Serverless Computing Sağlıkta Dijital Yeniliği Nasıl Hızlayabilir

Giriş Giriş Giriş

Sağlık endüstrisi daha iyi hasta sonuçları sunmak için sürekli baskı altında, maliyetleri azaltmak ve operasyonel verimliliği geliştirmek. Dijital inovasyon bu talepleri karşılamak için kritik bir sürücü haline geldi, ancak birçok sağlık kuruluşu geleneksel IT altyapısını geliştirmek için karmaşık ve maliyetle mücadele ediyor: Bulut destekli bir gelişme modeli, uygulamadaki hataları ortadan kaldırmak veya korumak için gerekenleri keşfedin.Bu makale, gerçek sağlık sorunlarını ortaya çıkarır, sunucusuz hesaplamaları geliştirmek için, gerçek sağlık sorunlarını ileri sürebilir.

Serverless Computing

Serverless Computing, genellikle bir Hizmet olarak işlev olarak adlandırılır (FaaS), bulut sağlayıcılarının tahsis ve hesap kaynakları sağlamasını dinamik olarak yönetmektedir. Geliştiriciler koda dayalı işlevleri hazırlar, ancak geliştirici tüm sunucu yönetimi gibi özetlenir.* Lambda[D)[0, Google Functions ve hata toleransı.

Geleneksel bir bulut modelinde, bir sanal makine veya konteyneri geri döndürebilir ve çalıştırılabilir, başvuru boş zaman için ödeme yapın. sunucusuz, sadece hesap süresi için ödeme yapın - milisans - ve işlev kullanım sırasında geri döner.Bu etkinlik odaklı mimari, değişken veya öngörülemeyen trafik kalıpları ile iş yükleri için sunucusuz ideal yapar, bu durum, hangi sağlık senaryolarında, sadece kullanıcı portal talepleri, toplu veri işleme veya gerçek zamanlı uyarıları gibi sağlık senaryolarında yaygındır.

Sağlık örgütleri, önceden gelen sunucular veya hatta sanal özel bulutları korumak için alışkın oldukları için, sunucusuza geçiş inanç bir sıçrama gibi hissedebilir.Ancak altyapının soyutlanması, BT ekiplerinin enerjilerini doğrudan klinik iş akışlarını ve hasta katılımını artırmak yerine, yarılama işletim sistemlerini geliştirmek ve kapasiteyi yönetmek için kanalize olanak sağlar.

Sağlık Yenilikçileri için Faydaları

Maliyet Verimliliği

Sağlık sistemleri büyük bütçe baskıları ile karşı karşıyadır ve IT harcamaları istisna değildir. Serverless Computing, maliyetleri doğrudan kullanımla birlikte, boş kapasiteye ödeme kaybının ortadan kaldırılmasına ihtiyaç duyar. Örneğin, bu süreçlerdeki bir telehealth uygulaması, hasta randevu talepleri Pazartesi sabahı ve çok düşük trafik gece yarısına kadar büyük bir miktar trafik tutar. Geleneksel bir modelde, bulut sağlayıcı çalışmalarından dolayı sadece 7/24 ödeme yapanlara göre, yalnızca bu iş başında gerçek işlevleri için yeterli sunucu kapasitesine ihtiyacınız olacaktır.

Dahası, sunucusuz operasyonel yükü azaltır: hiçbir sunucu yok, hiçbir OS lisansı yenilemek için ve kapasite planlama alıştırmaları yok. Daha küçük sağlık girişimleri veya dijital inovasyon laboratuvarları için büyük hastane ağları içinde, bu maliyet modeli büyük sermaye harcamaları olmadan deneye olanak sağlar.

Scalability

Sağlık doğal olarak öngörülemez. Bir salgın gibi bir halk sağlığı acil durum, bir gün 50x trafik artışı talep edebilir ve bir sonraki tüm aşırı tahmin olmadan tüm sorguları otomatik olarak sıfırdan binlerce eş zamanlı infazlar ölçeklendirir.Bu elastiklik, herhangi bir manuel müdahale olmadan sağlık uygulamaları bir günde 50x trafik artışını halledebilir ve bir sonrakiye geri dönebilmeyi sağlar.

Örneğin, Amman-19 salgın sırasında birçok kamu sağlığı kurumu, talep üzerine ölçeklenebilecek iletişim kurma ve randevu planlama sistemleri inşa etmek için sunucusuz mimarileri benimsemiştir. Koşullar değiştirmek için hızlı yanıt verme yeteneği sadece maliyet veya rahatlık değildir; kritik sağlık hizmetleri erişilebilir kalmak için bir konudur.

