物聯(lián)網(wǎng),云計算等信息技術(shù)在醫(yī)療衛(wèi)生中的應(yīng)用與實踐

1、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、智能化、可視化等信息技術(shù)在醫(yī)療衛(wèi)生中的應(yīng)用與實踐河北北方學(xué)院張曉A心八心14C1;2D21:2：KCI.：<BIC-K2iMv*Jfl醫(yī)療信息化背景目前國內(nèi)大多數(shù)醫(yī)院都采用了醫(yī)院管理信息系統(tǒng)HISHIS的普及使用已使醫(yī)院醫(yī)療實現(xiàn)了一定程度的信息化，但這種傳統(tǒng)HIS也有很多不足的地方，如醫(yī)療信息需人工錄入、信息點固定、組網(wǎng)方式固定、功能單一、各科室之間相對獨立等，使HIS的作用發(fā)揮受到了制約。LOOiOOG00X0心"供：弋二r刊p:、:左u何"心II心哄3寧穴“&1"a吝話譏專忑外ait：-":7：.IWF&

2、Pk«H"©U.衣：.*i：臥口©fK»f1h«6n&氓j.itxn*)U.Knu«sr二axnlE?tt£9nMft法rnns；3*：9XQQ00<:H=A：»h化門“atiL抵二Z0UU：«>-«»<Vi«-r<!*VrfK4*.工-；i'-CMPR.«；<axn5醫(yī)療信息化背景本上解決這個難題。資源嚴重不均衡由于我國人口眾多，醫(yī)療資源相對匱乏并且嚴重不均衡，高速的經(jīng)濟發(fā)展還帶來了人口老齡化、慢性病增長快、

3、亞健康比例高等諸多問題，只有利用信息化技術(shù)深度改變現(xiàn)有的醫(yī)療服務(wù)模式，提高醫(yī)療資源利用率，才能從根醫(yī)院分布（總數(shù)209丄8所）醫(yī)療資源分布 m 一統(tǒng)辰冼氏他1£匸醫(yī)療資源占用對比醫(yī)百分比7挑戰(zhàn)依然很大醫(yī)療資源有限、資深醫(yī)生有限、醫(yī)院床位有限、高質(zhì)服務(wù)有限。排隊無限!大驗病找專家看ST今天床位己經(jīng)滿了!還要等兩個半月啊？：II：鮎架譜蟲掛謠當(dāng)當(dāng)前，大部分醫(yī)院非常重視信息化建設(shè)，但往往停留在業(yè)務(wù)功能實現(xiàn)方面，沒有圍繞“以病人為中心”來構(gòu)建業(yè)務(wù)系統(tǒng)。傳統(tǒng)的醫(yī)療信息化服務(wù)模式已經(jīng)不能滿足醫(yī)院和患者的需求，而物聯(lián)網(wǎng)以其終端可移動性、接入活方便、信息采集自動化等特點，在醫(yī)療機構(gòu)的應(yīng)用徹底打破了固

4、定組網(wǎng)方式和各科室信息管理系統(tǒng)比較獨立的局限性，能夠更有效的提高醫(yī)務(wù)人員的工作效率。InternetofThings物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng) InternetofThings 1995年，比爾蓋茨在其未來之略一書中第一次提及。2005年11月17日，在突尼斯舉行的信息世界峰會上，國際電信聯(lián)盟正式確定了物聯(lián)網(wǎng)的概念：通過射頻識別技術(shù)設(shè)備、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)GPS、激光掃描器等信息傳輸設(shè)備，通過一定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，把任何物品與物聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。簡言之，物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)龍INTERNET物聯(lián)網(wǎng)物解同的核皿和基礎(chǔ)樓倉是雖解同,是在呈

5、解囲基舷上的建伸和擴展。(DWKD00O物聯(lián)網(wǎng)連接一切物體的網(wǎng)絡(luò)TheInternetofThingsO*nncctingobjectstothewtb法|Bdg耳金肉青*杯生mw»UA±*tt晶之間，建行傳念歎洗和通傳。|物聯(lián)網(wǎng)物（醫(yī)朗象）醫(yī)療對象（感矩）病人醫(yī)生.護士醫(yī)療器械醫(yī)療耗材醫(yī)療標本醫(yī)療信息引擎）標準化醫(yī)療漏程（處昔護理潦程魁驗潦程檢查流程_修斷流程k追溯瞬質(zhì)控和管理流程臨床路徑盤程交耳引罡（HK）醫(yī)療信息集成平合物朕網(wǎng)中間件-信息采集傳慝器自動化工作流引擎-萱理和監(jiān)1空平臺信息處理平合畫化醫(yī)療流程，實現(xiàn)全過程4示進化醫(yī)療淪稈.醫(yī)療對彖瞪理提高醫(yī)療安全1質(zhì)量物聯(lián)

6、網(wǎng)的組成部分15物聯(lián)網(wǎng)的組成部分主要有三方面:感知層：主要作用是通過智能卡、電子標簽和傳感器等進行信息采集。網(wǎng)絡(luò)層：主要作用是通過移動網(wǎng)絡(luò)以及有線和無線網(wǎng)對信息進行有效的傳應(yīng)用層：主要作用是對信息進行有效的控制決策以及分析處理。云計算平臺n移動fl何線網(wǎng)關(guān)'傳感器7RFID智能終端7物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)(-)屮ID、RFID二維條:物聯(lián)網(wǎng)傳感器關(guān)鍵技術(shù)7如師無一w線通信,k丄IPv6又稱無線射頻識別，可通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學(xué)接觸。知整個物質(zhì)世界。將熱、力、光等傳感器所感知的信息與網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合,使物聯(lián)網(wǎng)可以通過遍布在各個角落和物體上

