数字化医院信息网络系统解决方案
一、数字化医院信息网络系统概述
现代化新型医院通过建筑智能化和医疗信息化的完美结合，以建筑为基础、通信网络为平台，集成医疗、诊疗、办公自动化，病历、医疗影像数字化管理、传输，等等诸多功能于一体，通过构建系统和服务的优化组合平台，向医院内所有人员，包括病人、医生、护士、科研人员等，提供一个安全、高效、舒适、方便的就医、诊疗、科研、学习的环境，通过信息化提高医院的管理水平，提升医院的就医标准。
但是，构建一套成功的医院信息化平台却面临着诸多的难题，有待于解决。在最新颁布的国家标准GB/T50314-2006《智能化建筑设计标准》中，对医院的智能化建设给出了明确的定义。从中我们可以看出医院的信息网络平台几乎是所有网络中最复杂的了，原因是由于医院的计算机网络是医院业务运行的平台，就医患者的诊疗信息和医院的各类业务管理信息运行其上，关系重大，可以看出医疗程序中的各个环节信息化程度越高，其对计算机网络24小时不间断的安全、可靠运行提出了非常高的要求。
我们知道，医院信息化应用包含诸多系统，如：
A．医院信息管理系统(HIS)
B．临床信息系统(CIS)
C.实验室（检验科）信息系统(LIS)
D．医学影像系统(PACS)
E. 合理用药系统（PASS）
F．放射信息系统(RIS)
G．远程医疗系统
H．电子病历（CPR系统）等等
这些系统均在医院信息网络平台上传输，必然要求其信息网络平台高度可靠、连续运行，响应快。因此我们可以将医院信息网络传输平台的特点总结如下：
A ．高复杂—信息类型多样、数据量大
B ．高性能—传输高带宽、大容量、高速率
C ．高可靠—系统可靠性高、连续运行、不间断
D ．高管理—信息系统复杂，管理性要求高
综上，通过对医院信息网络传输平台的特点的分析总结，我们可以进一步对医院信息网络传输平台综合布线系统提出规划理念，即如何针对高复杂的医院信息网络的高性能、高稳定、高管理要求，通过选择适合产品，构建合理系统架构，使其达到高的容错性、可用性、可扩展性，通过先进的管理理念，使系统管理简单、整洁，提升管理效率，减少故障率，提升布线系统价值，从根本上保护系统投资。
二、综合布线系统平台的规划理念
医院智能化是关注于医院的硬环境和软环境建设的系统；医院信息化就是关注于医院诊疗、管理信息的处理的系统。而无论是智能化还是信息化系统其共同承载的通信系统平台就是基于综合布线系统的计算机网络系统平台。
物理传输层
应用层
网络通信层
如上图，我们可以看到，综合布线系统是物理的传输平台，就像城市间的高速公路网，城市的发达离不开密集的高速道路网。在综合布线平台之上，支持了电话、计算机网络通信平台，而计算机网络平台又对医院信息化的应用和医院智能化的应用进行支持。可以看到，规划、实施良好的综合布线系统平台，是医院信息化建设成功的必要基础，具有非常重要意义。
综上，我们认为医院智能化、信息化系统在初期建设时应该从整体性、长期性进行全局的、宏观的规划和考虑。首先应该全力建设一套符合医院智能化、信息化长期发展的，有足够扩展空间的基于网络布线的计算机通信承载平台，这才是最重要的。而智能化、信息化系统，前期应该从最重要的、必不可少的子系统、功能模块开始规划，分期实施，根据医院自身的特点，在一段时间内逐步完成，而这段时间同时也是伴随着使用者自身能力的提高在内的。只有这样，才能最终建成一套符合高效的、符合实际需要的智能化、信息化系统。同时，在这段建设周期内，最终以长远角度着眼规划的计算机通信承载平台，始终是这一切成功的基石。
三、数字化医院信息网络系统解决方案
