智能手機(jī)及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行眼科醫(yī)學(xué)圖像遠(yuǎn)程調(diào)閱的研究△

何曉健 王岳虹 王雅娜 董映 謝亞男 葉宇峰

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·臨床研究·

智能手機(jī)及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行眼科醫(yī)學(xué)圖像遠(yuǎn)程調(diào)閱的研究△

何曉健 王岳虹 王雅娜 董映 謝亞男＊葉宇峰

目的 探討利用智能手機(jī)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建立一套簡(jiǎn)便的眼科醫(yī)學(xué)圖像遠(yuǎn)程調(diào)閱系統(tǒng)，并檢測(cè)其可行性和實(shí)用性。方法 通過(guò)在智能手機(jī)及眼科常用檢查設(shè)備計(jì)算機(jī)工作站中安裝TeamViewer軟件，用手機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控眼科設(shè)備的實(shí)時(shí)檢查圖像和調(diào)閱設(shè)備中保存的圖像資料。通過(guò)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)分辨率卡，比較遠(yuǎn)程手機(jī)屏幕和眼科檢查設(shè)備計(jì)算機(jī)工作站屏幕上顯示圖像的分辨率。結(jié)果 3款市面上常用的智能手機(jī)均可遠(yuǎn)程登錄眼前節(jié)照相系統(tǒng)、眼部B超、相干光斷層掃描(OCT)及熒光素眼底血管造影(FFA)等眼科常用設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)圖像監(jiān)控和調(diào)取、保存數(shù)據(jù)及圖像。圖像分辨率測(cè)試結(jié)果顯示：手機(jī)屏幕圖像分辨率與計(jì)算機(jī)工作站顯示屏上采集的圖像分辨率沒(méi)有明顯差異(P>0.05)。結(jié)論 通過(guò)智能手機(jī)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行眼科醫(yī)學(xué)圖像的遠(yuǎn)程調(diào)閱是可行的。該系統(tǒng)簡(jiǎn)單、便攜、經(jīng)濟(jì)，其圖像質(zhì)量在可接受的范圍內(nèi)。(中國(guó)眼耳鼻喉科雜志，2016，16：391-394)

智能手機(jī)；遠(yuǎn)程醫(yī)療；眼科學(xué)；圖像瀏覽

隨著社會(huì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，傳統(tǒng)的醫(yī)療模式已經(jīng)不能完全滿足社會(huì)的需求，而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展以及信息技術(shù)的進(jìn)步，并與醫(yī)學(xué)技術(shù)結(jié)合使得遠(yuǎn)程醫(yī)療成為目前的一種新模式。高質(zhì)量的醫(yī)學(xué)圖像是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)診斷和處理的重要依據(jù)[1]，也是遠(yuǎn)程醫(yī)療中涉及的一個(gè)重要問(wèn)題。眼科疾病的診斷也往往基于眼部的體征及輔助檢查結(jié)果，可以通過(guò)眼前節(jié)照相系統(tǒng)、眼部B超、相干光斷層掃描(optical coherence tomography, OCT)及熒光素眼底血管造影(fundus fluorescein angiography, FFA)等一些客觀輔助檢查設(shè)備獲得。如何利用這些醫(yī)學(xué)圖像，使得遠(yuǎn)程專家可以直觀地得到眼部信息，這在遠(yuǎn)程醫(yī)療中有十分重要的作用。目前，利用智能手機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)是國(guó)內(nèi)外研究的新熱點(diǎn)。在臨床，手機(jī)遠(yuǎn)程主要涉及放射科[2]、皮膚科[3]及心血管科[4]。在國(guó)內(nèi)，手機(jī)眼科遠(yuǎn)程醫(yī)療尚處于起步階段，特別是利用智能手機(jī)對(duì)眼科輔助檢查設(shè)備的檢查圖像進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)閱的研究尚罕見(jiàn)報(bào)道。本研究探索利用智能手機(jī)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程眼科醫(yī)學(xué)圖像資源獲取的可行性，并測(cè)試其圖像分辨率。

1 資料與方法

1.1 資料 客戶端(手機(jī)端)：選擇市場(chǎng)上較為常見(jiàn)的3款高成像質(zhì)量智能手機(jī)，包括采用IOS系統(tǒng)的iPhone 4S和iPhone 6手機(jī)(Apple公司,美國(guó))及采用安卓系統(tǒng)的HUAWEI Mate 7手機(jī)(華為科技有限公司,中國(guó))。iPhone 4S為3.5英寸(1英寸=2.54 cm)顯示屏，其分辨率為640×960；iPhone 6為4.7英寸顯示屏，其分辨率為1334×750；Huawei Mate 7為6英寸顯示屏，其分辨率為1080×1920。

