基于互聯網的瘦客戶端遠程實時影像會診系統的設計與實踐

【作 者】錢農，陳建國 ，呂君， 詹群生， 倪誠 ，榮偉良

1 南京醫科大學附屬常州第二人民醫院，常州，213003

2 常州金馬揚名計算機公司，常州，213003

遠程醫學影像診斷是利用現代網絡技術、計算機技術、多媒體技術將醫學圖像進行數字化和重建，實現遠距離的圖像采集、傳輸、存儲、分析和處理。醫學影像專家或專家之間可以通過通信網絡傳來的影像資料，迅速交換治療意見，制定最佳治療方案為廣大基層醫院及邊遠地區的患者提供迅速、有效的診斷服務。目前，我國已開展遠程影像診斷工作的醫院基本上都是城市的醫院，而縣、鄉及邊遠地區卻很少。我國地域遼闊，經濟發展極不平衡，特別是老、少、邊、窮地區由于交通閉塞，經濟落后，高層次的醫務人員尤其是影像專業人員嚴重缺乏，疑難雜癥難以及時得到準確的診斷，迫切地希望得到遠程診斷的幫助。因此在邊遠貧困地區及廣大農村開設遠程醫療影像工作站，不但可以充分利用城市的醫療影像及技術資源，為它們提供高質量的醫療服務，而且也為這些地區的醫務人員提供了在工作中進行學習提高的機會。

1 方案設計與運用技術

1.1 網絡拓撲圖

1.2 基層單位的DICOM改造模式

要實施醫學圖像的網絡傳輸，首先必須對基層醫院的影像圖像進行DICOM改造或接入，在選擇的四家基層單位中，影像設備不同，DICOM改造或接入的方式也有所區別。但基本涵蓋了本地區基層單位所具備的影像設備。各種影像設備數據采集方式：

1） 普通X射線機—數碼工作站采集

2） CR X射線機—CR工作站

3） CT—采集工作站

4） 胃腸X線機—圖像采集卡—工作站

1.3 基層單位的DICOM接入模式

圖1 常州二院與四家基層衛生院遠程實時影像會診系統網絡拓撲圖

目前網絡連接的方式很多，考慮該系統的可適用性以及可推廣性，針對目前的網絡技術發展和我院信息管理現狀，我們對幾家基層醫院進行不同方式的聯網測試。

根據接入方式的不同，作了如下分類?，F在主流的接入方式有ADSL,小區寬帶（共享方式）和企業專線3種方式。根據各試點單位的實際情況我們將上述幾種接入方式都設計了各自的接入方式。我們的工作步驟是：

1） 在其整體架構是以設備和圖像報告存儲工作站為主體的設備，搭載網絡中轉服務器作為數據連接點，外部網絡訪問時只需要訪問該中轉服務器讀取數據。采用中轉服務器的模式主要是為了能有效地保護本地數據的安全，不使本地存儲報告及圖像的服務器完全直接地暴露在互聯網上。有效地做到數據資料和病人資料的安全和保密。

2） 在接入方式上我院按各基層醫院的現有條件和項目所需要達到的效果和測試地目的做了幾種不同的方案設計。ADSL獨享方式就是外部訪問服務器上單獨連接一個ADSL進行單獨撥號連接。ADSL共享方式是由路由器或者服務器進行撥號，外部訪問服務器通過路由器或者網關服務器進行INTERNET連接。廣電網絡的專線共享模式。后兩種其實都是以一種共享的方式接入的，由于企業專線的模式速度更快網絡更穩定，所以要較ADSL共享的方式更優越。

對三種接入方式方案的比較中，最大速率上專線共享模式速度最快，其次是ADSL獨享方式，ADSL共享的模式相對較慢。平均傳輸速度的穩定上ADSL獨享方式占優，兩種共享模式都不理想。綜合上述兩點的考慮，獨享的接入方式是最佳的，共享的方式速度上不穩定，在實際使用中對及時準確的診斷有影響。但是獨享方式需要單獨為服務器安裝一個ADSL寬帶。

