浅析远程医疗系统的构成与应用

2013-08-10潘新华张梅奎

中国医学教育技术 2013年3期

姜涛，潘新华，谭珂，张梅奎

解放军总医院:1教育技术中心;2远程医学中心，北京 100853

解放军总医院于1988年通过卫星与德国进行了神经外科病例讨论，开始了远程医疗的探索。1996年成立了远程医学中心。随着通信技术和计算机技术的发展，建成了基于卫星通信的远程医疗平台，并联入全军远程医学信息网(简称“军卫网”)，随后又建成基于互联网的远程医疗平台。中心成立以来，远程会诊成功地救治了许多危重疑难患者，并多次出色完成国内外重大突发事件和军事演习的卫勤保障任务。下面简要介绍两套远程医疗平台的系统构成、流程及应用。

1 “军卫网”远程医疗平台

1.1 平台简介

“军卫网”是经国家卫生部批准立项的国家金卫工程军字2号工程，是全军卫生系统信息化建设的三大工程之一。2004年荣获军队科技进步一等奖，2005年获得全国科学技术进步二等奖和“十五”军队后勤重大科技成果奖。

“军卫网”是采用美国LinkStar宽带卫星通信系统和自主研发的宽带视频会议系统共同组建的多功能网络平台，非常适合远程医学专业应用，为各项业务的开展提供了稳定的通信保证［2］。目前，入网医院已经覆盖全国各大中城市，拥有解放军总医院、空军总医院、海军总医院、武警总医院、各省(直辖市)武警总队医院、各大军区总医院、中心医院等三级以上远程医学双向站点200余个，形成以远程视频会议、远程会诊、远程继续教育培训、医学信息共享、医学信息发布为主要功能的医学信息应用服务平台。“军卫网”上现有各类医学专家4000余名，特色诊疗技术1800余项，是目前国内外最有影响的远程医学专业网络。它极大地促进了我国远程医学事业的发展，也标志着我军医疗卫生信息化跨入了世界先进水平。

1.2 平台结构

平台结构框图如图1所示，主要功能模块有数据处理和数据存储、信息表达、信息采集。

1.2.1 主要设备包括2.4 M双向卫星通信天线、BUC功率放大器、LNB低噪声放大器、Modem 4800调制解调器、LinkStar调制解调器、KD 8005媒体网关、POLYCOM视频终端等数据处理设备，液晶电视机、音箱等信息表达设备，摄像机、话筒、数码相机、胶片扫描仪、实物展台、DICOM接口等信息采集设备。

图1 “军卫网”平台结构框图

1.2.2 工作原理医院站点A与B互相通信时，通过卫星转发双向信号。A站点将采集的数据资源(如医护人员、患者的声音和动态图像，X线胶片、静态图像以及其他医疗单元的实时信息等［3］)经压缩、调制变频等信息处理后由天线发射到卫星上，再转发给B站或其他站点接收。B站接收卫星转发的A站信号，经放大、解调、解压缩等处理，还原成数据或视频信息，传送到计算机或视频终端;同样，B站采集的数据经压缩、调制变频等信息处理后也由卫星转发给A站，A站再放大、解调、解压缩等处理后还原数据或视频信号，从而实现双方信息交流。

2 互联网医疗平台

2.1 平台简介

平台架构采用B/S(browser/server)模式，在B/S结构下，用户操作界面通过浏览器(browser)来实现，并且只包含极少的事务逻辑，主要事务逻辑在服务器端(server)实现，它集中了所有的开发、维护和升级工作，从而简化了客户端软件，用户只需安装浏览器作为其运行平台。客户端使用浏览器上网，向Web服务器提出请求，Web服务器对请求予以处理，查询数据库，再将查询到的信息组织成HTML页面返回给用户，显示在用户的浏览器上，从而构成一个三层结构［4］的B/S模式。而会诊时的实时信息(如:视音频数据)通过互联网在医院内、外会诊室之间相互传输，减轻服务器负担，其B/S结构图如2图所示。

