汕头市核心病院：分析性三甲病院临床数据核心

2025-11-03 07:41

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　　正在当今数字化时代，病院消息化扶植的主要性日益凸显。为打破消息壁垒，实现数据的高效畅通取共享，汕头市核心病院于2017年正式启用了集成平台系统，并于2019年通过“互联互通”四级甲等测评。该平台的焦点方针是消弭持久搅扰病院成长的消息孤岛问题，将院内各营业系统，包罗病院消息系统（HIS）、电子病历办理系统（EMR）、尝试室消息系统（LIS）、影像存储传输系统（PACS）等进行深度整合，并构成病院的临床数据核心。国度卫生健康委发布的《“十四五”全平易近健康消息化规划》明白提出摸索消息手艺使用立异试点示范，提拔供应链平安办理能力的相关要求。汕头市核心病院积极响应国度号召，颠末细心研究和充实调研，认为国产数据库产物正在机能、不变性、靠得住性等方面已根基具备承载医疗焦点营业系统的能力。基于此，病院决定于2024年6月对临床数据核心数据库进行国产化，通过KingbaseES v8对集成平台原生开辟时所利用的Oracle 11g数据库进行替代。通过引入数据库信创产物，汕头市核心病院进一步提拔了病院消息化扶植的自从可控能力，为病院的持久不变成长奠基根本。同时，这也是正在鞭策医疗消息化扶植历程中迈出的主要一步，标记着病院正在实现医疗数据互联互通、推进医疗营业协同成长的道上又向前迈进了一大步。为了降低焦点营业国产数据库适配的风险，本项目基于蓝绿摆设（Blue-Green Deployment）的思惟，通过同时数据准及时分歧的“国产化”、“非国产化”两套的“双轨并行”方案：第一，可为适配供给可回退机制；第二，可实现上线或回退操做的“零停机”。上线切换后，患者360、交互办事办理、交互办理PIX、客户办事办理、一体化等板块曾经完全采用国产数据库做为从库，而办事总线中的ETL Service则进行数据双写。若呈现写入错误等环境，ETL Service会跳过犯错事务，继续施行后续的数据写入操做，开辟商过后按照工做日记人工补漏修复即可。项目自2024年6月起头进行国产根本架构产物选型、使用代码适配、机能测试取调优、双轨并行方案验证等工做，2024年12月正式敲定上线月完成上线个月，目前运转不变。本次基于“灰度切换”思惟，逐一前端营业进行切换，因此整个切换过程全体耗时1个月。但因为前期实现了双轨并行，每个模块的上线分钟以内的营业暂停。上线切换流程和时间点过程如下：集成平台是消息化扶植的环节，可为病院消息化扶植供给同一的数据尺度和接口尺度，实现病院分歧营业系统取集成平台的无效集成取消息共享，实现院内消息化系统的数据集成、使用集成、流程集成，其具无数据量大、读写屡次、事务复杂等特点。对CDR数据库进行替代，存正在着以下挑和：病院新建的集成平台系统，按照上线后的相关监测数据表白，其数据量跨越2TB，日均数据增量跨越1GB，日均事务数量可达1200w以上，忙务压力可达3万TPM以上，高峰期CDR数据库侧勾当毗连不低于300。全国产手艺栈能否可以或许供给脚够的处能，对进术栈进行替代，需要基于现实营业场景进行验证。通过集成平台进行数据汇聚的消息系统包罗病院消息系统（HIS）、电子病历办理系统（EMR）、尝试室消息系统（LIS）、影像存储传输系统（PACS）等医疗办事类焦点营业，也包罗财政办理、人力资本办理、物资办理等运营办理类主要营业，向门诊、急诊、住院、药房、查验、影像、财政、人事等浩繁科室供给及时数据检索和数据统计阐发等办事。国产手艺栈目前正在医疗焦点营业中的落地利用案例尚为稀少，以其支持医疗消息化系统，正在兼容性、成熟度、不变性等方面的表示尚需要必然时间的实践验证。因而，需要基于“双轨并行”的思惟，找到正在进术栈和国产手艺栈的两个CDR数据库之间实现准及时分歧性的合适方案，为CDR数据库的信创适配保留可回退性，供给做为保底办法的快速逃生通道。