醫(yī)療大數(shù)據(jù)解決方案

1、醫(yī)療大數(shù)據(jù)解決方案,,CONFIDENTIAL,2,目標(biāo),云中的大數(shù)據(jù)力助業(yè)務(wù)和管理的創(chuàng)新,分布式存儲和分布式計算,數(shù)據(jù)挖掘,關(guān)系數(shù)據(jù)庫集群,快數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)可視化,,關(guān)鍵詞：云、大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)可視化、快數(shù)據(jù)、性能、可靠性、易運(yùn)維,CONFIDENTIAL,3,云中的大數(shù)據(jù)力助業(yè)務(wù)和管理的創(chuàng)新,,醫(yī)院,康復(fù),患者,普通人,體檢,正常人,院內(nèi)或者院外康復(fù)治療人群,,,入口,出口,,醫(yī)生,切口,,進(jìn)口,門診,全預(yù)約掛號,,醫(yī)導(dǎo),導(dǎo)

2、醫(yī),導(dǎo)口,以人為中心，對全流程中不同階段產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行積累、整合、加工；然后進(jìn)行分析，從而可以從數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)從而更好地提供服務(wù),目標(biāo),CONFIDENTIAL,4,目標(biāo),云中的大數(shù)據(jù)力助業(yè)務(wù)和管理的創(chuàng)新,,,產(chǎn)業(yè)鏈的延伸意味著數(shù)據(jù)的消費(fèi)和產(chǎn)生越來越快、越來越大，并且數(shù)據(jù)的重要性越來越大。以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)做好對患者的服務(wù)更加重要和更加有利于產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)化。,CONFIDENTIAL,5,個性化醫(yī)療,云中的大數(shù)據(jù)力助業(yè)務(wù)和管理的創(chuàng)新,http:

3、//p-medicine.eu,個性化醫(yī)療的5P,目標(biāo),CONFIDENTIAL,6,云中的大數(shù)據(jù)力助業(yè)務(wù)和管理的創(chuàng)新,目標(biāo),企業(yè)和財務(wù),ERP 運(yùn)營報表,醫(yī)療行業(yè)計劃和合并報表,成本和利潤管理,戰(zhàn)略管理,管理業(yè)務(wù),診所關(guān)懷,協(xié)同的電子數(shù)據(jù)共享、電子關(guān)懷管理,醫(yī)療行業(yè)質(zhì)量管理,急診業(yè)務(wù)智能,提交最佳服務(wù),患者服務(wù),管理結(jié)果和風(fēng)險,醫(yī)療行業(yè)供應(yīng)商電子關(guān)懷數(shù)據(jù)連接,患者結(jié)果和在入院分析,運(yùn)營風(fēng)險管理,人力資源,提高生產(chǎn)力,醫(yī)療行業(yè)員工生產(chǎn)力

4、管理,HR報表和分析,戰(zhàn)略人力計劃,供應(yīng)鏈,運(yùn)營有效性,供應(yīng)鏈績效管理,成本績效管理,供應(yīng)鏈生命周期管理,供應(yīng)鏈 InfoNET,大數(shù)據(jù)分析業(yè)務(wù)能力（運(yùn)營和管理）,CONFIDENTIAL,7,云中的大數(shù)據(jù)力助業(yè)務(wù)和管理的創(chuàng)新,目標(biāo),科學(xué)研究和智慧的診斷,癥狀學(xué)研究流行病學(xué)研究遺傳學(xué)研究過敏史望聞問切……,功能研究,肝腎功能神經(jīng)功能……,CONFIDENTIAL,8,現(xiàn)狀,醫(yī)療信息化背景,,醫(yī)學(xué)信息不對稱民眾醫(yī)學(xué)健康、預(yù)

