[智慧医疗]数字医院基础架构创新解决方案（26页 PPT）

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数字医院基础架构创新 2 Huawei Confidential 行业趋势 阶段 3 ：全民健康管理 （全局资源整合） 疾病治疗 慢病管理 健康预防… 区域管理 数据共享 医联体 / 区域医疗中心 医疗 / 医药 / 医保 区卫 / 三医联动 区域影像 / 双向转诊… 阶段 1 ：医院信息化 （院内资源整合） 院内管理 专科信息化 集成平台 / 院内协同 HIS /PACS/LIS/EMR CDR/ 集成平台 移动医疗 / 协同医疗 … • 推进健康中国建设，要坚持预防为主； • 调整优化健康服务体系，强化早诊断、早治 疗、早康复，坚持保基本、强基层、建机制； • 坚持共建共享、全民健康，坚持政府主导， 动员全社会参与。 • 推动健康科技创新，建设健康信息化服务体 系 健康中国上升为国家战略，技术手段与全民健康理念深度融合 习总书记在“健康中国 2030” 规划纲要 评审会议上，指出： 医疗卫生发展趋势——从疾病治疗到健康管理， 从资源孤立到资源整合 阶段 2 ：区域医 疗（局部资源整 合） 医疗集团 网络医院 健康管理 3 Huawei Confidential 医院发展战略演进： 信息化基础建设阶段 • 医院信息平台建设 （ HIS/PACS 等） • 信息化基础设施建设 4 Huawei Confidential 认知诊疗阶段 智慧医疗阶段 • AI 患者服务 • AI 临床辅助诊疗 • 5G 智慧医院 • 医学影像辅助诊断 • 互联网医院 • 生物识别 • 互联互通（核心：临床数据中 心） • 目前中国医院信息系统的主要趋势是在从 “以收费和医院管理为核心”的传统的医院信息系统（ HIS) 上慢慢向“以患者和提高服务质量为核 心” 的临床信息系统（ CIS) 上转型升级。未来再向区域化医疗卫生服务系统（ GMIS) 上升级，最终实现信息和资源共享的医联体。 • 领先的三级医院建设医疗数据湖平台向智慧医院演进。 • 结构化电子病历 • 医院影像、诊断、临床检 验数字化 • 高通量基因测序 • 家医联动 • 可穿戴设备 医院加速向智慧医疗转型，强化远程诊疗、精细化服务能力 • 医疗数据湖平台 • 院内跨系统协同运营 • 跨医院协同医疗（区域远程 服务） • 跨院协同科研 • 感知预警 数字化医疗阶段 现阶段 将分散在各医疗业务系统中的数据集中管理、挖 掘、传递出更大的价值 ，满足医院决策管理； 以临床和管理的需求维度 ，以可视化的展现形式 为业务部门提供更多维度的数据分析、辅助决策。 将信息技术与医疗服务深度融合 ，构建高质 量的医疗管理、科研和临床服务体系； 以服务为导向搭建开放性智慧医院基础平台。 以服务为本 新生态圈 数据融合 华为的智慧医院理念 聚合合作伙伴 ，构建智慧医院生态圈 ，共 同 为客户提供智慧医院整体解决方案 5 Huawei Confidential 6 Huawei Confidential 创新解决方案 AI 融合 大数据 融合数据处理 x86 ARM 鲲鹏 Power CISC RISC GPU NPU DSP NP Other computing units 围绕计算与融合数据处理构建数据基础设施 数据计算 数据存储与处理 CPU 多样性的计算 数据价值 海量数据 7 Huawei Confidential HPC 核心应用 HIS EMR RIS 质控 海量数据 治疗库 知 识图谱 基因组学 健康监控 检验库 架构永固 消除基础架构隐患、简化数据中心管理，保障数 据安全，打造坚实系统底座 技术数据融合 通过技术中和数据中台，提供技术 + 数据 + 安全的全面融合大幅提升效率，节省 OPEX 业务创新 结合华为在 5G ， AI ，大数据和物联网技 术的科技创新帮助医院进行数据化转型， 在临床，运营，科研全面赋能 数据存储底座，助力医院数字化转型 分布式存储 OceanStor 分布式存 储 数据存储底座 全闪存存储 F u s i o n s t o r a g e 6 . o OceanStor Dorado Dorado series > 8 Huawei Confidential > 疾病库 药品库 PACS LIS 医院云平台 云 运 营 统 一 运 维 安 全 容 灾 备 份 华为产品 智慧医院数据中心架构 大数据 AI 数据池 PaaS 数据中台 E O E V B C ... S S S 租户 1 租户 2 租户 N X86 鲲鹏 块存储 GPU NPU 网络 SAN NAS 对象 存储 大 数据 IaaS 9 Huawei Confidential 公有云 SAN NAS Object 迁移 / 分级 备份 / 双活 数据持续保护 SAN NAS Object 主院区 分院区 业务驱动的存储资源整合和服务 业务协同 数据整合 资源服务化 平台联动 面向业务的存储资源整合与服务 关键业务 HIS/EMR PACS/LIS CDR 重要业务 HRP 临床分析 远程医疗 通用业务 邮箱 视频 桌面云 数据分析 HPC 大数据 AI 通用存储服务 数据保护服务 公有云存储服务 混合云存储服务 10 Huawei Confidential 数据存储服务 · : : : 目自 11 Huawei Confidential 创新解决方案 基础永固 数据融合 业务创新 诊疗行为 业务操作 安全威胁 可靠性和建设成本相辅相成，随着业务可靠性提升， 建设成本也随之增长。 