本文介绍了三甲医院基于分布式存储技术建设病案无纸化系统的实践经验。该系统通过整合先进的分布式存储技术，实现了病案信息的数据存储、传输和管理，有效提升了医院病案管理的效率和质量。项目中采用高可靠性的分布式存储架构，确保了病案数据的安全性和稳定性。同时，通过优化数据访问和传输机制，提高了系统的响应速度和并发处理能力。此外，还建立了完善的权限管理和数据保护机制，保障了病案信息的机密性和完整性。通过实施病案无纸化系统，医院实现了病案信息的快速检索和共享，减少了纸质病案的存储和管理成本，提高了医疗服务的效率和质量。同时，该系统还为医院的数据分析和决策支持提供了有力支持，促进了医院的数字化转型和升级。

1. 三甲医院病案管理现状及问题分析

1.1. 病案管理无纸化建设需求背景分析

三甲医院无纸化建设的背景需求主要集中在提升病案管理的效率、降低运营成本、增强数据安全性和满足法规要求。纸质病案的低效管理、数据孤岛现象、患者信息安全的保障不足，以及现有系统的用户界面不友好和技术平台的不足，是推动无纸化建设的主要动力。无纸化不仅响应环保节能的号召，还极大地便利了病案信息的存储、检索与共享。

三甲医院作为提供高质量医疗服务的重要机构，面临着病案管理、信息共享、资源优化等多方面的挑战。无纸化的需求主要源于以下几个方面：

• 提高效率：传统的纸质病案管理方式效率低下，查找、归档和更新病案耗时耗力，而无纸化可以显著提高这些流程的效率。
• 降低成本：纸质病案的打印、存储和维护成本较高，无纸化有助于减少这些开支。
• 提升服务质量：无纸化系统可以快速检索病案，提供实时更新，从而提高医疗服务质量。
• 符合法规要求：随着电子认证相关法律法规的出台，无纸化已成为医院信息化发展的必然趋势。
• 数据安全：由于医院年出院人次超过10万次，且根据相关规定要求住院电子病历保存时间自患者最后一次出院之日起不少于30年，病案数据具有数据量大且需长时间保存的需求，基本要求保存百年以上。病案数据保存的工作量大且由于时间周期长，纸质数据保存丢失的风险性高，无纸化可以通过数据保护机制提高数据存储的安全性。

1.2. 病案管理现状

在分析三甲医院病案管理现状时，不可忽视的是病案管理面临的一系列主要问题。这些问题不仅阻碍了医疗服务质量的提升，也成为了医院信息化转型的瓶颈。

现行的病案管理方式中，纸质病案的大量使用不仅消耗了大量的物理空间，还造成了资源的低效利用。此外，纸质病案在存储、检索和共享方面的不便，严重影响了医务人员的工作效率。尽管许多医院已经尝试通过建立电子病案系统来改善这一状况，但普遍存在的数据孤岛现象，即不同系统间难以实现数据的互联互通，进一步加剧了信息资源的割裂。

安全性问题也是病案管理中的一个重要挑战。随着医疗数据量的激增，如何确保患者信息的机密性、完整性以及可用性，防止数据泄露或被非法篡改，成为摆在医院管理者面前的一大难题。同时，随着法律法规的日益完善，如何在确保患者隐私的前提下合理利用这些数据，也是一个需要深思的问题。

此外，现有病案管理系统的用户界面往往不够友好，操作复杂，这在一定程度上增加了医务人员的工作负担，影响了医疗服务的效率和质量。而且，系统的不稳定性有时也会导致数据丢失或错误，给临床决策带来风险。

在技术层面，现有的信息技术平台尚不能完全满足高效病案管理的需求。例如，传统的数据库管理系统在处理大规模数据时的性能瓶颈，以及在数据备份和灾难恢复方面的不足，都是亟待解决的问题。

综上所述，三甲医院病案管理面临的问题主要集中在纸质病案的低效管理、电子病案系统的数据孤岛现象、患者信息安全的保障、用户界面的友好性以及技术支持平台的不足等方面。这些问题的存在，不仅影响了医院运营的效率，也制约了医疗服务质量的提升，亟需通过技术创新和管理改革来解决。