5、防、康復(fù)知識匱乏缺乏病人的主動參與,大病小病都找三甲優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源有限醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)與精力有限沒有充分發(fā)揮醫(yī)生的價值,,資源有限利用有限,信息缺乏信息不對稱,行業(yè)復(fù)雜極難標(biāo)準(zhǔn)化,個體差異大醫(yī)療疾病種類繁多復(fù)合疾病常見，關(guān)系復(fù)雜很難標(biāo)準(zhǔn)化、自動化醫(yī)學(xué)檢查、診斷、治療不斷發(fā)展新的疾病不斷產(chǎn)生和變化醫(yī)療發(fā)展水平還有未知領(lǐng)域醫(yī)療利益分割,CONFIDENTIAL,9,現(xiàn)狀,一些奇怪但是正常的現(xiàn)象,一天吸氧25小時男性出現(xiàn)婦

6、科檢查項目“醫(yī)保害人”住院全套檢查不互認(rèn)檢查結(jié)果患者有70多種身份醫(yī)生首要工作是保護(hù)自己……,技術(shù)問題標(biāo)準(zhǔn)問題道德問題責(zé)任問題法律問題體制問題,,CONFIDENTIAL,10,現(xiàn)狀,醫(yī)療信息化應(yīng)用體系,,CONFIDENTIAL,11,現(xiàn)狀,醫(yī)療產(chǎn)業(yè)基本矛盾,醫(yī)療核心矛盾：(1)優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源稀缺；(2)現(xiàn)有醫(yī)療資源沒有得到充分發(fā)揮。醫(yī)療信息化核心矛盾：(1)政策問題；(2)信息孤島；(3)數(shù)據(jù)應(yīng)用。醫(yī)院利用信

7、息化核心矛盾：(1)效益；(2)效益；(3)效益。政府醫(yī)療健康核心矛盾：(1)政策問題；(2)管理問題；(3)監(jiān)督審計。群眾醫(yī)療健康需求核心矛盾：(1)醫(yī)保和醫(yī)改政策；(2)醫(yī)療和健康保障。,CONFIDENTIAL,12,,未來將以大數(shù)據(jù)分析為中心,,目前以應(yīng)用程序?yàn)橹行?現(xiàn)在數(shù)據(jù)分析的現(xiàn)狀,現(xiàn)狀,CONFIDENTIAL,13,現(xiàn)在數(shù)據(jù)分析的現(xiàn)狀,現(xiàn)狀,分析不僅僅是出一個報表、做些即席查詢等，完整的分析需要做更多的事情才更加有助

8、于運(yùn)營和管理,,,,結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)&非結(jié)構(gòu)化內(nèi)容,描述性分析,說明性分析,預(yù)測分析,,,,,,,,,,,,,每一個人都能消費(fèi)和存取,,,,,,,,,,,,,,如果這些趨勢繼續(xù)下去？預(yù)測,我們怎樣才能達(dá)到最好的結(jié)局和地址變異?隨機(jī)優(yōu)化,這是怎么回事報表,究竟是什么問題呢？多維分析,多少，多久，在哪里？即席查詢,需要采取什么行動??？警報,會發(fā)生什么？模擬,我們怎樣才能達(dá)到最好的結(jié)果？優(yōu)化,接下來會發(fā)生什么？預(yù)測模型,

9、提取的洞察力，概念和關(guān)系,內(nèi)容分析,醫(yī)療信息化面臨新的挑戰(zhàn),CONFIDENTIAL,14,挑戰(zhàn),醫(yī)療信息化面臨新的挑戰(zhàn),CONFIDENTIAL,15,挑戰(zhàn),數(shù)據(jù)量,一個典型三甲醫(yī)院的醫(yī)療數(shù)據(jù)-每年新產(chǎn)生,醫(yī)療行業(yè)總體數(shù)據(jù)存儲量不是很大，總體上以1TB-50TB為主。各醫(yī)療機(jī)構(gòu)之間差異比較大，1TB-20TB的醫(yī)療機(jī)構(gòu)比較多，但有個別的達(dá)到了300TB-1PB。這主要是由于醫(yī)療行業(yè)信息化水平差異比較大，各醫(yī)療信息化水平不一。醫(yī)療機(jī)