如果提升可靠性的前提下，不增加建设成本呢 又快又稳 对核心业务的可靠性增强是永恒的追求 RTO ≈ 0 RPO = 0 归档 RTO = 分钟级 RPO = 秒级 / 分钟级 备份 RTO = 分钟级 RPO = 分钟级 容灾 不中断 不卡顿 不担忧 RTO = 小时级 RPO= 小时级 / 天级 连续保护 RTO ≈ 小时级 / 天级 RPO = 天 级 双活 12 双活 1.0 双活 2.0+ 双活 2.0 • 基于存储双活和连续保 护 • 院内业务数据双活保护 • 无网关的数据保护 • 灾备一体化 双活 2.0+ = 双活 + 数据保 护 • 基于存储双活或存储网关数据镜 像 • 院内业务系统双活保护 • 基于主机软件的数据镜 像 • 单个业务系统双活保护 13 Huawei Confidential 自研芯片 传 - 算 - 智 - 存 - 管关键路径加速 性能领先友商 1 倍 智能算法 FlashLink 盘控 + 芯片配合 保障平稳性能 端到端 NVMe 路更短 业界最快的 0.1ms 时延 芯片引领， 永快一步 No.1 性能， 领先友商一倍 SmartMatrix ，永远在线 No.1 可靠性 端云智能， 永智高效 AI 使能的全生命周 期智能管理， 数据永不迁移 新一代 OceanStor Dorado V6 ，医疗核心应用最佳承载平 台 1 永 快 2 永 稳3 永智 OceanStor Dorado 18500/18800 V6 云上通用智能 + 边缘个性化智能 93% 故障出现即给出方 案 资源全均衡 端到端 AA ，资源共享均 衡 业务 0 中断 控制器 8 坏 7 ，引擎 2 坏 1 故障 0 感知 控制器故障后 1 秒切 换 D AI 贯穿业 务全生命周 期 14 Huawei Confidential 云上云下协同 C A B (2)CDP 快照保护 保 护 (1) 数 据” 0” 丢失保护 生产 DB 故障 生产 DB+ 存储故障 （机柜故障） 同城单数据中心故障 同城双中心故障 中病毒、误删除 RTO 0 ≈ RPO=0 RTO 分钟 / 小时 级 RPO ≤3 秒 RTO<30 分钟 RPO 0 ≈ RTO 分钟 / 小时 级 RPO 小时级 RPO 小时级 生产数据库区 容灾数据库区 全面的 5 重灾备方案，为医院核心业务提供最佳保 护 针对各种异常场景，提供了 5 重灾备保护解决方案；提 供 了完备的统一灾备管理及预案，保障业务万无一失。 云 AZ-A 云 AZ-B 同城双活数据中心 异地容灾数据中心 (2)CDP 快照保护 (5) 异地备份保护 (4) 本地备份保护 (3) 同城容灾保护 (4) 本地备份保护 (5) 异地备份保护 统一灾备管理 DPA 备份一体机 OceanStor 存储 OceanStor 存储 OceanStor 存储 DPA 备份一体机 (1) 数据” 0” 丢失保护 生 产 DB 15 Huawei Confidential 生产存储故障 容 灾 DB 测 试 DB (3) 同城容灾 数据保护设计 关键数据连续保护：基于存储 HyperCDP 秒级副本技术，实现对关键业务数据的秒级连续保护。 备份保护：针对虚拟化、影像文件、个人数据提供按策略的备份保护。 低成本设计：基于存储产品的数据保护能力，不需要额外的设备，降低投入成本。 关键能力 针对处方、病历、费用记录等关键业务数据，提供秒级、任意时刻的连续保护，中病毒、逻辑错误、 误删除后数据不丢失，恢复时间 < 分钟级。 针对业务系统、应用、检查影像等数据，提供备份保护，中病毒、逻辑错误、误删除后数据可恢复。 一键式可视化连续保护、备份操作，业务恢复时间缩短到 1 小时内。 数据库集群 存储层持续数据保护，中毒也能立马恢复 P 副本 全闪存存储 数据备份一体机 Dorado DPA 轻量私有云平台 数据湖 业务应用 备份 数据备份 16 Huawei Confidential HyperCD 连续保护 数据副本用于软件测试和大数据分析，资源充分利用 简单 一键式从副本中创建测试和分析环境，配置时间缩短到分钟 完整 测试数据和生产数据几乎一致，软件上线前测试更充分 增量复制 灾备存储 安全 备份数据用于大数据分析，不影响生产业务性能 双活存储 双活存储 测试库 -1 测试库 -2 分析库 备份 测试服务器 分析服务器 生产数据库服务器 17 Huawei Confidential 双活 备份 副本 副本 18 Huawei Confidential 创新解决方案 基础永固 数据融合 业务创新 业界首个 4 合一服务的 OceanStor 分布式存储，构建医学 数据湖最佳产品底座 数据库 科研分析 基因组学 文件 医疗影像 对象 l 多套存储设备，管理维护复杂 l 新业务需独立采购新设备，上线时间长 l 统一存储资源池，管理维护简单 l 资源按需动态分配，新业务即时上线 60%OPEX 节省 90%TTM 节省 