7、的傳感器感17物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)（二）從工作架構(gòu)角度分析，物聯(lián)網(wǎng)可以認為是承載云計算的一個平臺。借助云計算的支持，物聯(lián)網(wǎng)可以更好的提升數(shù)據(jù)存儲及處理能力。維條碼RFID物聯(lián)網(wǎng)j是一種可讀性的條碼，使用黑白矩形圖案表示二進制數(shù)據(jù),被掃描后可獲取其中包含的信息。二維條碼的出現(xiàn)極大的加傳感器關(guān)鍵技術(shù)云服務(wù)知距無線通信4HIIPv6云存儲速了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。19物聯(lián)網(wǎng)的基本特點21全面感知全面感知也就是利用RFID、傳感器、二維碼以及未來可能的其他傳感器，能夠隨時采集物體的動態(tài)。接入對象更為廣泛，獲取信息更加豐富。當(dāng)前的信息化所接入的物理世界較為有限，未來的物聯(lián)網(wǎng)接入對象包含了更豐富的物理世界，傳感器、儀器

8、儀表、攝像頭和其他掃描儀也會得到更普遍的應(yīng)用O物聯(lián)網(wǎng)的基本特點安全傳遞感知的信息是需要傳遞出去的，通過網(wǎng)絡(luò)將感知的各種信息進行實時傳遞，現(xiàn)在無所不在的無線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)覆蓋了各個地方，因此，感知信息的傳遞成為現(xiàn)實。網(wǎng)絡(luò)可獲得性更高，互聯(lián)互通更為廣泛。當(dāng)前的信息化建設(shè)中，雖然網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施已日趨完善，但距離物聯(lián)網(wǎng)的信息接入要求還有很長的距離。智能處理物聯(lián)網(wǎng)的智能處理是利用云計算等技術(shù)及時對海量信息進行處理，真正達到了人與人的溝通和物與物的溝通。當(dāng)前大部分信息處理工具還停留在提高效率的數(shù)字化階段，能夠為人類決策提供有效支持的系統(tǒng)還艮少。未來的物聯(lián)網(wǎng)，不僅能提高人類的工作效率，改善工作流程，并且通過云計算數(shù)

9、據(jù)挖掘等技術(shù)整合和深入分析收集到的海量數(shù)據(jù)，以更加系統(tǒng)全面的觀點看待和解決問題。嬰兒防抱錯防盜目前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方興未艾，在醫(yī)療行業(yè)的實際應(yīng)用主要有以下幾類：患者身份管理醫(yī)療設(shè)備管理醫(yī)療廢物管理護理流程管理遠程醫(yī)療#V患者身份管理醫(yī)務(wù)人員在醫(yī)療活動中對病人的身份進行核對，以保證正確的治療用于正確的病人。RFID標簽具有體積小、容量大、壽命長等特點，支持快速讀寫、移動識別、定位及長期跟蹤管理。醫(yī)院采用RFID醫(yī)療卡，病人就診時，只需用二維條碼掃描器掃描醫(yī)療卡上的標簽信息，患者有的信息在不到Is的時間內(nèi)就能進入計算機中，大大節(jié)省了手錄時間。琥源翌兒防盜安保系統(tǒng)嬰兒防盜系統(tǒng)通過在嬰兒身上佩戴可發(fā)射出無線

10、射頻信號，且對人體無害的智能電子標簽。嬰兒電子標簽定時發(fā)射具有唯一ID的信息給系統(tǒng)，系統(tǒng)據(jù)此對嬰兒所在位置進行實時監(jiān)控和追蹤，還可對企圖盜竊嬰兒的行為及時報警提示。如未經(jīng)授權(quán)，任何試圖取下或破壞標簽的行為也會觸發(fā)報警。33醫(yī)療設(shè)備管理醫(yī)療設(shè)備有靜態(tài)設(shè)備和移動設(shè)備兩類,由于移動設(shè)備的位置不確定，有時醫(yī)護人員需花大量的時間去查找其確切位置。若針對移動設(shè)備建立一個跟蹤管理系統(tǒng)，可大大縮短設(shè)備的查找時間。而且設(shè)備上的RFLD芯片可存儲大量的設(shè)備信息及每次維護和巡檢的相應(yīng)記錄，為醫(yī)院的設(shè)備維修和保養(yǎng)管理提高了一個檔次。人員定位及監(jiān)控通過RFID標簽的佩戴可以有效對病患以及醫(yī)務(wù)人員進行定位追蹤，在人員手腕

11、上佩戴標簽后可以持續(xù)的進行監(jiān)控，并且這項技術(shù)還能夠同門禁控制相結(jié)合，有效保證醫(yī)院的關(guān)鍵區(qū)域只有具有資格的人員才能夠進入。若病人出現(xiàn)了禁忌狀況，標簽上的禁忌呼叫按鈕還可以幫助病人呼叫醫(yī)護人員,并被快速定位，確保及時對患者施救。移動醫(yī)療監(jiān)護醫(yī)療監(jiān)護是對人體生理和病理狀態(tài)進行檢測和監(jiān)視，它能夠?qū)崟r、連續(xù)地監(jiān)測患者的生命參數(shù)。目前，醫(yī)院監(jiān)護系統(tǒng)大多是使用固定的醫(yī)療監(jiān)護設(shè)備，而基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能化監(jiān)護系統(tǒng)通過患者手上裝有RFID的手環(huán)，能夠?qū)崟r傳送目前的檢查結(jié)果，醫(yī)護人員可以隨時隨地在手持終端獲取全面的醫(yī)療數(shù)據(jù)，隨時制定治療方案。生命體征的采集I>休淤2>Itll/h3心電怕4>lO

