未來的 HIS 架構一定要考慮到異地備援的混合雲架構,除地端主要資料庫外,再將資料即時同步到地端及雲端的二級資料庫,強化安全並分散負載。
口述/孫培然‧彙整/CIO編輯室
電子病歷為什麼要上雲?上雲的好處就是可以增加靈活性跟彈性。以中國醫藥大學附設醫院的 HIS 4.0 架構為例,不管前端、後端,中間都會透過 Kubernetes 串聯,這麼做的好處是靈活性更高,應變力更好,也更有韌性。
但是上雲會不會有資安問題?假設現在你有黃金千兩,你覺得是放在自己家裡的保險櫃比較安全呢?還是放在銀行?如果是老一輩的人,可能會覺得放在家裡比較安全,但是比較年輕的一輩就會覺得放在銀行的保險櫃會比較安全。同樣的道理,如果醫院有重要的資訊,是放在自建的機房比較安全呢?還是放在雲端比較安全? 這個可以讓時間來證明一切。
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我之前曾聽過衛福部資訊處處長龐一鳴的演講,他說因為地區醫院或診所通常沒有很好的 IT 人員配置,所以比較容易碰到資安問題,而上雲的其中一個目的,就是希望可以減少資安問題的發生。
醫院現階段如果要上雲,首先可以將異地備份、官方網站、衛教影音、電子教學、網路掛號及 AI 專案直接上公有雲。因為公有雲會隨時偵測負載、自動擴展及雲端服務 SLA(Service-Level Agreement)的穩定度高達 99.99%,比醫院自己維護還安全。至於醫院資訊系統(HIS)、電子病歷(EMR)及醫療影像儲傳系統(PACS)等,在系統架構還沒有改為微服務架構時,則就先放在醫院的私有雲,等到未來這些系統逐漸地改變微服務後,再上公有雲或混合雲。
雲地混合 異地備援
電子病歷實施之後,因為已經沒有紙本病歷可以調閱,想像一個情境,如果遇到大地震、火災或水災,導致電腦主機損毀或整個網路癱瘓,可能在十幾分鐘以後,會有大量傷患湧進醫院急診中心,卻沒有任何病人的病歷可以看時,豈不是雪上加霜?
所以未來的 HIS 架構一定要考慮到異地備援的混合雲架構,系統在平常的時候,除了地端主要資料庫(Primary Database)之外,再將資料即時同步到地端及雲端的二級資料庫(Secondary Database)各保有一份備援資料,也就是有主要資料庫可提供讀寫(Read/Write)功能,而二級資料庫則是專門提供唯讀(Read Only)功能。如此一來更強化了資料的安全性,又可以把部分的負載分散在二級資料庫上,比如說有些應用如 AI 或 BI 要查很多資料,或是要大量查詢病歷的應用,都可以到地端或雲端的唯讀資料庫去查詢,這樣可以減少地端主要資料庫的負擔,真正做到資料庫讀寫分離,均衡負載的平衡(如圖)。
這也是中國附醫未來下一步要做的是異地備援雲地混合的架構,平常在執行例行作業時,地端資料會同步到雲端,一旦地端有問題,可以立即切到雲端,也就是說,未來一旦電腦當機,只要透過 4G 或 5G,透過 USB 無線上網或平板電腦,直接上網連到雲端繼續看診,確保醫療照護不中斷持續照護。
未來整個中醫大醫療體系的混合雲部署架構,會有一個私有雲在總院,資料會即時同步到公有雲,做到「公私有雲,互相備援」。如果私有雲有狀況,可以即時切到公有雲,使用者不用去管是使用私有雲或公有雲,只要登入中醫大醫療體系入口網站(Portal)後,就可以使用所授權的醫院資訊系統,打造一個更具靈活性的應變能力與不確定性的韌性的資訊系統。
把基礎建設建好,才有辦法上雲
當前中醫大醫療體系新的 HIS 4.0 已經準備好,以微服務架構上雲,只剩下什麼時候上的問題而已。所以各醫療院所如果要把 HIS 或是 EMR 上雲,不能再用傳統的單體式架構。一定要開發成微服務的架構,輕量級的服務才有辦法上雲。在這波的資訊改革浪潮中,如果你沒有跟上趨勢的浪潮,就只能淺灘留在地端,上不了雲端。
中醫大醫療體系的上雲策略是會先從影響比較不大的分院先做,做完確定穩定了,就會慢慢逐步擴充,之後就會陸續上到各個分院,還是會以安全為第一要務。
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計畫第一個導入的是護理系統,透過網際網路建立虛擬私有網路(VPN)連回到總院,目前已經在為恭醫院試行近一年了,將為恭醫院的護理系統建置在總院的私有雲,運行在 Kubernetes 中,截至目前為止一切運作正常,讓護理人員毫無感覺護理系統是連回總院私有雲在使用,也確實讓我們證明混合雲架構的第一步是可行的。
為了持續醫療照護及永續營運,就是實體的通訊網路一定要有雙備援機制,不然如果網際網路線路因為挖馬路被挖斷了,或者其他原因剛好斷掉,沒有第二個備援,系統就整個停擺了,所以一定要把基礎建設建好,才有辦法上雲。
IT 人力吃緊影響上雲進度
近年來,醫院資訊系統的改造成為微服務架構已成為一個趨勢,但這需要大量的人力和資源,是無法一蹴可幾必須從長計議,謀定而後動,按部就班的一步一步的改造成微服務架構,又加上現今醫院資訊人才缺乏的問題,這使得醫院在推動微服務架構上雲的進度相對緩慢,整個台灣醫院要將 HIS 改造成混合雲架構大概要 5~10 年之久。
為了不枉費衛福部在 2022 年 7 月 18 日公告電子病歷上雲的美意,醫院仍然可以先行將一些基礎應用情境搬上雲,例如電子病歷相關資料儲存和異地備份,以及醫院官網、網路掛號系統、衛教影片、電子教學和電子郵件伺服器等對外提供的服務。這樣不僅可以降低院內網路頻寬和系統工程師負擔,也可以讓醫院立即體驗到上雲的好處。
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然而,IT 人力吃緊的問題依然是醫院推動上雲的主要瓶頸之一。醫院應該加強培養和招募具備相關技能的人才,同時也可以考慮外包相關工作。
總之,醫院資訊系統的微服務架構轉型需要長期的規劃和投入,醫院可以先從基礎應用情境逐步轉型,例如將電子病歷相關資料打包、儲存至雲端,並將對外提供的服務搬上雲,進而提升自身的資訊化水平。
只有增加 IT 人力資源的投入,才能推動醫院資訊系統的改造和上雲的進度,讓醫院資訊系統更加高效和便利,為病人和醫護人員提供更好的醫療服務。
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