創(chuàng)建于1941年的西安市第一醫(yī)院(西北大學(xué)附屬第一醫(yī)院)是一所集醫(yī)療、教學(xué)、科研、預(yù)防、康復(fù)、急救為一體的三級(jí)甲等綜合醫(yī)院。隨著西安市第一醫(yī)院高新院區(qū)的全面開診，日均門診量將逐步達(dá)到6千至1萬(wàn)人次，全年門診量約120萬(wàn)左右。醫(yī)院經(jīng)過謹(jǐn)慎的評(píng)估調(diào)研，對(duì)國(guó)產(chǎn)化改造制定詳實(shí)的推進(jìn)計(jì)劃，開展充分的國(guó)產(chǎn)化組件和業(yè)務(wù)測(cè)試，歷時(shí)一年，最終完成了電子病歷單病種管理系統(tǒng)的全鏈路改造，至今業(yè)務(wù)已穩(wěn)定運(yùn)行3個(gè)月。

圖1 國(guó)產(chǎn)化改造整體思路

謹(jǐn)慎評(píng)估，大膽突破，選定單病種管理系統(tǒng)作為首批國(guó)產(chǎn)化改造業(yè)務(wù)

　　醫(yī)院在進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化前期改造時(shí)，業(yè)務(wù)與路線選擇十分關(guān)鍵。西安市第一醫(yī)院對(duì)整體業(yè)務(wù)資產(chǎn)和國(guó)產(chǎn)化業(yè)務(wù)改造工作進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)研和評(píng)估，總共調(diào)研了24個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)：

表1 資產(chǎn)調(diào)研表

(調(diào)研表說(shuō)明：紅色模塊為暫時(shí)技術(shù)端不可行業(yè)務(wù)系統(tǒng);黃色模塊為考慮到業(yè)務(wù)系統(tǒng)較為復(fù)雜，與臨床診療有較大關(guān)聯(lián)，因此暫不選擇)

　　醫(yī)院經(jīng)過與軟件廠商的溝通，獲取了國(guó)產(chǎn)化環(huán)境下對(duì)應(yīng)醫(yī)療軟件的測(cè)試報(bào)告與改造情況，然后再次進(jìn)行謹(jǐn)慎評(píng)估，主要調(diào)研評(píng)估的維度如下：

　　1.業(yè)務(wù)影響：根據(jù)業(yè)務(wù)影響程度，對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行分類，主要包括行政辦公、平臺(tái)類、臨床非核心與臨床核心。

　　2.基礎(chǔ)信息：業(yè)務(wù)開發(fā)語(yǔ)言、數(shù)據(jù)庫(kù)種類、操作系統(tǒng)型號(hào)、中間件型號(hào)、業(yè)務(wù)并發(fā)壓力、軟件廠商名稱、業(yè)務(wù)壓力并發(fā)。

　　3.技術(shù)可行性：是否已有國(guó)產(chǎn)化改造案例、國(guó)產(chǎn)化適配架構(gòu)、是否滿足安全可靠測(cè)評(píng)結(jié)果。

圖3 調(diào)研要求

　　考慮到OA等管理類軟件已在各行業(yè)國(guó)產(chǎn)化改造中日趨成熟，改造難度較低。而臨床核心類業(yè)務(wù)與診療密切相關(guān)，并且在國(guó)產(chǎn)化測(cè)試過程中不可避免與核心業(yè)務(wù)產(chǎn)生交互，因此風(fēng)險(xiǎn)較大。醫(yī)院決定優(yōu)先選擇較為獨(dú)立的非核心臨床診療業(yè)務(wù)系統(tǒng)。根據(jù)業(yè)務(wù)影響程度與技術(shù)可行性等方面的考量，醫(yī)院最終選定單病種管理系統(tǒng)為首批國(guó)產(chǎn)化改造業(yè)務(wù)，病歷歸檔、CDSS、BI系統(tǒng)作為備選。

選擇合適的合作伙伴，行穩(wěn)致遠(yuǎn)

　　鑒于醫(yī)療行業(yè)信息技術(shù)創(chuàng)新目前很多方面都還處于“摸石頭過河”的階段，因此西安市第一醫(yī)院在合作廠商的選擇上也有一套清晰的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)：