服務(wù)器端(眼科檢查設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)工作站端)包括：眼OCT(Carl ZIEISS Cirrus HD-OCT，德國(guó))；FFA(Spectralis HRA，海德堡，德國(guó))；眼科B超(MYLAB 25型，百勝公司，意大利)；眼科裂隙燈照相系統(tǒng)(SLM-8E，康華瑞明，中國(guó))，其顯示屏為20英寸，屏幕分辨率為1600×900。

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)：手機(jī)端和電腦端通過(guò)安全、有效的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接。

軟件：采用TeamViewer[5]( TeamViewer 9，GmbH研發(fā),德國(guó))。它是一款能穿透內(nèi)網(wǎng)的遠(yuǎn)程控制軟件，要求雙方都安裝該軟件，使用時(shí)打開并接受連接即可。

標(biāo)準(zhǔn)分辨率卡采用USAF 1951卡(Edmund Optics, Inc, Barrington, NJ)(圖1)[6-7]。該卡可用于專業(yè)攝像鏡頭的分辨率和成像系統(tǒng)的畸變做評(píng)估。它以Group為組別，每組有3條桿，F(xiàn)requency為每毫米中的線對(duì)數(shù)，通過(guò)分辨率查找表將測(cè)試的目標(biāo)轉(zhuǎn)換成閱讀規(guī)范分辨率(單位：lp/mm)。

圖1. USAF 1951卡通過(guò)眼前節(jié)照相系統(tǒng)拍攝的圖片

1.2 方法 在手機(jī)端及服務(wù)器端安裝運(yùn)行TeamViewer后，在手機(jī)端的應(yīng)用程序中輸入服務(wù)器對(duì)應(yīng)的TeamViewer ID和密碼，登錄到各個(gè)服務(wù)器，獲取相應(yīng)的眼科臨床醫(yī)學(xué)圖像(圖2)。

圖2. 手機(jī)遠(yuǎn)程調(diào)控示意圖

分別用iPhone 4S、iPhone 6及HUAWEI手機(jī)遠(yuǎn)程調(diào)用眼前節(jié)照相系統(tǒng)中不同倍數(shù)拍攝的標(biāo)準(zhǔn)分辨率卡，由本文6位作者各自直接觀察目鏡、觀看手機(jī)屏幕和觀看計(jì)算機(jī)顯示器屏幕三者的圖像分辨率，并進(jìn)行比較。

2 結(jié)果

2.1 計(jì)算機(jī)工作站桌面的遠(yuǎn)程登錄 3款手機(jī)通過(guò)WIFI連接至互聯(lián)網(wǎng)后，啟動(dòng)TeamViewer軟件，均成功登錄到計(jì)算機(jī)工作站的服務(wù)器端，進(jìn)行實(shí)時(shí)圖像監(jiān)控；并借助手機(jī)可以對(duì)該服務(wù)器端進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，就像置身于該服務(wù)器端前一樣，可以實(shí)時(shí)觀察，也可以調(diào)取、保存數(shù)據(jù)及圖像。圖3為使用iPhone 4S手機(jī)登錄各個(gè)計(jì)算機(jī)工作站的實(shí)拍照片，圖4為使用不同手機(jī)登錄眼前節(jié)照相系統(tǒng)獲取圖像的實(shí)拍照片。

圖3. 使用iPhone 4S手機(jī)登錄各個(gè)計(jì)算機(jī)工作站的實(shí)拍照片 A.

圖4. 使用不同手機(jī)登錄眼前節(jié)照相系統(tǒng)獲取圖像的實(shí)拍照片 A.

2.2 分辨率的比較 通過(guò)裂隙燈顯微鏡目鏡、眼前

段拍照系統(tǒng)計(jì)算機(jī)工作站采集和分別用iPhone 4S、iPhone 6及HUAWEI Mate 7手機(jī)遠(yuǎn)程調(diào)用眼前節(jié)照相系統(tǒng)中不同倍數(shù)拍攝的標(biāo)準(zhǔn)分辨率卡的結(jié)果見(jiàn)表1。結(jié)果顯示，不同放大倍數(shù)的圖像空間分辨率在裂隙燈顯微鏡目鏡中觀察都最高，與其他組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=6.952，P<0.05)。通過(guò)眼前段拍照系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)采集顯示會(huì)有明顯的降低，但手機(jī)圖像與計(jì)算機(jī)采集的圖像間或不同手機(jī)間的圖像分辨率區(qū)別不大(P>0.05)。

表1 裂隙燈顯微鏡目鏡、眼前段拍照系統(tǒng)、不同手機(jī)在不同倍數(shù)下的圖像空間分辨率顯示(單位：lp/mm)

