口述／孫培然‧彙整／CIO編輯室
◤孫培然博士目前擔任私立醫療院所協會醫院資訊暨智慧醫療發展促進會會長，也任職於中國醫藥大學附設醫院資訊室副主任，正進行體系HIS再造工程，是一位勇於接受挑戰及洞燭先機採用新技術的領導者，亦曾在中山醫大附設醫院任職資訊室主任時，回收委外HIS系統，重新改造的成功案例。
電子病歷如果要上雲，大家可以想像的就是，系統要從本地端連到遠端的公有雲，也就是要通過網際網路（Internet）上網。但網際網路的穩定性及品質可靠嗎？此外，大家都在搶網際網路有限的頻寬，網路傳輸常常會有延遲的情形，可能你就是要等等等，一直要等；再來是在有限的頻寬之下，大家如果要搶就會塞車，這也是一大問題。
由於你無從得知網際網路後面的整個網路架構，沒有像我們在醫院裡的網路架構那麼單純，可能會有很多複雜的網路架構，網路之間的連結盤根錯節，讓你沒有辦法去處理。另外，在網際網路上會有很多的駭客在那邊等著你，對外網路真的安全嗎？
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在醫院內部使用區域網路，你高興下載多少資料到你的電腦都沒有問題，現在若透過網際網路到外部的公有雲下載資料，你每一次下載或者是瀏覽都需要成本，會遠比我們在院內自己架設區域網路的費用還要高。這些都是電子病歷上雲後所需要面臨的挑戰，
目前醫院資訊系統上雲的應用情境
縱觀整個醫院的資訊系統要上雲的情境，本文所談的電子病歷，大概就泛指醫院的資訊系統（Hospital Information System，HIS）以及電子病歷系統（Electronic MedicalRecord，EMR）。至於電子郵件伺服器、電子教學、衛教影音及官網等，通常稱為一般應用。
衛生福利部於 2022 年 7 月 18 日已公告電子病歷可以上雲，台灣的醫院現階段可以馬上做到的應用，就是將電子病歷備份到公有雲上的異地備份，將醫院每天產生的病歷資料，直接透過備份軟體儲存到雲端上，而不用備份到，再運送到遠處地方去保存。
以中國醫藥大學附設醫院為例，將每天產生資料先備份到磁碟，再透過院內交通車送到北港附設醫院保存。其原因是為了因應醫院評鑑規定要異地備份到方圓 30 公里以外的地方，主要是怕地震，如果地震震垮了，資料就都不見了。但不是每個醫院都能做到的，還好現在電子病歷上雲已經合法化了，所以各醫院就可以將每天產生的資料直接備份到境內的公有雲上，實現符合醫院評鑑要求的電子病歷異地備份的機制。
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一般應用如果是經常對外服務的系統，則是可以直接部署到公有雲上，這樣的好處是可以減少 IT 人員的管理負擔，並且提高安全性及穩定性。至於要將電子病歷部署到公有雲端，目前台灣還沒有任何一家醫院可以放上去，甚至想要做到系統異地備援，也就是說本地端主機一旦當掉，可以馬上切到公有雲上，也都還沒有醫院做得到。
如果遇到高爆發量的時候，例如突然有大量傷患進來，院內的主機設備不堪負荷時，能否利用雲端來平衡負載，目前台灣的電子病歷相關系統也都還沒有辦法做到。
◤圖一、目前醫院資訊系統上雲的應用情境
總結歸納，目前台灣醫院資訊系統上雲的應用情境，如圖一所示，只能做到電子病歷的雲端異地備份及一般應用程式部署到公有雲，而圖中所提到的電子病歷相關系統部署到公有雲、雲端異地備援及雲端負載平衡等，到目前都還沒有辦法做得到，因此，醫院未來重構HIS系統一定要有長遠之計，個人強烈建議導入微服務重構現代化HIS架構，只要邏輯性的系統架構對了，未來不管要放在私有雲、公有雲，甚至混合雲皆可。
台灣醫院資訊系統架構落後
為什麼只有電子病歷的雲端異地備份，以及將一般應用部署到公有雲這兩項可以馬上做到？因為綜觀整個資訊系統的架構演進，雖然已從 1 層式（1-Tier）、2層式（2-Tier）、3層式（3-Tier）演進到雲原生（Cloud Native）架構，可請參考本期刊 2023 年 2 月號，「既分且合的資訊架構演進史」專欄詳細說明，但坦白講，台灣醫療資訊系統架構的演進，已經大概落後兩代至三代的時代。
不管是各大醫學中心，或是區域醫院、地區醫院、甚至基層診所等，有 90% 以上的醫療院所的 HIS 系統都還是停留在 Client/Server 架構，大概都還沒有到 Cloud Native 或是微服務架構。也很可惜近年來，有部分的醫學中心與區域醫院，耗費很大人力與成本來重新改寫 HIS 系統，但還是以集中式單體的 Client/Server 或三層式架構為主。