Hızlı İş Yönetimi

Sağlıkta geleneksel yazılım geliştirme genellikle uzun altyapı düzenleme döngüsü içerir, orta dikkat yapılandırması ve düzenleyici test. Serverless haftadan saatlere kadar yeni özellikleri dağıtma zamanı azaltır. Geliştiriciler bir işlev yazabilir, yükleme yapabilir ve birkaç dakika içinde yaşar. Sürekli teslimat ve boru hatları daha basit hale gelir çünkü sanal makine görüntüleri veya konteyner orkestrası gibi dağıtım eserlerini yönetmek zorunda değildir.

Bu hız özellikle sağlık gibi bir düzenleyici ortamda değerlidir, uyumluluk ve güvenlik değerlendirmeleri zorunludur. sunucusuz, ekipler, sağlık bilgilerini korumak için titiz kontroller uygularken, bazı kuruluşlar ayrı, izole edilmiş sunucusuz ortamlar yaratırlar, üretim istikrarını tehlikeye atmadan inovasyonu hızlandırabilir.

Geliştirilmiş Güvenlik

Bulut sağlayıcıları, HIPAA uygunlukları dahil olmak üzere güvenlik sertifikalarına ve uyum çerçevelerine büyük yatırım yaparlar. Örneğin, HIPAA-eable when configured right, and sağlayıcıların geri kalanında ve otomatik olarak şifreleme ve kimlik ve erişim yönetimi (IAM) politikalar yoluyla iyi bir şekilde giriş yapabilmeleri için.

Serverless ayrıca en az ayrıcalık prensibine olanak sağlar: Her işlev sadece ihtiyaç duyduğu izinler verilebilir - belirli bir veritabanı masasına erişmek, belirli bir S3 kovaya erişmek - tüm sanal makineye geniş izin vermek yerine. sağlık verileri için, bu granular kontrolü hala doğru bir şifreli veri şifreleme, denetim kaydı ve ağ segmentasyonu uygulamalıdır.

Sağlıkta Anahtar Uygulamaları

Gerçek Zaman Hasta İzleme

Bekar cihazlar ve uzaktan hasta izleme sürekli hayati verilerin akışını oluşturur - kalp basıncı, şeker seviyeleri, oksijen saturasyon. Bu verileri anomalileri tespit etmek veya uyarıları uyarmak için, sistem her zaman yeni bir veri noktası geldiğinde, bir SMS veya bildirime karşı değerlendirmeyi mümkün kılar.

Örneğin, kongestive kalp yetmezliği hastalarına ev sağlık izleme platformu, AWS Lambda'yı cihaz telemetrisi ile işlem yapmak, bulut tabanlı bir paniğe güncellemek ve retrospektif analiz için tüm olayları oturum açmanız için cihazdan geç saatlere kadar azaltılabilir.Bu mimari, hastane okumalarını engelleyebilir.

Otomatik Randevu Scheduling

Hastanelerde ve kliniklerde kullanılan sistemler genellikle sağlayıcının takvimine karşı mücadele eder ve manuel onay süreçleri. sunucusuz bir iş akışı tüm döngüsü otomatikleştirebilir: bir hasta bir web portal aracılığıyla randevu talep ettiğinde, bir işlev sağlayıcının takvimine karşı istekte bulunur (eskiler programı API aracılığıyla senkronize edilir), kitaplar zaman slot gönderir, bir onay e-posta gönderir ve gün önce bir uyarı gönderir.

Çünkü sunucusuz fonksiyonlar çiftleştirilir ve etkinlik odaklıdır, mevcut elektronik sağlık kaydı (EHR) sistemler, hasta portalları ve ödeme ağ geçidi, monolithic bir uygulama yeniden yazma gerektirmeden, birçok sağlık kuruluşu bu arayüzü modernize etmek için bu deseni kullanıyor.

Tıbbi Görüntüleme ve Data Processing

Tıbbi görüntüleme –X-rays, MRG, CT taramaları – işlenmeli, de-idenized ve bazen AI inference modellerine ön analiz için gönderilir. Server SageMaker veya Google Platform'u bulut depolamaya yüklemeye devam edebilir, bir işlev PHI'yi şerit etmek için yapılandırılmış bir veritabanı tetikler, sonra da GPU-akletıcı hizmetine gönderilir (örneğin Amazon SageMaker veya Google Platform AI) diğer tüm adımlar otomatik olarak güncellenir.

Bu yaklaşım radyoloji departmanlarına idari yükü azaltır ve kritik okumalar için geri dönüş süresini hızlandırır. Dahası, ödeme amaçlı model tek bir görüntü maliyeti pennies işlemenin, pahalıya yatırım yapmadan gelişmiş AI'yı elde etmek için uygulanabilir hale getirilmesi anlamına gelir.

