带着“适度前瞻”的理念,无锡市人民医院将服务器虚拟化、存储整合、SOA中间件、管理自动化等一系列新技术应用到数据中心建设当中,收获了人力、能源、耗材等多方面的成本节省。
虽然由原无锡市一院、无锡市儿童医院和无锡市五院全建制,以及无锡市三院部分重点专科整合组建而成的无锡市人民医院刚交付使用半年时间,却已经接待了7000人次来参观学习信息化建设。这个耗资1亿元人民币打造的一期信息化建设项目,究竟有何特别之处呢?
节省成本 提高效率
作为一所现代化的三级甲等医院,无锡市人民医院在一批尖端医疗项目上达到了国内先进水平,以“医院信息系统”(HIS)、“医疗影像存储与传输 系统”(PACS)、“电子病历系统”、“社会保险系统”为代表的医疗业务系统也应用到了数字化医疗设备和先进的网络技术。比如为全院42个病区配置的心 电系统(包括心电采集盒和笔记本电脑),可以方便临床医生在心电采集后,通过无线发送到心电图室进行分析与诊断,大大降低了人员与耗材成本。心电图室只需 要7个人就能应对所有的门诊病人。而独具特色的大生化生产线则可以实现自动帮助分管、自动离心、自动揭盖,尽可能减少病人血液的采集,并且可以提高至少 30%的工作量。检验科可以节省生化、免疫、血液设备操作约8个人的工作量。此外,世界上第一台可以在包装上打印二位打印条码的药品自动分包机也诞生在这 里。还有EDA终端设备、条形码腕带、一卡通就诊卡等……
另外,和其他单位的医疗信息化建设一样,无线医疗技术在无锡市人民医院也具有重要的作用,开展的无线应用包括无线床边护理、无线输液管理、无线 移动心电、无线上网等。不过,医院巨大的占地面积、复杂的内部结构给无线网络的覆盖和优化提出了挑战,无锡市人民医院最终选择了昂科信息技术(上海)有限 公司的室内信号分布系统覆盖解决方案,通过由功分器、耦合器和多个天线组成的信号源矩阵,实现了无线信号更全面、更均匀的覆盖,同时避免了同频干扰问题, 提高了无线系统的整体稳定性。而整套系统的信号发射源实际上只有放置在楼层弱电间的无线基站,此外可以通过无线控制器和管理系统对设备进行集中管理、统一 配置,以及各种数据的采集分析。
用整合带动医疗系统的运转
“提到适度前瞻,我们的胆子确实是大了一点,这也是市政府对我们的要求和希望,要把无锡市人民医院的信息化建设达到国际化水平。而在医疗流程上实现无纸、无胶片的电子化诊疗服务后,数据中心就像是一辆行使中的列车,不能再停下来了……”
那么,如何确保这么多先进的医疗业务系统能够顺利运行?“这离不开医院对服务器虚拟化、存储整合、SOA中间件等技术的充分应用。”无锡市人民 医院信息中心主任刘喻表示,“提到适度前瞻,我们的胆子确实是大了一点,这也是市政府对我们的要求和希望,要把无锡市人民医院的信息化建设达到国际化水 平。而在医疗流程上实现无纸、无胶片的电子化诊疗服务后,数据中心就像是一辆行使中的列车,不能再停下来了……”
刘喻介绍说,在应用了存储整合虚拟化、自动归档等技术后,所有跨平台和容灾的问题都可以实现,起到了节省人力和绿色环保的效果。为了支撑无锡市 人民医院全方位(部门、科室)、全对象(病人、医护、药品、耗材)和全过程(治疗、住院)的发展目标,必须要求数据中心对前面提到的各个医疗业务系统有着 很好的支撑。
