遠程醫(yī)療平臺建設方案及效果評價

朱彭龍

（遂寧市中心醫(yī)院，四川 遂寧 629000）

1 遠程醫(yī)療平臺建設背景

為響應國家“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療健康”政策，推進“一體化”共享服務，提升便捷化、智能化、人性化服務水平。滿足各類醫(yī)聯(lián)體建設信息技術支撐的需要，以及多院區(qū)之間跨科醫(yī)事協(xié)作，某醫(yī)院組織建設了遠程醫(yī)療平臺。

2 遠程醫(yī)療平臺建設目標

遠程醫(yī)療平臺的建設目標是滿足多院區(qū)間以及各醫(yī)聯(lián)體間的醫(yī)療協(xié)作的需要，從而優(yōu)化醫(yī)療資源配置，實現(xiàn)遠程會診、遠程診斷、遠程病例討論、MDT 多學科會診、遠程視頻會議、遠程教學培訓、醫(yī)學資源在線等功能。解決基層醫(yī)院對疑難雜癥的診斷和治療問題，同時還能對一些特殊場合患者進行及時診療，提升人民的健康水平和幸福指數(shù)。

3 遠程醫(yī)療平臺建設方案

3.1 平臺技術標準

遠程醫(yī)療平臺數(shù)據(jù)傳輸共有兩種不同的網(wǎng)絡傳輸方式。一是運行在傳統(tǒng)IP 互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，開展各種視頻業(yè)務和數(shù)據(jù)影像資料的傳輸。在這種網(wǎng)絡環(huán)境下，平臺接入的視頻終端，只要滿足H.320 和H.323 兩個國際標準的視頻會議系統(tǒng)都可以接入到平臺中，開展各種類型的業(yè)務。另一種是專門運行在專網(wǎng)環(huán)境下，基于兩層數(shù)據(jù)交換鏈路下開展各種視頻業(yè)務和數(shù)據(jù)影像資料的傳輸，其傳輸性能質(zhì)量更優(yōu)越，實現(xiàn)了視頻業(yè)務全高清、無延遲、安全無漏洞的高速傳輸性能。在高清醫(yī)療專網(wǎng)環(huán)境下，平臺接入的視頻終端，只要滿足H.320 和H.323 兩個國際標準的視頻會議系統(tǒng)都可以接入到平臺中，開展各種類型的業(yè)務。

遠程醫(yī)療平臺采取基于XML 和Web service 的異構(gòu)體系綜合解決方案，從而解決系統(tǒng)跨平臺數(shù)據(jù)互通的問題。Web service 可以基于不同操作系統(tǒng)、不同程序語言之上的分布式應用系統(tǒng)之間進行信息交換和互操作[2]。

3.2 平臺性能指標

3.2.1 在傳統(tǒng)的IP 互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的性能技術指標

遠程醫(yī)療終端接入平臺數(shù)量原則上不受限制，可根據(jù)建設初期醫(yī)聯(lián)體規(guī)模大小、所接入醫(yī)療終端數(shù)量以及對視頻品質(zhì)的要求，設置網(wǎng)絡數(shù)據(jù)中心規(guī)模，包括視頻會議服務器MCU 容量大小、錄播服務器并發(fā)容量大小、網(wǎng)絡傳輸帶寬多少等技術指標。

視頻會議服務器MCU 配置，一般是按照雙向視頻流會議速率多少（帶寬大?。┖屯瑫r接入的并發(fā)會議數(shù)量決定其容量大小，如果一個MCU 滿足不了要求，可通過增加MCU 背板數(shù)量或增加MCU 視頻會議服務器數(shù)量解決。舉例說明，如果一個華為MCU 服務器背板帶寬容量為1024*2M，該視頻會議服務器MCU，能夠接入的并發(fā)會議數(shù)量會議速率為2M 帶寬的會場1024 個，也可以接入并發(fā)會議數(shù)量會議速率為4M 帶寬的會場512 個。

錄播服務器是為了將開展的視頻業(yè)務錄制下來，用于教學應用。錄播服務器有一個重要指標是同時錄制的視頻會議數(shù)量，可根據(jù)實際需要配置。并發(fā)錄播數(shù)，平臺設計可同時錄制業(yè)務會議場景數(shù)量。