Sağlık Veri Analytics ve Raporlama

Sağlık kuruluşları çok sayıda yapılandırılmış ve yapılandırılmamış veriler üretir: iddialar, laboratuvar sonuçları, klinik notlar, nüfus sağlığı anketleri. Serverless işlevleri dönüşüm yapabilir, agre ve veri depolarına veya veri göllerine veri yüklenebilir. Örneğin, bir işlev, birden fazla parasız sistemlere göre laboratuar sonuçları, verileri ortak bir formata kadar normalleştirmek ve Amazon Redchange veya Google BigQuery'ye yüklemek için planlanabilir.

Nüfus sağlık yöneticileri, hastaların kronik hastalıklar için risk altında tanımlamalarını, koruyucu bakım yönergelerine bağlılıklarını izlemek veya aşı kapsama oranlarını izlemek için sorgulayabilir. Serverless ayrıca hastane yöneticileri için özel panoların yaratılmasını basitleştirir, yatak occupancy gibi önemli performans göstergelerine yakın zaman görünürlük sağlar, acil durum departmanı bekleme süreleri ve okuma oranları.

Kişiselleştirilmiş Tıp ve Tedavi Planları

Genom ve farmakogenomics, en etkili tedavileri tavsiye etmek için bireyselleştirilmiş hasta verileri işleme gerektirir. Serverless işlevleri, hastanın genetik işaretlerini, uyuşturucu etkileşimlerini ve gerçek zamanlı olarak tarihsel sonuçları çalıştırabilir. Çünkü hesaplama yükü, bir doktorun sorgusu tarafından yapılır - kaynakların yalnızca gerekli olduğunda, bu yaklaşımı büyük biyobankalar için bile etkisiz hale getirilmesi.

Ayrıca, sunucusuz, API ağ geçidi ve işlev tabanlı erişim kontrolleri kullanarak araştırma kurumları genelinde onaylanmış hasta verilerinin güvenli paylaşımını kolaylaştırabilir. Bu, akademik tıp merkezleri ve farmasötik şirketlerin hareket etmeden veya ham PHI'yi açığa çıkarmadan işbirliği yapmasına olanak sağlar.

Meydanlar ve düşünceler

Düzenleme (HIPAA, GDPR)

Sağlık hizmetleri için en önemli engel, HIPAA (ABD) ve GDPR (Avrupa'da) gibi düzenlemelere uyum sağlamaktır. Bulut sağlayıcıları HIPAA-eable hizmetler sunarken, gerekli kontrolleri uygulamak için sorumluluk - PHI'yi geri kalanı ve transit geçiş, erişim geçişleri, denetim izlerini, veri kontenjanı ve iş ortak anlaşmalarını (BAAs) - sağlık organizasyonunda kesintiler sunar.

Organizasyonlar ayrıca veri uzmanlık gereksinimlerinin farkında olmalıdır: Bazı sağlık verileri bir güvenlik olayı meydana gelirse daha zorlanamaz - blogcular belirli coğrafi bölgelerde işlevleri dağıtmanıza izin verir, ancak hiçbir verinin küresel olarak ölçeklendirmediğinde karmaşıklaştırır.

Latency ve Cold Starts

Serverless işlevlerin iyi bilinen bir dezavantajı vardır: soğuk başlangıçlar. Bir işlev boş zaman, tutarlı alt-100-milli yanıt süreleri gerekli olabilir. Soğuk, gecikmiş bir kaç saniyeye kadar (tipik olarak yüzlerce milisaniye) veya optimizasyon kodu (gerekli izleme uyarı sistemleri gibi zaman hizmetleri, Nodej veya Gocurrency gibi hafif çalıştırma süresine bağlı olarak azaltılabilir.

Geç servis için, acil eylem gerektiren tıbbi cihazlardan işlem verileri gibi, karma bir yaklaşım daha iyi olabilir: iş yükünün çoğu için sunucusuz kullanabilir, ancak en zaman kritik akışlar için özel bir hizmet (örneğin, Amazon ECS konteyner) dağıtılır. Birçok sağlık sistemi zaten gerçek zamanlı cihaz için kenar hesaplamasını kullanıyor; sunucusuz, bu işlemi daha az zaman içinde en az zaman alıcı bir şekilde tamamlayabilir.

Satışcı Lock-InIn

Serverless işlevleri platforma özgüdür - AWS Lambda için yazılmış bir işlev doğrudan Google Cloud Functions'te değişiklik yapmadan çalıştırılamaz. Bu, özellikle de Serversız Framework gibi bir çok bulut çerçevesine bağlı olarak, gelecekteki bulut göçlerine esneklik sağlamak için gereken satıcılar için. Mitigation stratejileri, belirli bir bulut sağlayıcının faydalarını değerlendirmek veya uzun vadeli bir riskle dağıtmanız gerekir.