10、構(gòu)規(guī)模大小與醫(yī)療機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)存儲量多少有一定的關(guān)系，有部分三級醫(yī)療機(jī)構(gòu)達(dá)到了100TB以上的規(guī)模；但二級醫(yī)療機(jī)構(gòu)與三級醫(yī)療機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)存儲量在1-50TB的區(qū)域都分布較多,醫(yī)療信息化面臨新的挑戰(zhàn),CONFIDENTIAL,16,挑戰(zhàn),醫(yī)療數(shù)據(jù)生命周期,,,,,,門診記錄：15年,住院病歷：30年,,,有條件的醫(yī)院，病理、影像將無限期保存,門急診記錄保存時間不得少于15年，住院病歷保存時間還要長（約30年），一些著名人物的病歷將無限期的保存。而目

11、前一般的慣例為病歷、影像有條件的要無限期保存，一般近2年較為經(jīng)常調(diào)用。病人信息、交易、醫(yī)屬等是每天調(diào)用、病案分析等不需要太快。,數(shù)據(jù)的在線時間要求，影像數(shù)據(jù)在線時間3年，3年前的數(shù)據(jù)歸檔到離線服務(wù)器存儲；HIS生產(chǎn)系統(tǒng)服務(wù)器在線時間為5年，5年前的數(shù)據(jù)歸檔到歷史服務(wù)器；電子病歷無歸檔，全部在線。所有的數(shù)據(jù)中心存儲均擁有數(shù)據(jù)生命周期管理,特別是PACS系統(tǒng)建立了生命周期管理。,,,,,,影像數(shù)據(jù)在線時間：3年,HIS服務(wù)器在線時間：5年,

12、,,電子病歷無歸檔，全部在線,病歷、影像兩年內(nèi)要經(jīng)常調(diào)用,醫(yī)療檔案一般保留時間較長，且在線時間的要求也較其他行業(yè)高一些，一個大的三甲醫(yī)院具體情況如下：,,,,,PACS系統(tǒng)每年的數(shù)據(jù)增長量約2TB—30TB不等,從應(yīng)用現(xiàn)狀統(tǒng)計情況看，按照慣例各醫(yī)院的存儲系統(tǒng)一般2年擴(kuò)容或更新一次，服務(wù)器系統(tǒng)容量一般3-4年升級或擴(kuò)容一次。,HIS、LIS等系統(tǒng)每年的數(shù)據(jù)增長量約為200GB,歸檔時間,在線時間,容量增長,在數(shù)據(jù)和結(jié)果之間存在著差距,CO

13、NFIDENTIAL,17,我如何隨著我的業(yè)務(wù)調(diào)整我的數(shù)據(jù)？當(dāng)隨時隨地需要的時候我如何獲得正確有效的數(shù)據(jù)？我如何通過我的組織以支持做出更好的決策？我是否能夠很快而不是要等很長的時間就能夠得到結(jié)果，并以數(shù)據(jù)可視化的方式進(jìn)行展現(xiàn)？,,數(shù)據(jù)大爆炸,優(yōu)化的結(jié)果,挑戰(zhàn),各組件/系統(tǒng)上下文關(guān)系,CONFIDENTIAL,18,方案,,業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)源,HIS,財務(wù),LIS,資產(chǎn)管理,人力,EMR,,非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)集群,1.采集

14、,2.裝載,HDFS文件系統(tǒng)集群/Hbase 集群,數(shù)據(jù)加工MapReduce 計算集群(ETL),3.1 ETL,關(guān)系型數(shù)據(jù)庫集群(Oracle,DB2,MySQL),3.2 中間結(jié)果,數(shù)據(jù)挖掘MapReduce 計算集群(Data Ming),4.1 數(shù)據(jù)挖掘,4.1 數(shù)據(jù)挖掘,4.2 中間結(jié)果,數(shù)據(jù)可視化應(yīng)用體系集群（SPSS、Cognos等）,SQL On Hadoop,SQL,各種業(yè)務(wù)能力應(yīng)用,SQL On Hadoop

15、/API,SQL,,大數(shù)據(jù)平臺,CONFIDENTIAL,19,整體架構(gòu)概覽,方案,整體架構(gòu),方案,,,,業(yè)務(wù)應(yīng)用,科學(xué)研究、智慧診斷,運(yùn)營和管理業(yè)務(wù)分析,,大數(shù)據(jù)平臺,數(shù)據(jù)挖掘MapReduce 計算集群(Data Ming),關(guān)系型數(shù)據(jù)庫集群(Oracle,DB2,MySQL),SPSS集群,數(shù)據(jù)可視化應(yīng)用體系集群,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)集群,HDFS文件系統(tǒng)集群,Hbase 集群,數(shù)據(jù)加工MapReduce 計算集群(ETL)