平臺并發(fā)點播視頻數(shù)量，是指平臺同時支持的并發(fā)視頻播出數(shù)量，這個并發(fā)數(shù)量受視頻服務帶寬約束。并發(fā)播出的視頻流媒體帶寬設置高，其并發(fā)播出量將減少，反之，將更多。

視頻系統(tǒng)技術指標，平臺設計支持視頻分辨率為全高清1920*1080P、高清1280*720P 分辨率視頻、標清（分辨率在1280*720P 以）及自適應處理，以滿足各醫(yī)療機構(gòu)不同設備、不同網(wǎng)絡帶寬接入的需求。視頻多畫面最大支持24 畫面，當終端會場數(shù)大于24 個，支持多畫面自動輪詢，當終端會場數(shù)小于24 個，根據(jù)會場數(shù)量，支持自動多畫面和自定義多畫面。

遠程大容量影像瀏覽時間，平臺采用云影像處理技術，設計支持DICOM 有關醫(yī)學影像網(wǎng)絡發(fā)布的標準，支持符合DICOM、JPEG2000 國際標準壓縮格式進行存儲，可通過Internet 實現(xiàn)遠程影像DICOM 數(shù)據(jù)結(jié)果傳輸與交換，能夠快速調(diào)閱圖像首張普放圖像≤3 秒，CT/MR 圖像首序列≤1 秒，1000 張影像數(shù)據(jù)≤5 秒。

3.2.2 在專網(wǎng)環(huán)境下的性能技術指標

基于視聯(lián)網(wǎng)技術的高清醫(yī)療專網(wǎng)可以實現(xiàn)大規(guī)模、高品質(zhì)、實時、雙向?qū)ΨQ的高清視頻全交換[3]。在高清醫(yī)療專網(wǎng)上，用戶可以享受全交換視聯(lián)網(wǎng)帶來的眾多功能，包括高清視頻會議、高清數(shù)字電視、視頻監(jiān)控、視頻直播、視頻點播、多媒體信息發(fā)布等數(shù)十種視頻多媒體業(yè)務[4]，以及會議調(diào)度、監(jiān)控調(diào)度、GIS 調(diào)度、智能分析、內(nèi)容管理、運維管理、大數(shù)據(jù)等通用服務，和電子政務、應急指揮、遠程醫(yī)療、遠程教育、智慧城市、智慧交通等應用服務。

3.3 平臺總體架構(gòu)

遠程醫(yī)療平臺采用先進技術和開放架構(gòu)設計，只要接入該網(wǎng)絡的醫(yī)院均可實現(xiàn)互聯(lián)互通，支持平臺擴展升級，具有良好的兼容性和保密性。遠程醫(yī)療平臺整體架構(gòu)由“三套體系八層服務”構(gòu)成。

3.3.1 標準規(guī)范體系

遠程醫(yī)療平臺支持與多業(yè)務系統(tǒng)融合通信，主要保障是整體標準化的技術標準或協(xié)議，非標準產(chǎn)品或系統(tǒng)，通過廠家API接口開放或提供SDK也可實現(xiàn)對接。

3.3.2 安全保障體系

遠程醫(yī)療平臺采用運營商專線網(wǎng)絡，一定程度上避免了人為不確定因素。應用網(wǎng)絡通信技術，具備結(jié)構(gòu)性安全，從根本上杜絕病毒、木馬的信息盜取。遠程醫(yī)療與分級診療平臺支持多級、多角色、多權(quán)限管理，支持操作日志，防止無意或惡意操作。

3.3.3 運維服務體系

首先，建立了完善、切實可行的運維服務管理制度，保證運維服務工作高質(zhì)量高效率開展。

其次，利用先進成熟的運維管理工具，實現(xiàn)各類運維事件的全面收集，達到合理分配運維資源及時統(tǒng)計分析故障原因，做到運維服務智能化、高效化。

最后，建立專業(yè)的運維服務團隊，通過不斷培訓提升運維人員技術能力，保障運維服務工作正常開展。

3.3.4 基礎層

遠程醫(yī)療平臺參照國家數(shù)據(jù)標準規(guī)范與院內(nèi)各醫(yī)療系統(tǒng)對接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)抓取利用。