OceanStor 分布式存 储 对象 HDFS 》 》 19 Huawei Confidential 科研分析 基因测序 医疗影像 虚拟化 文件 HDFS 块 块 计算 平台 HDFS MPI NFS S3 POSI X 统一数据服务 存储资源 基于存储资源池满足多样算力需求， 支撑医疗科研敏捷创新 OceanStor 100D ML ， DL 框架 训练、推理平台 工具 算子库 集群调度器 辅助诊断 数据 管理 精准医学 影像 AI 专病研究 智能管理 安全管理 资源管理 运维管理 统计分析 统计分析 专有资源池 N 专有资源池 1 逻辑资源池 1 逻辑资源池 N 健康数据 临床数据 基因测序 冷冻电镜 SSD IB/RoCE 100GE 鲲鹏 CPU SATA Spark Hive Hbase/ES 资源调度 数据分级 数据加速 QoS 多协议互通 数学库 客户端 编译器 MPI profile 报表 监控 部署 大比例 EC 数据备份 数据容灾 数据归档 20 Huawei Confidential 华为数据湖 大数据管理工具 使能工具 & 生态 大数据 &AI 工具 多样数据分析引擎 OceanStor 100D 分布式存储 HDFS | NFS | CIFS | S3 | Swift Ascend310/910 AI 芯片 基于大数据的全流程临床科研 AI 支撑平 台 全科研 流程支持 算法模型服务 论文编写 实验设计 获取数据 医院临床业务系统 AI 基础 技术与方法 专科医联体平台 专业科研服务 互联网医院 模型构建与优化 科研选题 分析数据 应用层 物联网技术 电子病历后结构化 医学科研方法 自然语言处理 医学知识库 数据挖掘引擎 专业算法引擎 大数据平台 科研成 果服务 Hi1812 智能 SSD 控制芯 片 Hi1710 智能管理芯片 Hi1822 智能网卡芯片 Kunpeng920 处理器 全自研 芯片 数据 平台 数据 工具 数据展示工具 基础 设施 临床科研一体化 数据可视化 科研能力提升 数据仓库 数据消费 数据集成 数据开发 数据治理 IOC 展 示 BI 报 表 2 22 Huawei Confidential 创新解决方案 基础永固 数据融合 业务创新 借助 5G+ 影像融合 + 高清视讯， 完成院内远程科教学融 合 打通医疗数据和视频数据边界，构建全栈连续的 5G/WIFI+ 高清远程影像解决方案。 示教室 大型示教协作屏 中型示教协作屏 AR+VR 医技室 VGA/HDMI/ DVI/CVBS 内窥影像流 内窥设备 视频采集推车 无线接入 内窥工作站 数据机房 会诊 / 研讨室 智真高清系统 终端 PC/ 移动 APP 影像诊断室 影像工作站 多设备协同 • 打通视频和医疗数据，全面展示临床、内窥影像、操作手法， 为师生提供面对面体验 高清实时体验 • 全链路高清视频直播、录播和点播 • 5G/WIFI 等低延时网络，为远程示教和远程会诊实时体验 统一平台 • 视讯、网络、计算、存储产品统一规划和统一管理， 资源充分利用，降低建设难度。 PACS 影像存储池 PACS 视频存储池 音视频存储池 PACS 系 统 视讯 + 录播平台 示教系统 — — 合 视 频 流 业 务 数 据 流 EMR/CDR 23 Huawei Confidential 视频流 300 200 100 0 影像读取速度（张 / 秒），优化提升 3 倍读效率 250 25 50 NAS 访问速度 SAN 访问速度 优化后访问速度 40 30 20 10 0 影像写入速度（张 / 秒），优化提升 2 倍写效率 32 20 5 小块写入速度 SAN 存储写入速度 优化后写入速度 示例：联合 PACS 软件优化数据读取， 影像存取效率提升 2 倍 NAS 存储 NAS 存储 NAS 存储 • 创新点 3 ：影像小块数据（ 4K ）合并异步写入（ 128K ），写入效率 倍增 阅片端 PACS 服务器 + 智能加速插件 • 创新点 2 ： PACS 影像读取智能加速，加载效率提升 3 倍 以上 • 创新点 1 ：优化 IT 架构，由 2 台存储简化为 1 台存储 128K 32 倍 24 Huawei Confidential SAN 存储 25 Huawei Confidential 成功实践 Copyright©2018 Huawei Technologies Co., Ltd. All Rights Reserved. The information in this document may contain predictive statements including, without limitation, statements regarding the future financial and operating results, future product portfolio, new technology, etc. There are a number of factors that could cause actual results and developments to differ materially from those expressed or implied