　　1.軟件系統(tǒng)必須是真適配：醫(yī)院清楚地看到，當(dāng)前行業(yè)內(nèi)部分軟件系統(tǒng)僅僅是在C86環(huán)境下運(yùn)行，或者在intel環(huán)境下運(yùn)行國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)與操作系統(tǒng)，甚至可能只是簡(jiǎn)單完成了功能兼容性驗(yàn)證，并未完成性能與穩(wěn)定性驗(yàn)證。所以醫(yī)院明確要求軟件系統(tǒng)必須是真適配。

　　2.有資源能力共同投入者：初期改造必定帶來(lái)大量人力與設(shè)備的投入，所以醫(yī)院更愿意選擇在醫(yī)療信息技術(shù)創(chuàng)新探索中能夠投入公司研發(fā)資源的廠商。

　　3.已經(jīng)通過行業(yè)國(guó)產(chǎn)化實(shí)踐驗(yàn)證：相關(guān)國(guó)產(chǎn)化組件已在醫(yī)療行業(yè)得到廣泛實(shí)踐，自身具有一定的研發(fā)與技術(shù)能力。

制定詳實(shí)計(jì)劃，開展充分測(cè)試

　　在經(jīng)過前期詳細(xì)調(diào)研，明確改造業(yè)務(wù)，西安市第一醫(yī)院與合作伙伴共同制定了詳細(xì)的國(guó)產(chǎn)化改造計(jì)劃，并開展了大量國(guó)產(chǎn)化組件和業(yè)務(wù)測(cè)試，確保后續(xù)業(yè)務(wù)遷移穩(wěn)定運(yùn)行。

　　第一，明確改造任務(wù)

　　1.計(jì)算機(jī)終端改造：基于國(guó)產(chǎn)化芯片與操作系統(tǒng)，確保國(guó)產(chǎn)化業(yè)務(wù)能夠在終端穩(wěn)定運(yùn)行。

　　2.系統(tǒng)改造：

　　(1)搭建國(guó)產(chǎn)化測(cè)試業(yè)務(wù)區(qū)：基于虛擬化技術(shù)搭建信創(chuàng)云，在云上進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化業(yè)務(wù)測(cè)試與驗(yàn)證。

　　(2)對(duì)不同路線架構(gòu)進(jìn)行最佳實(shí)踐評(píng)估：采用不同數(shù)據(jù)庫(kù)、操作系統(tǒng)與中間件，分別開展性能與穩(wěn)定性測(cè)試，綜合對(duì)比不同架構(gòu)優(yōu)劣。

　　(3)開展非國(guó)產(chǎn)化向國(guó)產(chǎn)化環(huán)境的數(shù)據(jù)遷移、雙軌運(yùn)行切換等：從原有架構(gòu)向國(guó)產(chǎn)化架構(gòu)的正式切換、遷移，確保國(guó)產(chǎn)化環(huán)境具備真替真用的能力。

　　第二，國(guó)產(chǎn)化業(yè)務(wù)域搭建

　　西安市第一醫(yī)院通過在原有機(jī)房單獨(dú)構(gòu)建國(guó)產(chǎn)化業(yè)務(wù)域，在測(cè)試階段國(guó)產(chǎn)化業(yè)務(wù)域與臨床業(yè)務(wù)區(qū)不互通，網(wǎng)絡(luò)完全隔離。所有測(cè)試數(shù)據(jù)均通過離線方式傳輸?shù)絿?guó)產(chǎn)化平臺(tái)，確保不產(chǎn)生業(yè)務(wù)互聯(lián)。后續(xù)雙軌運(yùn)行階段，則采用國(guó)產(chǎn)防火墻進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)隔離，確保業(yè)務(wù)域的邏輯隔離與安全。

圖4 國(guó)產(chǎn)化業(yè)務(wù)域搭建架構(gòu)

圖5 國(guó)產(chǎn)化業(yè)務(wù)域選型

　　第三，國(guó)產(chǎn)化組件測(cè)試與業(yè)務(wù)測(cè)試：所有測(cè)試結(jié)果皆滿足國(guó)產(chǎn)化環(huán)境下的正常使用要求

　　本階段測(cè)試所有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)均采用離線復(fù)制的方式，拷貝到單獨(dú)的國(guó)產(chǎn)化測(cè)試區(qū)。網(wǎng)絡(luò)側(cè)則不介入到數(shù)據(jù)中心內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，物理層面網(wǎng)絡(luò)完全隔離。

圖6 國(guó)產(chǎn)化改造拓?fù)鋱D

　　(1)底層虛擬化與服務(wù)器性能測(cè)試

　　測(cè)試結(jié)果：與原有Intel+VMware性能相比，虛擬機(jī)性能呈現(xiàn)誤差在20%內(nèi)，符合原有測(cè)試預(yù)期。

