《基于云计算的智能床旁照护系统的架构设计》
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摘 要 随着智能医疗监测设备的应用发展,研究“以患者体验为中心”的医疗信息服务平台——床旁照护系统SCS（sickbed care system）平台项目的开发,数据平台构建了ZooKeepe分布式存取协同系统,基于Hadoop 和 Storm架构的模式,并对具有挑战性的技术给出相应的解决方案,云计算技术为系统中的数据中心建设提供了技术支持.
关键词 床旁的照护;云计算;数据采集
目前,国内移动医疗技术快速发展,医院智慧化建设加快推进信息技术与健康医疗的深度融合,促进信息技术尤其是大数据、互联网+、人工智能等新技术,从而为患者提供更优质的服务,优化医疗资源.
1系统设计
医疗信息化建设是我国重大发展战略的明确要求,随着相关政策对“互联网+医疗”的扶持,“以患者体验为中心”的医疗信息服务平台——床旁照护系统SCS（sickbed care system）平台项目的开发,深度对接床旁护理、床旁查房等可扩展应用,整合患者的住院信息、护理信息、OTO生活服务,通过WEB和移动APP、在家属和住院患者、医护之间构建亲情关怀桥,打造以患者为中心的健康数据库,延伸拓展中国医疗云智能大数据服务大平台.运用“云计算、大数据、物联网、移动技术”等前沿科技,为患者提供一站式住院及后期关怀等服务,改善患者住院体验,满足医院不断发展的需求[1].
2平台信息的数据
SCS中采集的数据具有自动性、连续性、动态性、周期性,为了减少数据采集工作量,生成智能化动态化全生命周期信息档案,采用云架构设计,利用大数据分析优化医院经营策略.云平台会对数据中心的有效信息进行数据分析,形成“化”护理服务和异常信息情况的预测.数据中心的信息源主要来自以下几个模块：
2.1 住院管理需求
每一位患者都要建立一分完整的电子住院档案,包含HIS中的基本信息,结构化的数据信息采集,如身高、体重、化验检测结果等生理指标数据,系统记录患者的住院管理及健康信息,包括以往的病史、药物过敏史等情况,医生在对病人进行查房时能够在住院档案中查找到病患相关的信息,及时跟进病人情况、远程会诊,同时相关治疗信息等非结构化数据也录入系统中.
2.2 护理服务需求
每一位患者的基础疾病不同,护理的等级也自然有区别,如打造“私人”式的护理服务.主管护理人员能快速查询病人的护理等级、术前术后检测、病人的生命体征和用药输液需求等信息.
2.3 预警需求
智能监控系统通过传感能实时反馈病房的光照、温度和湿度,PM2.颗粒物等实时数据,利用云端大数据分析这些指标对患者生理健康的影响度.同时生理监控系统能实时掌握患者的生命指标数据,能根据异常数据及时能对病人在输液或注射过程中发生的意外、摔倒以及病人离开指定区域等异常情况进行自动报警及处理[2].
2.4 OTO综合服务需求
SCS资源库涵盖患者的生活信息,患者随时、随地、随需管理和调控自己的生活状态.为了提高服务机构的运行效率,提供生活用品及护理产品的线上,配套可以开展中医、理疗、按摩、心理介入等增值服务提高其服务质量,患者还可参与多媒体娱乐活动、营养点餐以及服务评价.家属可远程探视患者,及时了解病人现况数据.
3构建基于云计算的平台架构
数据平台整体构架如图3-1所示（在文末）,依托物联网、移动通讯、云计算、大数据、人工智能等技术,整合现有医疗信息资源,建设信息完整、跨专业领域,以病人体验为中心的,打造智慧流程,开启智享健康医疗时代.
3.1 云基础设施服务层
基础设施即服务可以直接为医疗机构提供服务,使用者可以获得虚拟化的计算资源池、存储资源池、网络资源池和容灾池等基础设施服务,以及资源管理和监控的接口[3].
