導入事例

群馬大学医学部附属病院 様

院内システムを仮想ネットワークで統合
FTTDと10Gで高速化された 止まらない医療情報ネットワーク を構築
1949 年に開院し約 70 年の歴史を誇る群馬大学医学部附属病院は、電子カルテをはじめとする病院情報管理システムの更新に合わせ、ネットワークの再構築に着手。コアスイッチとデスクトップ端末を光ファイバで直接つなぐ「FTTD（Fiber To The Desktop: 光直収ネットワーク）」の導入によって、複雑化していたネットワークの管理を一元化した。さらに、仮想ネットワークで複数の院内システムを統合し、シンプルで可用性・安全性の高いシステムを実現した。サーバやスイッチ間の接続は、すべて10Gbpsの光ファイバに増強し、スループットを高速化。システムのレスポンスを大幅に向上させることで、診療のスピードアップを支援している。

急増する患者・病院スタッフの数に病院情報管理システムの性能・機能が追いつかないテムの性能や機能が追いつかなくなってきて企業概要

いました。そこで、電子カルテをはじめとする病院情報管理システムから、ネットワーク、周辺機器までを含めてすべてを刷新することにしたのです。

――群馬大学医学部附属病院についてお聞かせください。
斎藤 北関東で唯一の国立病院で、年間約52About 群馬大学医学部附属病院

万人、1日平均約2,000人の外来患者と、年間731床の病棟と1,700 名以上のスタッフを擁約1万5,000人の入院患者の診療を行っていし、1日2,000 名 の 外 来 患 者 と 年 間1万ます。
病院としては患者数が多いのが特徴で、5,000人の入院患者の診療を行う北関東有

ここ数年で外来患者数、入院患者数ともに2割数の拠点病院。大学病院としては唯一の重粒以上増加しています。
また、重粒子線照射設備

子線がん治療を始め、数多くの先進医療を推を併設した数少ない総合病院ということから、進している。また、東北大震災の経験と教訓を踏まえて災害に強い病院の構築を目指しがん治療に強く、院内がん登録件数は国立大学の附属病院の中で全国トップ（2013年実績）、1病床当たりの手術件数も全国2位となっています。
――今回のネットワークの再構築について、その背景をお聞かせください。
斎藤 当院では、1998 年にオーダリングシス

FTTD の中核となるサーバ室のラック
・左：院内ネットワークのコアスイッチ AX8632S
・右：約13,000本の光ファイバを直収する AX3800S

ネットワーク構成が複雑化
管理負荷やBCP対策が課題にテムを、2009 年に電子カルテシステムを導入し、早くから電子化に取り組んできた歴史があ――従来のネットワークにはどのような課題ります。しかし最近では、患者と病院スタッフがあったのでしょうか。の数が急速なペースで増加しており、既存シス

鳥飼

既 存 の ネ ッ ト ワ ー ク 構 成 は、コ ア 層、ており、2012年には県から災害拠点病院に指定されている。

http://hospital.med.gunma-u.ac.jp/

「100Gクラスのネットワークに対応できかつ高い性能とコンパクトなサイズを評価しました」
ディストリビューション層、アクセス層の3階ロードなどが考えられます。電子カルテなどのク）（※1）を 採 用 し、院 内 に 約1,300本 の 光層で構成された一般的なもので、アクセス層のレスポンスが数秒遅くなるだけで医師やスファイバを敷設しました。これにより、ネット先はハブを使って各診療室にネットワークを

タ ッ フ、患 者 に ス ト レ ス が か か り、診 療 も ス

ワークをシンプル化し一元管理を実現。ハブを分岐していたため、複雑でネットワーク機器のムーズに進まなくなるおそれがあります。

経由する必要がなくなったため、どこか1カ所管理が難しくなっていたのです。それゆえ、機で障害が発生しても他の診療室に影響を与え器やネットワークに障害が発生した際も、故障ることがなくなりました。