1.3. 病案数字化价值

• 提高工作效率与便捷性：病案数字化后，医生可以通过电子系统迅速查阅、编辑和共享病案信息，无需翻阅大量的纸质病案。这大大缩短了查找病案的时间，提高了工作效率。同时，医生在多个地点或设备上都能方便地访问病案，为远程医疗和协作提供了便利。
• 增强数据安全与隐私保护：数字化病案系统通过采用加密技术和权限管理，能够确保病案信息的安全性和隐私性。只有授权人员才能访问病案，有效防止了信息泄露和滥用。
• 优化医疗流程与质量：数字化病案系统可以与现有医院电子病历系统无缝集成，方便医生查询患者历次就诊记录，帮助医生更准确地评估病情、制定治疗方案和预测病情发展。
• 促进科研与教育：病案数字化结合文字识别等技术，使得大量的病案数据易于分析和挖掘，为医学研究提供了宝贵的资源。医生可以通过分析病案数据，发现新的治疗方法、预测疾病趋势，推动医学科学的进步。此外，数字化病案还可以作为教学材料，帮助学生更好地了解临床实践和疾病管理。
• 降低运营成本：病案数字化可以减少纸质病案的存储和管理成本，节约空间。同时，通过自动化和智能化的管理，可以减少人力成本，提高医院的经济效益。
• 环境友好：减少纸张使用，符合可持续发展的理念。

2.病案无纸化系统存储层技术路线

病案无纸化系统的数据类型以非结构化数据为主，主要为PDF文件，且按照政策法规的要求，病历数据需要长期保存（至少30年）。因此，大容量、易扩展、高可靠是病案无纸化系统数据存储的基本要求，同时，为提升系统的易用性，存储的高效访问也是需要考虑的问题。综合以上数据存储需求，我们选择了分布式存储的技术路线。

在深入探讨三甲医院病案管理无纸化建设中分布式存储技术所扮演的角色之前，有必要对分布式存储技术的原理进行系统性的剖析。此技术是现代数据管理的核心，它通过将数据跨越多个物理位置进行存储，实现了高容错性、可伸缩性和性能上的优化。

分布式存储系统通常采用数据分片和复制的策略来保证数据的可靠性与可用性。数据分片意味着较大的数据集合被拆分成小块，这些块分散存储在不同的存储节点上。这样的做法不仅提高了数据处理的速度，也使得系统能够在某单个节点失效时仍保持运行，因为数据并不依赖于单一节点。与此同时，数据复制则确保了每个数据块在系统中有多个副本，从而在硬件故障或网络问题发生时保障数据的完整性不受影响。

在病案管理的无纸化转型过程中，分布式存储技术的引入为医院信息系统带来了显著的性能提升。通过去中心化的数据管理，病案资料得以在不同地理位置之间高效同步，确保医务人员能够实时访问到患者信息。同时，这一技术的应用也为患者隐私保护提供了额外的层面，因为数据可以加密存储，且访问控制策略可以细粒度地实施。

综上所述，分布式存储技术以其独特的数据分布和管理方式，为三甲医院病案管理的无纸化进程提供了强有力的技术支撑，同时也提出了新的挑战，比如如何处理更为复杂的数据一致性问题，以及如何在保障数据安全的前提下进一步提升存储效率等。未来的研究和实践需要在这些领域持续探索和创新，以充分发挥分布式存储技术的潜力。

3.病案无纸化整体建设方案及落地效果

3.1系统改造的重点及难点

病案无纸化系统的改造重点在于从集中式存储架构走向分布式架构。这一转变的重点及难点在于：

重点：

架构设计：设计合理的分布式存储架构是迁移成功的关键。需要考虑数据的分布、冗余、备份和容错等问题，确保数据的可靠性和可用性。

性能优化：针对分布式存储的特点，需要进行性能优化，包括读写性能、并发性能、网络性能等方面。通过合理的配置和调优，提高系统的整体性能。

安全性保障：由于病案数据涉及个人隐私和医疗安全，因此在迁移过程中需要特别关注安全性问题。需要采取加密、访问控制等安全措施来保护数据的安全。

难点：

运维困难：分布式架构的监控范围更大，需要采用专用管理工具来采集各个节点的数据。当节点数量众多时，监控的复杂性会显著增加。此外，出现故障时，需要判断节点与节点间的相互作用，这也增加了诊断的难度。

数据迁移：跨存储平台的数据迁移，需要保障迁移过程中数据完成性及一致性，还要兼顾迁移效率。这包括在迁移前后对数据进行校验和比对，以及在迁移过程中采取必要的措施来防止数据丢失或损坏。这要求在迁移过程中进行精细化的管理和操作，以达到数据迁移的目的。

3.2建设方案

由于目前市场上的硬件设备中大多采用X86架构CPU芯片，存在随时被“断供”或者封锁的风险以及潜在的安全问题，考虑到国产化整体背景，采用飞腾/鲲鹏/海光等国产化处理器的存储设备，满足自主可控的政策要求。

