基于云计算技术的智慧医疗系统应用研究.pdf
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1、 43 第 23 卷第 1 期湖南大众传媒职业技术学院学报Vol.23 No.12023 年 3 月JOURNAL OF HUNAN MASS MEDIA VOCATIONAL AND TECHNICAL COLLEGEMar.2023基于云计算技术的智慧医疗系统应用研究王晶1欧阳炜昊1薛海2(1.湖南大众传媒职业技术学院 新媒体技术学院,湖南 长沙 410100;2.湖南明康中锦医疗科技股份有限公司 信息化中心,湖南 长沙 410221)摘要云计算技术逐步在智慧医疗系统中得到广泛应用。针对基于中心云服务器的智慧医疗系统中出现的网络拥塞、信息传输延时、数据安全性不高等问题,将智慧医疗系统与边缘
2、云计算技术进行融合,在靠近用户侧部署边缘云服务器,实现了患者就近接入网络边缘侧,缓解了医疗核心网的带宽压力,降低了数据传输的时延,提高了医疗数据的安全稳定性。关键词智慧医疗系统;边缘云计算技术;远程诊疗;远程监护中图分类号G202文献标识码A文章编号1671-5454(2023)01-0043-04DOI10.16261/43-1370/z.2023.01.010随着信息技术的飞速发展,智慧城市的建设脚步逐步加快,医疗健康的保障问题成为社会各界关注的焦点,1人们迫切希望利用现代化的信息技术解决当前医疗资源分布不均、医疗信息传递不畅和医生看诊效率较低2等问题。在这种情况下智慧医疗打破传统医疗的界
3、限,将云计算、物联网、大数据等新一代信息技术与医疗健康服务进行融合,将有限的医疗资源进行区域共享,改善和优化医疗服务流程。3331国内外智慧医疗发展现状智慧医疗最早应用于欧美等发达国家。德国的医疗信息化起步比较早,2000 年左右已能实现电子病历、影像等信息查询及医疗资源共享,其中远程医疗是德国智慧医疗比较突出的领域。患者利用互联网和远程医疗终端,定期将医疗终端监测的相关生命体征数据回传至远程医疗系统的云计算中心,医生通过登录云服务器可在线或者下载查看患者的生命体征数据。年龄较大的患者可以足不出户得到医生的在线医嘱建议,免去到医院进行现场检测的舟车劳顿和排队等待的辛苦,还可以缓解患者焦虑的心情
4、,规避潜在的疾病风险。350我国医疗信息化的发展虽然相对较晚,但在智慧医疗的研究和应用方面也取得了一些成绩。2016 年,南京移动研发并应用全国首例 120院前急救“无线医护”平台,利用 4G 无线网络、大数据、云计算等多项信息化技术,将医院远程医疗云平台、车载急救系统、电子病历管理系统进行交互应用,为院前急救和复杂病例远程指导提供了良好的技术平台。42017 年,衡阳医疗云平台是湖南省衡阳市建设的“数字衡阳”项目成果之一,它将重点医疗机构、社区医院和患者等相关医疗方通过医疗云平台连接起来,实现医疗服务、信息、资源共享,避免收稿日期2022-09-25作者简介王晶(1985),女,湖南娄底人,
5、湖南大众传媒职业技术学院新媒体技术学院工程师,研究方向:云计算技术与应用。欧阳炜昊(1978),男,湖南长沙人,湖南大众传媒职业技术学院新媒体技术学院副教授,研究方向:云计算技术与应用。薛海(1984),男,河南南阳人,湖南明康中锦医疗科技股份有限公司工程师,研究方向:计算机科学与技术。基金项目本文为湖南大众传媒职业技术学院 2021 年度院级科研项目“智慧医疗系统云计算技术组网方案研究”(编号:21YJ26)的研究成果之一。44第 23 卷第 1 期湖南大众传媒职业技术学院学报Vol.23 No.12023 年 3 月JOURNAL OF HUNAN MASS MEDIA VOCATIONA
6、L AND TECHNICAL COLLEGEMar.2023“医疗孤岛”现象的出现。52基于中心云服务器的传统智慧医疗系统存在的不足传统智慧医疗系统依托云计算中的虚拟化、数据库存储等相关技术,对医疗数据信息进行大容量存储、计算和调取,用户端设备将数据信息或用户请求发送至中心云服务器端,服务器端将用户数据信息或请求进行处理后,再传送回用户端设备,属于“集中式云计算处理”6的模式。随着用户数量飞速增长,用户端发送的数据信息逐渐多样化,带宽要求也呈指数级增长,用户端至中心云服务器端的网络链路带宽已经无法满足用户需求,暴露出系统的一些问题。2.1医疗核心网网络拥塞传统智慧医疗系统,在远程诊疗服务中是
7、由患者或基层医院医生向上级医院提出远程诊疗申请,通过上传患者的电子病历、影像等资料,从用户端跨越汇聚层网络,到达医疗核心骨干网,最后传输至上级医院的中心云服务器。上级医院的专家医生收到基层医院医生或者患者提出的远程诊疗申请,从中心云服务器上下载患者以往的电子病历和影像,向基层医院发起远程视频会诊,专家医生将诊断报告和医疗建议上传中心云服务器,用户再远程访问中心云服务器下载诊断报告。由于用户访问数量增加,中心云服务器处理的数据量急剧增长,医疗核心网的带宽压力也不断增加,造成用户请求排队等待,出现医疗核心网网络拥塞和用户远程诊疗请求掉线等现象。2.2医疗信息数据传输延迟和数据包丢失传统智慧医疗系统
8、利用可穿戴的数字化医疗设备建立了基于中心云服务器的远程监护系统,为患者提供长期、实时、准确的健康检测和生命体征数据的远程监护、跟踪和预警服务。在老年患者身上配置可穿戴的远程监护设备,监护设备每天实时采集患者的监测数据,通过无线传输进入智能手机,智能手机通过远程监护设备配套的 App 软件对监测数据进行分析,形成每日健康检查报告推送给患者或患者家属,同时监测数据通过移动通信网跨越医疗系统核心骨干网络,最后传输至医院的中心云服务器进行存储,并推送给专家医生进行在线诊断。这种基于客户端/服务器(C/S)模式的远程监护网络在上/下行链路传输监测数据时始终需要跨越核心骨干网络,随着远程监护设备使用用户数
9、量的逐渐增加,上/下行网络链路带宽利用率也飞速增长,数据转发需要消耗大量时间,引起医疗信息数据的传输延迟。而且,由于中途转接的设备和跨越的网络较多,设备间建立连接和数据转发时容易引起数据包的丢失。2.3医疗信息数据容易受到攻击传统智慧医疗系统在远程诊疗和远程监护服务中的诊疗请求、监测数据、诊断报告等医疗信息数据,与公共信息数据在同一网络中进行传输。所有医疗信息数据未进行数据安全分级定义和数据分流,网络中各种信息数据之间容易相互影响,安全级别要求较高的医疗信息数据容易受到公用信息网数据的攻击,引发医疗信息数据的损坏和泄露,为医疗信息数据安全带来危险。3边缘云计算技术在智慧医疗系统中的应用边缘云计
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