根据医院信息化系统与计算机网络系统和综合布布线系统的紧密关联性，因此从规划上，我们应该首先从医院信息化应用的角度去考虑如何建立适应的计算机网络及布线系统，首先是信息点覆盖范围，根据医院的当前应用需求并考虑未来计算机应用的增长适当冗余，既考虑临床信息系统的应用，也考虑医疗设备（如监护仪、呼吸机、麻醉机、放射设备等）、智能设备（如门禁、楼控、视频监控系统及机房UPS、精密空调等）的网络接入。
其次从医院智能化及信息化应用系统的特点出发，建议网络布线系统划分为几个隔离的网络系统：
A. 数据内网（医疗信息网）—这个网络上运行的医院的业务系统，如HIS、LIS、PACS，完成医院内部办公自动化，行政管理，医务管理，病房管理等信息的传输处理等，我们可以理解为医院的生产网，是医院至关重要的网络，因此在综合布线上是首先着重考虑的。
由于这个网络涉及医院的内部信息和患者的个人隐私，因此这个网络应严格与外界隔离。由于医院应用的特殊性，其网络结构往往非常复杂，我们考虑在数据内网内部划分关键业务区、非关键业务区、服务器区，并且根据实际情况考虑是否建立对外接口或物理隔离。
B．数据外网（Internet网）—实现Internet连接，通过互联网平台向外部发布医院的公共信息，医院管理人员及医护人员上网信息查询，收发电子邮件，以及远程培训及远程医疗等应用。外网的重要性比较低，因此在布线规划时，满足功能要求即可。
C.语音网（内部电话、公用电话）—实现话音通信等，支持数字、ISDN电话及IP 电话以及未来视频电话等的应用。
1、数字化医院信息网络拓扑图：
PACS
系统LIS系统HIS系统网络管理防病毒
光纤存储
汇聚交换汇聚交换汇聚交换
安全控制+防病毒
SERVER外出用户
接入交换
接入交换
IP SAN
方案说明：
本方案中网络中心采用二个核心交换设备，要求很高的转发性能和可靠性，同时支持万兆技术的扩展，以方便日后的网络升级改造。核心交换机采用冗余设计，汇聚交换
机到核心交换机双链路上行，核心交换机故障不影响业务运转。接入层按业务性质分关
键业务区、非关键业务区和服务器区。对门诊、医技等关键业务区域进行交换设备与链
路冗余设计，将由于网络故障导致业务停顿的机会降到最少。但对于非关键业务区域，
接入层采用单链路，采用出现故障尽快用备件更换的方法，最大程度减少设备投资。这
种核心与汇聚层冗余设计，接入层分业务关键与非关键的网络建设方案，保障了投资的
有效性，又将网络故障导致大面积信息系统瘫痪的可能性减到最低。关键业务区汇聚层
采用三层网络设备，同时具有万兆转发接口，上行采用万兆线路联接到核心交换机，下
行采用千兆线路连接到各接入层交换机；针对关键业务区，因PACS系统信息传输流量大，及门诊、医技医生均有查阅医疗影像图片的需求，故接入层交换机采用全千兆以太网交换机，保证千兆传输带宽到桌面，从而保障图像数据传输的速度。非关键业务区汇聚层采用全千兆以太网交换机，通过千兆线路上联到核心层交换机；接入层采用百兆以太网交换机，同时具有千兆上行转发接口，通过千兆线路上联到汇聚层交换机，下行采用百兆线路下联到桌面。
服务器区主要由各医疗应用子系统的服务器及医疗影像存储系统等组成，其提供整个医院对各应用系统的应用访问，因此无论交换故障或链路故障都将会影响医院所有信息系统的正常运行，对医院业务影响最大。故该区域采用双链路与核心交换机万兆联接，任一交换机故障或链路故障中断都不影响医院业务。
在传统医院信息系统中，存储资源依附于应用和服务器，分散在各个服务器中，随着电子病历、医学图像存档等信息系统的全院性应用，其长年累月的信息数据和影像数据快速增长，导致信息共享、重复调阅及长期安全存储都遇到了很大的困难，所以现代化数字医院在卫生信息平台中采用统一的存储系统，本方案采用千兆以太网交换机构建基于IP的存储区域网络（IP SAN）。所有需要连接磁盘系统的服务器，只要安装千兆网卡和软件的iSCSI Initiator,就可以通过SAN网络获取存储空间设备。此存储方案实现了存储、计算资源在区域内的有效整合，实现了数据资源的区域共享，最终为数据域应用系统的融合提供平台支撑。