12、lVllKi測目前，城市很多家庭中擁有一臺以上的電子診斷儀（如電子血壓計、血糖儀等）,但問題在于，即使病人自己測得血壓和血糖數(shù)據(jù)，醫(yī)生仍無法獲得第一手資料。而醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)可更院通過隱藏在儀器中的傳感器將測得的數(shù)據(jù)及時通過無線方式傳輸至醫(yī)生的電腦中。醫(yī)療35遠程高血壓與糖尿病管理血糖儀用戶根據(jù)測臺反饋用戶的健康狀況,記錄用戶的測量數(shù)據(jù)變化情況井提供相關(guān)保健信廠血壓計醫(yī)療機構(gòu)0藍牙傳輸用戶使用血糖計與血壓計逬行測量用戶的智能手機用戶的血壓與血糖數(shù)據(jù)采集完畢物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在危重癥病人的監(jiān)護、慢性病患者和老年患者的監(jiān)護等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。39遠程心電監(jiān)護遠程監(jiān)護虛擬醫(yī)院有效解決"看病難.看病貴r

13、r假如從懷孕到出生要做12次產(chǎn)檢，每次的產(chǎn)檢舟車勞頓，檢査大概3-5個項目,排3-5次隊。°通過虛擬醫(yī)院/虛擬保健中心進行遠程胎心監(jiān)護那么，只需要在第1次和最后H次快生產(chǎn)時去醫(yī)院產(chǎn)檢，其余的第2次到第11次都可以往家屮自助完成產(chǎn)檢（宮縮、胎心、胎動），并將信息遠程傳輸?shù)结t(yī)院，由醫(yī)生做出檢杳報告。其它要求多次復(fù)診的病癥也可類似處土鶴土遠程無線健康監(jiān)護平臺介紹平臺概述:遠程無線健康監(jiān)護平臺是一個遠程生病體征采集、存儲、分析、傳輸及監(jiān)護的醫(yī)療服務(wù)網(wǎng)站。功能特點:實時監(jiān)控、遠程管理、智能分析、異常報警應(yīng)用價值：利用該平臺，醫(yī)院建立遠程健康監(jiān)護管理中心,為健康及亞健康人群、慢性病人群、疾病人群

14、提供遠程健康監(jiān)護大數(shù)據(jù)崛起43晏孑夠駅網(wǎng)孩術(shù)、可穿截謨各員傳鳥披術(shù)的發(fā)雇，將陋吋腿他產(chǎn)住尢量、多樣、爲(wèi)悽笳侖價優(yōu)的敵摒，A魏薦時代陋之到耒。BigData'StraightAheadff什么是大數(shù)據(jù)?Wiki百科：大數(shù)據(jù)是指無法在可承受的時間范圍內(nèi)用常規(guī)軟件工具進行捕捉、管理和處理的數(shù)據(jù)集合。BIDCAnalyzetheFutureIDC互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心報告：大數(shù)據(jù)一般會涉及2種或2種以上數(shù)據(jù)形式。它要收集超過100TB的數(shù)據(jù)，并且是高速.實時數(shù)據(jù)流;或者是從小數(shù)據(jù)開始，但數(shù)據(jù)每年會增長60%以上。該定義指出了“大數(shù)據(jù)”不僅僅體現(xiàn)在數(shù)量及其增速上，同時指出數(shù)據(jù)的類型開始日益復(fù)雜。研究機構(gòu)

15、Gmn型給出了這樣的定義?！按髷?shù)據(jù)”是需要新處理模式才能具有更強的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長率迢樣化的信息資產(chǎn)。#什么是大數(shù)據(jù)?大數(shù)據(jù)技術(shù)的戰(zhàn)略意義不在于掌握龐大的數(shù)據(jù)信息，而在于對這些含有意義的數(shù)據(jù)進行專業(yè)化處理。換言之，如果把大數(shù)據(jù)比作一種產(chǎn)業(yè)，那么這種產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)盈利的關(guān)鍵，在于提高對數(shù)據(jù)的"加工能力”，通過“加工"實現(xiàn)數(shù)據(jù)的“增值”。上鋁sWT5>«ofowVp池"詢8R盤魯柱nfegurcenftlsoh£yHurmfgalaJO謝玄r二三二：£>£<曰H0以04ellb£

16、;(D4uls7jSSO0OX§mieno芽滋：-u人亍二磴次Hi叭“onA4上壬巒gsxervl【s"陶3l<:®卜閩McziD£2ouu<mUn:gliwQlls>o=<nxieMsu-爲(wèi)E04竺丹毎邂vz5<rerncablevlvaionffaAvrTasCrowdoimeconceptspresentedinthepaper.30美國聯(lián)邦政府發(fā)布大數(shù)據(jù)研發(fā)專項研究計劃>2012年3月，美國奧巴馬政府宣布投資2億美元啟動“大數(shù)據(jù)研發(fā)計劃”,旨在提高和改進從海量和復(fù)雜數(shù)據(jù)中獲取知識的能力，加速美國在科學(xué)和工程領(lǐng)域

17、發(fā)明的步伐，增強國家安全。A這是繼1993年美國宣布“信息高速公路”計劃后的又一次重大科技發(fā)展部署，由美國國家科學(xué)基金會、能源部等6個聯(lián)邦部門共同投資。FlfOTfWlrVmWIRnnXOIOOMAMIMHIATT風(fēng)eVWITTIKIWIOfficeofScienceandlechnologv,PolicyOSTP®BigDataisaBi：P»WtfTnWisiW022.fja戶gmjwmcu右H：說ATgtn血rttsMimunSW>xMQjrtiTobEFerttsM體f«arn*Y<i«ra>:u<pCmfxsSrxMWt

