林楓

摘要：信息技術(shù)是推動醫(yī)療發(fā)展的重要支柱，其在優(yōu)化醫(yī)療流程、整合醫(yī)療資源、降低醫(yī)療成本以及提高醫(yī)療工作效率等方面發(fā)揮著重要作用。信息技術(shù)的快速發(fā)展將人類推進大數(shù)據(jù)時代，醫(yī)療信息系統(tǒng)同樣也面臨大數(shù)據(jù)帶來的挑戰(zhàn)。各國政府的大力支持為國內(nèi)外醫(yī)療機構(gòu)提供了進行大數(shù)據(jù)分析的條件，所以醫(yī)療行業(yè)將會和銀行、保險等一起成為首先步入大數(shù)據(jù)時代的行業(yè)。該文主要闡述了云計算與大數(shù)據(jù)的聯(lián)系，并對云計算技術(shù)在醫(yī)療大數(shù)據(jù)挖掘平臺設(shè)計中的應(yīng)用進行探討。

關(guān)鍵詞：云計算；醫(yī)療；大數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)挖掘

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）30-0003-02

1 前言

在海量數(shù)據(jù)時代環(huán)境下，以往的主流軟件工具已經(jīng)無法滿足大規(guī)模數(shù)據(jù)的存儲和計算要求，對于醫(yī)療行業(yè)來講同樣面臨著大數(shù)據(jù)的挑戰(zhàn)。云計算和大數(shù)據(jù)是相輔相成的，云計算技術(shù)為海量的、復雜的、多樣化的大數(shù)據(jù)的存儲和計算提供了有效平臺，該平臺下的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以在不受其他因素影響的條件下快捷地收集到可靠真實的醫(yī)療信息，而且云環(huán)境下的數(shù)據(jù)集存儲具有較強的穩(wěn)定性，進一步優(yōu)化了數(shù)據(jù)挖掘模式。

2 大數(shù)據(jù)與云計算

隨著醫(yī)療信息化的發(fā)展，醫(yī)療數(shù)據(jù)規(guī)模迅速擴大，數(shù)據(jù)的種類和數(shù)量的變化令人難以置信，不論是病理分析圖還是醫(yī)療影像都產(chǎn)生了大量的醫(yī)療數(shù)據(jù)。區(qū)域醫(yī)療數(shù)據(jù)雖然是醫(yī)療大數(shù)據(jù)的組成各個部分，但其數(shù)據(jù)來自百家醫(yī)療機構(gòu)和百萬人口的區(qū)域，一個患者的信息資料要保留50年以上，而且數(shù)據(jù)量呈不斷增長趨勢。醫(yī)療數(shù)據(jù)中每個患者的數(shù)據(jù)不僅包括臨床診斷以及用藥建議、醫(yī)療影像以及分析決策、（非）結(jié)構(gòu)化文檔，還包括患者大量的在線實時數(shù)據(jù)，僅僅一個社區(qū)醫(yī)院就可以生成多個TB級甚至PB級的（非）結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，所以說海量醫(yī)療數(shù)據(jù)名副其實。云計算技術(shù)是被稱為是21世紀的技術(shù)和商業(yè)革命，如今已成為IT行業(yè)主流技術(shù)。云計算技術(shù)是在大數(shù)據(jù)環(huán)境下數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)計算以及數(shù)據(jù)動態(tài)分析要求越來越高的背景下產(chǎn)生的一種基礎(chǔ)構(gòu)架和商業(yè)模式，該模式可以為用于提供便捷的、快速的、可用的、足量的計算資源，并且用戶按照用量付費，只需要進行少量的管理工作以及與云計算供應(yīng)商進行必要的互動。

云計算技術(shù)是在大數(shù)據(jù)背景下產(chǎn)生的，對于云計算來講，大數(shù)據(jù)是一種重要應(yīng)用環(huán)境，而對于大數(shù)據(jù)來講，云計算則是其IT基礎(chǔ)和驅(qū)動力，兩者之間是相輔相成的。隨著大數(shù)據(jù)規(guī)應(yīng)用的廣泛推廣，云計算技術(shù)的重要性也越來越突出。在醫(yī)療數(shù)據(jù)規(guī)模以幾何級形式增長的情況下，數(shù)據(jù)挖掘平臺是醫(yī)療數(shù)據(jù)中病歷數(shù)據(jù)、診斷檢驗數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)等內(nèi)在數(shù)據(jù)得到有效應(yīng)用的關(guān)鍵所在，所以基于云計算的醫(yī)療數(shù)據(jù)挖掘平臺是醫(yī)療信息化的一個重要研究方向。