　　(2)數(shù)據(jù)庫(kù)性能測(cè)試

　　測(cè)試結(jié)果：在模擬 500warehouse的情況下，針對(duì)單機(jī)環(huán)境，進(jìn)行了100、300、500并發(fā)測(cè)試，每項(xiàng)測(cè)試時(shí)長(zhǎng)為10分鐘。

　　(3)業(yè)務(wù)應(yīng)用測(cè)試

　　測(cè)試結(jié)果：通過對(duì)電子病歷單病種系統(tǒng)5個(gè)大模塊、36個(gè)功能點(diǎn)的功能測(cè)試，單病種產(chǎn)品主要模塊可在國(guó)產(chǎn)化環(huán)境下正常使用。

　　(4)業(yè)務(wù)應(yīng)用性能壓測(cè)

　　測(cè)試結(jié)果：針對(duì)單個(gè)接口的壓測(cè)，并發(fā)量分別為100-5000，每個(gè)接口壓測(cè)時(shí)間為5-10分鐘;以上三個(gè)接口壓力測(cè)試各項(xiàng)性能指標(biāo)符合通過標(biāo)準(zhǔn)(醫(yī)院實(shí)際業(yè)務(wù)系統(tǒng)并發(fā)量最高在1200左右)。

　　針對(duì)穩(wěn)定性壓測(cè)，使用QueryJson接口、Execute接口混合場(chǎng)景，并發(fā)量為 1500，持續(xù)壓測(cè)48個(gè)小時(shí)，各項(xiàng)性能指標(biāo)符合通過標(biāo)準(zhǔn)。

進(jìn)入“業(yè)務(wù)雙軌期”，改造方案再升級(jí)

　　在西安市第一醫(yī)院國(guó)產(chǎn)化組件與業(yè)務(wù)單獨(dú)測(cè)試1個(gè)月后，相關(guān)性能指標(biāo)達(dá)到實(shí)際業(yè)務(wù)承載要求。醫(yī)院開始考慮逐步升級(jí)并切換方案，使整體單病種管理系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化改造在穩(wěn)步中推進(jìn)。后續(xù)的改造方案按如下流程進(jìn)行開展：

　　1.生產(chǎn)環(huán)境打通：國(guó)產(chǎn)化業(yè)務(wù)區(qū)與臨床業(yè)務(wù)區(qū)的網(wǎng)絡(luò)打通，中間部署國(guó)產(chǎn)虛擬化防火墻與國(guó)產(chǎn)主機(jī)安全確保業(yè)務(wù)安全。

圖7 部署邏輯圖

　　由于方案會(huì)涉及國(guó)產(chǎn)化環(huán)境與常規(guī)環(huán)境的融合部署，因此本次建設(shè)將額外部署國(guó)產(chǎn)化安全組件(融入在云平臺(tái)內(nèi)，減少硬件的投入成本)以確保國(guó)產(chǎn)化環(huán)境本身安全風(fēng)險(xiǎn)不對(duì)生產(chǎn)環(huán)境產(chǎn)生額外影響。

　　數(shù)據(jù)庫(kù)雙軌測(cè)試(核心)：將國(guó)產(chǎn)化數(shù)據(jù)庫(kù)與原有業(yè)務(wù)的Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行雙向同步，前端業(yè)務(wù)采取讀寫分離/負(fù)載分?jǐn)?業(yè)務(wù)拆封中某一策略進(jìn)行業(yè)務(wù)的雙軌運(yùn)行。

　　由于醫(yī)院的單病種上報(bào)系統(tǒng)是電子病歷的某一模塊，因此單病種上報(bào)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)與電子病歷生產(chǎn)庫(kù)為同一數(shù)據(jù)庫(kù)。本次數(shù)據(jù)庫(kù)雙向同步需要對(duì)醫(yī)院電子病歷生產(chǎn)庫(kù)進(jìn)行全量同步，一旦出現(xiàn)問題對(duì)醫(yī)院生產(chǎn)業(yè)務(wù)均會(huì)造成影響。所以西安市第一醫(yī)院對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)雙向同步方案進(jìn)行了詳細(xì)對(duì)比：

　　最后，考慮到醫(yī)院業(yè)務(wù)運(yùn)行、可靠性、技術(shù)可行性等因素，最終醫(yī)院選擇模塊拆分方案，將單病種系統(tǒng)單獨(dú)拆分出來(lái)進(jìn)行業(yè)務(wù)重定向。