箇所を探して切り分けることが困難でした。
――ほかにはどんなポイントがありますか。
また、ハブの存在は BCP 対策を難しくしてし髙木 外来棟のサーバ室にあるコアスイッチまいます。サーバと端末の通信が複数のネットにはシャーシ型のAX8632Sを採用し、1台ワーク機器を経由している場合、ハブなどの冗の装置に2台分の機能を実装したフォールト・長化されていない機器が落ちてしまうだけで、トレラント・アーキテクチャ（※2）によって装その系統すべてに影響が及んでしまうからで置内二重化を図りました。このサーバ室には、す。例えば、2011年の東日本大震災のとき、当各 診 療 室 をＦＴＴＤで 収 容 す る デ ィ ス ト リ

院は計画停電により1日6時間の停電を経験しましたが、復電の際や自家発電との切り替え

10G化された院内ネットワークを支えるAX8632S時に発生するサージ電圧で機器が壊れてしまい、その系統のネットワークが機能不全に陥ってしまうケースもありました。当時は病院全体に分散配置された機器ごとに無停電電源を設置して一時的にしのいだものの、こうした作業を停電のたびに実施するわけにはいきません。

ビューションスイッチとして複数のAX3800Sも設置しています。コアスイッチとディストリビューションスイッチは、リング

FTTD（光 直 収 ネ ッ ト ワ ー ク）でネットワークの一元管理を実現
FTスイッチやリング、スタックなどにより冗長性も確保

プロトコル（※3）を用いた10G のL2リング
ネットワークによって構成されており、障害発生時にも 止まらないネットワーク を実現しています。
一方、外来棟と別の建屋となる重粒子センター

さらに、電子カルテや医療用画像システムを利――こうした課題を解決するため、どんな対策と中央診療棟の2カ所のコアスイッチには、コ用する際のスループットの低下も課題でした。

をとったのでしょうか。

ン パ ク ト な AX4600Sを 採 用 し、2台 の ス

これまでは病棟のフロア単位でスイッチを置鳥飼

まずはスループットを高速化するため、イッチを1 つに束ねるスタック（VRS）機能（※

いて分岐していたのですが、ネットワークがボ病棟間およびスイッチ間の接続はすべて4）を用いてコアの装置間を二重化しています。

トルネックとなるレスポンス低下などがよく10Gbpsの光ファイバに増強することにしま

また、エッジスイッチとコアとの接続は、10Gありました。原因としては、サーバによるバッした。さらに、外来棟にあるサーバ室と各診療を2本束ねるリンクアグリゲーション（※5）にクアップの取得、サーバへのリクエストの集室 の 間 を 光 フ ァ イ バ で 直 接 つ な ぐFTTD

よってシンプルに冗長化しました。

中、データの大きなCT ／ MRI画像のダウン（Fiber To The Desktop:光 直 収 ネ ッ ト ワ ー
外来棟のコアスイッチ（AX8632S）と、重粒子センターと中央診療棟のコアスイッチ（AX4600S）の間は特にトラフィックが集中するため、10Gを4本束ねて広帯域化するとともに、リンクアグリゲーションで冗長化しています。
――どのあたりでアラクサラのスイッチを評価されたのでしょうか。
髙木 医療情報ネットワークのあるべき姿を実現するためには、スイッチも総合力が重要です。
検討時、各社の製品を調査・採点したのですが、100Gクラスのネットワークに対応可能、加えてスイッチ自体の能力が高く、サイズもラックに収まるコンパクトなもの。
さらに医療系の実績が豊富等の理由もあって、アラクサラ

群馬大学医学部附属病院

システム統合センター センター長
群馬大学大学院医学系研究科
情報医療学准教授 博士（医学）斎藤 勇一郎 氏

群馬大学医学部附属病院

システム統合センター 副センター長
重粒子線医学研究センター
特命病院長補佐准教授 博士（工学） 医学物理士

鳥飼 幸太 氏の製品が最も高い評価となりました。
――メインのコアスイッチにAX8632Sを採用した理由をお聞かせください。
髙木 高い性能とコンパクトなサイズを兼ね備えているからです。
AX8632Sは1台の装置で2台分の機能を持ち、最短50m秒で切替え群馬大学医学部附属病院

群馬大学

群馬大学

助教 博士（数学）講師 博士（理学）

医療情報係長総合情報メディアセンター

システム統合センター

昭和地区事務部医事課

浜元 信州 氏

上級医療情報技師

髙木 理 氏青木 髙 氏で2台分の機能を持ち、最短50m秒で切替えだったのですが、問題点を早めに発見して対応ができます。
また、FTTDを採用すると大量の光を行うため前倒しで実施しました。実際、ルーケ ー ブ ル を 収 容 す る こ と に な り ま す が、プなどいくつかの障害が発見されましたが、AX8632Sは光ポートの数が多い上にサイズネットワークをシンプル化した効果もあり、スもコンパクトなので、収容に必要なスペースもピーディに対処することができました。

