路由器配备更多的内存,对图片、视频、音频文件进行有损或无损压缩等。还有一个很有效的简单方法是在Web服务器上实现Http压缩,也可以解决带宽的问题,但这会增加服务器CPU的负担。如果以上这些简单的方法都不能解决问题,那就需要采用一些复杂的策略来实现QoS。主要的策略有ToS、IntServ、DiffServ、流量整形(Traffic Shaper)四类。目前用得比较多的就是DiffServ和流量整形。
  
  网络管理和信息安全成热点话题
  
  由于医疗信息化网络的重要性,对其进行有效的管理至关重要。对于医疗信息化网络中广泛分布的网络设备进行管理是件繁杂的工作。并且,为了确定故障点、及时排除故障,没有一个简便易用且功能丰富的网络管理系统是不行的。首先通过网管系统要对整个网络上的全部网络设备进行集中式的配置、监视和控制,包括网络设备的自动搜索发现、绘制全网拓扑结构示意图、网段和端口的控制和监视、网络流量统计及错误统计,还包括对全网设备的配置进行集中的备份与恢复,以及对网络的错误发现和配置优化建议。
  通过这些管理,网络管理员可以优化网络结构,保证网络运行在最佳状态。其次还要提供相应的工具,可以使医疗信息网的管理人员能够轻松地对网络所承受的流量压力进行监控、设定极限与告警、观察网络事件、以用户所要求的格式生成监测报告并运行各类设备配置工具等。
  诚然,医疗信息化网络可以使人们共享和合理利用医疗信息资源,但是医院信息网络的建立不仅是网络硬件和应用系统的建立,还涉及运行稳定性和安全性问题。
  尤其当如今的信息化网络关系着病人能否及时就诊的情况下,医院信息网的安全更应受到重视。事实上,医院信息网络的安全和企业网、政府网和公众网的安全一样重要。网络安全是一个体系结构,涉及整个办公环境的各个方面,包括人员、设备、信息的驻留点以及沿途经过的各个中间环节,这意味着从物理层到应用层都要小心对待。Internet的普及以及今天医疗信息化教学、科研和办公等多方面的应用对 Internet的依赖,都促使医疗信息化网应该增强对安全的实施措施。
  医院信息网络的安全一般分为内部网络安全和外部网络安全。内部网络安全涉及医院信息网内部的网络设备和桌面的计算机等接入设备,而外部网络安全主要通过防火墙、IDS/IPS、反病毒等网关级设备或软件来防御。
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