本文作者：HDS中國(guó)區(qū)域技術(shù)總監(jiān) 于希國(guó)

　　隨著大數(shù)據(jù)在醫(yī)療與生命科學(xué)研究過(guò)程中的廣泛應(yīng)用和不斷擴(kuò)展，其數(shù)量之大和種類之多令人難以置信。比如：一個(gè)CT圖像含有大約150MB的數(shù)據(jù)，而一個(gè)基因組序列文件大小約為750MB， 一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的病理圖則大得多，接近5 GB。如果將這些數(shù)據(jù)量乘以人口數(shù)量和平均壽命，僅一個(gè)社區(qū)醫(yī)院或一個(gè)中等規(guī)模制藥企業(yè)就可以生成和累積達(dá)數(shù)個(gè)TB甚至數(shù)個(gè)PB級(jí)的結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。

　　在中國(guó)，2010年，國(guó)家公布的“十二五”規(guī)劃中指出要重點(diǎn)建設(shè)國(guó)家級(jí)、省級(jí)和地市級(jí)三級(jí)衛(wèi)生信息平臺(tái)，建設(shè)電子檔案和電子病歷兩個(gè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)等諸項(xiàng)目標(biāo)，也就是推進(jìn)醫(yī)療信息化的“3521”工程。過(guò)去由于缺少統(tǒng)一的電子病歷系統(tǒng)(EMR)標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)的電子病歷系統(tǒng)發(fā)展比較緩慢，醫(yī)院之間不能實(shí)現(xiàn)共享病患信息共享，醫(yī)療服務(wù)水平也因此受到影響。為改善這一現(xiàn)狀，國(guó)家會(huì)逐漸加大對(duì)電子病歷的投入，適應(yīng)這一趨勢(shì)，各級(jí)醫(yī)院也將加大在數(shù)據(jù)中心，IT外包等領(lǐng)域的投入。而隨著醫(yī)療信息數(shù)據(jù)的幾何倍數(shù)增長(zhǎng)，醫(yī)院信息存儲(chǔ)將越來(lái)越受到重視，醫(yī)療信息中心的關(guān)注點(diǎn)也將由傳統(tǒng)“計(jì)算”領(lǐng)域轉(zhuǎn)移到“存儲(chǔ)”領(lǐng)域上來(lái)。

　　有“弊”就有“利”

　　對(duì)于許多醫(yī)療和生命科學(xué)機(jī)構(gòu)而言，努力控制大數(shù)據(jù)造成的呈螺旋上漲的成本、復(fù)雜性和風(fēng)險(xiǎn)已經(jīng)成為一個(gè)至關(guān)重要的問(wèn)題。然而，從另一個(gè)角度來(lái)看，醫(yī)療大數(shù)據(jù)能夠帶來(lái)的收益要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出管理它們的成本，如開(kāi)放新的具有醫(yī)療價(jià)值的信息源、提高診斷準(zhǔn)確性和速度、預(yù)測(cè)疾病和健康形態(tài)，以及取得生命科學(xué)創(chuàng)新的不同見(jiàn)解。美國(guó)管理咨詢公司麥肯錫全球研究院(MGI)預(yù)測(cè)，如果美國(guó)的醫(yī)療行業(yè)能夠有效利用不斷增長(zhǎng)的大數(shù)據(jù)來(lái)提高效率和質(zhì)量，那么每年可創(chuàng)造超過(guò)3000億美元的額外價(jià)值。而且，在歐洲的發(fā)達(dá)國(guó)家中，僅在提高運(yùn)行效率一項(xiàng)上，政府行政管理部門(mén)就可以利用大數(shù)據(jù)節(jié)省1000億歐元以上的費(fèi)用。

　　對(duì)于大多數(shù)成功的醫(yī)療機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，利用大數(shù)據(jù)已經(jīng)成為提高生產(chǎn)力、改進(jìn)護(hù)理水平、增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力、加快增長(zhǎng)和創(chuàng)新的關(guān)鍵策略。那么，我們?cè)撊绾卧趦煞矫孢M(jìn)行平衡，實(shí)現(xiàn)可觀的效果和利潤(rùn)呢?

　　答案存在于數(shù)據(jù)經(jīng)濟(jì)學(xué)中，即如何使從數(shù)據(jù)中獲取價(jià)值的成本低于數(shù)據(jù)能產(chǎn)生的效益?如果我們能夠有效地將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理和保護(hù)成本降至最低，然后利用尖端技術(shù)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成支持臨床需要與業(yè)務(wù)增長(zhǎng)的可執(zhí)行信息，我們就能實(shí)現(xiàn)最高的數(shù)據(jù)經(jīng)濟(jì)效益。

　　醫(yī)療大數(shù)據(jù)的挑戰(zhàn)