病院集成平台系统，因为采用基于动静队列曲达的ETL机制进行数据采集，正在营业忙碌时会发生较大尺寸的复杂事务。按照系统日记，目前的大型事务尺寸可达3000条SQL以上。Oracle和支流国产数据库均为关系型数据库，正在两个异构关系数据库之间进行异构数据同步时，大尺寸事务容易形成以下问题：1）事务的解析、转换过程需要耗损大量的计较、内存资本，而且需要较长的处置时间，导致数据同步延迟；2）大型事务正在方针端数据库中的入库操做耗时较长，而入库操做的排它锁机制则导致对不异表的后续入库操做无法并行处置，进一步加剧数据同步延迟；3）上述两种环境配合感化之下，很容易导致同步使命超时以至使命失败，导致Oracle数据库和国产数据库之间的延迟过高以至得到分歧性。《中华人平易近国暗码法》要求“主要消息系统必需利用商用暗码进行”，《商用暗码使用平安性评估办理法子》则明白了“病院需按期开展商用暗码使用平安性评估”、“需确保数据正在存储、传输和利用过程中的保密性、完整性和可用性”等要求。病院集成平台系统中存放了大量的患者数据，后续需要进行商用暗码使用，以患者数据的平安性。1）由使用法式挪用加密机、加密办事等进行数据加密后再存储到数据库，需要对使用法式代码进行大量，导致发生昂扬的费用；2）数据加密后会丢失消息，数据库无法对加密后的数据进行统计阐发和查询优化，导致机能遭到严沉影响。病院操纵CDR数据库的DataGuard备库，进行全量数据迁徙后构成的取出产雷同的准出产测试数据集，并针对有速度要求的5个环节营业场景，进行手工的处置速度测试，并正在数次测试的根本上求平均值，以得出营业处置速度的现实表示。正在测试的5个次要场景点中，国产数据库正在此中2个比Oracle更好，3个比Oracle较差，正在全数5个场景的SQL处置耗时均小于或接近100ms，满脚营业机能要求。本项目采用的国产数据库供给配套的异构数据同步东西，基于该东西能够实现Oracle数据库取国产数据库的异构数据同步。同时，集成平台层则能供给基于动静队列或基于ODS的ETL东西，从而可以或许实现对分歧异构数据库的并行写入。因而，正在本方案中，能够采用“异构数据同步”和“异构数据双写”两种分歧的方案实现双轨并行。为了给CDR数据库的信创保留逃生通道，正在项目过程中，对上述两种双轨并行方案别离进行了测试验证：方案一，异构数据同步：连结CDR原有的拓扑，即通过动静队列曲达，通过单个ETL办事将数据写入到从数据库（Oracle），然后通过国产数据库的配套异构数据同步东西进行Oracle-国产数据库同步，前端数据调取办事则逐渐灰度地从Oracle切换到国产数据库，前端调取办事切换完成后再进行ETL办事和数据同步标的目的的切换（即将国产数据库提拔为从库，Oracle为备库）。方案二，异构数据双写：操纵集成平台自带的ETL模块，通过双ETL办事的体例进行Oracle/国产数据库双写，前端数据调取办事则逐渐灰度地从Oracle切换到国产数据库。颠末现实测试验证，最终确认两种方案均可满脚CDR数据库信创的可回退性需求，但现实表示有必然不同，导致两种方案的合用场景并不完全不异。连系上述特点，汕头市核心病院最终选择方案二“异构数据双写”做为CDR等数据平台类消息系统的双轨并行方案；但同时，对于数据聚焦于单一营业从题、对全局数据强分歧性有高要求、一般不带有动静队列组件的HIS、EMR、LIS等医疗办事类消息系统，则更适合于采用方案一“异构数据同步”做为双轨并行方案。正在进行双轨并行方案一的验证过程中，项目组发觉该方案用于CDR、ODR、RDR等需要进行必然跑批操做的营业系统时，需要进行事务拆分，来跑批发生的大型事务的同步效率。