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TR-4911 : FlexPod 基因组学

提供者

NetApp 公司 JayaKishore Esanakula

在医疗保健和生命科学方面,与基因组学相比,医学领域更重要的领域很少,而基因组学正在迅速成为医生和护士的重要临床工具。基因组学与医学影像和数字病理学相结合,可帮助我们了解患者的基因可能会受到治疗协议的影响。基因组学在医疗保健领域的成功越来越取决于大规模数据互操作性。最终目标是,了解大量基因数据,确定临床相关的相关性和变体,以改进诊断并实现精准医学。基因组学有助于我们了解疾病爆发的起源,疾病的演变以及哪些治疗方法和策略可能会很有效。显然,基因组学具有许多涵盖预防,诊断和治疗的优势。医疗保健组织正在努力应对多种挑战,其中包括:

  • 提高护理质量

  • 基于价值的维护

  • 数据爆炸式增长

  • 精确医学

  • 大流行病

  • 可穿戴设备,远程监控和护理

  • 网络安全

标准化的临床途径和临床协议是现代医学的重要组成部分之一。标准化的一个关键方面是护理提供商之间的互操作性,不仅对于医疗记录,而且对于基因组数据。一个大问题是,医疗保健组织是否会放弃对基因组数据的所有权,而不是让患者拥有其个人基因组数据和相关医疗记录?

可互操作的患者数据是实现精准医疗的关键,而精准医疗是近期数据激增背后的推动力之一。精准医疗的目标是提高健康维护,疾病预防,诊断和治疗解决方案的有效性和准确性。

数据增长率呈指数级增长。2021 年 2 月初,美国实验室每周对大约 8 , 000 个 COVID-19 型菌种进行了排序。截至 2021 年 4 月,按顺序排列的基因组数量已增加到每周 29 , 000 个。每个完全序列化的人类基因组的大小约为 125 GB 。因此,按每周排序 29 , 000 个基因组的速率,剩余的总基因组存储每年将超过 180 PB 。许多国家 / 地区已承诺为基因组流行病提供资源,以改进基因组监控并为应对下一波全球健康挑战做好准备。

基因组研究成本的降低正在以前所未有的速度推动基因测试和研究。这三个 PS 处于转折点:计算机电源,数据隐私和医学个性化。到 2025 年,研究人员估计将对 1 亿到 20 亿个人类基因组进行测序。要使基因组学发挥效用并成为一项有价值的主张,基因组学功能必须是护理工作流的无缝组成部分;它应该易于访问,并可在患者就诊期间执行操作。同样重要的是,将患者电子病历数据与患者基因组学数据集成在一起。随着 FlexPod 等一流的融合基础架构的出现,企业可以将其基因组功能融入医生,护士和诊所经理的日常工作流中。有关最新的 FlexPod 平台信息,请参见此 "采用 Cisco UCS X 系列的 FlexPod Datacenter 白皮书"

对于医生来说,基因组学的真正价值包括精准医学和基于患者基因组数据的个性化治疗计划。过去临床医生和数据科学家之间从未有过这样的协同作用,基因组学也从最近的技术创新以及医疗保健组织与行业技术领导者之间的真正合作中受益。

学术医疗中心和其他医疗保健和生命科学组织正在努力建立基因组科学卓越中心( Center of excellence , COE )。据Charlie Gersbach 博士Greg Crawford 和Duke 大学的 Tim E Reddy 说: " 我们知道,基因不是通过简单的二进制开关打开或关闭的,而是由多个协同工作的基因监管开关造成的。" 他们还确定 " 基因组的这些部分都不是孤立地工作的。基因组是一个非常复杂的网络,它是进化所交织的 " ( "ref")。

10 多年来, NetApp 和 Cisco 一直在努力逐步改进 FlexPod 平台。所有客户反馈都会得到倾听,评估,并与 FlexPod 中的价值流和功能集相关联。正是这一持续的反馈,协作,改进和庆祝活动循环让 FlexPod 在全球范围内成为值得信赖的融合基础架构平台。它经过全面简化和设计,成为医疗保健组织最可靠,最强大,最灵活的平台。

范围

借助 FlexPod 融合基础架构平台,医疗保健组织可以托管一个或多个基因组工作负载以及其他临床和非临床医疗保健应用程序。本技术报告在 FlexPod 平台验证期间使用了一种名为 GATK 的开源行业标准基因组学工具。但是,本文档不会深入探讨基因组学或 GATK 。

audience

本文档面向医疗保健行业的技术主管以及 Cisco 和 NetApp 合作伙伴解决方案工程师和专业服务人员。NetApp 假定读者已很好地了解计算和存储规模估算概念,并在技术上熟悉医疗保健威胁,医疗保健安全,医疗保健 IT 系统, Cisco UCS 和 NetApp 存储系统。

在 FlexPod 上部署的医院功能

一家典型的医院拥有多种多样的 IT 系统。大多数此类系统都是从供应商购买的,而很少有系统是由医院内部系统构建的。因此,医院系统必须管理其数据中心的多样化基础架构环境。当医院将其系统统一为 FlexPod 等融合基础架构平台时,企业可以将其数据中心运营标准化。借助 FlexPod ,医疗保健组织可以在同一平台上实施临床和非临床系统,从而统一数据中心运营。

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