3 云計算在醫(yī)療數(shù)據(jù)挖掘平臺中的應(yīng)用分析

數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的概念可定義為“從大量數(shù)據(jù)中獲取有效的、新穎的、潛在有用的、最終可理解的模式的過程，能夠發(fā)現(xiàn)隱含在大規(guī)模數(shù)據(jù)中的知識，從而指導決策，主要涉及特征化、區(qū)分、關(guān)聯(lián)或相關(guān)分析、分類、聚類、演變分析等?！睌?shù)據(jù)挖掘在金融、交通、軍事、電子商務(wù)、醫(yī)療等等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。相同其他領(lǐng)域，醫(yī)療領(lǐng)域中數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的應(yīng)用有很大不同，因為醫(yī)療數(shù)據(jù)包括患者診療過程中的所有相關(guān)信息資料，例如診斷記錄、影像資料、治療決策、用藥方案等等，這些數(shù)據(jù)除了包括結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)之外還包括大量的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，因此醫(yī)療數(shù)據(jù)挖掘的應(yīng)用效益和收獲最大?；卺t(yī)療數(shù)據(jù)的復雜性，醫(yī)療數(shù)據(jù)挖掘也存在極大難度，這主要體現(xiàn)在兩個方面，一是診斷記錄、治療決策、護理過程等復雜的醫(yī)療程序?qū)е铝酸t(yī)療數(shù)據(jù)的海量性特點；二是醫(yī)療數(shù)據(jù)類型多樣化，不僅包括數(shù)值型數(shù)據(jù)，還包括圖像、語音、視頻等等類型數(shù)據(jù)?？傊?，醫(yī)療數(shù)據(jù)的海量性和異構(gòu)性為醫(yī)療數(shù)據(jù)挖掘帶來極大難度，需要具有強大數(shù)據(jù)處理能力的技術(shù)提高數(shù)據(jù)挖掘的效率和準確性，這就是云計算。

3.1 基于云計算的醫(yī)療數(shù)據(jù)挖掘平臺架構(gòu)

云計算是一種基于大數(shù)據(jù)的商業(yè)模式，其強大的數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)處理以及數(shù)據(jù)管理能力讓大數(shù)據(jù)豐富的信息積淀不再是鏡花水月，云計算在改變計算機運行模式的同時也正在改變這個世界。云計算以及其分布式結(jié)構(gòu)是實現(xiàn)云構(gòu)架的重要途徑，云計算的應(yīng)用實現(xiàn)了網(wǎng)格計算并行計算、分布式計算等概念，通過互連的計算機來完成計算任務(wù)，并根據(jù)應(yīng)用需要獲取各種資源和服務(wù)。中國電子學會將云計算技術(shù)定義為“云計算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的、大眾參與的計算模式，其計算資源（包括計算能力、存儲能力、交互能力等）是動態(tài)、可伸縮、被虛擬化的，并以服務(wù)的方式提供”。云計算環(huán)境下的醫(yī)療數(shù)據(jù)挖掘平臺的設(shè)計結(jié)構(gòu)主要包括云計算環(huán)境、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)清洗以及并行分析4關(guān)鍵個部分，如下圖1所示。海量數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對云計算的應(yīng)用主要是其低成本分布式并行計算環(huán)境，云計算的應(yīng)用不僅極大減少了應(yīng)用成本，同時也為海量數(shù)據(jù)挖掘提供更多的解決方案和途徑。

圖1 云計算環(huán)境下的醫(yī)療數(shù)據(jù)挖掘平臺架構(gòu)

3.2 云計算環(huán)境下的醫(yī)療數(shù)據(jù)挖掘的應(yīng)用

醫(yī)療大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用主要表現(xiàn)正在臨床決策支持系統(tǒng)、醫(yī)學圖像挖掘、生物信息學研究以及促進公眾健康等方面。1）數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)在臨床決策支持系統(tǒng)的應(yīng)用：云環(huán)境下的數(shù)據(jù)分析、處理技術(shù)得到大幅度提升，這使醫(yī)療數(shù)據(jù)中非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的分析和處理分析是難題（例如圖像分析和識別技術(shù)），對臨床決策支持系統(tǒng)功能的進一步優(yōu)化提高系統(tǒng)智能性?？梢詾獒t(yī)生對患者的診療提出有效建議，同時也可以將診療醫(yī)生的大部分工作內(nèi)容和時間流向護理人員，讓醫(yī)生擺脫繁瑣咨詢，有利于規(guī)范醫(yī)療工作流程，提高診療效率。2）醫(yī)學圖像挖掘：醫(yī)學圖像時醫(yī)療數(shù)據(jù)的重要組成部分，如今醫(yī)學圖像在醫(yī)療領(lǐng)域中的應(yīng)用價值越來越高，例如CT、MRI、PET等等影像學資料為人體各種疾病或者損傷的診斷和治療提供了有效手段。3）生物信息學-DNA分析：生物學研究領(lǐng)域開展的基因組計劃產(chǎn)生了大量的基因組信息，基因信息的識別以及鑒定是基于工程的重要研究內(nèi)容，將高效的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)應(yīng)用于基因工程有利于進行基因信息分析，可挖掘潛在的更高價值的信息，為基因工程的研究提供決策支持。4）促進公眾健康：利用醫(yī)療大數(shù)據(jù)分析技術(shù)可以對傳染疾病進行快速檢測，對疫情的發(fā)展態(tài)勢進行實時監(jiān)測、評估，并在此基礎(chǔ)上提出有效應(yīng)對策略。另外，利用大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)建立可以覆蓋全國的患者電子病歷數(shù)據(jù)庫并及時準確地提供公眾健康咨詢，提高健康風險意識，這將有利于改善公眾健康監(jiān)控，降低傳染病感染率，創(chuàng)造了極大的社會效益。

4 結(jié)論

云計算在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用是大數(shù)據(jù)時代醫(yī)療信息化的必然趨勢，云計算作為一個新型資源共享平臺為醫(yī)療信息應(yīng)用提供了低成本、高質(zhì)量的資源和服務(wù)，而云計算環(huán)境下的醫(yī)療信息服務(wù)也將新的建設(shè)平臺。隨著數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的不斷發(fā)展，大數(shù)據(jù)時代環(huán)境下的醫(yī)療大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)數(shù)據(jù)處理能力將會進一步提高，以便更好地服務(wù)于人類。

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