面向醫(yī)療保健的云計算的基本指南

作者：Lisa Morgan 2019-05-07 15:19:28

云計算

CIOAge 作為高度管制行業(yè)的成員之一，醫(yī)療保健組織已經(jīng)謹慎地進入云計算領(lǐng)域。盡管如此，調(diào)研機構(gòu)IDC公司估計，醫(yī)療保健機構(gòu)將在2018年至2019年在云計算技術(shù)方面投資136億美元，與前一時期相比大幅增長。

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人們需要了解醫(yī)療行業(yè)如何利用云計算加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型、處理海量數(shù)據(jù)以及處理合規(guī)性問題。

作為高度管制行業(yè)的成員之一，醫(yī)療保健組織已經(jīng)謹慎地進入云計算領(lǐng)域。盡管如此，調(diào)研機構(gòu)IDC公司估計，醫(yī)療保健機構(gòu)將在2018年至2019年在云計算技術(shù)方面投資136億美元，與前一時期相比大幅增長。

在醫(yī)療保健行業(yè)，由于醫(yī)療保健記錄包括患者的姓名、地址、社會保險號碼和病史，因此需要非常關(guān)注對個人識別信息(PII)的保護。如果這些信息被濫用或誤用，醫(yī)療保健公司可能面臨私人訴訟、集體訴訟和監(jiān)管處罰。在云計算環(huán)境中，機器學習或數(shù)據(jù)分析被應(yīng)用到數(shù)據(jù)中，盡管云計算和云存儲趨向于一起用于提高效率的目的。

多年來，隨著大數(shù)據(jù)和醫(yī)療保健的日益交織和發(fā)展，醫(yī)療保健行業(yè)正在經(jīng)歷數(shù)字化轉(zhuǎn)型。作為轉(zhuǎn)型的一部分，紙質(zhì)醫(yī)療保健記錄正在被電子醫(yī)療保健記錄(HER)取代(并且已經(jīng)被大量取代)。有時出于研究目的，這些記錄是匿名的，例如確定導致再入院的主要因素。

許多醫(yī)療機構(gòu)利用云計算進行研究，無論是研究基因測序、新藥的分子結(jié)構(gòu)還是確定疾病模式。與使用傳統(tǒng)計算資源相比，使用云計算，他們能夠在更短的時間內(nèi)以更低的成本實現(xiàn)更多的目標。最近，研究人員還利用了云計算提供商提供的機器學習和人工智能能力，這有助于新的發(fā)現(xiàn)。

 

示例：醫(yī)療保健提供商如何使用云計算

醫(yī)療保健組織以各種方式使用云計算。采用AWS云平臺的一些客戶就是一個很好的例子：

1. 3M公司使用云計算技術(shù)更快地提供計算資源，更快地部署軟件，并分析患者和人群的總成本、質(zhì)量和結(jié)果。
2. 全球制藥廠商Allergan公司在AWS云平臺中運行400個產(chǎn)品網(wǎng)站和營銷應(yīng)用程序。
3. 醫(yī)學圖像解決方案提供商Arterys公司可以在10分鐘內(nèi)渲染心臟的多維模型，而行業(yè)標準為90分鐘。
4. 制藥廠商Bristol-Meyers Squibb公司能夠比以前的環(huán)境運行臨床試驗模擬的速度快98%。
5. DC Health Benefits Exchange Authority能夠立即為醫(yī)療保健客戶提供注冊即服務(wù)解決方案的軟件。每年節(jié)省180萬美元。
6. NexGen Healthcare在云平臺中運行其關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用程序。
7. 健康信息交換和醫(yī)療保健集成解決方案提供商Orion Health公司使用云計算來擴展其平臺，該平臺現(xiàn)在能夠處理數(shù)百萬條患者記錄。
8. 生物技術(shù)廠商Sequence Bio公司使用云計算來競爭遺傳數(shù)據(jù)，并幫助識別疾病和遺傳群體的模式。
9. 加州大學圣克魯斯基因組學研究所在幾天而不是幾個月內(nèi)處理20,000個樣本，節(jié)省了數(shù)十萬美元。
10. 治理、風險和合規(guī)平臺提供商Verge Health公司將部署符合《醫(yī)療保險可移植性和責任法案》(HIPAA)的開發(fā)環(huán)境的時間從三周縮短為幾分鐘。