无锡市人民医院首先建立了冗余的SAN存储架构,对数据资源进行分类集中存储。刘喻介绍说,医院每天要产生50G的数据量,一年就是18个 TB。由于HIS、PACS和电子病历等系统是在不同时期分批建成的,各系统的数据处于分散存储状态,每个系统所采取的存储方式与存储介质也各不相同。在 PACS系统上线后,数据规模呈几何级数增长。按照原来的存储方式,这些数据被存放在系统外挂的盘阵之中,一旦医生需查询这些历史文件,就只能到光盘库中 去检索,非常不方便。通过分别位于主机房和容灾机房的两台HDS设备,以及昆腾的磁带库等构建的SAN存储架构,不仅是整个存储系统性能、可靠性的保证, 还实现了性能优化,可以动态管理各个系统的Cache缓存。而赛门铁克针对存储和容灾的系列软件还可实现不停机扩容,只要所需设备在软件列表当中,就可以 使系统不再依赖某个物理地址、物理介质和硬件设备。
“HIS是一个数据库性的业务系统,要求业务应用不间断,需要在安全方面往容灾方向发展;而PACS则属于文件型系统,以大容量为特点,需要整 合存储架构以实现海量存储。”刘喻介绍说,为了实现集中管理,信息中心首先对各个医疗业务系统及其后台数据进行了整体规划,按其自身特征可划分为 “PACS数据”和“非PACS数据”等两大类,并制定了“分类存储、一体备份、重点容灾”的数据资源集中管理方案。在该方案架构下,信息中心选用HP Integrity rx8640动能服务器运行Oracle 10g数据库系统;选用IBM System x3950服务器运行HIS、PACS、LIS应用系统,并在灾备机房配置同样的设备,对以上系统实施灾备;另外选用Dell PowerEdge 2900服务器运行电子病历、社会保险等业务系统。
在存储系统方面,无锡市人民医院采用一台HDS公司的AMS-1000存储阵列作为PACS存储设备,同时采用两台HDS公司的AMS-500 存储阵列作为HIS存储设备。中心机房和灾备机房的多台服务器(经统计为8台)通过SAN方式连入一台AMS-1000和两台AMS-500存储阵列。借 助SAN架构出色的I/O性能,医疗病案、影像系统的I/O性能也会得到大幅的提升,同时也为日后的LAN-Free备份等基于SAN架构的应用打下良好 的基础。目前医院可达到在线存储12个TB的水平,轻松完成和几年前的图像做对比的工作,保持“一直在线”的存储状态。
另外,信息中心还对所有业务系统和数据资源进行统一备份、归档,并对重要且读写频繁的数据和关键应用系统实施异地容灾。按照系统规划要求,对原 有Symantec Backup NBU备份软件、Symantec Enterprise Vault迁移归档软件和Dell PV160T(即Quantum Scalar i2000 )磁带库进行升级扩容,并在备份软件中添加操作系统快速恢复模块,在灾备机房新添加一台Quantum Scalar i500磁带库。
其中新添加的Symantec NBU操作系统快速恢复模块,可对中心机房和灾备机房的8台主业务系统服务器和16台应用PC服务器进行保护,将以上服务器的操作系统、应用程序、系统设 定与数据等所有内容储存在易于管理的单一档案中,在短短数分钟内重建整个系统或执行裸机还原,并且将系统迅速还原至不同品牌、不同机型的硬件平台,使重要 IT 服务的停机时间降到最低。
此外,SOA中间件也是数据中心里非常有特色的一项技术应用,通过适配器,更好地实现新进医疗设备的连接,并且极大地提升连接速度,以前HIS 系统的一个接口可能要一年时间才能做好,现在十几天就可以接好了,大大提高了工作效率,而且一步到位。同时,根据现在的SOA标准,可以为未来发展的数据 进行设备预留。目前,包括条形码腕带、药品自动分包机、大生化生产线、检验设备等连接和应用都是通过SOA中间件来实现的。
管理人员不进机房
众多医疗业务系统需要数据中心的保障,而关键设备又需要很好的维护和管理。对于无锡市人民医院来说,偌大的数据中心有1000多平方米,16个机柜的规模相当于一个省级电信中心,但是专门负责数据中心机房维护的就只有2~3个人。
