浅谈虚拟化与数字化医院
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【摘 要】 虚拟化是当今IT行业的焦点，得到了业界的认可并成功运用到各领域，如信息安全、军事应用，然而由于医疗行业信息化起步比较晚，虚拟化的运用以存储、服务器等系统硬件环境居多，虚拟化的医疗专业化应用相对于虚拟化技术来说还处于初期阶段，虚拟化应用的标准化问题尚未得到解决。
【关键词】 医院信息化 虚拟化 数字化医院
1 医院信息化的发展与数字化医院
中国信息化起源于1956年，“信息化”是我国专家对上世纪中叶科技发展的概括。1946年美国的电子计算机问世，以及晶体管的诞生，90年代因特网的运营，都是确认信息化历程的依据。我国一些专家把这种过程称之为“信息化”。
随着信息化的全面化，医疗行业也逐步进入了新的阶段。在国务院公布的卫生事业发展“十二五”规划中的“推进医药卫生信息化建设”一节中明确提出，加强医院信息化建设，建立医院诊疗行为管理和医务人员绩效考核信息系统，规范医疗服务行为，提高资源使用效率。由此可见，医院的信息化已经越来越受到重视。
狭义医院信息化是指利用网络及数字技术有机整合医院业务信息和管理信息，实现医院所有信息最大限度的采集、传输、存储、利用、共享，并且实现医院内部资源最有效的利用和业务流程最大限度的优化，高度完善的医院信息体系。广义医院信息化是指由医院与医院间、医院与社区间连接构成的区域性的信息化医院服务体系。即在狭义信息化医院的基础上，加上了与之配套的多层次网络连接，从而实现在一定区域内的零距离医疗卫生服务。
数字化医院是数字医学的重要内容和载体。在国外，数字化医院一词最早出现于20世纪90年代，是医院管理信息系统（HIMS）、临床信息系统（CIS）、电子病历系统（EMR）等在医院成功实施并普及运用的基础上提出的，是医院现代化建设发展的比必然趋势。国内于2001年有人首次提出数字化医院的概念。
2 虚拟化的发展
虚拟化技术在20世纪60年代首次开发，当时是为了对大型机硬件进行分区以提高硬件利用率。虚拟化是一个广义的术语，在计算机方面通常是指计算元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行。虚拟化技术可以扩大硬件的容量，简化软件的重新配置过程。CPU的虚拟化技术可以单CPU模拟多CPU并行，允许一个平台同时运行多个操作系统，并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响，从而显著提高计算机的工作效率。
随着虚拟化的应用场合不同，发展出多个技术，从硬件分区技术，到虚拟机技术，再到准虚拟机技术，以及操作系统虚拟化技术。这也是虚拟化技术得到了普及和推广。与此同时，IT界的硬件巨头Intel和AMD都在虚拟化技术领域投入了大量的资源；软件巨头微软、VMware以及Citrix也在虚拟化化市场中各自占据一席之地。
3 虚拟化给数字化医院的应用带来的便捷
医院的信息化推动着数字化医院的发展，从单机操作，到网络共享；从多个系统，到统一平台；从手工记录，到自动监测；这些都是信息化给医疗过程带来的便捷。但是这些便捷也带来了许多新的难题：服务器数量、存储空间以及终端设备的数量都大大增加。这对于医院信息系统资源的分配和管理带来了前所未有的挑战；也使得IT部门在整个医院运营过程中承担起更多的责任。
如今医院的主要信息系统有：HIS、LIS、PACS和RIS等。而不同的系统之间有着实时数据交换。目前医院的常规做法是各个系统都有独立的服务器和各自的存储；并且需要在各个系统的终端上设置相应的软件配置。在首次配置和日后维护的工作都是相对繁琐的。对于一线的医护人员和各窗口面对病人的工作人员来说，服务器和终端设备的故障，都将是难熬的过程。而服务器的虚拟化和桌面虚拟化，可以大大降低终端用户对故障的感知，而存储的虚拟化，也可以应对日积月累大量病人对于PACS的压力，使得存储的扩容和分配不再需要长时间停机，归档和检索也不再因为存储容量的关系，不得不需要重新恢复磁带数据。
桌面虚拟化结合瘦客户机与普通PC终端在用户使用的角度看，其响应速度及仿真效果已经几乎没有区别了。但是一旦终端发生故障，其恢复速度的差异非常明显。瘦客户机的恢复时间基本可以在5分钟内；而普通PC在有冷备的情况下，至少也要15分钟以上（冷备：软件配置与原终端机一致，性能相仿的物理机），如果没有冷备的情况，耗费的时间在数小时。
桌面虚拟化结合瘦客户机还有着普通PC终端不能相比的安全性。由于瘦客户机可以定制，而所有的用户数据是在服务器上进行运算和存储的；因此，本地的瘦客户机可以不用担心外接设备感染病毒，或者是本地数据被偷走等。桌面虚拟化可以在医院的叫号屏和诊室客户机上推广（如图1，2）。
服务器虚拟化配合存储虚拟化，与独立服务器配合各自的存储相比；前者的灵活性强，可以根据信息系统对于计算能力和存储空间要求的不同，来分配资源，并可以根据系统对于性能要求的增加，进行动态资源扩容；而后者则只能在最初设计的时候，考虑足够的富裕，来满足日后的系统扩展要求，若不能满足，则只能通过停机，添加新服务器和存储来满足系统对资源的要求。上图中，服务器虚拟化在硬件资源利用率上的优势也非常明显。同样的三台服务器完全可以由一台服务器完成相应的功能，而剩下的两台，可以完成更多的应用需求，或者是增加整体系统的冗余要求。
当服务器发生宕机，虚拟化的恢复时间可以几分钟完成切换，或许用户还没有感觉到，系统已经完成了切换，这要归功于服务器虚拟化的动态迁移技术、快照技术和克隆技术。相比之下，独立的服务器在恢复的时间上却是很难估计，特别是在硬件发生故障的时候，这完全取决于硬件供货商的相应速度（如图3）。
当采用了虚拟化技术后，终端和服务器的管理便可实现集中、高效的管理，使得工程师不再把时间花费在机房到客户端的路程上；使得服务器和存储地规划不再需要考虑过多的不可控因素上了。
由此可见，虚拟化对于系统的使用者和维护者来说，都有着相当大的益处，最终受益的应该还是老百姓。同时在数字化医院业务连续性和信息安全性方面，有着更好地优势。
4 虚拟化与云计算在医疗行业的前景和展望
云计算到底是什么？从用户的观点来看，云计算提供了一种方式，可以在不了解基本技术的情况下获得计算服务。从组织的观点来看，云计算以一种简化的方式来提供服务来满足客户和业务需求，提供无限伸缩以及不同质量的服务来促进快速创新和决策。共享、可高度伸缩的、联网基础设施—新的IT基础设施，通过Internet形式，可以使应用程序和业务流程变为可用。这意味着标准化、高效、共享、虚拟化的计算资源（服务器、存储、网络、数据、中间件、应用程序和业务流程）可以通过自动工作量管理以一种安全的方式快速伸缩，从而提供高质量的服务。
对于医院来说，云计算使得病人在网络中的任何一个角落，可以享受医生身临其境的望闻问切。随着虚拟化技术和网络技术的发展，运算资源和带宽资源不再成为阻碍信息交互的瓶颈。电子医生将成为病人和医生的桥梁。病人的信息可以通过“云”，共享给任何一个就诊的医生，省去了病人重复的检查和路途的奔波。这对于医生快速诊断病情，病人得到及时医治。这正是将有限的医疗资源合理地分配给更多的病人，提供了新的方向。
参考文献：
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