江西省醫(yī)療大數(shù)據(jù)平臺(tái)技術(shù)規(guī)范 第二部分平臺(tái)技術(shù)架構(gòu)

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江西省醫(yī)療大數(shù)據(jù)平臺(tái)技術(shù)規(guī)范第二部分：平臺(tái)技術(shù)架構(gòu)

1范圍

本規(guī)范規(guī)定了醫(yī)療大數(shù)據(jù)平臺(tái)技術(shù)架構(gòu)的相關(guān)要求，包含醫(yī)療大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)的功能架構(gòu)和技術(shù)架

構(gòu)，規(guī)定了醫(yī)療大數(shù)據(jù)平臺(tái)的頂層設(shè)計(jì)、建設(shè)內(nèi)容、性能指標(biāo)及服務(wù)能力的要求等內(nèi)容。

本規(guī)范適用于醫(yī)療大數(shù)據(jù)平臺(tái)總體架構(gòu)的建立；醫(yī)療大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)過程的明確，醫(yī)療大數(shù)據(jù)平臺(tái)

建設(shè)實(shí)施落地的指導(dǎo)；醫(yī)療大數(shù)據(jù)平臺(tái)相關(guān)的軟件或解決方案的研發(fā)、選型和評(píng)價(jià)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T14396-2016疾病分類與代碼

GB/T18391.1—2009信息技術(shù)元數(shù)據(jù)注冊(cè)系統(tǒng)(MDR)第1部分：框架

GB/T34960.5—2018信息技術(shù)服務(wù)治理第5部分：數(shù)據(jù)治理規(guī)范

WS/T303—2009衛(wèi)生信息數(shù)據(jù)元標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)則

WS/T304—2009衛(wèi)生信息數(shù)據(jù)模式描述指南

WS/T305—2009衛(wèi)生信息數(shù)據(jù)集元數(shù)據(jù)規(guī)范

WS/T306—2009衛(wèi)生信息數(shù)據(jù)集分類及編碼規(guī)則

WS363-2011（所有部分）衛(wèi)生信息數(shù)據(jù)元目錄

WS364-2011（所有部分）衛(wèi)生信息數(shù)據(jù)元值域代碼

WS445-2014（所有部分）電子病歷基本數(shù)據(jù)集

WS/T500—2016（所有部分）電子病歷共享文檔規(guī)范

《國家健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、安全和服務(wù)管理辦法（試行）》（國衛(wèi)規(guī)劃發(fā)〔2018〕23號(hào)）

全國醫(yī)院數(shù)據(jù)上報(bào)管理方案-醫(yī)療業(yè)務(wù)（試行）“國衛(wèi)辦規(guī)劃函〔2019）380號(hào)”

全國醫(yī)院數(shù)據(jù)上報(bào)管理方案-醫(yī)療數(shù)據(jù)字典（試行）“國衛(wèi)辦規(guī)劃函〔2019〕380號(hào)”

全國醫(yī)院數(shù)據(jù)上報(bào)管理方案-醫(yī)療業(yè)務(wù)（試行）“國衛(wèi)辦規(guī)劃函〔2019）380號(hào)”

3術(shù)語和定義

GB/T18391.1—2009、GB/T34960.5—2018界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

數(shù)據(jù)架構(gòu)

數(shù)據(jù)要素、結(jié)構(gòu)和接口等抽象及其相互關(guān)系的框架。

[GB/T34960.5—2018,定義3.5]

3.2

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醫(yī)療大數(shù)據(jù)

醫(yī)療大數(shù)據(jù)主要是指醫(yī)生對(duì)患者診療和治療過程中產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)的集合，包括患者的基本數(shù)據(jù)、病

歷數(shù)據(jù)、診療數(shù)據(jù)、醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)、醫(yī)學(xué)管理數(shù)據(jù)、經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)、基因數(shù)據(jù)、醫(yī)療設(shè)備和智能可穿戴數(shù)據(jù)

等。

3.3

健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)

健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)涵蓋人的全生命周期，既包括個(gè)人健康，又涉及醫(yī)藥服務(wù)、疾病防控、健康保障和

食品安全、養(yǎng)生保健等多方面數(shù)據(jù)的匯聚和聚合。

3.4

容器化

Docker容器是一個(gè)允許我們?cè)谫Y源隔離的過程中，運(yùn)行應(yīng)用程序和其依賴項(xiàng)的、輕量的、操作

系統(tǒng)級(jí)別的虛擬化技術(shù)。

3.5

軟件定義存儲(chǔ)