好處和優(yōu)勢

• 可擴展性/靈活性。可以根據(jù)需要動態(tài)調(diào)整云計算資源以滿足計算需求。醫(yī)療和醫(yī)療保健物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的興起可以大大增加醫(yī)療保健公司處理的數(shù)據(jù)量。隨著數(shù)據(jù)量和數(shù)據(jù)類型的增長，可以分析的內(nèi)容相關(guān)復雜性和可能相關(guān)性的數(shù)量也會增加。
• 容量。云計算能力可以與超級計算機相媲美，盡管成本較低。
• 協(xié)作。制藥商、大學和其他研究人員使用云計算來促進更有效和及時的協(xié)作。
• 人工智能和機器學習。大型云計算提供商提供人工智能和機器學習功能，使醫(yī)療保健公司能夠了解更多的患者和人群。某些類型的機器學習，特別是無監(jiān)督學習和深度學習，能夠識別人類以前沒有識別的模式。
• 安全和合規(guī)性。包括Amazon AWS和Microsoft Azure在內(nèi)的云計算提供商在安全方面的投資比任何一家公司都要多。其基本服務(wù)提供了一些安全性，但醫(yī)療保健行業(yè)的組織往往需要額外的安全性和HIPAA合規(guī)性，以滿足主要云計算提供商提供的需求。
• 可靠性。云計算環(huán)境是冗余的，因此如果一個位置發(fā)生中斷，另一個位置就可以取而代之。這樣可以減少數(shù)據(jù)丟失和計算中斷(在解決非常困難的數(shù)據(jù)密集型問題時，這可能是一個主要的時間和成本因素)。
• 實時數(shù)據(jù)。隨著醫(yī)療保健行業(yè)變得更加數(shù)字化，其處理信息的能力也在加速。組織不是以批量形式跟蹤患者數(shù)據(jù)，而是越來越多地實時監(jiān)控患者，以便更快地影響干預，從而改善患者的健康狀況，并有助于降低患者醫(yī)療保健的總體成本。
• 成本。云計算比超級計算機的成本要低得多。
• 技術(shù)。云計算提供商投資于技術(shù)以保持競爭力。依賴于自身資源的企業(yè)必須攤銷現(xiàn)有資源的成本，并且只在戰(zhàn)略和財務(wù)上謹慎地投資新技術(shù)以供自己使用。
• 更快、更具成本效益的研究。云計算環(huán)境可以使用大規(guī)模并行計算資源分析大量數(shù)據(jù)。結(jié)果是以更低的成本獲得更快的研究成果。
• 架構(gòu)靈活性。醫(yī)療保健組織可以添加云計算資源，以提高整個體系結(jié)構(gòu)中工作負載的投資回報率。

挑戰(zhàn)和問題

• HIPAA合規(guī)性。主要云計算提供商提供包含HIPAA合規(guī)性的醫(yī)療保健云解決方案。規(guī)模較小的云計算提供商可能不會這樣做。
• GDPR合規(guī)性。許多云計算提供商都遵守歐盟的通用數(shù)據(jù)保護法規(guī)(GDPR)。例如，微軟公司為Azure提供GDPR合規(guī)性工具。
• 實現(xiàn)。將計算工作負載遷移到云平臺需要了解不同的內(nèi)部數(shù)據(jù)中心和云計算環(huán)境如何不同以及如何改變企業(yè)的成本和風險狀況。
• 安全性。雖然主要云計算提供商提供強大的安全服務(wù)，但可能會以暴露敏感數(shù)據(jù)的方式錯誤配置基于云計算的資源。此外，無論是云計算還是其他方式，都不是絕對安全的，因為黑客總是在不斷創(chuàng)新。
• 中斷。盡管云計算環(huán)境具有固有的冗余性，但它們?nèi)詴霈F(xiàn)中斷。當計算云計算的總成本與其他選項的總成本時，應(yīng)該考慮這個因素。為此，醫(yī)療保健公司需要了解云計算選項的詳細信息。
• 數(shù)據(jù)所有權(quán)和處理。將數(shù)據(jù)放入云平臺中很容易，實現(xiàn)它并不總是那么容易。此外，HIPAA使患者有權(quán)知道誰處理了他們的數(shù)據(jù)。必須考慮這些風險，并詳細審查云計算服務(wù)提供商合同，以確保醫(yī)療保健組織不會面臨這些風險。