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22、rfWt*wlFdml(kp*fnHis«MancMscraaiadths8gDataRtsMrcharcDavokapndrtintolvi)»313233體量X/olume朮縉豬7$數(shù)堀勺超大規(guī)模和増長總數(shù)據(jù)量的8090%比結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)增長快10倍到50倍是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)倉庫的10倍到50倍大數(shù)據(jù)的異構(gòu)和多樣性很多不同開纟式（文本.圖像、視步頁、機器數(shù)擴無模式或者模式不明顯不連煲的語法或句義價值密度Value大數(shù)據(jù)的4V特征多樣T生Variety大量的不相關(guān)彳言息對未來走芻第與模式白勺可予頁測分桁深度復(fù)雜分桁（機器學(xué)習(xí)、人工智能Vs傳纟充商務(wù)智能（咨詢.扌艮告等妄/分撈而非批量

23、式分析數(shù)據(jù)輸入、處理與丟棄立竿見影而非事后見效GB數(shù)據(jù)大爆炸EBZB在2006年z個人用戶才剛剛邁進TB時代，全球一共新產(chǎn)生了約180EB的數(shù)據(jù)；在2011年,這個數(shù)字達到了1.8ZB。2013年為大數(shù)據(jù)元年，摩根斯坦利報告指出,2013年大數(shù)據(jù)增長最快的領(lǐng)域中z醫(yī)療行業(yè)占據(jù)首位。早期，大部分醫(yī)療相關(guān)數(shù)據(jù)是以紙張化的形式存在，而非電子數(shù)據(jù)化存儲。近年來，隨著醫(yī)療信息化的發(fā)醫(yī)療健康數(shù)據(jù)急劇并呈幾何級數(shù)增長，無論是文本文檔、醫(yī)學(xué)影像圖像，還是病理分析圖等，都會在醫(yī)療系統(tǒng)中產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)。35醫(yī)療大數(shù)據(jù)醫(yī)療大數(shù)據(jù)主要來源于臨床醫(yī)療，實驗室數(shù)據(jù)，制藥企業(yè)以及一些健康管理社交網(wǎng)絡(luò)等。醫(yī)療數(shù)據(jù)的增長速度非常

24、快，如一張普通CT含有大約150MB的數(shù)據(jù),一個標準的病理圖則接近5GB。如果將這些數(shù)據(jù)量乘以人口數(shù)量和平均壽命，僅一個社區(qū)醫(yī)院積累的數(shù)醫(yī)療大數(shù)據(jù)但如果不能通過“加工”實現(xiàn)數(shù)據(jù)的“增值”,大數(shù)據(jù)就如同埋在地下的石油，一文不值。女?dāng)?jù)是新財富，價值総比石油。走近未來的新石油一大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的重要性大數(shù)據(jù)(BigData)應(yīng)用需求出現(xiàn)越來越多的大數(shù)據(jù)應(yīng)用和行業(yè)需求。2008年，在Google成立10周年之際，Nature雜志出版一期專刊專門討論未來的大數(shù)據(jù)(BigData)處理相關(guān)的一系列技術(shù)問題和挑戰(zhàn)。natureSPECIA1S0小BOB*VW；itcrr<<h>1no

25、“3.2鈍WauwC<>tc4r/./MlMUlge<Af«K兀詢Htfi”y”.<gnQTS4crseriesk”c*fwM»rv»<tyg«>*vmW壯如xC4"僥V"diUbMta>»!>>»<»ROOKSKfARTSL«4(0仇JT匸qCUeer»><iait>o<>wcMjkic*Haln>/nMdi<era*rew七、tarnmItmOwrv.?M.r«*z

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29、;r«vMt>ew1門如K9J1M，大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的重要性2011年未來10多年數(shù)據(jù)將急劇增長iKraotlopV*iwtfromChaotIDC研究報告(DataUniverseStudy)提出“數(shù)據(jù)宇宙”的說法描述海數(shù)據(jù)392007年2008年2009年TheExpandingDigitelUniverseA*ror«Cd5tOf<or!dvi(x.InforMlioneqVieDiverseandExplodingDigitalUniverseEconomyContract.IK«OigilalUnivertipmdaiWrtmMVbAbU/W&

30、#187;MVKafurMr*UUVn：MTMtenc««r99rw卄_nxi>FTheOOitaiuniverseDecadeArtyou口“。廠rwXtf海呈分析知識挖掘大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的重要性大數(shù)據(jù)將帶來巨大的技術(shù)和商業(yè)機遇大數(shù)據(jù)分析挖掘和利用將為企業(yè)帶來巨大的商業(yè)價值傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)傳統(tǒng)的IOE模式已經(jīng)不能滿足PB級海量數(shù)據(jù)的存儲、分析和應(yīng)用需求小型機+DWH+SAN成本高企、擴容昂貴無法滿足對非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的快速處理要求無法滿足海量數(shù)據(jù)的離線分析和實時分析Scale-Up已到極限，必須支持Scale-Out麗礦0UP暢晦apphrn?頤中敵腑兇血.Ap