圖8 數(shù)據(jù)庫(kù)/業(yè)務(wù)雙向同步網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

　　數(shù)據(jù)庫(kù)雙向同步期間對(duì)Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)際性能消耗：電子病歷原生產(chǎn)庫(kù)是采取主備模式部署，因此首次全量同步通過對(duì)備庫(kù)抽取完成。后續(xù)增量同步與雙向同步運(yùn)行過程中對(duì)主庫(kù)進(jìn)行同步(僅對(duì)備庫(kù)同步無(wú)法完成業(yè)務(wù)寫入與讀取操作，而電子病歷系統(tǒng)是需要和單病種做數(shù)據(jù)同步和單病種申報(bào)操作的，故不采用)。

圖9 數(shù)據(jù)庫(kù)首次增量同步示意圖

　　在電子病歷數(shù)據(jù)庫(kù)安裝數(shù)據(jù)庫(kù)代理的性能損耗：

　　● 內(nèi)存：內(nèi)存可以限制使用在4G范圍內(nèi)，備庫(kù)內(nèi)存為64G，當(dāng)前使用率小于30%;

　　● CPU：整個(gè)cpu使用率在2%左右;

　　● 磁盤：若增量數(shù)據(jù)為1個(gè)G，磁盤保留7天kufl文件的話，最多占用15個(gè)G的空間;

　　● 帶寬：帶寬忽略不計(jì);

　　● I/O：若一天數(shù)據(jù)庫(kù)增量1G，每小時(shí)250M，每分鐘3M;

　　● 原Orale數(shù)據(jù)庫(kù)量大約1TB，預(yù)計(jì)首次雙向遷移時(shí)間大約4小時(shí)。

　　經(jīng)過備庫(kù)抽取與驗(yàn)證，結(jié)果說(shuō)明數(shù)據(jù)庫(kù)雙向同步機(jī)制對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)壓力較小，并不影響電子病歷生產(chǎn)庫(kù)的實(shí)際運(yùn)行。

表2 業(yè)務(wù)功能測(cè)試報(bào)告(部分)

　　測(cè)試結(jié)論：本次業(yè)務(wù)功能測(cè)試5大模塊，49個(gè)功能點(diǎn)均無(wú)出現(xiàn)異常情況

　　2. 雙軌運(yùn)行：前端業(yè)務(wù)科室挑選部分科室(3-4個(gè))進(jìn)行終端改造與業(yè)務(wù)測(cè)試，試運(yùn)行2周，判別雙軌運(yùn)行的實(shí)際業(yè)務(wù)效果。本次測(cè)試基于質(zhì)控科、臨床科進(jìn)行單病種上報(bào)(全國(guó)產(chǎn)化環(huán)境)，運(yùn)行超1月無(wú)任何問題。

圖10 終端改造與業(yè)務(wù)測(cè)試

表3 電子病歷單病種管理

　　醫(yī)院國(guó)產(chǎn)化業(yè)務(wù)上線后，Oracle和人大金倉(cāng)數(shù)據(jù)庫(kù)雙向同步新增77G的數(shù)據(jù)量，歷史同步累計(jì)事務(wù)量136303426個(gè)，日均同步事務(wù)量1660698個(gè)。

圖11 2024年7月下旬截圖

　　西安市第一醫(yī)院基于本次“全鏈路信創(chuàng)環(huán)境下的單病種管理系統(tǒng)改造成果及經(jīng)驗(yàn)”項(xiàng)目，榮獲陜西省第七屆智慧醫(yī)療創(chuàng)新大賽一等獎(jiǎng)。整體改造項(xiàng)目歷時(shí)一年，從前期業(yè)務(wù)選擇到組件評(píng)估、業(yè)務(wù)測(cè)試、業(yè)務(wù)切換等環(huán)節(jié)，進(jìn)行了豐富的技術(shù)實(shí)踐與業(yè)務(wù)積累。后續(xù)醫(yī)院持續(xù)總結(jié)本次項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，反哺到其他醫(yī)院與企業(yè)，為助力衛(wèi)生健康行業(yè)提升整體信息技術(shù)創(chuàng)新水平貢獻(xiàn)自己的力量。

　　作者簡(jiǎn)介

　　鄒芳，西安市第一醫(yī)院正高級(jí)工程師，常年專注于醫(yī)院信息化管理及建設(shè)工作，擁有豐富的醫(yī)院信息化建設(shè)及管理經(jīng)驗(yàn)。