2、采用塑料光纤作为主要传输介质
近年来随着多媒体信息服务的普遍应用，传统的以双绞线为传输介质的网络的局限性更多的暴露出来。其主要反映在双绞线所用的铜资源趋于紧张，导致成本不断上涨；电气特性限制其传输距离为100米，在规模稍大的网络场所，其传输距离就捉襟见肘了。另外，双绞线的传输带宽和使用寿命都远远低于光纤。所以国家在确定三网融合战略时，指出以光纤为传输介质，建设千兆甚至万兆的高带宽的全光纤网络。首先，千兆光纤以太网突破了双绞线系统所遭遇的百米传输困局。采用多模光纤，其最高传输距离可达550m，而单模光纤的无中继传输距离更是高达数十公里。其次，网络安全性大大提高。光纤传输无电磁辐射，对电磁干扰免疫，信号传输稳定可靠。特别是在大型放射性医疗设备区域的布线，如B超、CT、核磁共振、X光、心脑电图等。光纤本身绝缘，在一定
程度上避免了由于雷击等造成的网络故障。最后，光纤寿命长，可达30年以上。双绞
线往往标称质保15年，但其实际寿命往往不到10年就会因为线路老化而达不到标称的传输带宽。这也是传统局域网几年就要更换一次网线的原因。光纤支持万兆以太网的应用，为以后的带宽升级奠定基础的优势，光纤已大规模应用于FTTH等光纤网络工程中。
通常我们所说的光纤是指石英光纤，在工程中使用的有芯直径为9um、62.5um和
50um的单多模石英光纤，单模和多模区别主要在于它们的纤芯直径的大小不同，单模光纤由于其纤芯直径只有9um，使用中只传输主模，所以可不考虑单模光纤模间色散，传输频带很宽，传输容量大。这种光纤适用于大容量、长距离的光纤通信；多模光纤的纤芯直径有62.5um和50um两种，由于其纤芯直径大，所以在进行多模传输时，因为模间色散，使得其传输速率不高。
石英光纤由于其芯径小，只有几个微米，这样小的芯径使得对准精度要求非常高，光纤的接续、连接器制作难度大，需要专业设备和经过培训的技术人员操作，导致施工成本昂贵。且在实际布线施工中，由于石英光纤质地脆弱，虽然用于室内布线的光纤有着较小的弯曲半径，但弯曲半径过小仍然会折断。一旦断裂，故障排除就比较困难。这给光纤布放施工和今后的维护带来较高的难度。
针对石英光纤在FTTH和FTTD的室内环境中施工布线时所遇到的困境，结合医院信息网络系统要求严格的传输性能及安全可靠性的需求，一普实业探索出以高速GI型塑
料光纤为传输介质既解决物理传输层要求严格的安全可靠性及传输性能问题，又能简便、快捷、廉价地布线施工。
IPT-1000系列塑料光纤即聚合物光纤（Polymer optical fibers，也称为塑料光纤）是由高折射率的聚合物材料作为纤芯和低折射率的聚合物材料作为包层所构成的光导
纤维。纤芯直径为55um，包层直径为490um。这种GI型高速塑料光纤允许的最小弯曲
半径为5mm，在最小弯曲半径状态下损耗<0.3dB。与玻璃光纤不同，即使弯曲半径小于其最小弯曲半径，塑料光纤也不会折断，这种特性减少了施工中光纤断裂的机会，同时完全避免了石英光纤因断裂后可能产生的碎屑给医护及施工人员造成的伤害。GI型高速塑料光纤最高可以进行10Gbps的大容量数据传输，远远超过双绞线的实际传输带宽。
当以千兆速率传输时其传输距离可达500米以上，完全媲美多模石英光纤，与长距离大容量的主干石英光纤形成互补。GI型塑料光纤可以传输1310nm、850nm、650nm三个波