刘炜：基础设施建设的技术升维与实践探索

　　创建于1866年的华中科技大学同济医学院附属协和医院（简称“武汉协和医院”）是中部地区历史最悠久的国家卫生健康委委属医院，实现了“一院四区”协同发展。“创新技术驱动医院信息化建设迈入数智化阶段，在场景驱动、数据驱动和知识驱动下，我们推进了区块链、人工智能和物联网在医院的深入应用。”武汉协和医院信息与数据中心副主任刘炜介绍，通过采取这些举措，医院构建了安全可信的数据开放共享体系、强大的思维推理和决策分析体系、全面感知的数字孪生体系。

　　在数字化基础设施框架方面，武汉协和医院构建了“四个一”的安全保障体系，具体包括：一套主动运维服务体系，支撑业务运行；一个数字化平台，实现数据驱动；一朵医疗混合云，推动数据共享；一张医疗物联网，构筑角色全联接。

一张网：全光筑基，融合物联

　　在刘炜看来，大数据、云计算、人工智能、区块链和物联网等新兴技术在医疗行业的应用，从体系化、场景驱动、数据驱动和知识驱动的角度把技术融合在一起，形成了一个更好、能力更强大的技术体系。“在这一趋势下，医院信息化发展的外延在突破，内涵在深化，数据整合利用得到了重视，也面临越来越多合规的挑战。”刘炜强调，在该背景下，既有的基础设施性能扩展性和分散管理的问题，会日益突出。因此，医院搭建一个简便易用的基础设施非常重要，网络又是其中的基础。

　　在网络方面，武汉协和医院选择了F5G全光网络（简称“全光网络”），主要基于以下几点考虑：光纤介质本质安全，具有无辐射、抗干扰、耐腐蚀的特点；网络平滑升级，多速率共平台；组网健壮可靠，实现全链路保护，双归属冗余，可毫秒级快速切换。

　　刘炜介绍，全光网络具备以下优势：实现统一管理和智能运维；业务一网多用，配置自动下发；设置光网络的极简架构，稳定可靠；具有超大带宽，可快速开通，实现网络的平滑演进，无需重新布线。

　　武汉协和医院采取的是一院多区的运营模式，网络冗余非常重要。为保障网络给临床业务提供可持续的支撑，医院采取了光纤+数字链路+5G的三保险院区网络冗余，为网络加了一层保险。

　　当前，物联网建设具有独立组网、AP扩展、5G组网等形式。“现阶段，任何单一组网方式都不能满足医院的全部需求，应该结合多种组网方式的优点，取长补短，最终实现融合物联网。”刘炜谈到，武汉协和医院根据业务和场景，在物联网建设方面采取了融合物联网的方式，将物联设备（多频段房间型物联基站、走廊型物联基站、边界型物联基站、室外型物联基站）等连接融合成一张多频覆盖+实时定位+连接回传的物联网络，再通过物联基础平台（设备接入平台、应用服务平台）形成设备接入、协议解析、协议转换、数据存储、地图展示、坐标定位、用户鉴权、关联应用等运算处理，结合末端感知标签形成医护人员定位、特殊病患、智能输液监护、资产定位及能效管理、健康体征监测、冷链管理等应用，借助于院区以太网基础通讯环境（有线网络，交换机&ONU）或将来扩展5G网络，将物联专网感知设备数据传输到院内主干网络，进行前后端数据服务交换。达到全院区“一网多用，多网合一”建设目标要求。同时系统具有第三方生态接入能力，未来还可以拓展智慧服务、智慧后勤、智慧管理、智慧病房应用。

一朵云：平滑演进，智能灾备

　　武汉协和医院将系统分为了两类：T+0（固有模块），是指对业务连续性要求高，需实时响应的信息系统，重点是HIS、PACS、LIS、EMR和集成平台等；T+1（新增模块），对业务实时性要求不高，出现宕机情况，不会影响业务运行，主要包括互联网医院、后勤运维管理、HRP、基于平台的应用等信息系统。刘炜强调：“在业务上云方面，我们将T+1业务优先进行了公有云部署，而T+0业务建议的是本地私有化部署，尤其在多院区模式下，各分院可以依据自身专科特点进行临床服务差异化发展，彼此之间不影响个性化需求，对院间的网络要求也不高。”