軟件定義存儲(chǔ)通過使用虛擬數(shù)據(jù)層對(duì)底層存儲(chǔ)進(jìn)行抽象化，這使得虛擬機(jī)、應(yīng)用和存儲(chǔ)基本單元能

夠跨異構(gòu)存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)配和管理。

3.6

基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）Infrastructureasaservice

提供給使用者的服務(wù)是對(duì)所有計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施的利用，包括處理CPU、內(nèi)存、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)和其它基本

的計(jì)算資源，用戶能夠部署和運(yùn)行任意軟件，包括操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序。

3.7

平臺(tái)即服務(wù)PaaSplatformasaservice

提供給使用者的服務(wù)是提供開發(fā)語言和工具（例如Java，python,.Net等）、中間件、數(shù)據(jù)庫等

應(yīng)用程序部署到云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施上去。

3.8

AI即服務(wù)AIasaservice

提供人工智能服務(wù)，就是直接通過平臺(tái)就可以對(duì)AI神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，機(jī)器學(xué)習(xí)算法的測試、訓(xùn)練和

試驗(yàn)，以達(dá)到為應(yīng)用所使用。

3.9

軟件即服務(wù)softwareasaservice

提供給使用者運(yùn)行在云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施上的應(yīng)用程序，用戶可以在各種設(shè)備上通過客戶端界面訪問，

如瀏覽器。消費(fèi)者不需要管理或控制任何云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施，包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、操作系統(tǒng)、存儲(chǔ)等。

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3.10

服務(wù)器虛擬化

服務(wù)器虛擬化是一種對(duì)計(jì)算資源的抽象，它在物理服務(wù)器的基礎(chǔ)上構(gòu)建多個(gè)相互獨(dú)立的虛擬機(jī)，從

而將CPU、內(nèi)存、I/O等服務(wù)器物理資源轉(zhuǎn)化為一組統(tǒng)一管理，可靈活調(diào)度、動(dòng)態(tài)分配的邏輯資源。

4縮略語

下列縮略語適用于本文件:

——IaaS：InfrastructureasaService（基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）；

——PaaS：Platform-as-a-Service（平臺(tái)即服務(wù)）；

——AIaS：AIas-a-Service（AI即服務(wù)）；

——AIOps：ArtificialIntelligenceforITOperations（智能化運(yùn)維）；

——SaaS：Software-as-a-Service（軟件即服務(wù)）；

——KVM：Kernel-basedVirtualMachine（基于內(nèi)核的虛擬機(jī)）；

——MPP：MassivelyParallelProcessing（大規(guī)模并行處理技術(shù)）；

——HDFS：HadoopDistributedFileSystem（分布式文件系統(tǒng)）；

——CDR:臨床數(shù)據(jù)中心；

——ODR:運(yùn)營數(shù)據(jù)中心；

——RDR：科研數(shù)據(jù)中心。

5醫(yī)療大數(shù)據(jù)平臺(tái)架構(gòu)

5.1綜述

本文件要求醫(yī)療大數(shù)據(jù)平臺(tái)應(yīng)支持結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、集中式和分布式數(shù)據(jù)的統(tǒng)一建模；支持

大數(shù)據(jù)清洗、脫敏的數(shù)據(jù)治理；支持以統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理，對(duì)醫(yī)院海量的

非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)進(jìn)行整合治理，構(gòu)建符合要求的統(tǒng)一的共享、利用的平臺(tái)。

5.2總體架構(gòu)要求

醫(yī)療大數(shù)據(jù)平臺(tái)總體架構(gòu)應(yīng)包括四層架構(gòu)，即數(shù)據(jù)源層、數(shù)據(jù)采集層、大數(shù)據(jù)湖（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與治理）、

數(shù)據(jù)應(yīng)用層，并應(yīng)具有數(shù)據(jù)管理、任務(wù)調(diào)度、數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)質(zhì)控等管理模塊?？傮w架構(gòu)見圖1所示。

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圖1醫(yī)療大數(shù)據(jù)平臺(tái)總體架構(gòu)圖