该平台以Visual Studio 2008作为开发平台，利用C#语言完成系统开发，并采用SQL Server 2005大型关系数据库管理系统对后台影像信息的存储、归档进行管理，以及病史资料、医学和管理等信息的存放［5］。由于Visual Studio 2008集成众多语言于一体，便于各语言之间的通信与接口的互联操作，利用ASP.NET AJAX的无缝集成与Active X控件［6］扩展和增强了Internet Explorer浏览器功能，使之有更高的交互性、更强的响应能力和更有效的客户端执行能力。

本文所研究的排泥管线爬坡管段流体域物理模型见图1。上部水平段为橡胶自浮管，自浮管与一段半自浮管(弯头1)相连过度到水下，半自浮管与波纹管(弯头1与弯头2连接段及弯头2均为波纹管)连接构成爬坡管，爬坡管弯头2与沉于海底的金属沉管相连接，各部分具体参数见表1。当爬坡高度h变化时，弯头1和弯头2发生弯曲，弯头曲率半径改变；连接段直管长度不变，倾斜角度随之改变。

图2 “互联网”平台结构框图

2.2 平台功能模块

平台按照功能分为视音频通信模块、用户管理模块、医学资料通信模块、医疗会诊管理模块和系统维护管理模块，如3图所示。

图3 “互联网”平台功能模块

2.2.1 视音频通信模块当实时会诊时，双方用户均可通过会诊工作站浏览器内的Active X控件向对方用户发出音视频交流的邀请。收到邀请后，可以同意或拒绝。如同意，平台将为他们建立音视频通讯通道，把双方摄像头捕捉到的图像、麦克风捕捉到的语音信号，经过压缩交换到对方，浏览器经过相应的解压缩过程，显示出对方的图像和声音，实现音视频的即时通讯。当然，用户也可以只选择语音或视频中的一种进行交流。

2.2.2 用户管理模块用户分为管理员、会诊专家及患者，对用户注册及相关个人信息进行管理。重点是建立一定规模的会诊医学专家信息，按照科室及专业特长进行分类管理，方便患者用户进行会诊申请。

2.2.3 医学图像资料管理对患者用户提交的病例、检查结果及图像等进行分类管理。

2.2.4 网上医疗会诊管理这是全平台的核心，它负责对所申请的会诊进行管理，涉及会诊的全过程，包括会诊时实时传输信息和共享白板等应用，并进行保存等［7］。

2.2.5 系统维护管理对上述各功能模块和平台运行情况进行维护和管理。

3 远程医疗流程

下面以远程会诊流程为例介绍解放军总医院远程医疗业务流程(如图4所示)。

图4 远程医疗业务流程

外院需要会诊时，根据其网络情况选择“军卫网”或“互联网”平台。选择“军卫网”平台时，填写会诊申请表，选择会诊类型及相应专家，提交申请，并准备患者的病例、医学图像等资料;选择“互联网”平台时，填写会诊申请表，选择会诊类型及相应专家，上传患者的病例、医学图像等资料，提交申请。会诊管理部门对申请进行审核，如因未选择相应专家或病例资料准备不全等原因未审核通过时，将反馈信息要求申请医院完善资料。审核通过后，会诊管理部门与参与会诊的科室及专家确定会诊时间并通知会诊申请医院。以“军卫网”平台为例，会诊时申请医院将患者的相关资料实时地传输到会诊中心，会诊专家与申请医院通过视频实时沟通并提供相应会诊结果;如以“互联网”平台会诊时，会诊专家查阅申请医院上传的患者资料并通过视频实时地与申请医院沟通，通过共享电子白板(即共享医学影像)对病情进行分析、讨论，并提供会诊结果。申请医院根据会诊专家提供的会诊意见确定诊疗方案。

4 远程医疗平台的应用

4.1 远程医疗会诊

当外院患者的诊断和治疗存在疑难时，可申请远程医疗会诊。会诊时，专家既能及时获得病史、检验报告和各种影像资料，又可以观察患者，并与患者对话;既可以与现场的医师“面对面”展开讨论，又可以指导和观察现场医师进行医疗操作，还能够立即送达诊断和治疗方案，犹如专家亲临现场会诊，应用远程医疗会诊系统能够进行病例会诊和各种医学影像会诊［8］。