糖尿病性视网膜病变筛查系统呼叫中心模块设计与实现

谢慧，余轮，郑绍华，陈健

福州大学 物理与信息工程学院，福建 福州 350108

糖尿病性视网膜病变筛查系统呼叫中心模块设计与实现

谢慧，余轮，郑绍华，陈健

福州大学 物理与信息工程学院，福建 福州 350108

糖尿病性视网膜病变是导致眼病患者致盲的重要因素之一，定期的视网膜病变筛查对及时发现病变并治疗有很大的帮助，糖尿病性视网膜病变远程筛查是提高患者筛查依从性的一种有效方法，已经得到广泛认可。本文将对远程糖尿病性视网膜病变筛查系统进行分析，并且提出呼叫中心模块的系统设计方案。该模块由语音卡搭建，文中介绍了系统硬件架构，以及软件的实现。通过测试，本方案所构建的糖尿病性视网膜病变远程筛查呼叫中心模块能够很好地满足整个系统的功能要求，并且结构较为简单，通用性良好。

远程医疗；糖尿病性视网膜病变；语音卡；呼叫中心

0 前言

20世纪80年代末，美国第一次提出了远程医疗的概念。它是医疗技术与网络科学技术相互结合的一种新的技术产物，通过运用远程通讯技术、全息影像技术、以及多媒体技术发挥大型医学中心的医疗技术和设备方面的优势，对医疗卫生条件相对较差的区域或者一些特殊环境提供远距离医学信息服务[1-2]。作为远程医疗的重要应用之一，远程糖尿病性视网膜病变（Diabetic Retinopathy，DR）筛查系统在提高患者的筛查依从性、尽早发现并治疗，降低患者视力丧失的风险等方面具有重大作用。数字眼底照相机由于具有记录准确、客观，敏感性和特异性高等特点，而被广泛应用于远程糖尿病性视网膜病变筛查系统远程终端中[3]。由于眼底拍照过程是一个相对复杂的操作，要求有经验的眼科技师进行操作，而基层医院由于条件所限，缺乏相关眼科技师，不利于筛查工作的广泛推广，导致患者筛查的依从性降低。要真正实现大面积的眼底筛查，获取更加符合会诊要求的眼底照片，建立远程操控系统是必要的[4-5]。然而要实现系统远程操控的功能，首先必须实现终端与会诊中心的点对点远程连接，本文将采用呼叫中心系统的智能呼叫路由功能，实现远程DR筛查系统基层人员与会诊中心坐席人员即眼科技师的远程会话，以及语音指导，使得系统远程操控功能得以实现。

本文将对远程DR筛查系统进行简要分析，并重点阐述构建DR筛查系统的重要模块之一，远程连接模块即呼叫中心系统的详细设计方案。本方案所构建的远程连接模块具有结构简单，成本低，安装容易且可移植性高、通用性良好等特点。

1 远程DR筛查系统总体架构

在远程DR筛查系统中，基层医院工作人员通过眼底照相系统获取受检病人的眼底图像，受检者的眼底图像以及诊疗信息经由因特网远程传输到会诊中心的服务器中，会诊中心系统将受检患者的病例信息以及眼底图像保存在眼底图像数据库中，供专家远程判读，专家判读诊断后将诊断结果上传至会诊中心数据库，供基层筛查点的医务人员提取。若发现检测结果出现异常，则建议受检者到医院做进一步检查，从而实现了DR的远程筛查[6]。远程DR筛查系统的网络结构，见图1。为了实现以上会诊流程，系统必需包含以下几个基本功能：

（1）眼底图像的获取：在远端基层医院中由眼科技师通过眼底照相机获取。

（2）数据传输：将系统采集获取的眼底图像与医疗记录一并通过因特网传送到会诊中心的数据库中。

（3）数据存储以及查询：会诊中心将接受到的糖尿病性视网膜病变患者的图文信息进行解析与存档。

（4）音频传输：通过会诊中心呼叫系统实现基层人员与会诊中心坐席人员即眼科技师的远程会话，以及语音指导，使得系统远程操控功能得以实现。

（5）远程会诊：针对眼底图像异常的患者通知其进行进一步检查，提供内科医生对患者病情进行跟踪回访。

2 呼叫中心系统的概念及组成

呼叫中心系统是把一些计算机的功能与公共电话网络结合起来，通过软硬件接口以及控制设备实现对话、数据通信、数据库的相互控制和综合应用，进而开展客户呼叫服务及相关业务处理。

呼叫中心系统根据座席总数的多少，可分为小规模呼叫中心、中等规模呼叫中心和大规模呼叫中心；根据系统复杂程度又可划分为综合性呼叫中心和非综合性呼叫中心。根据以上定义，本文所描述的呼叫中心系统应属于小型、非综合呼叫中心系统。

呼叫中心相互之间由于系统以及应用要求的不同，存在着一些显著差异。但是一个完整的呼叫中心基本都包含以下几个关键组成部分：ACD交换机、交互式语音（IVR）应答单元、计算机电信集成（CTI）服务器、数据库服务器、人工座席代表和电话终端等硬件设备与相关应用软件。