5.3功能架構(gòu)要求

本規(guī)范的醫(yī)療大數(shù)據(jù)平臺(tái)架構(gòu)包括四部分，分別是數(shù)據(jù)源層、數(shù)據(jù)采集層、大數(shù)據(jù)湖（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與

治理）、數(shù)據(jù)應(yīng)用層。

圖2整體功能架構(gòu)

5.3.1數(shù)據(jù)源層

數(shù)據(jù)源層包括與患者相關(guān)就診及治療數(shù)據(jù)，及部分費(fèi)用經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)。包含但不限于：

——應(yīng)包括醫(yī)院內(nèi)部的患者診療數(shù)據(jù)、文本病歷信息；

——應(yīng)包括醫(yī)院的物資、財(cái)務(wù)、人力資源等相關(guān)運(yùn)營數(shù)據(jù)；

——應(yīng)包括生物樣本、影像、基因庫等相關(guān)數(shù)據(jù)；

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——應(yīng)包括醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備采集數(shù)據(jù)；

——應(yīng)包括外部相關(guān)的醫(yī)療數(shù)據(jù)。

5.3.2數(shù)據(jù)采集層

數(shù)據(jù)采集層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)及處理流程，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集入庫，同時(shí)對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行加密

脫敏等安全處理和質(zhì)量控制。

采集作業(yè)應(yīng)實(shí)現(xiàn)包括不限于以下功能：

——數(shù)據(jù)采集管理：應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)源進(jìn)行合規(guī)管理，遵循最小化權(quán)限要求及安全管控原則；

——數(shù)據(jù)采集技術(shù)：應(yīng)支持對(duì)不同數(shù)據(jù)源采用備份恢復(fù)、物化視圖、ETL工具、Sqoop、消息隊(duì)列

等不同方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；

——數(shù)據(jù)采集質(zhì)控：應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)不同類型數(shù)據(jù)進(jìn)行采集任務(wù)數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)控，根據(jù)任務(wù)日志，數(shù)據(jù)一

致性、平衡性檢查等方式保障采集任務(wù)穩(wěn)定運(yùn)行；

——數(shù)據(jù)采集安全：應(yīng)按照相關(guān)數(shù)據(jù)安全政策法規(guī)要求制定數(shù)據(jù)采集任務(wù)，避免采集過程中數(shù)據(jù)

安全。

5.3.3大數(shù)據(jù)中心層

概述

大數(shù)據(jù)中心層主要包括數(shù)據(jù)湖（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層）、數(shù)據(jù)治理層、數(shù)據(jù)倉庫三層。主要采用基于分布式

數(shù)據(jù)庫來管理非結(jié)構(gòu)化及半結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行治理；同時(shí)利用MPP關(guān)系數(shù)據(jù)庫對(duì)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)

進(jìn)行深度分析挖掘。

數(shù)據(jù)湖（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層）

數(shù)據(jù)湖層負(fù)責(zé)將采集或治理后的數(shù)據(jù)按照不同來源、不同標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類存儲(chǔ)管理。要求包括不限于

以下：

——應(yīng)采用分層的存儲(chǔ)架構(gòu)；

——應(yīng)采用分布式存儲(chǔ)架構(gòu)；

——應(yīng)支持結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)；

——應(yīng)采用相關(guān)安全技術(shù)。

數(shù)據(jù)治理層

數(shù)據(jù)治理層負(fù)責(zé)對(duì)采集匯聚的數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗加工處理，并做標(biāo)準(zhǔn)化整理。應(yīng)實(shí)現(xiàn)包括不限于以下功

能：

——元數(shù)據(jù)管理功能；

——主數(shù)據(jù)管理功能；

——數(shù)據(jù)質(zhì)量管理功能；

——數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理功能；

——數(shù)據(jù)安全管理功能；

——數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化功能；

——數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化功能。

5.3.4數(shù)據(jù)應(yīng)用層

數(shù)據(jù)應(yīng)用庫

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大數(shù)據(jù)中心層治理好的數(shù)據(jù)資源應(yīng)根據(jù)不同的主題域、不同表結(jié)構(gòu)、不同標(biāo)準(zhǔn)建立不同的數(shù)據(jù)資源

庫。應(yīng)實(shí)現(xiàn)包括不限于以下功能：

——CDR臨床應(yīng)用數(shù)據(jù)庫；

——ODR運(yùn)營應(yīng)用數(shù)據(jù)庫；

——RDR科研應(yīng)用數(shù)據(jù)庫。

有條件時(shí)推薦建設(shè)