少なくて済むことがポイントになりました。
――導入効果は現れましたか。
――各診療室をＦＴＴＤで収容するディスト

鳥 飼 ネ ッ ト ワ ー ク を す べ て10G化 し て

リビューションスイッチにAX3800Sを採用

FTTDを導入し、さらにサーバやストレージ、した理由はなんでしょう。

中央診療棟のコアスイッチAX4600Sはスタックで冗長化

端末のディスクに高速のSSDを採用したこと

現在、各診療室は 1G で収容されていまで、システム全体のレスポンスが大幅に向上しすが、これを将来的に 10G へ拡張し、診療室のました。たとえば、以前は看護日誌を出力する

鳥飼

院内システムを集約し仮想ネットワークで論理的に分割システムのレスポンス向上と管理の負荷軽減を実現

作業に約40分かかっていましたが、今では約まいます。そこで院内のネットワークをすべて――ネットワークを仮想化し、院内システムを青木10G に対応させるため、1G から 10G へのマ統合していますね。

理負荷の軽減も大きな効果です。以前はシスイグレーションが容易な AX3800S にこだわ

浜元

これまで病院情報管理システム（HIS）

テム環境の変化に合わせ、ほぼ毎月のようにりました。と医療用画像システム（PACS）は、ネットワー

ケーブルを引いたり、ハブを設置したりで、そクが別々に存在しており、管理の複雑化を招いの作業へ多くの時間を取られていました。し――重粒子センターと中央診療棟のコアスていました。そこで今回の再構築では、仮想化

かし今では、FTTD のポートにケーブルを差しイッチにはAX4600Sを採用しています。
そによってHISとPACSのネットワークを物理込むだけで、簡単に工事が終わります。また、の理由をお聞かせいただけますか。

的に集約し、ルーティング（L3）をコアスイッ

以前はループが発生すると、ユーザにいった髙木 収容率が高く、堅牢性が高いところが採チに集中させています。これにより、敷設コスん作業を止めてもらい、その間に我々が原因用した理由です。
こちらにも10Gの光ファイトが高い建屋間の回線の集約が可能になり、最を調べて修復するといったケースがよくありバを収容していますので、高い収容率は必須。
ま適なコストでネットワーク全体の冗長化が実ましたが、それもほぼなくなり、仮にループ がた、重粒子センターと中央診療棟にも外来棟と現しました。また、コアスイッチとディストリ発生しても即座に対処することができるよう同様に基幹となるサーバシステムを置いている

ビューションスイッチの2つは機器の内部をになりました。さすがに停電のテストまではため、耐障害性も求められます。
AX4600Sは仮想ネットワーク（VRF）機能（※6）、エッジス行っていませんが、ＦＴＴＤによるセンターコンパクトなスイッチでありながら、シャーシイッチの内部はVLANで分離しセキュリティ(AX8632S+AX3800S) で の 一 元 管 理 に型並みの堅牢さを備え、スタックで簡単に冗長を担保しています。

よって、以前のように病院全体に無停電電源端末を使った分散コンピューティングを実現したいと考えています。そのため、診療室にはデータの読み書きが早い SSD を搭載した端末を導入していますが、せっかく端末のスペックを高めても、データをやり取りするネットワー40秒と、約60倍の高速化が実現しています。
このようにシステム全体のレスポンスが早くなったことで、診療や事務作業がスピーディになり、患者を待たせる時間が短縮されました。

クが遅ければそこがボトルネックとなってし構成が取れる点を評価しました。

止まらないネットワーク の実現と、管を設置して回る必要性は無くなりました。
――新しいネットワークへの切り替えのスケジュールを教えてください。
髙木2015年の7月に、2日間で切り替えました。新システム自体の稼働は2カ月後から群馬大学医学部附属病院 様導入事例
ネットワーク
イメージ図…10G 回線…10G×2リング…スタック(VRS)

PACS…PACS 系仮想 NW(VRF)