31、MATomc砧斑知域合昨加皿沁血加皿0傳統(tǒng)框架：小型機+磁陣+商用數(shù)據(jù)倉庫數(shù)據(jù)批重處理性能不足流式數(shù)據(jù)處理缺失有限的擴展能力單一數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)資產(chǎn)對外堵值海量數(shù)據(jù)的高存儲成本云計算應(yīng)運而生云計算是分布式計算、并行計算和網(wǎng)格計算等計算機科學(xué)概念的商業(yè)實現(xiàn)，其實質(zhì)是在計算量越來越大、數(shù)據(jù)越來越多、越來越動態(tài)、越來越實時的需求背景下催生出來的一種基礎(chǔ)架構(gòu)和商業(yè)模式。云計算的核心技術(shù)：編程模型、數(shù)據(jù)管理技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲技術(shù)、虛擬化技術(shù)、云計算平臺管理技術(shù)最為關(guān)鍵。45云計算的特點通過使計算分布在大量的分布式計算機上，而非本地計算機或遠程服務(wù)器中，企業(yè)中心的運行將與互聯(lián)網(wǎng)更相似。這使得企業(yè)能夠?qū)①Y源切換到需要

32、的應(yīng)用上，根據(jù)需求訪問計算機和存儲系統(tǒng)。好比是從古老的單臺發(fā)電機模式轉(zhuǎn)向了電廠集中供電的模式。它意味著計算能力也可以作為一種商品進行流通，就像煤氣、水電一樣，取用方便，費用低廉。最大的不同在于，它是通過互聯(lián)網(wǎng)進行傳輸?shù)?。云計算的領(lǐng)跑者企業(yè)和研究機構(gòu)最終肯定會把高級別的計算任務(wù)交給全球運行的服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)，也就是云。以下領(lǐng)跑者在這一領(lǐng)域占據(jù)著主導(dǎo)位置。GoogleYahooIBMMicrosoftAmazon投入超過20億美元。成為云計算領(lǐng)域難以超越的領(lǐng)跑者和極力推動者。其他競爭者，但是在該領(lǐng)域的專業(yè)性為這家零售商在下一代網(wǎng)絡(luò)服務(wù)方面從零售到傳媒業(yè)的轉(zhuǎn)型助了一臂之力。唯一以硬件起家規(guī)模和資金比商業(yè)數(shù)

33、據(jù)計算的現(xiàn)在只能與自身第一個將云計算的搜索公司。每Google稍遜一龍頭和傳統(tǒng)超級開發(fā)的軟件結(jié)合，作為服務(wù)岀售的年在數(shù)據(jù)中心的籌，開發(fā)的軟件計算機的絕對領(lǐng)這可能成為它的公司。規(guī)模小于與云計算兼容不導(dǎo)者。與軟肋。但是在夠。但是作為Google合作后'云'科學(xué)基礎(chǔ)Hadoop的首要立足云計算一方。理論中扮演重要資助方，可能后為越南政府開發(fā)的角色。正在伊來居上。了飛行員'云'利諾伊州和西伯系統(tǒng)試點。并在利亞建立大型數(shù)無錫成立了數(shù)據(jù)據(jù)中心。中心。有哪些優(yōu)勢計算資源被靈活分配企業(yè)可以將財務(wù)資源和員工集中在業(yè)務(wù)上,而不是用于構(gòu)建和管理計算架構(gòu)及應(yīng)用計算能力、應(yīng)用以及網(wǎng)絡(luò)寬帶

34、很有彈性的,他們可以動態(tài)地來和去，并且僅僅當(dāng)被使用時才產(chǎn)生費用。對于中小型企業(yè)，那些原先支付不起的軟件應(yīng)用程序現(xiàn)在變得可以支付的起。彰云模型分類基礎(chǔ)架構(gòu)及服務(wù)(Infrastructure-as-a-service)為客戶提供網(wǎng)絡(luò)、計算和存儲體化的基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)云計算與大數(shù)據(jù)云計算領(lǐng)域中的MapReduce,Hadoop等高擴展性>高性能的并行計算編程模型.分布式海量數(shù)據(jù)處理框架以及相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)，使得分布式計算和海量數(shù)據(jù)存儲成為現(xiàn)實。inputmaptasksreducetasksq呦uf云計算與大數(shù)據(jù)微軟全球資深副總裁張亞勤博士認為“云計算和大數(shù)據(jù)是一個硬幣的兩面，云計算是大數(shù)據(jù)的IT基

35、礎(chǔ),而大數(shù)據(jù)是云計算的一個殺手級應(yīng)用”。如果大數(shù)據(jù)是寶藏，云計算就是挖掘?qū)毑氐睦?！沒有強大的計算能力，數(shù)據(jù)寶藏終究是鏡中花；沒有大數(shù)據(jù)的積淀，云計算也只能是殺雞用的宰牛刀！#云計算與大數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)是落地的云商業(yè)模式驅(qū)動云計算本身也是大數(shù)據(jù)的一種業(yè)務(wù)模式云計算的模式是業(yè)務(wù)模式,本質(zhì)是數(shù)據(jù)處理技術(shù)。數(shù)據(jù)是資產(chǎn),云為數(shù)據(jù)資產(chǎn)提供存儲、訪問和計算?；谠朴嬎愕拇髷?shù)據(jù)處理技術(shù)-分布式文件系統(tǒng)HDFS(hadoopDistributedFileSystem)-并行數(shù)據(jù)處理MapReduce-非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)表HBase-流式數(shù)據(jù)處理StreamingMapReduce分布式數(shù)據(jù)處理架構(gòu)輸出分組聚合分區(qū)獻DMA

36、PX86MAPMAP結(jié)果X:MAP務(wù)器REHDFS分布式文件系統(tǒng)架構(gòu)NameNode元數(shù)據(jù)和塊位置HDFS客戶端DataNodeI數(shù)據(jù)讀取/寫只Hadoop集群HBaseNoSQL數(shù)據(jù)庫HBase的數(shù)據(jù)模型分布式的多維映射，以(row,column,timestamp)索引Columns"contents:""anchor:google""anchor:baidu"RowsColumnFamilyTableletStreaming：流式數(shù)據(jù)處理StormTopdoqyNimbusSupervisorExealodWort:酣«