3 討論

隨著通訊設(shè)備和技術(shù)的發(fā)展，智能手機(jī)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)逐漸深入普通人們的生活中。智能手機(jī)已經(jīng)不僅僅是一臺(tái)手機(jī)，更是一臺(tái)可以隨時(shí)隨地在線的移動(dòng)電子終端設(shè)備。它擁有攝像頭、麥克風(fēng)、顯示屏及許多遠(yuǎn)程通訊交流軟件，并允許第三方軟件的安裝。而在網(wǎng)絡(luò)方面，隨著GPRS、3G、4G、WIFI等無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)介入方式的發(fā)展，極大地方便了網(wǎng)絡(luò)使用者，可以不受地域限制地接入和使用互聯(lián)網(wǎng)。近年來(lái)，利用智能手機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。在國(guó)外有些醫(yī)療機(jī)構(gòu)中,醫(yī)師可以利用手機(jī)隨時(shí)調(diào)閱患者各種文字和影像資料。手機(jī)遠(yuǎn)程醫(yī)療還被廣泛應(yīng)用于社區(qū)患者內(nèi)科監(jiān)控[8]、災(zāi)害事故現(xiàn)場(chǎng)的醫(yī)療援助[9]。在臨床上，關(guān)于手機(jī)遠(yuǎn)程醫(yī)療報(bào)道主要涉及遠(yuǎn)程放射學(xué)診斷、遠(yuǎn)程皮膚病學(xué)診斷、遠(yuǎn)程心血管生理指標(biāo)檢測(cè)等[2-4]。智能手機(jī)在眼科中可應(yīng)用于多個(gè)方面[10-11]。有學(xué)者[12-13]利用轉(zhuǎn)接環(huán)將智能手機(jī)與裂隙燈顯微鏡進(jìn)行結(jié)合，使得裂隙燈顯微鏡下眼部影像實(shí)時(shí)呈現(xiàn)于智能手機(jī)上，并通過(guò)Skype等大眾化軟件進(jìn)行同行之間的實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)交流[14]，獲得良好的互動(dòng)結(jié)果。Kumar等[15]將糖尿病視網(wǎng)膜病變患者的眼底圖像通過(guò)醫(yī)學(xué)影像獲取及傳輸系統(tǒng)(picture archiving and communication system, PACS)發(fā)送給手機(jī)，從而對(duì)病變進(jìn)行遠(yuǎn)程分析和評(píng)估，并和傳統(tǒng)上通過(guò)計(jì)算機(jī)屏幕的圖像顯示進(jìn)行比較，認(rèn)為兩者一樣有效。PACS多以局域網(wǎng)的形式在單個(gè)醫(yī)院或幾個(gè)醫(yī)院間聯(lián)網(wǎng)，一般為封閉的專用系統(tǒng)，需要有強(qiáng)大的專業(yè)計(jì)算機(jī)團(tuán)隊(duì)軟件支持；不適用于一些不支持遠(yuǎn)程控制的PACS，或是一些基層醫(yī)院，因此有一定的局限性。

TeamViewer軟件是一款功能強(qiáng)大的控制工具。該軟件能在防火墻和NATA代理的后臺(tái)用于遠(yuǎn)程調(diào)控，是桌面共享和文件傳輸簡(jiǎn)單且快速的解決方案,是一款能穿透內(nèi)網(wǎng)的遠(yuǎn)程控制軟件。該軟件第1次啟動(dòng)在2臺(tái)計(jì)算機(jī)上自動(dòng)生成伙伴ID，只要輸入伙伴的ID到TeamViewer，就會(huì)自動(dòng)建立連接。因此從理論上講，位于遠(yuǎn)端的任何一臺(tái)設(shè)備，只要具備網(wǎng)絡(luò)瀏覽器，就可以在診斷過(guò)程中突破時(shí)間、空間的限制，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程資源調(diào)用，就像自己在該電腦前一樣[5]。通過(guò)本研究發(fā)現(xiàn)，無(wú)論蘋果公司的IOS、谷歌公司的安卓，都允許安全、有效地安裝遠(yuǎn)程控制軟件。我們通過(guò)這個(gè)軟件，不但能夠用手機(jī)調(diào)閱眼科輔助檢查設(shè)備電腦中的靜態(tài)圖像，如眼科B超、OCT、FFA等數(shù)據(jù)資料，而且可以實(shí)時(shí)觀看眼部動(dòng)態(tài)圖像的檢查并予以采集。