重粒子センター
PACSサーバHIS…HIS 系仮想 NW(VRF)

中央診療棟PACSサーバ

HISサーバ

外来棟(サーバ室)

AX3800S
サーバスイッチ

共通サーバ(認証、DHCP、syslogなど)

AX4600S
重粒子センター
コアスイッチ

PACS

PACS環境

HIS

HIS環境

12フロア

12フロア

コアスイッチ

PACS
HIS

PACS

中央診療棟
コアスイッチ

HIS環境

PACS環境

3フロア

3フロア

HIS

PACS

PACS

HIS

PACS

PoE

AX8632Sとリングで接続

PACS

PACS

PACS

有線端末
(FTTD)

無線端末

者向けサービスの拡充および10Gの高速ネットワークを用いた分散コンピューティングを検討

有線端末(FTTD)

髙木

無線端末

HIS

HIS

…

7フロア

アラクサラからは常に適切な情報が提供され、技術面でも丁寧な説明をしていただきました。特に機器を評価する際には、営業担当と技術担当の方に何度も足を運んでいただき、綿密な打ち合わせを重ねた上でテストを実施――将来の展望についてお聞かせください。

することができました。おかげさまで満足のい髙木 ネットワークを使った患者向けサービ

くネットワークが構築でき、とても感謝していスの拡充を検討しています。具体的には、患者ます。今後も、現在の高い品質と信頼性を維持に院内で快適かつ効率よく過ごしていただくしながら、強力なサポートをお願いできればとための情報提供ですね。例えば、検査や治療が思います。

終わった後すぐに会計できたり、スマートフォンを持っている患者やその家族に無線LAN経――ありがとうございました。

由で情報を提供したりといったことも、現在のネットワークを利用すれば手軽に実現できますので。

…

HIS

…

7フロア
PACS

7フロア
PACS

HIS

PACS

PACS

HIS

HIS

HIS

東棟

外来棟

…
7フロア

…

7フロア

南棟

PoE

HIS

その他

L2リングネットワーク(10G×2)

北棟

AX3800S

AX4600S

HIS

AX8632S

ディストリ
ヒューションスイッチ

AX3800S
サーバスイッチ

外来棟と同一構成（※１）FTTD（Fiber To The Desktop:光直収ネットワーク）：光ファイバを診療室、研究室、事務室などに直接引き込む高速データ通信サービス。
（※ 2 ）フォールト・トレラント・アーキテクチャ：障害発生時に最小限の切替時間で運転を継続するための仕組み。
（※ 3 ）リングプロトコル：スイッチをリング状に接続することで、柔軟かつスケーラブルなシンプルネットワークを構築するアラクサラ独自のプロトコル。
（※4） スタック（VRS）機能：複数のスイッチを仮想的に1台としてまとめて管理する機能。
（※ 5） リンクアグリゲーション：複数の回線を仮想的に1本の回線とすることで通信速度や耐障害性を高める技術。
（※ 6） 仮想ネットワーク（VRF）機能：1台のスイッチの中に複数のルーティングテーブルを持たせることによって、仮想的に複数のスイッチとして動作させる機能。
（※ 7） Hadoop：大規模データを複数のサーバに分散して処理するためのオープンソースのプラットフォーム。

鳥飼 いずれは10Gのネットワークをフルに活用できるようになりたいですね。ハイビジョンの高精細な画像を介して、遠隔地の病院の手術支援や医師の教育を行うことも考え られます。ま た、先 に も 述 べ ま し た が、10Gの 高 速ネットワークを使って分散コンピューティングを実現すれば、蓄積された電子カルテのデータなどを高速に検索、抽出、分析して類似の症居室や診療室まで光ファイバを敷設例を見つけ出し、最適な治療計画を立てることも可能になるでしょう。最近ではビッグデータの分野でHadoop（※7）が注目されています
が、重粒子線の治療を検討する際、大量のデータを用いてシミュレーションを行うケースでEPS室に設置されたエッジスイッチAX2500S※社名/商品名は、各社の商標または登録商標です。

も役立つのではないかと思います。
――最後にアラクサラに対する評価をお聞かせください。

〒212-0058
神奈川県川崎市幸区鹿島田1丁目1番2号 新川崎三井ビル西棟13階

URL：http://www.alaxala.com/