从技术层面考虑，基于系统改造的重难点问题，不采用集中式存储。主流分布式存储均采用EC技术或多副本技术。多副本磁盘利用率较低，而EC技术根据不同算法，支持大比例EC，能够在可靠性不降级的情况下，获得更多的磁盘空间，本项目优先选择EC技术。同时为满足不同数据访问效率及存储空间等需求，存储需要提供协议互通、冷热数据分级、叠加病案数据压缩等能力。综合考虑，本次项目选用华为分布式存储。本次病案无纸化数据存储建设采用华为分布式存储OceanStor Pacific 9520（含三个节点）存储，单节点配置：

CPU核数64C；

内存：256GB；

硬盘：配置12块 SATA硬盘作为主存，单盘容量10TB，2块480GB SSD盘作为系统盘，配置2块 3.2TB NVMe SSD，系统盘和缓存盘都不占用主存盘的槽位；

网卡：配置≥210GE光口（含光模块），≥225GE光口（含光模块），≥4个1GE电口；

冗余风扇电源；

组网方式采用前端业务、后端存储网络10GE，管理网络GE的方式。

整套存储硬件提供提供可用容量207TB。

3.2.1整体架构

数字化病案数据有很明显的周期性访问特征，一般1年内数据频繁访问，大于1年小于2年频率变低，大于5年访问极低，推荐热温冷分级，结合长时间保存需求（法规要求），温冷分级叠加病案数据压缩能力，冷存储空间利用率提升30-40%。华为分布式存储OceanStor Pacific系列存储通过存储系统软件将每个硬件节点的本地存储资源组织起来，按需为上层应用提供文件存储、对象存储、大数据存储和块存储服务。实现海量数据储存更经济、多样性数据使用更高效、在线业务承载更可靠。

3.3方案效果

• 高可靠性保障数据安全：分布式存储方案通过合理的分布式架构，实现数据的高可靠性。在病案数字化过程中，病案信息的安全性至关重要。分布式存储采用数据冗余备份机制，确保数据不会因单一节点的故障而丢失，再加上数据加密、数据防篡改等能力，从而保障了病案数据的完整性、可用性和安全性。
• 负载均衡提升性能：分布式存储将数据分散存储在多个计算机节点上，通过负载均衡技术，实现数据的均衡访问。这不仅可以提高病案数据的访问速度，还能避免单一节点因负载过重而导致的性能下降。OceanStor Pacific分布式存储能基于高性能并行存储能提高小文件调阅能力，在病案数字化应用中，这种性能优势能够确保医生在需要时能够快速获取病案信息，提升工作效率。
• 易于扩展满足增长需求：随着病案数量的不断增加，存储需求也在持续增长。分布式存储方案具有弹性扩展的特点，可以根据实际需求增加或减少存储节点，从而满足病案数据的增长需求。这种灵活性使得分布式存储成为病案数字化中理想的存储解决方案。包括运用如华为分布式存储OceanStor Pacific的压缩能力，提高存储空间利用率。
• 数据一致性保证信息准确：分布式存储通过纠删码或副本数据机制确保数据的一致性。在病案数字化过程中，确保病案信息的准确性至关重要。分布式存储能够在存储数据之前对数据进行分片，并将分片后的数据按照一定的规则在集群节点上进行保存。在数据读取失败时，系统可以从其他副本或节点读取数据并进行恢复，从而保证了病案信息的准确性。

4.病案无纸化建设未来规划

本次病案管理无纸化项目建设中，采用分布式存储技术取得了一定的进展。然而，随着信息技术的不断进步和医疗需求的日益增长，当前的解决方案仍存在一些不足之处，未来的工作需进一步拓展和深化。

后续工作方向应当聚焦于以下几个关键方向：首先，随着全院业务的增长和时间的变化数据量激增，落实后期扩容方案。其次，考虑到医疗数据的敏感性和重要性，未来需要更加深入地实现数据加密、访问控制以及隐私保护等安全策略，确保患者信息的安全性不被分布式存储环境所削弱。最后，随着云计算、大数据和人工智能等技术的融合发展，未来的建设应当探索这些前沿技术与分布式存储相结合的可能性，以实现更高效、智能的病案管理及其他医疗服务。

协作专家：
1、 王文明 某大型医院 副科长；
2、 洪华 北京儿童医院 资深工程师；
3、 程雪松 某省立医院 资深工程师
4、 朱建成 上海市东方医院 高级工程师
5、 陈建明 某大型医院 资深工程师

顾问专家：
孙强 某大型医院 副处长