HDS助力天津海河医院构建医院信息综合平台

客户简介

天津市海河医院（以下简称海河医院）是天津市卫生局直属的一家以治疗呼吸系统疾病为主的，集医疗、教学、科研为一体的大型三级综合性医院，是国家重点投资建设的现代化医院之一。海河医院是天津市公共卫生突发事件定点医院，市公共卫生防御体系的重要组成部分。现为天津医科大学附属海河临床学院，天津市呼吸疾病研究所所在地。

项目背景介绍

天津市海河医院作为天津市公共卫生突发事件定点医院，承担着应对重大卫生突发事件的战略任务。因此，其整体业务系统不仅承担着日常工作任务，还要能够应对突发事件所带来的爆发性业务增长。为此，天津市海河医院近期启动了IT系统升级改造项目以应对上述问题。

目前，天津市海河医院的核心业务是按照传统业务模式，以某些应用为中心所建立的分布式孤立系统。整个业务系统在这种模式下形成了多个数据孤岛，造成资源缺乏共享，难以实现资源的全院级综合利用。这种情况在医院业务日益增长的今天，已经无法满足日常的业务需求，也无法应对作为突发事件定点医院所面对的爆发性业务增长带来的业务压力。因此，进行全院级的数据整合、系统升级、业务系统改造迫在眉睫。

天津海河医院的业务系统分散于不同科室，数据也分步于不同的设备孤岛之间。在本次项目中，需要对现有的医院业务IT系统进行整体改造，以适应医院发展的实际需求。

图1： 传统业务系统的局限:以海河医院的某个应用为核心

建设目标

经过认真研究分析现有的业务系统，海河医院提出了“医院信息集成综合平台”的建设目标。具体如下：

• 摆脱传统的以HIS为中心、各模块都围绕HIS展开的模式，转变为面向资源的以平台为中心的集成平台的模式。各个CIS系统模块（比如HIS系统）均围绕平台展开。将传统的孤岛变成资源平台。
• 根据面向“医疗信息集成综合平台”的指导思想，建设面向资源的、动态优化的基础架构平台。
• 在面向资源的动态优化平台之上，构建实现全院资源整合、综合利用的全院级“医疗信息综合平台”。

图2： 统一资源集成管理平台

建设任务

在本次IT业务系统升级改造项目中，天津海河医院面临着很多挑战——从传统的基于某些应用的孤岛群模式转变为面向资源的“医疗信息综合平台”的模式，需要从根本上解决信息资源的共享以及综合利用问题。因此需要在基础架构层面以及应用平台层面实现更本性的重新规划和设计。具体来说，这些挑战包括：

• 为了实现医疗信息综合平台，需要在数据底层实现数据的互联互通和资源优化。
• 医疗信息综合平台上的各个CIS模块对于底层平台的性能要求和数据类型要求均不相同，需要构建面向各种不同数据类型以及性能需求的基础架构平台。
• PACS系统是医院IT系统数据量最大的系统，其产生的数据是典型的非结构化海量文件。如何构建能够实现PACS优化的基础架构平台也是当前医疗IT基础架构系统的一大难题。
• 天津海河医院所处的重要战略地位对医院业务的连续性和可靠性提出了比较高的要求。因此，构建一个完善数据保护的系统平台是十分重要的。

医疗信息综合平台将彻底改变之前医院资源的利用模式，必须能够将之前的孤岛资源进行抽象剥离其共性数据和个性处理的不同层面，从而实现共用数据在平台层面交换、个性数据在不同的CIS模块进行处理的真正基于平台的模块化先进医疗信息系统平台的模式。

由于各方面原因和限制，天津海河医院信息中心在系统规划和实施方面的资源十分有限。如何在只有7个人员配置情况下，在半年左右时间内完成如此复杂的IT整体系统升级改造成为了院方以及相关厂商面临的问题。

为了解决上述问题和挑战，天津市海河医院信息中心万振主任创造性地提供了多种逻辑关系模型，并在此基础上提出如下经验总结和指导方针：

• 分布实施，一步一个脚印。
• 努力做全院级项目，而非科室级项目，以提高数据全面性，避免重复投资。
• 先完成基础数据信息模块，进而优化操作手法和方式，最终为广大患者及医护人员提供最大的便利，医护共同收益。例如：先实施HIS、LIS、PACS、EMR，最后再实施无线医疗、数据挖掘等。