病院新建的集成平台系统，大型事务尺寸可达3000条SQL以上，异构数据同步东西进行这种大型事务的解析、转换时往往需要耗损大量的计较、内存资本，并且需要较长的处置时间，很容易导致异构数据库之间的事务转换、同步效率低以至事务处置超时等环境。采用大型事务拆分手艺无效提拔了复杂事务同步效率。具体实现道理是正在读取到事务日记中的大型事务记实后，基于事后设定的拆分阈值（如每200条SQL），将串行施行的单个大型事务拆分为多个事务，操纵多核处置器的劣势添加并行性以提拔处能，并正在方针端节制事务施行挨次以确保准确性，从而实现大型事务的准及时同步。项目组正在CDR验证基于异构数据同步的双轨并行（方案一）时，采用了大型事务拆分手艺提拔同步效率。颠末多轮的测试论证，最终采用按每400条SQL一组的拆分方案，实现了高峰期跨越3万TPM压力下，连结同步延迟少于1秒、内存耗损小于2GB的运转结果。过程中，项目组测试验证了国产数据库供给的数据库通明存储加密功能。该功能能够操纵数据库本身的存储办理引擎，取加密机、加密办事、加密卡等进行联动，正在数据落盘时加密，而无需由使用法式挪用加密机、加密办事等，实现了无需使用层的数据库密改方案。（1）密改工为难度更低、成本更低。次要表现为以下方面：无需点窜使用法式代码；能够继续利用已有的存储过程和自定义函数。（2）密改后机能影响更小。次要表现为以下方面：不丢失“消息”，不影响数据库侧机能调优手段的生效；正在数据库侧完成过滤和运算，数据传输量更小；只需加密特定的数据表，无需全盘加密。（3）应对复杂需求具备矫捷性。次要表现为以下方面：对机能要求更高的场景，可对接加密卡，提拔加密/解密运算速度；对平安性要求更高的场景，支撑对接暗码池，实现数据、密钥分手。自2025年1月正式上线以来，基于国产数据库的汕头市核心病院集成平台CDR系统已不变、高效运转跨越9个月。目前，该系统数据量达到2。34TB，日均增量1。28GB，高峰期勾当每秒毗连不低于300。正在此营业压力下，高峰期各环节营业现实机能表示如下：同时，项目组对数据库通明加密进行了测试，验证了其实现结果，并评估了机能影响。当前系统具有9张数据表，涉及数据1。49亿行，对上述数据表进行通明加密后的机能测试成果如下：后续，汕头市核心病院将正在现实出产中连续对各个数据表采用通明存储加密，以数据平安。第一批打算先选择体检营业表，涉及1张表、9万行数据；第二批打算完成查验营业表、查抄营业表、住院病历营业表残剩8张表、1。49亿行数据的通明加密。1。前瞻性地采用双轨并行方案，基于蓝绿摆设（Blue-Green Deployment）的思惟，通过同时数据准及时分歧的“国产化”、“非国产化”两套。第一，保障了上线分钟内完成，从而实现了焦点营业数据库的低风险信创。2。立异性地别离对“基于CDC/事务日记阐发机制进行异构数据同步”和“基于前置动静队列的多ETL Service一对大都据转换/分发”两种方案进行了基于实正在出产数据、实正在营业压力的测试、验证、对比，了两种方案均具有可行性，为集成平台后续的正式上线，以及其它焦点营业系统的数据库信创供给了多种可行选择。3。脱节了保守信创项目常用的一次性切换思，引入了灰度切换思惟，进一步降低了数据平台类焦点营业系统的信创风险，更无效地保障质量和落地结果。4。验证了基于数据库通明存储加密手艺的“免使用密改”方案，为后续商用暗码使用找到了一条低成本、低难度、低影响的可。目前，国内公立病院的信创正正在进行中。汕头市核心病院敢于立异，对平台型焦点营业使用进行，并斗胆地通过试运转的体例基于实正在出产数据、实正在营业压力进行了落地验证，更是正在项目过程中设想验证了两种实现方案。两种分歧的可行落处所案也能供给更多径选择，帮帮各大医疗卫朝气构找到更适合本身现实环境的深化信创落处所案。将来，汕头市核心病院将继续立异驱动、科技引领的，不竭深化消息化扶植，积极摸索更多立异性的处理方案，以更好地满脚病院营业成长需求，提拔医疗办事质量和效率，为患者供给愈加优良、高效、便利的医疗办事。