　　然而，如何有效地將大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)成本降至最低，是企業(yè)和IT領(lǐng)導(dǎo)者，尤其是內(nèi)容驅(qū)動(dòng)的醫(yī)療和生命科學(xué)企業(yè)面臨的根本性挑戰(zhàn)。因?yàn)槌藬?shù)據(jù)數(shù)量和形態(tài)的迅速增加，醫(yī)療數(shù)據(jù)還需要越來(lái)越長(zhǎng)的保留期。患者的病歷可能需要保存70或80年，甚至更長(zhǎng)。許多情況下，病歷還必須以原始格式永久保存，以滿足法規(guī)遵從的要求。同樣，生命科學(xué)研究機(jī)構(gòu)有選擇性的選擇價(jià)值足以保留和維護(hù)數(shù)十年的數(shù)據(jù)，以期為新研究提供依據(jù)。

　　另外，許多醫(yī)療與生命科學(xué)研究機(jī)構(gòu)在竭力應(yīng)對(duì)資源緊張、持續(xù)的業(yè)務(wù)增長(zhǎng)和新醫(yī)療技術(shù)帶來(lái)的挑戰(zhàn)。事實(shí)上，存儲(chǔ)消費(fèi)速度加快，存儲(chǔ)資產(chǎn)未得到充分利用，對(duì)空間的持續(xù)需求以及動(dòng)力和冷卻成本的增加，都推動(dòng)了總體擁有成本的不斷攀升。而且，一旦存儲(chǔ)系統(tǒng)的安全性出現(xiàn)問(wèn)題，導(dǎo)致醫(yī)療數(shù)據(jù)丟失，醫(yī)院會(huì)面臨更嚴(yán)重的局面。對(duì)于研究機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)存取是創(chuàng)新和競(jìng)爭(zhēng)力的核心。這樣看來(lái)，文件數(shù)據(jù)不斷增長(zhǎng)導(dǎo)致的管理成本提升被認(rèn)為是當(dāng)今全球5000強(qiáng)公司面臨的五大難題之一，這種結(jié)論就不足為奇了。 2

　　醫(yī)療行業(yè)應(yīng)對(duì)大數(shù)據(jù)的理想基礎(chǔ)架構(gòu)

　　要實(shí)現(xiàn)最高數(shù)據(jù)經(jīng)濟(jì)效益，關(guān)鍵是能夠?qū)ΠńY(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)在內(nèi)的所有醫(yī)療大數(shù)據(jù)進(jìn)行集成，實(shí)現(xiàn)集中管理和更好的資源配置。為了整合醫(yī)院不同部門(mén)或不同生命科學(xué)系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)最充分的信息搜索和共享，理想的存儲(chǔ)架構(gòu)必須是一個(gè)適用塊數(shù)據(jù)、文件和內(nèi)容的集成系統(tǒng)，并且擁有強(qiáng)大的容量、性能和吞吐量，在處理、移動(dòng)和訪問(wèn)多個(gè)大型數(shù)據(jù)集和大量數(shù)據(jù)(數(shù)量常常達(dá)到數(shù)個(gè)TB甚至是PB)時(shí)能夠保持運(yùn)行的一致性。為了盡量降低存儲(chǔ)成本并滿足臨床業(yè)務(wù)需要，理想的存儲(chǔ)架構(gòu)還必須支持臨床創(chuàng)新的數(shù)據(jù)互操作性，必須能夠智能分層，根據(jù)訪問(wèn)頻率、臨床價(jià)值和實(shí)際存儲(chǔ)成本自動(dòng)完成數(shù)據(jù)分布。這種動(dòng)態(tài)分層功能有助于進(jìn)一步提高容量利用和資源配置水平，從而全面優(yōu)化存儲(chǔ)資源的成本效率。

　　HDS文件和內(nèi)容解決方案

　　HDS文件和內(nèi)容解決方案由Hitachi Content Platform、Hitachi NAS Platform,、Hitachi Data Discovery Suite 以及Hitachi Data Ingestor組成，可以滿足在醫(yī)療和生命科學(xué)研究領(lǐng)域中存儲(chǔ)、管理、保護(hù)和搜索各類數(shù)據(jù)最嚴(yán)苛的要求，無(wú)論這些數(shù)據(jù)是pdf文件、醫(yī)學(xué)影像還是病患人口數(shù)據(jù)。另外，Hitachi Clinical Repository(HCR)為管理業(yè)務(wù)和健康數(shù)據(jù)、固定內(nèi)容和圖像，應(yīng)對(duì)DICOM/HL7數(shù)據(jù)讀取、數(shù)據(jù)整合、數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)分布這些獨(dú)特挑戰(zhàn)而設(shè)計(jì)的。它由Hitachi Content Platform(HCP)和DICOM/HL7網(wǎng)關(guān)組成，可基于HDS平臺(tái)、客戶解決方案或合作伙伴的應(yīng)用平臺(tái)使用。這些解決方案所具有的獨(dú)特功能包括：