3 系统总体方案设计

3.1 系统功能

本系统方案以实现呼叫中心，并且将其应用于远程糖尿病性视网膜病变（Diabetic Retinopathy，DR）筛查系统的远程连接模块中为设计目标，以在实现远程操控之前建立基层眼底照相系统终端与呼叫中心专业眼科技师座席之间的连接，并通过所建立起来的语音通信实现基层护士与会诊中心眼科技师之间的互动，提高远程操控的可靠性。

基层终端电话向会诊中心拨号，拨通请求连接后会诊中心，忙时自动语音应答系统自动应答：“您好！这里是福建省眼科远程会诊中心，座席繁忙，请您稍候片刻！”

会诊中心空闲时自动语音应答系统自动应答“您好！这里是福建省远程眼科会诊中心，00*号操作员为您服务”（假设为TC03号接通并开始服务），随机接通进入人工远程操控；（会诊中心人员也可根据基层终端人员的请求，将线路人工转到她说特定要求的那个座席分机上）；此外，座席之间可以实现来电转接、抢接等功能。

此时，该操作将按预定的格式自动形成一个文件名：根据该终端的电话号码自动在数据库中找出该终端代号TZ0012，并加上时间形成该操作唯一名“TC03-TZ0012-20130102235948”；

假设TC03号在00:01:12将线路人工转接到终端所特要求的那个坐席分机号，***人的TC02号座机上，则出现的该操作唯一名改为“TC02-TZ0012-20130103000112”，此时，会诊中心会通过网络数据线发送信号，让基层终端将对应的检索号改为相同的“TC02-TZ0012-20130103000112”。

3.2 总体方案的确定

目前，呼叫中心的建立主要基于工控机和语音卡（板卡方案）和ACD交换机（排队机方案）两种方案。计算机板卡方案具有板卡级硬件系统，并采用总线结构。系统的所有功能基本上都是由软件编程来实现的，整个系统性能依赖依赖以下两个方面：软件编程水平、微机的硬件性能。

ACD交换机方案的主要思想是在ACD加上专用交换机的基础上去拓展路由以及统计功能，并开放CTI-LINK接口，用计算机电信集成技术实现通讯与计算机相结合，再与必要的语音和数据库系统相互配合，从而利用强大的通讯与计算机功能来满足呼叫中心的要求。

语音卡具有价格低廉，扩充方便等特点。如果坐席数量相对较少，系统不大的情况下，可依据实际应用需求进行灵活配置和扩展，具有较高的性价比，并且投资相对较小。而ACD方案造价相对于语音板卡方案价格高得多，比较适合应用在经济力量比较强大功能要求较完备的大型企事业单位构造的综合性呼叫中心。

本文所设计并开发的呼叫中心系统，在设计上结合了远程糖尿病性视网膜病变筛查系统中远程连接模块的实际需求和成本控制，宜采用语音卡方案，以多媒体技术为根本，利用互联网及数据库技术实现远程连接以及语音互动等功能需求。

4 呼叫中心具体实现

4.1 系统的总体构成

呼叫中心网络结构，见图2。在呼叫中心系统中，PBX(可编程语音卡)与PSTN(公共电话交换网)相互连接，座席人员（眼科技师）所使用电话机由语音卡连接进入呼叫中心服务器（CTI Server），呼叫中心服务器通过因特网与其它相关计算机进行信息交换[7-8]。基层医院相关工作人员拨入电话，由呼叫中心服务器（CTI Server）程序根据会诊中心眼科技师座席值班以及空闲情况，进行座席分配，会诊中心眼科医师在电话接通后打开远程操控软件模块对终端眼底照相机进行远程操控，并通过连通起来的语音电话语音提示基层医院工作人员进行相关操作。会诊中心在坐席无人或者坐席均处于繁忙状态时自动转入自动语音应答（IVR）服务，根据病人按键完成相关功能请求操作。

4.2 系统软硬件环境搭建

硬件方面，本系统采用了由深圳东进通信技术股份有限公司开发的DN081A型语音板卡。该产品能够提供2～8路模拟中继/用户/高阻录音接口，单卡最多能同时处理8个话路。软件方面主要采用了SQL Server2000数据库管理系统，开发工具所采用的是Visual Studio2010。

4.3 系统软件实现

语音卡厂商所提供的DLL包含一整套完整的API函数，能够有效地缩短系统软件开发周期。

4.3.1 系统程序流程

系统中各功能相关模块的构成和它们之间的关系，见图3。其中整个呼叫流程由系统进行控制以及各种操作的执行关键的部分都依赖于事务处理模块的实现，以下将进行详细说明。

4.3.2 事物处理模块的实现

由于整个系统以事物处理模块作为核心功能模块，所以要满足本系统的各项功能，首先必须详细分析呼叫中心中语音板卡的各个通道，在特定的时刻所处的状态和在各个状态中可能收到的消息，以及各个状态之间由于消息驱使所带来的状态转换，在某种特定的状态下收到某个消息而产生的相对应的动作。若出现任何遗漏，都有可能导致呼叫中心在运行中出现致命的错误。由此可以看出，事务处理模块的实现依赖于座席的状态划分以及状态转移。