3.3.5 網(wǎng)絡層

基于視聯(lián)網(wǎng)技術的高清醫(yī)療專網(wǎng)，支持與多種網(wǎng)絡形混網(wǎng)通信，是實現(xiàn)遠程醫(yī)療平臺與多網(wǎng)多系統(tǒng)融合通信的強大技術保障。

3.3.6 數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層主要由數(shù)據(jù)采集和信息交換兩部分組成，數(shù)據(jù)采集是指遠程醫(yī)療平臺可以與多品牌、多系統(tǒng)融合對接，如：視頻通訊、PACS、LIS、EMR、HIS 等。通過標準化協(xié)議H.323、SIP、V2V、ICD10、RTSP、HL7、DICOM3.0 等與第三方業(yè)務系統(tǒng)進行對接，將第三方數(shù)據(jù)庫接入遠程醫(yī)療與分級診療平臺，通過信息交換將接入的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送至服務層。

3.3.7 服務層

為遠程醫(yī)療平臺提供底層核心服務，主要是對平臺內(nèi)的所有數(shù)據(jù)、信息的管理和流轉(zhuǎn)，如：所有數(shù)據(jù)的存儲、分析、流轉(zhuǎn)、管理等，設備、用戶注冊等信息列表管理。

3.3.8 支撐層

支撐層也是遠程醫(yī)療與分級診療平臺的管理層，主要是對數(shù)據(jù)、用戶、權(quán)限、設備的統(tǒng)一管理和平臺資源的調(diào)用。

3.3.9 應用層

遠程醫(yī)療平臺支持功能模塊化應用，用戶可以按需選擇，目前支持的功能應用模塊有遠程病例會診、遠程專家門診、雙向轉(zhuǎn)診、遠程重癥監(jiān)護、遠程手術示教、視頻會議等。

3.3.10 終端層

根據(jù)不同的應用場景，支持多類終端靈活應用。個人應用終端有PC（WINDOWS 系統(tǒng)）、手機（安卓、IOS）、PAD（安卓、IOS）；在小型示教室、醫(yī)生辦公室等空間較小的房間，可以選用一體式終端產(chǎn)品；在中大型示教室、會議室、會診室等空間較大的房間，可以選用分體式視頻終端和一體式視頻終端，配合專業(yè)視聽產(chǎn)品可以呈現(xiàn)專業(yè)視聽效果；在手術室端，可以選擇專業(yè)的手術室視頻終端，一臺設備可以實現(xiàn)最多6 路視頻信號采集、2 路視頻信號輸出。

3.3.11 展現(xiàn)層

主要用三類展示方式，滿足不同應用場景：門戶網(wǎng)站，遠程醫(yī)療與分級診療平臺支持WEB 顯示，可以與用戶已有的門戶網(wǎng)站做集成；遠程會診平臺支持PC端應用，采用BS 架構(gòu)，應用更方便靈活；移動會診平臺，支持手機端、PAD 端等移動終端應用。

3.3.12 用戶層

根據(jù)不同應用場景和平臺使用權(quán)限，遠程醫(yī)療與分級診療平臺適用多類群體：座席代表、醫(yī)療專家、醫(yī)護人員、培訓教師、行政人員，根據(jù)用戶實際需要，用戶可以進行調(diào)整。

3.4 平臺應用架構(gòu)

遠程醫(yī)療平臺應用架構(gòu)由平臺端、APP 端和網(wǎng)站端三部分構(gòu)成。

3.4.1 平臺端

主要為醫(yī)聯(lián)體之間開展的業(yè)務提供相應的遠程醫(yī)療服務，發(fā)起方醫(yī)生把病人近期的病歷資料上傳至遠程醫(yī)療協(xié)同平臺上，遠程專家通過B/S 模式遠程可視化瀏覽患者病歷資料后進行會診、診斷、疑難病歷討論、教學查房、重癥監(jiān)護、應急搶救、手術示教等協(xié)同業(yè)務。平臺的作用是為邀請方存儲患者病歷資料，為受邀方提供遠程病歷瀏覽功能。同時，為開展業(yè)務雙方提供業(yè)務申請、受理、反饋以及患者病歷資料管理等，是一個集數(shù)據(jù)與信息交換和視頻交互的業(yè)務平臺。