37、;ExealofSWorker?5Wo顧Mft汛務(wù)Storm廣泛應(yīng)用于實時分析r在線機器學(xué)習(xí)，持續(xù)計算等領(lǐng)域。存儲與分析融合，提升處理效率儲與分析統(tǒng)一平臺數(shù)據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)共享數(shù)據(jù)分析tt導(dǎo)入存儲*拷貝共享存儲拷貝分析存儲數(shù)據(jù)共享數(shù)據(jù)分析T8數(shù)據(jù)3次存儲,浪費空間67%T8數(shù)據(jù)2次拷貝”浪費時間2倍_份數(shù)據(jù)1次存儲,節(jié)省空間67%_份數(shù)據(jù)0次拷貝,提升效率2倍基于云計算的醫(yī)療數(shù)據(jù)挖掘基于云計算的醫(yī)療數(shù)據(jù)挖掘是分布式并行數(shù)據(jù)挖掘與服務(wù)的模式。首先對于同一個算法可以分布在多個節(jié)點上，其次多個算法之間是并行的，多個節(jié)點間的計算資源實行按需分配，并且這種分布式計算模型采用的是云計算模式，是解決海量數(shù)據(jù)挖掘任

38、務(wù)的有效手段。基于云計算的醫(yī)療大數(shù)據(jù)挖掘算法（一）關(guān)聯(lián)規(guī)貝山是一個發(fā)現(xiàn)醫(yī)療數(shù)據(jù)中隱藏的關(guān)聯(lián)模型的技術(shù)。目的就是要發(fā)現(xiàn)醫(yī)藥數(shù)據(jù)庫中滿足指定的最小支持度和最小可信度的所有關(guān)聯(lián)規(guī)則。通常，關(guān)聯(lián)規(guī)則在醫(yī)療數(shù)據(jù)中挖掘出大量的規(guī)則，但其中大部分規(guī)則在醫(yī)學(xué)上是無關(guān)緊要的。在這項工作中，我們引入搜索約束，只發(fā)現(xiàn)在醫(yī)學(xué)上有意義的關(guān)聯(lián)規(guī)則?；谠朴嬎愕尼t(yī)療大數(shù)據(jù)挖掘算法（一）關(guān)聯(lián)規(guī)貝I：不但適用于藥物成分研究等，還可以研用Apriori算法研究發(fā)現(xiàn)高血壓、冠心病等常見病的#基于云計算的醫(yī)療大數(shù)據(jù)挖掘算法（二）決策樹方法：決策樹是一種典型的分類方法'類似于流程圖的樹結(jié)構(gòu)，首先對數(shù)據(jù)進行處理，利用歸納算法生成

39、可讀的規(guī)則和決策樹，然后使用決策對新數(shù)據(jù)進行分析?；谠朴嬎愕尼t(yī)療大數(shù)據(jù)挖掘的算法（二）決策樹方法：在醫(yī)藥數(shù)據(jù)處理中常用的決策樹算法有；ID3算法、C4.5算法，這些算法可以處理高維的醫(yī)藥數(shù)據(jù)，對于處理海量的醫(yī)療數(shù)據(jù)速度也依然較快。可以將決策樹技術(shù)用于某一種具體長期觀察的慢性病，也可某一病的醫(yī)學(xué)圖像建立分類器。基于云計算的醫(yī)療大數(shù)據(jù)挖掘算法（三）人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)：是由大量的簡單處理單元連接而成的自適應(yīng)動力學(xué)系統(tǒng)，具有巨量并行性，分布式存儲，自適應(yīng)學(xué)習(xí)的自組織等功能，可以對非線性、不精確的數(shù)據(jù)進行智能處理?；谠朴嬎愕尼t(yī)療大數(shù)據(jù)挖掘算法（三）人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)：由于人體和疾病的復(fù)雜性、不可預(yù)測性，在生物信

40、號與信息的表現(xiàn)形式，獲取數(shù)據(jù)及信息的分析、決策等諸多方面都存在復(fù)雜的非線性聯(lián)系，適合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。目前的研究幾乎涉及從基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)到臨床醫(yī)學(xué)的各個方面，主要應(yīng)用在生物信號的檢測與自動分析,醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)等。61數(shù)據(jù)庫關(guān)系型數(shù)據(jù)庫I分布式數(shù)據(jù)庫計算存儲單機塊存儲J文件存儲-'設(shè)備間連接設(shè)備內(nèi)連接II、集群I橫向擴展塊auoil化橫向擴展L分布式文件系廈gnnn統(tǒng)nnm|10GEFCIBIJ|IiI10GESASIBI醫(yī)療大數(shù)據(jù)的應(yīng)用實踐藥品研發(fā)個人健康管理新模式公共衛(wèi)生監(jiān)管遠程醫(yī)療預(yù)測醫(yī)學(xué)#65臨床決策支持系統(tǒng)臨床中遇到的疑難雜癥，有時即便專家也缺乏經(jīng)驗，做出正確的診斷和治療更加困難。研