目前中國醫藥大學醫療體系由本人所負責的新一代HIS 4.0就是採用微服務架構來優化再造HIS系統將系統運行於容器化維運管理的 Kubernetes 上，讓系統可以靈活快速地遷移到公、私雲上。並且計畫未來利用公、私有雲來做到互相備援，降低資訊基礎建設的投資成本，又可以做到更具靈活性的應變能力，以及面對不確定性狀況發生時，系統可以靈活地快速遷移到公有雲上，讓系統服務持續營運不中斷，提高敏捷韌性（Resilience）的醫療照護應變能力。
最近幾年，由於本人極力推廣以微服務重構現代化 HIS 架構，也到各醫院巡迴演講採用微服務架構的好處，受到各醫院資訊主管正面的回應，目前據了解已有很多醫院計畫未來採用微服務架構，來優化再造 HIS 系統（如：成大、北榮、北醫、中榮、中山、義大、童醫院、國泰、和信癌症醫院…等），透過循序漸進的方式，無縫接軌安全轉移，可以很有彈性地上公私有雲。
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內部網路與網際網路的差異
醫院的資訊系統，過去因為都只是在醫院裡面使用，所以只要把醫院的網路做好，也就是透過內部網路（Intranet）來使用，因為只有內部的人會使用，所以傳輸速度一定是很快，不會延遲，通信品質也是非常穩定。網路的容錯能力也會比較高，設計跟維護都非常的簡單。
但如果要上雲，醫院就要透過網際網路（Internet）的方式來溝通。網際網路會有哪些問題？第一個是它傳輸的資料量很低，速率很差，而且因為屬於公有，很多駭客會虎視眈眈的想要害你。
網際網路的速度絕對比內部網路還慢，常常會有延遲的狀況，網路常常會偶爾瞬斷，容錯能力也很低，如果剛好有人在挖馬路，不小心把電信網路挖斷了，很抱歉，你就只能等到它修復以後才能繼續，但醫院那有可能容忍這種狀況。設計跟維護也是非常的困難，所以一旦要上雲，我們就要考慮清楚，如果不行，那就不要輕舉妄動。
單體式架構 vs. 微服務架構
由於台灣的 HIS 有 90% 是屬於 Client/Server 架構，就是把很多的企業邏輯規則及操作畫面寫在一起，這種方式又可稱為單體式（Monolithic）架構。如果要將這麼大的東西上雲，就可能會像恐龍這種龐然大物一樣，吊在半空中，上不了雲。
所以有人形容台灣目前的 HIS 是大恐龍，當然就會上不了雲，必須要把它發展成微服務架構，把程式寫成一支一支小小的服務程式。
微服務的好處是可以輕巧的上到雲端，它可以秒級運行啟動服務。一旦服務有問題死掉了，它可以自我修復。再來就是遇到大災難整個機房或網路毀損，或者是遇到高暴發量的時候，可以自動搬移到可用雲端，也就是前面講的雲端平衡負載。
此外，傳統的資訊系統架構，屬於同步機制，也就是說會有很多程式在需要存取資料庫時，正在運行的服務如果沒有做完，後面的程式就只能一個一個的排隊，等到前面的服務做完，才能輪下一個，等到做完再輪到下一個。
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所以有時候在資訊系統作業的巔峰時期，你會發現為什麼「存檔」鍵按下去要等好幾分鐘？因為它是同步的，只有一條線，你必須要排隊，這就是集中式單體架構的缺點，如果程式上雲端，但雲端的頻寬有限，是不是每一個人都要排隊？
所以要做到不排隊，就要做非同步，才能減少擁塞。譬如：醫院的收費櫃檯不能只開一個，而是機動性伸縮開放櫃檯數量，一旦人比較多時，就開另外一個櫃檯，幫忙消化這些排隊的人，避免塞車的情形發生。
Client/Server 架構是一種有狀態服務（Stateful Service），所帶來的問題存在已久，也就是程式在執行的時候，必須要先回到伺服器去問，目前的狀態是什麼，再將這個狀態記錄在伺服器上。但如果現在網路剛好遇到瞬斷的情形發生，就算只是瞬斷一毫秒，這個實例（Instance）身上保存的狀態也會消失，導致程式必須要重新啟動才能再繼續運行，使用者一定會抱怨。
所以我們要改成微服務架構，也就是無狀態服務（Stateless Service），程式只要一開始執行，就會把狀態記錄在程式上面，也就不會受到干擾。就算網路瞬斷也沒關係，因為服務實例都已經有記錄剛才的狀態是什麼。
Clinet/Server 架構上雲只是自找麻煩
反觀 Client/Server 架構的前端應用程式跟後端資料庫，都是在本地端，但為了要上雲，必須要將資料庫搬到雲端，等於是自找麻煩，因為本地端的前端應用程式每一次都要跟雲端資料庫溝通，網際網路的速度偏偏又慢且不穩定，勢必常會延遲或者瞬斷，容錯率又低，還必須要付出高昂的通信費用。所以台灣的醫院 HIS 架構不改變，真的上不了雲，上雲只是自找麻煩而已。
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