对此,刘喻表示,“借助数据中心在可靠性和安全性上的提高,以及相关设备的智能化和自动化技术,极大地解放了网络管理人员,没有意外事件的话我们甚至都不用进机房。”
刘喻首先提到了APC的英飞(InfraStruXure)整体机房解决方案。“这套系统集机柜、UPS、制冷、数据布线以及管理服务于一体, 其上走线方式、热空气遏制系统等独特技术都很好地保障了核心设备,在数据中心机房甚至找不到一个开关,其自动化程度非常震撼。”
此外,创新的InRow架构有效缩短了冷热空气的传输距离,这种有针对性的精确制冷方式,也让数据中心的制冷效率大大提高。而其标准化的模块化 架构,也可以根据实际需要和机房负载情况提供供电和制冷,更加方便未来的扩容。由于采用了集中式管理,每年更可以节省70%的机房配套设施,使得整个机房 最少能节约50%的电费。同时英飞的集中监控功能也让刘喻印象深刻,分布在各个机构上的传感器可以测量每个机柜的温度和湿度等信息。出现问题可以自动报 警,及时给管理人员发短信。
除了整体机房解决方案外,为了便于管理人员集中管理维护整个信息化系统,信息中心还在机房配置了Avocent AMX 5020 KVM交换机,连接数据中心所有主要服务器平台和串行设备。该款交换机配备了使用方便的OSCAR图形用户界面,能提供完全畅通无阻的服务器访问,并可在 离服务器最远三百多米的情况下提供实时高带宽视频。“目前数据中心不允许通过互联网进行远程登录,管理人员通过KVM就可以很方便地确保数据中心的设备安 全。”刘喻表示。
而在存储设备的自动化方面,信息中心购买的存储设备在具有5个9的可靠性保障基础上,还支持RAID 6标准,确保了在高性能要求环境下的使用。同时,利用赛门铁克Veritas Storage Foundation的虚拟化存储功能,还帮助管理人员实现了存储系统的高可用性和灾难恢复功能。
“如果对我们的数据中心做一个总结,就是给系统强有力的安全保证,另外提高了生产效率,减少了每年的宕机时间。”刘喻表示,“还有就是应用级的 容灾,全部实现了自动化,原来我们的A区因为调试的原因经常停电,整个系统就会自动切换到灾备机房,这个过程对于医院业务系统的应用来说没有任何影响。”
无锡市人民医院数据中心机房采用了服务器虚拟化、存储整合、SOA中间件、自动化等很多前瞻性技术,在国内医疗行业信息化建设中处于领先水平。
认同新一代数据中心
无锡市人民医院对信息化建设的大力投入也获得了很多成效:包括医务人员工作效率明显提高,医护人员陪护病人的时间增加,患者平均住院治疗时间减 少,纸张和耗材消耗成本大幅降低等。从整个流程上看,护士可以多拿出20%的时间给病人。与同规格医院相比,医院每个病区单元可以减少2~3名护士的人员 配备。
对于“新一代数据中心”的概念,刘喻表示非常认同。他认为,未来的数据中心应该满足的条件首先是安全和可靠,其次就是智能化和自动化:“原来我 们的自动化程度就不高,我们信息中心的几个人甚至都不敢离开无锡市太远,周末的活动半径也不能超过半小时的路程。后来医疗服务全部电子化以后,对数据中心 可靠性的要求就更高了,医院对容灾指标的忍受程度是‘不超过一分钟’。”
对于数据中心未来的发展趋势,刘喻也有自己的看法,他认为首先是园区级的容灾将会扩展到城域级容灾;其次是在硬件设备五年一换的时候,要确保进 行设备升级的同时不能停机,目前这方面虽然也可以实现,但感觉不是太好;再次,未来的数据中心会应用更多的新技术,对管理人员的要求更高,应该加强日常的 技术培训,这方面现在做得还不够。