通过对语音卡编程过程进行详细分析，简要地归纳出了语音卡中的话音模块的若干种可能的状态，并根据所处的状态来确定相应的转移条件，进而设计出状态之间的转移函数，编程的核心任务是通过状态的确定、控制状态之间的转移方向，来实现电话的自动分配功能。如系统处于“空闲”状态时，一旦系统接收到初始化成功的消息后，外线通道被定义为“空闲”状态。在系统处于“空闲”状态时，应用程序能对能在模拟通道使用的一切功能函数进行调用。

4.3.3 呼叫中心关键模块代码实现

本系统硬件采用东进通信技术股份有限公司开发的DN081A语音卡，软件编程环境为Visual Studio2010，以自动电话分配部分程序设计为例，部分关键代码如下所示：

for (short i = 0; i < TotalLine; i++)

{

ListViewState(i);

switch (Lines[i].State)

{ case CHANNEL_STATE.CH_SELECT1://判断选择通道的状态

if (Lines[Dtmf[i]].State == CHANNEL_STATE.CH_FREE)//判断被选择通道是否空闲

{

D160A.FeedRealRing(Dtmf[i]);

D160A.StartPlaySignal(sWitCh[i],(int)SigType.SIG_ RINGBACK);

Lines[Dtmf[i]].State = CHANNEL_STATE.CH_RECEIVEID;//显示被叫通道状态

Lines[i].State = CHANNEL_STATE.CH_ACCOUNT1;//请稍候

}

Else//被叫通道处于忙碌状态

{

D160A.StartPlaySignal(sWitCh[i], (int)SigType.SIG_ BUSY2);//控制主叫通道信号音播放

Lines[Dtmf[i]].State = CHANNEL_STATE.CH_ConBusy0;//显示被叫通道的状态

Lines[i].State = CHANNEL_STATE.CH_ConBusy;

}

break;

case CHANNEL_STATE.CH_ConBusy://此功能显示通道忙

if (Lines[sWitCh[i]].nType == CHANNEL_TYPE.Trunk)

{ }

else if (Lines[sWitCh[i]].nType == CHANNEL_TYPE.User)

{

bUser[Dtmf[i]] = false;//内线通道是否空闲，false表示空闲Lines[i].State = CHANNEL_STATE.CH_ACCOUNT1;

}

break;

…………

}

}

5 小结

本文通过对呼叫中心系统功能的详细分析，并结合糖尿病性视网膜病变远程筛查系统的实际，设计了该筛查系统的呼叫中心模块，从而实现了该系统的远程连接功能；实现了一个即稳定又高效而且功能齐全的、扩展性良好的小型呼叫中心。该呼叫中心能够很好地完成糖尿病性视网膜病变远程筛查系统的远程连接功能。

[1] 郑晓明,余轮.远程DR会诊系统的设计和实现[J].微计算机信息,2010,(9):38-40.

[2] 倪智.一种基于WebRTC的网络遥操作系统[J].微型电脑应用,2014,(2):53-55.

[3] 陈健,李耀财,郑绍华.糖尿病性视网膜病变筛查系统串口通信协议设计[J].医学信息学杂志,2013,(3):39-43.

[4] 陈健,郑绍华,余轮.糖尿病性视网膜病变筛查系统远程操控模块设计与实现[J].中国医疗设备,2012,27(10):48-51.

[5] 丁瑜.一种基于GSM网络的远程控制系统[J].电脑与电信,2014, (4):38-40.

[6] 郑晓明,余轮.远程DR会诊系统的设计和实现[J].微计算机信息,2010,(26):29-32.

[7] 黎亮,李磊,陈冰川.PCPBX系统中虚拟电话线路调度策略及实现[J].计算机应用,2002,22(10):72-75.

[8] 徐文超,耿艳香, 白芳, 等. 基于LPC2148的远程环境监测平台设计[J].实验室科学,2011,(2):77-80.

Design and Realization of Call Center Module of Tele-Screening System for Diabetic Retinopathy

XIE Hui, YU Lun,
ZHENG Shao-hua, CHEN Jian College of Physics and Information Engineering, Fuzhou University, Fuzhou Fujian 350108, China

Diabetic retinopathy is one of main diseases which can lead to blindness. Regular screening for diabetic retinopathy is an effective way for the timely detection and treatment of diabetic retinopathy. Tele-screening for diabetic retinopathy will help patients to improve their screening compliance. Based on the analysis of the tele-screening system for diabetic retinopathy, this paper puts forward a design scheme of call center module which is established with phonic card for the system. This paper introduces the hardware architecture and software implementation of the call center module. The testing results showed that the call center module with simple structures and good generality can meet the functional requirements of the tele-screening system for diabetic retinopathy.

telemedicine; diabetic retinopathy; phonic card; call center

TP872

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2014.11.013

1674-1633(2014)11-0046-04

2014-05-15

2014-05-29

国家自然基金项目（60827002）资助。

本文作者：谢慧，硕士生，主研通信协议及软件。

余轮，博士生导师，主要研究图象和动画制作系统等。

作者邮箱：362129814@qq.com