表1結(jié)果顯示：圖像空間分辨率在裂隙燈顯微鏡目鏡中觀察最高，通過(guò)光學(xué)儀器的采集會(huì)有明顯下降。但各種手機(jī)屏幕圖像分辨率與計(jì)算機(jī)工作站顯示屏上采集的圖像分辨率沒(méi)有明顯差異(P>0.05)。由此我們認(rèn)為，手機(jī)調(diào)用所獲得的圖像經(jīng)過(guò)軟件本身或傳輸對(duì)圖像的影響不大，都是無(wú)損壓縮的，真彩色和端到端加密的。雖然智能手機(jī)的主屏相對(duì)較小，但是通過(guò)平移和縮放功能，可以完全達(dá)到計(jì)算機(jī)工作站上相當(dāng)?shù)膱D像。

與以往通過(guò)電子郵件發(fā)送醫(yī)學(xué)圖片相比較，利用TeamViewer軟件通用智能手機(jī)對(duì)眼科圖像進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)控系統(tǒng)有其特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：①智能手機(jī)攜帶方便，軟件操作簡(jiǎn)單，容易推廣。②在遠(yuǎn)程控制過(guò)程中，手機(jī)簡(jiǎn)化為一臺(tái)僅負(fù)責(zé)輸入、輸出的設(shè)備，患者的大量醫(yī)學(xué)圖像和視頻文件可以保存在被調(diào)控端的計(jì)算機(jī)內(nèi)，而不必直接保存在手機(jī)里。這樣可以充分利用計(jì)算機(jī)較大的存儲(chǔ)空間，減輕手機(jī)負(fù)擔(dān)。③遠(yuǎn)程醫(yī)師查看圖像及視頻時(shí)，可以通過(guò)手機(jī)自主控制計(jì)算機(jī)，保證了圖像信息的準(zhǔn)確性。④遠(yuǎn)程醫(yī)師所觀察的圖像及視頻是真彩、高質(zhì)量的。

當(dāng)然，目前與TeamViewer軟件類似的大眾軟件還有很多，如Remotely Anywhere，QQ等。從理論上講，只要具備網(wǎng)絡(luò)瀏覽器，就可以實(shí)現(xiàn)圖像遠(yuǎn)程調(diào)閱。由此我們認(rèn)為，這種基于智能手機(jī)及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)眼科醫(yī)學(xué)圖像的遠(yuǎn)程調(diào)閱是簡(jiǎn)單方便、切實(shí)可行、準(zhǔn)確有效的。它不需要花費(fèi)大量資金，不需要依靠特殊設(shè)備及專業(yè)的計(jì)算機(jī)團(tuán)隊(duì)，遠(yuǎn)程專家可以在有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的任何時(shí)間、任何地點(diǎn)獲取所需要的醫(yī)學(xué)圖像和信息，為目前遠(yuǎn)程醫(yī)療提供了一種新思路。

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(本文編輯 諸靜英)

Study of remote browsing method for medical ophthalmic images on smartphone with wireless network

HEXiao-jian，WANGYue-hong，WANGYa-na,DONGYing,XIEYa-nan＊,YEYu-feng.

DepartmentofOphthalmology，theFirstPeople’sHospitalofHangzhou，Hangzhou310006，China

HE Xiao-jian, Email:hexiaojian@hotmail.com

Objective To explore the feasibility and practicability of establishing a remote browsing method for medical ophthalmic images on smartphone with wireless network. Methods With TeamViewer software being installed on smartphones and ophthalmic examination equipment or computer workstation, mobile phones were enabled to remotely monitor the real-time examination images on ophthalmic equipments and browse the image data saved on the devices. The image display resolutions were compared between mobile phone screens and ophthalmic inspection equipments by tests conducted with the standard resolution card. Results Results showed that through TeamViewer software, three commonly used smartphones on the market were able to remotely access the commonly used ophthalmic equipments, such as anterior segment photography system, B-scan, optical coherent tomography (OCT) and fundus fluorescein angiography (FFA), both in real-time image monitoring scenarios and in saved image data browsing scenarios. The results of tests indicated no significant image resolution loss on mobile phone screens compared to computer workstations (P>0.05). Conclusions This study shows that browsing ophthalmic medical images remotely on smart phones is feasible and the system is simple, portable and economical. Meanwhile, the image quality difference is within an acceptable range. (Chin J Ophthalmol and Otorhinolaryngol,2016,16:391-394)

Smartphone; Telemedicine; Ophthalmology；Image browsing

杭州市科技發(fā)展計(jì)劃(20140733Q09)

浙江省杭州市第一人民醫(yī)院眼科 杭州 310006；＊杭州師范大學(xué) 杭州 311121

何曉健(Email:hexiaojian@hotmail.com)

10.14166/j.issn.1671-2420.2016.06.005

2015-11-23)