在此项目中，HDS需要根据天津市海河医院的具体情况和实际需求，结合自身在医疗行业解决方案的优势，有针对性地提供医疗优化存储资源平台的方案。具体来讲，HDS的建设任务如下：

• 构建统一存储资源平台，实现结构化数据与非结构化数据的统一存储空间。
• 利用业界独特的PACS优化方案对海河医院的PACS系统进行优化，从而解决PACS系统在海量文件数量管理以及性能等方面的局限性，并大大简化PACS系统的管理成本。
• 通过统一存储资源平台为业务平台数据提供数据保护，同时解决传统PACS系统数据保护的难题。

HDS解决方案

根据天津海河医院的任务要求，HDS采用了独特的面向医疗系统优化解决方案：

针对医院多种数据类型多重性能需求的特点，采用NAS+SAN融合的方式实现统一平台建设。该方案采用1台HUS 100系列高性能存储，提供统一的存储资源空间，并利用其“对称双活”控制器带来的高可靠性和高性能为结构化数据类型提供服务（比如HIS的数据库）。

针对PACS系统，采用业界独特的HDS HNAS集群对PACS系统提供服务。PACS系统有两个显著的特点：一是文件个数巨大，二是产生的数据量巨大。这样的特点就为PACS带来了特殊的两方面问题：

• 性能问题

PACS在进行并发访问时，往往会遇到文件系统的随机IO性能瓶颈问题，如何突破瓶颈提高并发访问的IO性能是优化关键点之一

• 文件系统容量和文件数量管理的瓶颈问题

传统的PACS系统由于文件系统的大小限制，在文件系统被写满后需要频繁更换和维护文件目录，同时面临着无法管理海量文件个数的问题。

HDS的 HNAS采用具有专利的，以FPGA为基础的并行处理技术，可提供领先的IO访问性能从而优化PACS系统性能，解决了多个医生工作站并发访问的问题。

HDS的HNAS可提供超大规模的文件共享和管理能力，如单个文件系统可支持128TB，单个目录可支持1600万个文件，大大简化了PACS系统的管理和维护工作。在此项目中，天津海河医院通过HDS HNAS优化方案大大提高了PACS系统管理效率，提升了PACS系统性能。

图3： 天津海河医院PACS平台架构示意图

最后，在本次项目中，针对所有系统的业务数据，HDS 通过数据增量备份与另一台HUS100存储实现了高效数据保护。主存储平台出现问题时，系统可以快速将备份数据启用，为业务提供服务。避免了传统备份方式中需要“数据恢复”的漫长过程。同时，由于此方案的数据保护是基于优化过的存储平台进行的，从而解决了传统PACS系统数据备份的难题。

客户受益

HDS成熟的面向医疗行业的解决方案设计以及专业的服务，能够准确了解客户需求，解决客户实际问题，最终赢得了客户的认可。天津海河医院IT系统改造项目只用了不到6个月的时间就完成了全部既定目标。在这个项目中海河医院从几个方面受益：

• 高效率：

在成熟可靠的HDS 医疗优化存储解决方案以及HDS专业服务团队的配合下，天津海河医院高效率地完成了“基础架构平台”的构建，为医疗信息综合平台提供了稳定可靠的优化资源基础平台，使海河医院最终用了不到6个月的时间完成了全部基础架构平台以及医疗信息综合平台的构建工作。

• 高性能：

构建以HDS 医疗优化存储平台为基础的PACS系统，实现了业界领先的PACS性能。与系统改造前PACS调阅信息的速度相比较，有大幅增长，从而显著地提高了医院诊断效率。实际效果能够充分满足作为天津市公共卫生突发事件定点医院所需的业务要求。

• 高可靠：

该平台解决了以往PACS系统的数据保护难题，所有PACS系统数据均可以按照不同的归档要求和数据保护要求进行多重保护。所有系统均为冗余结构，较之传统结构，业务连续性得到了大幅度提高，从而满足既定的业务需求。

HDS 的方案是真正结合了满足客户需求的设计，能够保证其业务平台的可靠稳定。HDS针对PACS系统的优化方案，保证了PACS系统的高性能以及低维护率，同时数据保护方案为医院核心数据提供了完善的数据保护。更值得一提的是，HDS的专业服务赢得了天津海河医院的高度评价。HDS专业高效的团队保证了所有系统优化实施，并为客户其它相关的系统优化提供了合理的建议。