基于物联网的远程医疗信息服务平台示范及应用*

王能才 刘海珍 韦 哲

远程医疗是依托现代通信技术和信息技术，构建网络化平台，联通不同地区的医疗机构与患者，进行跨地域医疗诊治与医学专业交流等的医疗活动，而为了有效缓解看病难和看病贵的问题，国家大力支持远程医疗[1-5]。基于此，本研究采用与5个县级医院合作诊疗的模式，均衡地域间医疗专家资源，提出建设远程会诊系统的惠民工程项目，建立基于物联网的远程医疗信息服务平台，以有效缓解“看病难，看病贵”等问题。

1 远程医疗信息系统

本研究建立的远程医疗信息系统包含兰州总医院远程会诊平台，内含1个主会诊中心和5个分会诊中心，能够与县级医院高清诊疗室互通对接，满足本院与其他医院远程医疗和研讨等需求。

高清会诊室进行远程会诊的质量需要实现会诊各方以1080 P高清晰的视频交流效果，同时以1080 P的分辨率采集、并传递与患者所有包括高清实时动态检查数据在内的相关医疗数据，由患者通过远程管理系统汇聚发送至医院专家，保障专家在远程管理系统中获得患者全面的数据信息，使系统提供的高清医疗信息效果具有高度临场感，实现了患者与医生面对面接诊的效果。

在远程会诊过程中，医院远程会诊平台能够实现通过医院信息系统(hospital information system，HIS)、影像归档及传输系统(picture archiving and communication systems，PACS)、检验信息系统(laboratory information system，LIS)和放射学信息系统(radiology information system，RIS)等信息平台，读取患者相关医疗检查的影像类数据、检查报告及病历等记录和报告，并将所有信息远程共享到其他会诊专家系统中。

2 远程会诊系统方案

2.1 总体架构

远程会诊系统以兰州总医院为中心，建立覆盖医院与5个县级医院的远程会诊系统，开展紧急联合医疗会诊、联合医学研讨、医疗教学指导等业务，满足辐射医院周边群众的看病需求。通过远程会诊系统的建设，使远程医疗真正的服务于百姓、均衡当地医疗资源，成为实实在在的民生工程[6-8]。依据医院网络现状和建设要求，远程会诊系统基于医院内部部署的互联网IP网络平台，采用4 M IP带宽组网，系统覆盖医院1个主会诊中心和与其他5个县医院分会诊中心。

2.2 系统架构

远程会诊系统是开放的系统，基于H.323/H.320标准架构，视频协议采用最新且最成熟的技术，支持国际标准的H.263、H.264视频协议和AAC-LD宽频语音编码协议；支持动态的1080P、720P图像，图像分辨率达到1920×1080，支持标准的H.239双流应用。系统支持H.235加密协议，确保远程会诊和专家研讨中患者信息的安全。系统支持对网络超强纠错功能，在丢失数据包20%情况下远程会诊视频通话基本不受影响，并能够根据网络情况自动升降速，具有超强的网络适应性和平滑升级能力，且扩展性强。

兰州总医院为主会诊中心，配套部署1台内置多点控制功能的高清视频终端Group 550；在其他5家县级医院分别部署一体化单屏60寸高清终端Group 310。同时，主会诊中心在网络机房部署高清录播服务器，对会诊过程及专家医疗研讨等进行录制，生成相应的会诊或研讨记录，以备日后查询，并可作为医疗教学的素材，在医疗培训中通过媒体播放器点播录制内容实现医疗教学。

2.3 组网拓扑

(1)医院为主会诊中心，5个县级医院为分会诊中心，用于医院专家或其他县级医院参与医院高难度的病理联合会诊，以及重大突发疑难杂症的研究组织讨论，或者用于医院各科室联合会诊、医疗事务研讨和相关医学指导。

(2)系统满足后续扩容和与其他医疗平台整合对接能力，后续可以通过部署9630微控制器单元(micro control unit，MCU)，实现与上级主管单位或其他医院级相关联，整合远程医疗资源。

(3)分会诊中心系统满足不同的医疗设备接口类型，采购的医疗影像设备需要具备对应的接口类型，如视频图形阵列(video graphic array，VGA)与YPbPr(色差分量)接口、高清晰度多媒体(high definition multimedia interface，HDMI)接口、数字视频(digital visual interface，DVI)接口和高清数字视频(high definition- visual interface，HD-DVI)接口，保证医疗影像能够接入并传输给上级医院进行综合分析诊疗(如图1所示)。