Legacy Systems ile entegrasyon

Birçok hastane ve klinik hala RESTful API'ler ile ilgili olarak hareket edebilir, ancak bu genellikle özel adaptörler, çeviri protokolleri ve FHIR için tasarlanmamış laboratuvar bilgileri sistemleri gerektirir ve VPN veya AWS Direct Connect aracılığıyla bağlantıyı yönetebilir.

En iyi bir uygulama, açık sözleşmelerle bir etkinlik odaklı bir mimari benimsemek: Her işlev iyi tanımlanmış bir giriş ve çıkış şemasına sahip olmalı ve sistem bir mesaj kuyruğunu ( Amazon SQS veya AWS EventBridge gibi) çift üreticileri ve tüketicilere devretmek için daha kolay hale getirir.

Güvenlik Uyumlarının Ötesinde Düşünmek

HIPAA'nın ötesinde, sunucusuz benzersiz güvenlik sorunları ortaya koyar. Fonksiyonlar, giriş düzgün bir şekilde cezalandırılmıyorsa, girişin düzgün bir şekilde uygulanması gerektiği gibi geleneksel güvenlik araçlarının saldırgan doğası gereğidir.Güvenlik genellikle dış olaylar tarafından tetiklenir (örneğin, bağımlılık talepleri), saldırı yüzeyinin bir parçası haline gelir.

Logging ve izleme daha da kritik hale geliyor çünkü işlevleri sadece milisaniyeler için çalıştırılabilir ve saldırgan kötü bir şekilde bir işlev yapabilir ve geleneksel saldırı tespit sistemi, AWS CloudTrail, AWS Config ve üçüncü taraf sunucusuz güvenlik platformları gibi alarmlar yükseltilebilir.

Sağlık Yeniliği'nin Geleceği, Serverless

Sunucusuz teknoloji olgunlaştığında, muhtemelen sunucusuz bir şekilde temelsel bir sağlık bileşeni haline gelecektir. Sağlayıcılar zaten sunucusuzca yapay zeka ve makine öğrenimi ile sepsis riskinde hastaları tespit eden modelleri, okuma veya ilaç olmayan bir şekilde birleştirir.

IoT ve giyilebilir cihazlar da sunucusuz bir şekilde toplanıyor. Bir hasta sürekli glukoz monitörü, insülin dozaj ayarlamalarını hesaplayan ve bir insülin pompasına gönderirken, sunucusuz bir sistemle çalışır.Bu arada, kenar sunucusuz (e.g., AWS Wavelong, Google Dağıtım Bulut) son noktaları hesaplamaya daha yakın bir şekilde, zaman-kırık uygulamaları zamanlayıcı uygulamaları için geç saatlerde gecikme süresini azaltır.

Ayrıca, geçici sağlık verileri için (FHIR standartları) itme, sunucusuz mimarilerle iyi bir araya geliyor. FHIR APIsleri, veri boru hatlarının modernleştirilmesine yönelik olarak sunucusuz olarak yayınlanan vaka çalışmalarıdır.

Gelecekte, klinik denemeleri desteklemek için kullanılan sunucusuz işlevleri de görecek, hızlı veri toplama, temizlik ve analizleri birçok site boyunca. saatlerce tam bir veri hattını spin etme yeteneği ile araştırmacılar, interim sonuçlarına göre uçlara daha hızlı denemeler yapabilirler.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Serverless Computing, sağlık endüstrisinin eşsiz talepleri ile iyi bir araya gelir: değişken iş yükleri, katı uyumluluk gereksinimleri ve hasta merkezli çözümler sunma ihtiyacı. Ancak, başarılı bir şekilde kabul, yasal yükümlülüklerin, gecikme kısıtlamaların, satıcı kilit-in, mirasın kontrolün ve güvenlik uygulamaları ile iyi bir şekilde uyum sağlar.

Sağlık liderleri düşük riskli, kritik olmayan iş yükleriyle başlamalıdır - atama hatırlatmaları, fatura bildirimleri veya veri anonimleştirme boru hatları - sunucusuz desenlerle deneyim kazanmak için, gerçek zamanlı izleme ve karar desteği gibi daha kritik uygulamalara genişletebilirler. Teknoloji AI ve IoT ile daha sıkı bir şekilde entegre olmaya devam ettikçe, sunucusuz bir şekilde sağlık dönüşümün bir sonraki dalgasında merkezi bir rol oynayacaktır.