——基因數(shù)據(jù)庫；

——生物樣本數(shù)據(jù)庫；

——醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)庫。

數(shù)據(jù)應(yīng)用庫

數(shù)據(jù)應(yīng)用層以高質(zhì)量的大數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，建設(shè)各種醫(yī)療大數(shù)據(jù)平臺(tái)基礎(chǔ)應(yīng)用。具體應(yīng)用包括

但不限于：

——智慧醫(yī)療：臨床輔助診斷、知識(shí)庫、單病種管理等

——智慧服務(wù)：智能預(yù)約、智能導(dǎo)診等；

——智慧管理：運(yùn)營決策分析、智慧后勤、綜合調(diào)度等；

——醫(yī)療研究：多中心科研項(xiàng)目、隊(duì)列研究、基因分析、醫(yī)藥研發(fā)等

——區(qū)域醫(yī)療：公共衛(wèi)生、分級(jí)診療、醫(yī)聯(lián)體、遠(yuǎn)程醫(yī)療等；

——健康管理：慢病管理、健康照護(hù)、健康養(yǎng)老、保險(xiǎn)等。

5.4技術(shù)架構(gòu)要求

醫(yī)療大數(shù)據(jù)平臺(tái)技術(shù)架構(gòu)主要分五層六大部分，包括：硬件設(shè)施、IaaS層、Paas層、AIaas層、

Saas層。具體參加圖3：

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圖3系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

5.4.1硬件設(shè)施

硬件設(shè)施為技術(shù)架構(gòu)的最底層，主要包括構(gòu)成大數(shù)據(jù)平臺(tái)底層的服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等硬件

資源，具體配置應(yīng)根據(jù)醫(yī)院生成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量、醫(yī)院病人總數(shù)、醫(yī)院病例數(shù)及平臺(tái)可持續(xù)性年數(shù)進(jìn)行評(píng)

估規(guī)劃。

從數(shù)據(jù)安全、應(yīng)用等角度考慮，一個(gè)基礎(chǔ)的大數(shù)據(jù)平臺(tái)應(yīng)至少包含以下硬件：

表1醫(yī)療大數(shù)據(jù)平臺(tái)硬件配置推薦表

硬件類型數(shù)量用途

至少一臺(tái)，根據(jù)醫(yī)院數(shù)據(jù)情

應(yīng)用數(shù)據(jù)服務(wù)器主要用于數(shù)據(jù)治理及應(yīng)用服務(wù)

況確定

至少三臺(tái)，根據(jù)醫(yī)院數(shù)據(jù)情主要用于數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ)及分析

數(shù)據(jù)庫服務(wù)器

況確定查詢

萬兆交換機(jī)至少一臺(tái)，建議兩臺(tái)作為互備，同時(shí)提供內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)連接

流量控制器建議一臺(tái)監(jiān)控流量、保證數(shù)據(jù)安全

攔截非法訪問和惡意攻擊，內(nèi)部操作

堡壘機(jī)建議一臺(tái)

的審計(jì)監(jiān)控

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防火墻建議一臺(tái)有效監(jiān)控和保證內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)安全

5.4.2IaaS層

IaaS層由高度可擴(kuò)展和自動(dòng)化的資源（包括CPU、內(nèi)存和存儲(chǔ)等）組成，對(duì)外提供相關(guān)計(jì)算資源服

務(wù)。具體要求包括但不限于：

——應(yīng)通過虛擬化技術(shù)、容器化技術(shù)構(gòu)成資源池；

——相同類型的的CPU要?dú)w入同一資源池或數(shù)據(jù)區(qū)；

——應(yīng)具有自動(dòng)發(fā)現(xiàn)、自動(dòng)分配、按需使用、刪除后自動(dòng)歸還能力；

——應(yīng)支持資源平衡，統(tǒng)一管理功能。

5.4.3PaaS層

PaaS層應(yīng)提供了一個(gè)軟件中間層，包括提供集成的應(yīng)用開發(fā)框架和環(huán)境，集成的PaaS底層技術(shù)能

力，提供標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)附件服務(wù)，數(shù)據(jù)庫服務(wù)等；同時(shí)還應(yīng)包括業(yè)務(wù)流程管理。具體能力包括但不限于：

——應(yīng)采用微服務(wù)模式，支持敏捷開