　　武汉协和医院的云架构采取的是可持续演进的技术架构，经历了以下几个发展阶段：武汉协和云1.0，主要是虚拟化，以“设备”为中心，提高资源利用率；武汉协和云2.0，主要是双模IT，以“资源”为中心（Cloud-Based），实现资源自动化；武汉协和云X.0，主要是云原生，以“应用和数据”为中心（Cloud-Native），实现应用自动化的部署与运维。

　　“在信息系统架构升级过程中，信息中心一定要提高自己的技术能力和水平，详细规划高可用架构设计。”刘炜强调，整个过程主要分为两步：第一步，采用分层思想把大的IT系统拆分成应用层、中间层、数据存储层，每一层再拆分为更细粒度的组件；第二步，让每个组件对外提供服务，毕竟组件之间需要互相协作。

　　为保障业务连续性，武汉协和医院采取了相关措施，做到了：事前预防，包括风险监控、搭建灾备环境、定期开展演练与培训等；事中处置，包括降级与限流、应急切换等；事后改进，包括建立评估机制、进行自动化修复等。

　　医院构建了“两地三中心”的容灾备份体系，包括位于武汉的本院区、西院区、金银湖院区，以及重庆院区。其中，本院区定位为运营数据中心和医疗数据中心，西院区定位为科研数据中心，金银湖院区定位为开发测试中心和物联网数据中心，重庆院区则为容灾备份中心。容灾备份体系的架构设计包括服务器区域核心网络优化和多院区服务器区域网络容灾两部分，容灾等级达到5级，数据同步模式采用同城数据库复制与异地数据级容灾结合的方式。

　　刘炜谈到，从存储角度而言，非结构化数据存储是医院考虑的重点，要做到统一存储，建立多模态数据统一存储资源池，实现数据的存储和调度。

一个湖：数据驱动，开放共享

　　数据湖是集成数据的基础。武汉协和医院的新一代数据中心在业务的基础上，以数据驱动为核心，依托大数据+AI技术，对全院数据进行统一治理、建模和服务，灵活实现数据驱动业务。医院构建了一个集成整合、统一治理、实时高效、智能开放的数据中枢：一方面为医院的精细化管理、智能化临床、创新性科研提供全方位、高质量、实时化的数据服务与支撑能力；另一方面通过数据深化分析，反向驱动业务系统整合与管理流程优化，并为智能化的垂类模型训练、微调进行高质量数据供给，支持以智能体模式对原有业务系统持续优化。目前，武汉协和医院的数据中心汇聚了27类业务系统、75个数据库，推进了DRG辅助编码、医疗数据检索、患者画像、医师画像、病种画像等应用。未来，医院期待数据中心由一个事后分析能力中心转化为业务协同中心、管理决策中心、发展牵引中心、生产力创造中心。

　　在刘炜看来，数据中心的建设永远不只是技术方面的事情，还涉及到数据标准和数据口径，都需要通过数据治理工作完成，数据安全治理是其中的重要组成部分。

　　医院今年开始建设OFD文档共享中心：院内以患者为中心，打通各异构系统文档数据，用于院内无纸化和患者服务；院外结合区块链技术，首创了“患者数据钱包”，从个人数据视角构建个人可信数据空间和场景可信数据空间，从临床研究招募、重大慢病管理、患者健康档案共享等场景，探索多中心、跨机构的个人数据安全开放共享模式，构建了可推广复制的跨机构数据开放共享的应用体系。

　　在运维管理方面，武汉协和医院构建了信息化主动运维体系，实现多智能体AI一体化运维监控平台，全面提升了运维效率，释放科室的压力。