16、,統(tǒng)一數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng),個性化醫(yī)療、移動醫(yī)療,系統(tǒng)如何構(gòu)建,CONFIDENTIAL,21,需要一種性價比高的硬件系統(tǒng)來支撐,如此之多的不同集群，手工管理和監(jiān)控是不可接受的,采用物理機(jī)方式部署的話，機(jī)器和其它資源會被大量浪費(fèi),整體系統(tǒng)表現(xiàn)出高可靠性、高性能非常重要,需求變化大、應(yīng)用需要快速迭代；從而需要快速部署,方案,CONFIDENTIAL,22,硬件基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)規(guī)劃概述,關(guān)鍵字：高速網(wǎng)絡(luò)、SSD、雙冗余、高密度堆疊、低功耗、高性能,

17、方案,CONFIDENTIAL,23,方案,硬件基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)規(guī)劃概述-網(wǎng)絡(luò)虛擬化,機(jī)柜內(nèi)的服務(wù)器通過相應(yīng)普通的萬兆以太網(wǎng)交換機(jī)互聯(lián)，機(jī)柜與機(jī)柜之間采用高端點(diǎn)的以太網(wǎng)交換機(jī)互聯(lián)。然后通過SDN（軟件定義網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)虛擬化，以達(dá)到像管理VM一樣管理網(wǎng)絡(luò)。從而能夠敏捷地支撐多變業(yè)務(wù)所帶來多變應(yīng)用對多變網(wǎng)絡(luò)的要求,Network Hypervisor,Virtual Networks,CONFIDENTIAL,24,vSphere Big

18、 Data Extensions&vSAN – 為Hadoop提供無與倫比的靈活性,方案,,,vSphere 加強(qiáng)了對大數(shù)據(jù)工作負(fù)載的支持，包括所有主要 Hadoop 發(fā)行版在通用 vSphere 基礎(chǔ)架構(gòu)上虛擬化 Hadoop 以實(shí)現(xiàn)無與倫比的靈活性通過集成到vCenter的管理工具幫助用戶在vSphere上部署、運(yùn)行及管理Hadoop集群隔離存儲和計算以實(shí)現(xiàn)彈性擴(kuò)展和真正的多租戶,,存儲,,,計算,,當(dāng)前的 Hado

19、op：組合式存儲/計算,,存儲,,T1,,T2,VM,VM,VM,VM,VM,彈性擴(kuò)展：隔離存儲和計算,,,,Hadoop 堆棧：vSphere 加強(qiáng)了對大數(shù)據(jù)工作負(fù)載的支持,物理主機(jī),,概述,優(yōu)勢,,,彈性擴(kuò)展支持多租用戶更高的集群利用率易于使用的界面通過硬件整合實(shí)現(xiàn)更低的總體擁有成本利用 vSphere 增強(qiáng) HA/FTHadoop 提倡計算移動而不是數(shù)據(jù)移動，從而可以大幅提高數(shù)據(jù)計算性能,CONFIDENTI

20、AL,25,vSphere Big Data Extensions&vSAN – 為Hadoop提供無與倫比的靈活性,方案,Virtualization Host,OS Image – VMDK,HadoopVirtualNode 1,Task-tracker,vSAN/SAN/NAS,Local disks,OS Image – VMDK,VMDK,VMDK,VMDK,VMDK,VMDK,VMDK,VMDK,Had

21、oopVirtualNode 2,Datanode,Ext4,Ext4,Ext4,Ext4,Ext4,Ext4,Ext4,Ext4,Ext4,Ext4,Ext4,Ext4,Ext4,Ext4,Ext4,Ext4,VMDK,VMDK,VMDK,VMDK,VMDK,VMDK,VMDK,VMDK,VMDK,…,…,CONFIDENTIAL,26,vSphere Big Data Extensions&vSAN – 為Hadoop提