3.2 数据平台服务层
数据平台构建了ZooKeepe一致性高的分布式存取协同系统,基于Hadoop 和 Storm架构的模式,使用 Storm 从SCS平台的实时采集和计算信息到Hbase 数据库.引入HDFS用于处理分布式文件系统,便于存储半结构化的数据,进行分析提取数据价值.Hive 对原生的 Hbase 数据进行数据库仓库建立,通过关联连接数据,执行分类、聚类和关联规则、抽取数据并重构成业务模型所需的關键信息,为系统数据管理和平台运行提供技术手段.
3.3 云应用服务层
云应用服务层,建设的目的是满足基于医患体验的SCS平台的业务系统开发、运行及变更的敏捷性,应用支撑 服务层包括基本服务、信息共享与业务协同和开发云.拓展到更为广泛的心理、营养、微生态等方面,可为应对护理服务的“私人”提供技术支撑.
系统提供App和Web两种功能,通过智能的数据采集、丰富的参数展示,实现对结构化与非结构化数据的实时处理.云平台进行数据分发,其他得到授权的用户（患者及其指定亲属、医生、营养师、医院、供应商、健康咨询机构等） 就可通过移动设备获得人机交互服务,达到数据交换共享目的[4].
4关键技术的决策
4.1 数据的集成
数据集成会涉及不同区域、不同机构系统的对接,目前的医疗系统和服务平台都由不同开发商进行承包,建设中的操作系统、开发环境、软件体系架构、数据来源等均不同,甚至于数据格式也越来越复杂,如结构化,半结构化和自由文本形式.传统的整合方式将给信息系统的稳定性、安全性、效率等带来了严峻的挑战,运行维护难度不断提高.本系统建议采用实时异构数据集成,“自上而下”的数据集成服务,在降低第三方系统接口改造量及不影响运行稳定性的前提下实现数据集成.
4.2 云平台的安全问题
云平台如果安全措施没做到位,将面临的风险不仅仅是被攻击,医疗云上存储的数据涉及患者隐私,如果被泄露后果将不堪设想.因此,安全问题已成为关键因素,云服务供应商负责提供基础性的网络安全防护措施.目前考虑采用多授权中心的 CP-ABE 方案,多权限场景更能满足实际医疗云需求,还可以实现有效及时的用户和属性撤销,保障数据安全共享.
在后续的扩展应用中信息安全问题越加复杂,因此要加强对云平台的安全防护[5].
5结束语
本文中的SCS平台系统实现了医院信息系统互联互通、深度 融合,对医疗大数据、智能住院护理等应用提供技术支持.系统充分利用云技术,信息化服务体系,以患者体验为中心,整合云网与各合作方优势,共荣生态,智联健康,取得了较好的效果.今后在本文的基础上,对系统的安全性和扩展性加以完善,规范应用大数据,推进互联网+医疗事业+健康产业的融合.
参考文献
[1] 张若,胡梅,陈倩倩,等.床旁照护系统在住院患者管理中的应用[J].中华现代护理杂志,2017,23（5）：722-723.
[2] 李吉辉,孙听雪.基于云计算的区域电子健康档案数据中心平台[J].计算机时代,2016,（4）：32-33.
[3] 石建军.基于MVC模式的社区医疗健康档案信息系统设计[D].唐山：华北理工大学,2017.
[4] 金小桃,王光宇,黄安鹏. “全息数字人”——健康医疗大数据应用的新模式[J].大数据,2019,5（1）：3-11.
[5] 乔英霞,高天雷,刘照阳,等.基于云平台的智能健康监测系统及应用[J]. 山东科学,2017,6（30）：100-102.
归纳上述，该文是关于对写作云计算论文范文与课题研究的大学硕士、云计算和架构设计本科毕业论文云计算和架构设计论文开题报告范文和相关文献综述及职称论文参考文献资料有帮助.
云计算和架构设计引用文献:
[1] 云计算和架构设计毕业论文题目范文 云计算和架构设计类有关自考开题报告范文5000字
[2] 架构设计本科论文怎么写 架构设计类有关论文如何写10000字
[3] 智能家居和架构设计硕士毕业论文范文 关于智能家居和架构设计类毕业论文格式模板范文2500字