图1 远程会诊系统组网拓扑图

2.4 业务功能规划

2.4.1 远程会诊功能

(1)远程医疗会诊平台支持医院主会诊中心和5个分会诊中心多地的多位专家进行清晰流畅的远程会诊交流，采用高清双流编码。高清主流帮助主会诊中心和分会诊中心的两地医生实现眼对眼、面对面的高临场感医学交流，还能实现远端专家清晰观察本端患者的气色和体态，实现与亲临患者现场相同的诊疗效果。高清辅流配合专业医疗仪器对接高清编解码器，使远端专家能够实时观看患者医学影像。

(2)远程会诊过程中需要医学静态图像的传输，需要各参与端的医疗工作站配置医学影像显示器，对接医学影像系统上传和下载医学影像图片，同时可通过医疗工作站处理患者电子病历。

2.4.2 远程接诊功能。

(1)远程接诊尤其适用于医生资源紧缺或配置不高的地区，患者可通过远程接诊点获得重点医院专家“面对面”的优质医疗诊断服务。接诊点和专家诊疗室均配置高清终端，专家通过音频和视频会话了解患者病情，通过高清终端图像实时观察患者症状[9]。应用集成推车配置医学影像采集器连接医疗仪器，患者在接诊点使用医疗仪器检测，专家在远端可实时观看到仪器数据。

(2)远程接诊可便捷双向转诊工作。远程专家若诊断病情严重或需特殊医疗手段升级到专科医院治疗的患者，可在完成远程诊断患者病情后直接办理转诊工作[10]。当患者在专业医院经过一定时间的治疗，病情趋于稳定回到本地医院康复治疗时，专家可通过远程接诊指导患者在下级医院的治疗措施和手段(如图2所示)。

图2 远程接诊系统功能图

3 远程会诊系统管理软件设计及联网

3.1 系统管理软件设计

(1)系统为浏览器与服务器(browser/server，B/S)构架，所有子系统整合为一个界面，一个用户名、密码即可完成所有服务登录；功能设计遵循安全、实用、先进、易维护、可扩展等原则；所提供软硬件产品具备自主知识产权，系统的业务数据库支持ORACLE 11G R2和服务器操作系统，支持Linux操作系统，保证其安全性[11]。

(2)功能模块。模块包括用户管理、财务管理、权限管理、会诊管理、质控管理、公告管理、医保管理和统计管理功能。

(3)会诊类型。会诊具有普通会诊、点名会诊、急诊会诊、影像会诊及心电会诊等类型。

(4)系统接口。接口支持HIS、电子病历、病理、影像和心电。

(5)扩展性。支持医学数字成像及通信(digital imaging and communication of medicine，DICOM)3.0影像文件传输标准，支持二次开发，定制医院用户的个性化服务。

(6)安全性。具有数据与应用的备份、接口安全认证以及登陆系统的鉴权机制。

远程医疗信息服务平台软件操作界面如图3所示。

图3 远程医疗信息服务平台软件操作界面

3.2 互联网带宽接入要求

在高清1080 P视频效果的情况下，医院主会诊中心至5个分会诊中心的每个会场呼叫带宽≥2 M的互联网接入能力。在组织召开多方远程视频会诊，5个分会诊中心以及远程医疗会诊时媒体服务器都需要在主会诊中心进行汇聚，因此主会诊中心的网络总出口带宽至少保证＞10 M。

4 远程会诊系统应用效果分析

远程会诊系统平台包含主诊疗中心和5个分会诊中心建设，该平台能够与5个县级医院高清诊疗室互通对接，满足医院与其他医院远程疗诊和医疗研讨等需求。

高清会诊室进行远程会诊的质量能够实现会诊各方以1080 P高清晰的视频交流效果的同时，也能以1080 P的分辨率采集，并传递患者所有相关的医疗数据，包括高清实时动态检查数据的传送，由分会诊中心系统汇聚发送到远程会诊专家侧，保障专家在远程能获取到患者全面的数据信息；系统提供的高清效果和高临场感实现了与面对面接诊一样的效果[12-14]。

在远程会诊过程中，能有机结合实现通过HIS、PACS、LIS、RIS等信息平台读取患者相关的医疗检查记录和报告：影像类数据、检查报告、病历等所有信息均能远程共享到其他会诊专家系统[15-17](如图4所示)。

图4 远程医疗信息服务平台会诊中心视频效果图

5 结语

基于物联网的远程医疗示范平台的设计，实现了以医院远程会诊系统为主，建立起与县级医院的联合诊疗合作模式，均衡各医院医疗专家水平，满足了更好地服务于周边人民群众专业诊疗的需求。通过建设标准统一、独立开放、互联互通、资源共享和安全实用的远程会诊平台，覆盖周边群众，为远程会诊、远程病理诊断、医疗专家研讨等业务提供便利，并能实现远程会诊平台之间的信息互联互通和资源共享，促进优质医疗资源共享和医疗服务均衡化，有效加强基层医疗机构服务能力，提高疑难重症救治水平，缓解群众看病难的现状。

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