外部訪問時只要能接入互聯網，通過互聯網訪問我們的中轉服務器，由中轉服務器讀取存儲設備上的病人信息和圖像，調閱給外部人員查看。傳輸中我們使用無損無壓縮的數據傳輸，使在遠端的醫生能看到原始的圖像數據，給出最準確的診斷。外部訪問時也以獨享的寬帶或者專線為佳，獨享帶寬能使網絡速度相對穩定，從而避免在處理急診時“急而不及”。另外目前我們所有的外部解析中轉服務器的方式都為動態DSN（簡稱DDNS）的方式。這種方式簡便，應用面比較廣，但是解析過程可能會有一定的延時。在資金及條件允許的情況下使用固定IP地址的直接訪問的方式會使效率有更大的提高。

利用中間服務器，我們還為試點單位建立了MINIPACS系統，接入了符合接入條件的影像設備，既解決了圖像存儲，節約了醫院膠片費用，又引入了RAS系統的管理，使基層醫院影像科管理更加規范。也在最大程度上發揮了中間服務器的效用。

1.4 使用技術

1.4.1 遠程應用RAP協議

該技術主要是把應用程序的人機交互邏輯（應用程序界面、鍵盤及鼠標的操作、音頻輸入輸出、讀卡器、打印輸出等）與計算邏輯隔離開來。在用戶訪問RAP服務器虛擬化后的應用時，用戶計算機只需要把人機交互邏輯通過RAP協議傳送到服務器端，服務器端把應用程序變化后的人機交互邏輯傳送給客戶端，并且在客戶端相應設備展示出來，從而使用戶獲得如同運行本地應用程序一樣的訪問感受。

該技術具有服務器集中管理所有程序，便捷接入和網絡帶寬要求比較低的優勢。

1.4.2 數據傳輸加密技術

由于使用了獨創的RAP協議以后，客戶端和服務器端的之間的傳遞的都是鍵盤信息、鼠標點擊和屏幕刷新參數之類的數據，并沒有實際的病人數據，但是為了保護數據在傳送過程中的百分百的安全，還是采用了SSL（Security Socket Layer）VPN技術，利用該技術，使得客戶端在連接服務器的同時建立一個虛擬的加密的專用通道，從而保證數據傳輸的安全性。

1.4.3 瘦客戶端技術

建設以遠程桌面和RAP協議為基礎的遠程PACS系統，著重服務器端的設計，利用組件技術及其它相關技術在服務器端實現圖像處理、報告簽發等功能，降低對客戶端的要求，達到瘦客戶端的目的，用戶只要基于普通IE瀏覽器即可進行圖像及相關信息的操作應用，為實現在各基層醫療服務點的推廣奠定基礎。

與傳統的客戶端技術相比較，瘦客戶端技術對客戶硬件要求大大降低，從而減少了醫院投入的成本。

2 實現功能

2.1 實現基層醫院影像診斷的全數字化會診管理

基層醫院影像科通過全數字化診斷的工作流程、全新的互動交互式閱片方式極大地提高了診斷質量，專家可以通過在家中及路途上通過互聯網隨時隨地訪問中心影像數據，最大限度的降低誤診、漏診。

2.2 實現基層醫院患者的優先預約檢查

通過遠程影像集中管理系統進行實時預約、申請，患者不需往返奔波，影像和報告通過系統進行實時數字化傳遞和網絡化的存儲，可以在醫院實時了解患者在中心醫院的所有的影像診療信息，為雙向轉診帶來了極大的便利和先決條件。

2.3 實現醫學影像教育實時示教

基層醫院影像科遇到影像診斷疑點，即可以通過網絡系統進行面對面咨詢和交流。中心醫院新的影像檢查手段和技術方法及典型病例，基層醫院可以通過系統實時查看、了解學習，拓展了影像教育的新途徑。

3 總結

我院大型遠程實時影像診斷、集中管理信息系統建設基本達到預期目標，已逐步對醫院總體診療服務產生積極有效的影響：（1）依托大醫院豐富的醫療資源，改變了城鄉社區醫院的現狀，面對片區內廣大患者名目繁多的常見病診斷需求，通過大型設備檢查，信息互通而不至于造成患者在大醫院的滯留。（2）遠程醫療系統不僅能起到會診的作用，在醫療體系教學中也能發揮作用為醫療服務的同時，也為教學提供了先進的手段，提高了教學層次。遠程醫療系統與傳統教學媒體相結合，使授課更生動、形象、方便，在有限的教學時間內提供更多的信息，能大大提高教學質量和教學效率。