41、究表明國際誤診率為30%，我國的誤診率為27.8%,在美國醫(yī)院的重癥監(jiān)護室平均每年有40000人由于誤診而死亡。誤診不僅給患者家庭帶來經(jīng)濟負廠擔(dān)，更加重了醫(yī)患矛盾。臨床決策支持系統(tǒng)臨床決策支持系統(tǒng)可以通過海量文獻的學(xué)習(xí)和不斷的錯誤修正，給出最適宜診斷和最佳治療，輔助醫(yī)護人員做出臨床決策，從而將醫(yī)護人員的經(jīng)驗與大數(shù)據(jù)的優(yōu)勢有效的結(jié)合起來。在美國Metropolitan兒科重癥病房的研究中,臨床決策支持系統(tǒng)就避免了40%的藥品不良反應(yīng)事件。69藥品研發(fā)在醫(yī)藥研究開發(fā)部門或公司的新藥研發(fā)階段，能夠通過大數(shù)據(jù)技術(shù)分析來自互聯(lián)網(wǎng)上的公眾疾病藥品需求趨勢，確定更為有效的投人產(chǎn)出比,合理配置有限研發(fā)資源。藥

42、品研發(fā)為13年，使用數(shù)據(jù)分析預(yù)測則能幫助醫(yī)藥研發(fā)部門或企業(yè)提前將新藥推向市場。除研發(fā)成本外，醫(yī)藥公司能夠優(yōu)化物流信息平臺及管理，更快的獲取回報,一般新藥從研發(fā)到推向市場的時間大約計算機技術(shù)的發(fā)展以及智能可穿戴產(chǎn)品的應(yīng)用促發(fā)了“量化自我運動”和個個人健康管理新模式人健康管理新模式。在健康管理領(lǐng)域中最需要解決的問題就是及時發(fā)現(xiàn)身體的健康異常和重大疾病風(fēng)險預(yù)警，傳統(tǒng)情況下我們會通過年度體檢來實現(xiàn)，但是體檢時間跨度大，存在一定局限性。個人健康管理新模式可穿戴設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)身體異常的實時發(fā)現(xiàn)。通過收集個人的一般情況和體格指標等數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進行分析，匯總成一個健康風(fēng)險指數(shù)，用戶不僅可以看到自己的風(fēng)險

43、指數(shù)，明確自己的健康風(fēng)險指數(shù)在同齡人群中的排位，而且能接收到相關(guān)醫(yī)療建議以改善健康狀況。公共衛(wèi)生監(jiān)管公共衛(wèi)生部門可以通過覆蓋全國患者的電子病歷數(shù)據(jù)庫，通過廣泛的數(shù)據(jù)采集對公共衛(wèi)生狀況進行數(shù)字化的整合和分析，快速檢測傳染病，進行全面的疫情監(jiān)測,并通過集成疾病監(jiān)測和響應(yīng)程序,快速進行響應(yīng),防止疫情爆發(fā)，以實現(xiàn)降低傳染率和節(jié)約醫(yī)療支出的目的。公共衛(wèi)生監(jiān)管2009年甲型H1N1流感爆發(fā)前幾周，Goo灰通過對人們網(wǎng)上搜索記錄的觀察、分析、建模，結(jié)果顯示，他們的預(yù)測與官方數(shù)據(jù)的相關(guān)性高達97%,且判斷比疾控中心更及時。同時，通過信息平臺可以提供準確及時的公眾健康咨詢，大幅提高公眾健康風(fēng)險意識，改善區(qū)域內(nèi)公

44、共衛(wèi)生狀遠程醫(yī)療遠程醫(yī)療是指利用現(xiàn)代通信技術(shù)實現(xiàn)對遠地對象的等技術(shù)來打破點對點的遠程醫(yī)療束縛，形成基于移動醫(yī)療服務(wù)。大數(shù)據(jù)時代可以充分利用物聯(lián)網(wǎng)、云計算通信技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無處不在的遠程醫(yī)療服務(wù)體系,這種服務(wù)模式才能充分發(fā)揮個體在遠程醫(yī)療中的作用，靈活性強，數(shù)據(jù)全73預(yù)測醫(yī)學(xué)預(yù)測醫(yī)學(xué)的興起是大數(shù)據(jù)在健康領(lǐng)域的終極運用。這項強大的技術(shù)可以同時深入解析一個人的健康狀況與遺傳信息，使醫(yī)生更好地預(yù)測特定疾病在特定個體上是否可能發(fā)生，并預(yù)測患者對于特定治療方式的反應(yīng)。#智慧醫(yī)療智慧醫(yī)療矽圧的匡療用護人類健康75智慧醫(yī)療是物聯(lián)網(wǎng)時代的一種新型醫(yī)療形態(tài),這一概念的提出源于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)龍物聯(lián)網(wǎng)推動醫(yī)療服務(wù)智

45、能化，智慧醫(yī)療是物聯(lián)網(wǎng)的重要研究領(lǐng)域。"用科技延鬱“智慧醫(yī)療矽圧的匡療用護人類健康智慧醫(yī)療是近幾年興起的專有醫(yī)療名詞，通過打造健康檔案區(qū)域醫(yī)療信息平臺，利用最先進的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)患者與醫(yī)務(wù)人員、醫(yī)療機構(gòu)、醫(yī)療設(shè)備之間的互動，逐步達到信息化。在不久的將來醫(yī)療行業(yè)將融入更多人工智慧、傳感技術(shù)等高科技，使醫(yī)療服務(wù)走向真正意義的智能化。2BTE1智慧醫(yī)療對患者而言，智慧醫(yī)療的核心就是“以患者為中心力,給予患者以全面、專業(yè)、個性化的醫(yī)療體驗。如：社區(qū)醫(yī)院可以預(yù)約三級醫(yī)院的專家號和特殊檢查，各種檢查和檢驗結(jié)果各級醫(yī)院共享共認，區(qū)域醫(yī)療“一卡通”等便民診療措施。對醫(yī)護人員而言，智慧醫(yī)療通過快捷完