　　集成存儲(chǔ) – 文件、內(nèi)容和塊服務(wù)在單一管理界面中融合。通過(guò)跨平臺(tái)創(chuàng)建存儲(chǔ)池和利用虛擬化，客戶可以簡(jiǎn)化管理，提高利用水平，并恢復(fù)或延長(zhǎng)現(xiàn)有資產(chǎn)的使用壽命。

　　智能分層 – 動(dòng)態(tài)分層存儲(chǔ)架構(gòu)通過(guò)預(yù)定義存儲(chǔ)層、數(shù)據(jù)索引和制定自動(dòng)將數(shù)據(jù)遷移到對(duì)應(yīng)層的策略管理基于文件的數(shù)據(jù)(如pdf文件或醫(yī)學(xué)影像)。通過(guò)自動(dòng)將活躍數(shù)據(jù)遷移到適當(dāng)?shù)钠脚_(tái)，你可以優(yōu)化磁盤(pán)要求【例如：在低成本的SATA硬盤(pán)里存儲(chǔ)更多數(shù)據(jù)，同時(shí)減少在費(fèi)用高昂的光纖通道、SAS或固態(tài)硬盤(pán)(SSD)上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)】。這一策略根據(jù)精確的業(yè)務(wù)運(yùn)行需求管理內(nèi)容，不僅使文件和內(nèi)容存儲(chǔ)更有效更加智能化，還提高了整個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)的成本效率。

　　存儲(chǔ)優(yōu)化 – 動(dòng)態(tài)分層使閑置容量可以輕松得到再利用，重新確定現(xiàn)有資產(chǎn)用途以延長(zhǎng)使用壽命，并自動(dòng)將非活躍數(shù)據(jù)遷移到具有復(fù)制功能的內(nèi)容倉(cāng)庫(kù)。這使容量效率和利用率達(dá)到最大化，同時(shí)可以減少備份卷，并且能夠優(yōu)化存儲(chǔ)資產(chǎn)的投資回報(bào)率。

　　內(nèi)容感知搜索 – 本地自動(dòng)感知能力可以識(shí)別所存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的相關(guān)性。對(duì)使用單一接口的多種資源還可以進(jìn)行聯(lián)合查詢，以便搜索數(shù)據(jù)并提供索引。內(nèi)容感知搜索實(shí)現(xiàn)了文件和內(nèi)容服務(wù)的真正同化，以滿足法律監(jiān)管和企業(yè)要求，并可以管理內(nèi)容引發(fā)的遷移和其他整體數(shù)據(jù)活動(dòng)。

　　低成本存儲(chǔ) – 通過(guò)集中建立存儲(chǔ)池、跨系統(tǒng)智能擴(kuò)展和利用動(dòng)態(tài)分層自動(dòng)完成數(shù)據(jù)遷移，減少了管理節(jié)點(diǎn)，提高了存儲(chǔ)資產(chǎn)的使用經(jīng)濟(jì)效率，也降低了對(duì)硬件的要求。管理、備份、容量規(guī)劃、動(dòng)力和冷卻成本隨之降低，這些使固定資本(CAPEX)和 運(yùn)營(yíng)成本(OPEX)都大大降低。事實(shí)上，已經(jīng)有數(shù)據(jù)證明HDS文件和內(nèi)容解決方案最高可節(jié)省25%的管理成本和60%的備份成本。

　　邊緣到核心存儲(chǔ) - 中心醫(yī)院還可以選擇為偏遠(yuǎn)的醫(yī)療中心提供無(wú)縫的邊緣到核心的數(shù)據(jù)訪問(wèn)支持，增強(qiáng)臨床醫(yī)師間的協(xié)作，通過(guò)進(jìn)行有效控制來(lái)實(shí)現(xiàn)免備份存儲(chǔ)。

　　HDS文件和內(nèi)容解決方案旨在幫助相關(guān)機(jī)構(gòu)管控好大數(shù)據(jù)環(huán)境，利用統(tǒng)一、可擴(kuò)展的管理平臺(tái)簡(jiǎn)化大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)復(fù)雜性、整合資源促進(jìn)利用，調(diào)動(dòng)數(shù)據(jù)以滿足業(yè)務(wù)需求，改進(jìn)數(shù)據(jù)保護(hù)以提高合規(guī)性水平并降低風(fēng)險(xiǎn)。目前，包括江蘇省人民醫(yī)院、武漢市普愛(ài)醫(yī)院、無(wú)錫第二醫(yī)院 、中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院、鄭州大學(xué)附屬第一醫(yī)院以及南京東南大學(xué)附屬中大醫(yī)院等在內(nèi)的國(guó)內(nèi)眾多醫(yī)療機(jī)構(gòu)均已采用了HDS的相關(guān)解決方案。這些解決方案的目的是通過(guò)將可豐富企業(yè)價(jià)值、提高效率和競(jìng)爭(zhēng)力的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行的信息，最終從根本上使醫(yī)療與生命科學(xué)機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)最佳的數(shù)據(jù)經(jīng)濟(jì)效益。