醫(yī)療保健和云計算的未來

隨著云計算技術(shù)創(chuàng)新的不斷加速，醫(yī)療保健實踐和IT也在不斷變化。以下是一些新興方案及其對醫(yī)療IT的可能影響。

機器學習

主要的云計算提供商提供機器學習功能，可以快速提升客戶的能力。雖然企業(yè)現(xiàn)在理解數(shù)據(jù)質(zhì)量和有用分析之間的聯(lián)系，但對數(shù)據(jù)和機器學習并不一定如此。劣質(zhì)數(shù)據(jù)會導致機器學習培訓數(shù)據(jù)質(zhì)量不佳，而劣質(zhì)的訓練數(shù)據(jù)導致錯誤的機器學習。由于偏見會以私人的方式影響個人的權(quán)利，它還必須對各種可能潛入的非預期偏見更加敏感。

機器人

機器人正在進入醫(yī)院和老年護理機構(gòu)。云計算提供商正在使機器人的設(shè)計和制造變得更容易，這意味著更多在IT部門工作的開發(fā)人員將能夠制造以前不需要知識的機器人。由于機器人是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，它使用云計算來幫助處理信息，因此需要考慮安全和隱私。數(shù)字孿生(物理資產(chǎn)的數(shù)字復制品)的使用有助于通過比較其理想狀態(tài)與當前狀態(tài)來提高物聯(lián)網(wǎng)和其他設(shè)備的可靠性。

轉(zhuǎn)變

人工智能系統(tǒng)，無論是軟件還是嵌入式(如機器人)，都被營銷人員和其他方用來改變?nèi)藗兊男袨椤Ｔ卺t(yī)療環(huán)境中，最明顯的用途是幫助患者做出更健康的生活方式的選擇。但是，同樣的技術(shù)也可以用來影響相反的情況。這意味著人工智能或機器人可以被編程或重新編程以鼓勵不健康的生活方式選擇。同樣，如果使用不當，它們可能會加劇心理健康問題。應(yīng)該了解風險。

安全性

更多與醫(yī)療相關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和可穿戴設(shè)備正在成為現(xiàn)代醫(yī)療IT結(jié)構(gòu)的一部分。因此，信息安全官(CISO)需要能夠識別漏洞，評估威脅形勢，并優(yōu)先考慮最有可能被利用的漏洞，包括云中的漏洞。由于此任務(wù)隨著設(shè)備、軟件和硬件的增多而變得越來越復雜，IT和安全團隊需要適當?shù)墓ぞ邅砉芾戆踩L險。

數(shù)據(jù)增強

與其他組織一樣，醫(yī)療保健組織也越來越希望使用第三方數(shù)據(jù)來補充已有的數(shù)據(jù)，以執(zhí)行更高級的分析形式。額外的數(shù)據(jù)提供了額外的背景，例如導致疾病爆發(fā)的天氣模式、疾病爆發(fā)更可能發(fā)生的地點等?？紤]到HIPAA、GDPR和其他法規(guī)，重要的是與數(shù)據(jù)相關(guān)的創(chuàng)新不會使醫(yī)療機構(gòu)面臨不必要的風險。

語音接口

更多類型的設(shè)備和醫(yī)療設(shè)備可以采用語音控制，他們將使用云計算進行后端處理。然而，語音技術(shù)仍在改進——這還遠遠不夠。它需要了解語音接口的性能及其局限性，以便進行故障排除，并幫助提供解決方案。在某些情況下，這可能需要根據(jù)多語言受眾的需要，默認使用給定的語言。

遠程醫(yī)療

醫(yī)療機構(gòu)可以為發(fā)展中國家偏遠地區(qū)的患者提供基于云計算的遠程醫(yī)療，因此這些社區(qū)可以擁有某種類型的醫(yī)療保健服務(wù)。例如，社區(qū)代表可以使用手機拍照，使用人工智能實例或醫(yī)療保健提供商對其進行分析和診斷。在發(fā)達國家，遠程醫(yī)療可以為無法行動的患者提供諸如精神病治療等服務(wù)。無論遠程醫(yī)療平臺和應(yīng)用程序如何設(shè)計，其后端都傾向于使用廣泛的云計算資源來處理信息。視頻會議等遠程醫(yī)療可能會因網(wǎng)絡(luò)噪音或帶寬問題而中斷。由于故障與技術(shù)相關(guān)，因此IT是故障排除和解決方案的主要來源。

 

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