46、善的數(shù)字化信息系統(tǒng)信使醫(yī)護工作實現(xiàn)“無紙化、智能化、高效化”護人員的工作強度，而且提升了診療速度，還讓診療更加精準。不僅減輕了醫(yī)對醫(yī)療機構(gòu)而言，整合的智慧醫(yī)療體系除去了醫(yī)療服務(wù)當(dāng)中各種重復(fù)環(huán)節(jié)，降低了醫(yī)院運營成本的同時也提高了運營效率和監(jiān)管效率。79智能藥瓶自動提示服藥時間醫(yī)生可以根據(jù)病人情況，遠程控制服藥量減少誤服的機會VITALITYGlowCap當(dāng)81手術(shù)輔助機器人運用人王智能技術(shù),實用機器人逬行手術(shù)操作,可幫助外科醫(yī)生更加精確的進行外科手術(shù).避免醫(yī)療事故的發(fā)生。通過高質(zhì)量專線保障八還可進行遠程機器人控制遠程急救CDMA網(wǎng)絡(luò)丄I82智能應(yīng)用醫(yī)生工作廠L移動辦公信息推送醫(yī)療垃圾追蹤IT移動

47、醫(yī)生危急管理移動資源管理移動護士呼叫定位一卡通83智能應(yīng)用II爲(wèi)遠程醫(yī)療V應(yīng)急醫(yī)療家庭健康管理協(xié)冋醫(yī)療系統(tǒng)遠程醫(yī)療會診丿醫(yī)療的三維可視化技術(shù)醫(yī)學(xué)圖像的三維可視化技術(shù)，就是由CT、MRI等數(shù)字化成像設(shè)備獲得的人體信息在計算機上直觀地表現(xiàn)為三維效果。其任務(wù)是用計算機重建三維圖像，并在屏幕上形象逼真地顯示人體器官的立體視覺，通過人機交互，醫(yī)務(wù)工作者可以對重建的圖像進行旋轉(zhuǎn)、平移等操作，從而幫助醫(yī)務(wù)工作者做出準確的診斷和制定正確的手術(shù)方案。85醫(yī)療的三維可視化技術(shù)醫(yī)療可視化這是一個相對來說“小荷才露尖尖角”的科學(xué)領(lǐng)域，非常倚重計算領(lǐng)域取得的進步。盡管這一科學(xué)領(lǐng)域還艮年輕，但是，其中的很多技術(shù)已經(jīng)改變了

48、醫(yī)療的面貌。目前，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)在很多方面都非常依賴三維成像技術(shù)，在發(fā)達國家，幾乎所有的手術(shù)和癌癥治療都要依靠三維成像技術(shù)。計算機輔手術(shù)最后由醫(yī)生選擇出最佳實施方案，從而大大應(yīng)用（一）計算機輔助手術(shù)例如，競關(guān)節(jié)發(fā)育不正常在兒童中并不少見，在作矯形手術(shù)時，需要對競關(guān)節(jié)進行切割、移位、固定等操作。利用可視化技術(shù)可以首先在計算機上構(gòu)造出競關(guān)節(jié)的三維圖像,然后針對切割部位、切割形狀、移位多少及固定方式等設(shè)計多種方案，在計算機上進行模擬手術(shù)，并從各個不同角度觀察其效果。87應(yīng)用（一）計算機輔助手術(shù)計算機輔助手術(shù)系統(tǒng)的引入，提高了手術(shù)的可靠性和精度，可以進行手術(shù)規(guī)劃和手術(shù)過程模擬，制定更加科學(xué)的手術(shù)計劃。應(yīng)用（

49、二）虛擬內(nèi)窺鏡虛擬內(nèi)窺鏡是利用二維斷層結(jié)構(gòu)圖像，進行三維可視化處理,在計算機屏幕上生成具有內(nèi)窺鏡可視效果的、病人人體組織結(jié)構(gòu)序列的三維可視化圖像。結(jié)合虛擬現(xiàn)實技術(shù)，計算機可以顯示連續(xù)的三維器官內(nèi)腔結(jié)構(gòu)圖，并且可以沿這個虛擬的內(nèi)部空腔做飛行觀察，模擬傳統(tǒng)的內(nèi)窺鏡檢查過程，并可以觀察到類似于光學(xué)內(nèi)窺鏡所觀察到的圖像，甚至還可以顯示解剖結(jié)構(gòu)的三維外觀圖像以及各個方位的切片圖像。應(yīng)用（二）虛擬內(nèi)窺鏡虛擬內(nèi)窺鏡結(jié)合傳統(tǒng)內(nèi)窺鏡和CT、MRI等斷層成像的優(yōu)點，作為新式的非侵入式診療方法，不會產(chǎn)生感染出血等不良后果，具有可重復(fù)性使用、動態(tài)病理分析等優(yōu)點。rLx：358G2So：10G*cVoIunoRondo

50、rirgNo.l,MospitolofS33jXJUEHZHONGM72B35992kM*142008(XOV50.2cn的STND/*嚴'110/1JQjlckColonHDVOIkv120rrA500Rot0.60s/HE55.OwtZrot0.1.375:1Z0.6spTilt:0.004：3$:10PH=200L=£62%妙迢罰#應(yīng)用（三）遠程醫(yī)療利用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，對CT、MRL超聲等圖像數(shù)據(jù)進行遠程傳送和數(shù)據(jù)共享，進一步可以實時協(xié)同可視化操作，最終達到遠程放射計劃與治療.遠程手術(shù)及遠程醫(yī)學(xué)培訓(xùn)等目的。應(yīng)用（四）人體解剖結(jié)構(gòu)可視化直到70年代CT和MRI技術(shù)的出現(xiàn)，才使獲取人體內(nèi)部數(shù)據(jù)