3.4.2 APP 端

主要輔助平臺端的業(yè)務，提供各種訂單業(yè)務的瀏覽和訂單狀態(tài)變化的通知；瀏覽患者的電子病歷；為醫(yī)生提供填寫報告的入口；同時提供業(yè)務量、業(yè)務金額等統(tǒng)計功能。醫(yī)生通過APP 可以隨時隨地地關注和他相關的訂單狀況，并能瀏覽相對應的電子病歷。

3.4.3 網(wǎng)站端

網(wǎng)站主要是介紹醫(yī)療機構(gòu)資源情況，提供醫(yī)生查找及醫(yī)院查找功能，用戶可以通過搜索模塊查詢相關信息。每個遠程服務的流程和詳情都可詳細展示，以便更清晰地了解遠程醫(yī)療的作用。借助于網(wǎng)站開展醫(yī)聯(lián)體內(nèi)部遠程問診、醫(yī)患交互、個人健康檔案查詢與管理等交互式服務功能。

3.5 數(shù)據(jù)中心建設

遠程醫(yī)療平臺數(shù)據(jù)中心與各醫(yī)院通過高清醫(yī)療專網(wǎng)相連，各醫(yī)院通過完成醫(yī)療網(wǎng)關建立醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)和高清醫(yī)療專網(wǎng)的聯(lián)系。各級醫(yī)院通過遠程醫(yī)療網(wǎng)關將需要遠程會診的患者基本信息、就診詳情結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)中心。

高清醫(yī)療專網(wǎng)通過路由器設備、防火墻和入侵防御設備連接數(shù)據(jù)中心核心交換機。核心交換機通過接入交換機連接業(yè)務系統(tǒng)中心和視頻服務中心兩個模塊。

業(yè)務系統(tǒng)中心由遠程會診應用服務器、數(shù)據(jù)庫服務器和數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)組成。業(yè)務會診中心負責遠程醫(yī)療與分級診療的業(yè)務服務和患者就診數(shù)據(jù)、業(yè)務數(shù)據(jù)存儲，是平臺業(yè)務的服務支持端。

視頻服務中心由錄播服務器、會管服務器、核心服務器和流媒體服務器組成。視頻服務中心負責支持遠程醫(yī)療、疑難病例討論、手術指導、教學查房等業(yè)務的視頻功能，并保存會議視頻文件。

業(yè)務服務中心和視頻服務中心通過光纖交換機連接大型存儲設備，做數(shù)據(jù)匯集，形成大數(shù)據(jù)中心，為以后的數(shù)據(jù)利用、數(shù)據(jù)分析做準備。

4 總結(jié)與評價

對比以往傳統(tǒng)的遠程醫(yī)療平臺，傳統(tǒng)的遠程醫(yī)療平臺中病人的信息和診斷圖像都是通過IP 互聯(lián)網(wǎng)模式進行視頻傳輸，受限于網(wǎng)絡帶寬及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換規(guī)則限制，圖像質(zhì)量得不到保證，并且沒有嚴格的監(jiān)管性，存在安全風險。本系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)傳輸專網(wǎng)，基于兩層數(shù)據(jù)交換鏈路下開展各種視頻業(yè)務和數(shù)據(jù)影像資料的傳輸，其傳輸性能質(zhì)量更優(yōu)越，實現(xiàn)了視頻業(yè)務全高清、無延遲、安全無漏洞的高速傳輸性能，解決了海量影像數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)傳輸瓶頸，實現(xiàn)了醫(yī)學影像圖像異地快速無損呈現(xiàn)，實現(xiàn)了患者病史資料可視化瀏覽、不受時空限制的移動化工作以及患者電子病歷資料的智能化獲取。

該系統(tǒng)目前使用近一年，在使用過程中也發(fā)現(xiàn)了一些問題與不足，在高清醫(yī)療專網(wǎng)環(huán)境下傳輸模式，需要運營商提前部署實施，與傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)模式相比缺乏了一些機動性。因此，今后我們需要對該系統(tǒng)不斷地進行優(yōu)化，使它的作用發(fā)揮到最大。