22、供無與倫比的靈活性,方案,整合系統(tǒng)資源，提高資源使用效率，靈活資源調(diào)度；從而在一個池化、抽象化、自動化的虛擬數(shù)據(jù)中心中根據(jù)用戶的需要多租戶形態(tài)的Hadoop集群，以支撐不同用戶的需要。例如形成支撐分布式批量離線計算的Hadoop集群（MapReduce）、支撐分布式內(nèi)存計算的Hadoop集群（Spark）、支撐分布式實(shí)時計算的Hadoop集群（Storm）以支撐不同運(yùn)營、科研、管理的需要。,資源彈性伸縮,數(shù)據(jù)計算的能力得到提高,應(yīng)用自動

23、部署,在此平臺中會存在采用不同軟件平臺和相應(yīng)架構(gòu)開發(fā)的不同應(yīng)用系統(tǒng)，這樣的話我們需要快速自動的部署，實(shí)現(xiàn)一定的devops,CONFIDENTIAL,27,方案,傳統(tǒng)方式對業(yè)務(wù)需求的響應(yīng)速度緩慢,應(yīng)用、環(huán)境和更改需要更長等待時間、更多手動任務(wù)和更多手動配置,我們需要改變,應(yīng)用自動部署,在此平臺中會存在采用不同軟件平臺和相應(yīng)架構(gòu)開發(fā)的不同應(yīng)用系統(tǒng)，這樣的話我們需要快速自動的部署，實(shí)現(xiàn)一定的devops,CONFIDENTIAL,28,方

24、案,云應(yīng)用自動部署：加快應(yīng)用部署速度和標(biāo)準(zhǔn)化軟件體系,優(yōu)化部署和更新流程利用預(yù)構(gòu)建的組件跨環(huán)境和云重用應(yīng)用模型,避免手動配置以消除不一致、錯誤和返工通過為應(yīng)用團(tuán)隊提供標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用/中間件/數(shù)據(jù)庫快速獲得效益提供復(fù)雜、集成的多層應(yīng)用,CONFIDENTIAL,29,應(yīng)用自動部署,在此平臺中會存在采用不同軟件平臺和相應(yīng)架構(gòu)開發(fā)的不同應(yīng)用系統(tǒng)，這樣的話我們需要快速自動的部署，實(shí)現(xiàn)一定的devops,方案,實(shí)現(xiàn)應(yīng)用發(fā)布流程的自動化,跨云快

25、速調(diào)配一致的環(huán)境，并且促進(jìn)各環(huán)境間的更改,,,,開發(fā),生產(chǎn),測試,,,,,,,重用應(yīng)用藍(lán)本以確保一致性,更改,重用更新配置文件以確保一致性,CONFIDENTIAL,30,平臺統(tǒng)一監(jiān)控系統(tǒng),方案,在此平臺中會存在采用不同軟件平臺和相應(yīng)架構(gòu)開發(fā)的不同應(yīng)用系統(tǒng)，系統(tǒng)可靠、高性能的運(yùn)行是項目成功的保證，而保障這些需要一個完善的覆蓋虛擬資源（計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)）、數(shù)據(jù)庫、中間件的端到端的監(jiān)控解決方案，從而可以及時的發(fā)現(xiàn)問題和警告、修正問

26、題、從而讓系統(tǒng)可靠、高性能的運(yùn)行。,Web 服務(wù)器,中間件,數(shù)據(jù)庫,性能是否在可接受范圍之內(nèi)?,基礎(chǔ)設(shè)施是怎么樣的影響應(yīng)用的響應(yīng)時間?,資源的瓶頸是什么（中間件？硬件資源？應(yīng)用？）?,我怎么樣才能提高數(shù)據(jù)庫性能?,一個示例,CONFIDENTIAL,31,此平臺會使用到大量不同技術(shù)的軟件平臺以及其它，除了對虛擬的資源（計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)）外，還有其它；這樣的話對于需要監(jiān)控的資源提出了較高要求,平臺統(tǒng)一監(jiān)控系統(tǒng),方案,CONFIDENTI