遠程醫療平臺建設方案及效果評價

朱彭龍

摘 要 遠程醫療（Telemedicine）是現代通信技術、計算機及其相關技術與現代醫學相結合的產物，可以定義為醫學專家利用現代通信技術和多媒體技術向遠距離之外的用戶提供醫療的保健服務[1]。遠程醫療平臺為建設各類醫聯體建設提供了較好的信息技術支撐，滿足了各類醫聯體內部協同業務需要，解決了跨地域間的醫事協作問題，從而更高效地利用優質醫療資源，為患者提供更加便捷的醫療服務。文章以遠程醫療平臺建設為例，論述遠程醫療平臺的建設方案及效果評價，以供專業人員參考。

關鍵詞 遠程醫療平臺 建設方案 效果評價

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2022）05-0064-03

1 遠程醫療平臺建設背景

為響應國家“互聯網+醫療健康”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。滿足各類醫聯體建設信息技術支撐的需要，以及多院區之間跨科醫事協作，某醫院組織建設了遠程醫療平臺。

2 遠程醫療平臺建設目標

遠程醫療平臺的建設目標是滿足多院區間以及各醫聯體間的醫療協作的需要，從而優化醫療資源配置，實現遠程會診、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、醫學資源在線等功能。解決基層醫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。

3 遠程醫療平臺建設方案

3.1 平臺技術標準

遠程醫療平臺數據傳輸共有兩種不同的網絡傳輸方式。一是運行在傳統IP互聯網環境下，開展各種視頻業務和數據影像資料的傳輸。在這種網絡環境下，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都可以接入到平臺中，開展各種類型的業務。另一種是專門運行在專網環境下，基于兩層數據交換鏈路下開展各種視頻業務和數據影像資料的傳輸，其傳輸性能質量更優越，實現了視頻業務全高清、無延遲、安全無漏洞的高速傳輸性能。在高清醫療專網環境下，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都可以接入到平臺中，開展各種類型的業務。

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

3.2 平臺性能指標

3.2.1 在傳統的IP互聯網環境下的性能技術指標

遠程醫療終端接入平臺數量原則上不受限制，可根據建設初期醫聯體規模大小、所接入醫療終端數量以及對視頻品質的要求，設置網絡數據中心規模，包括視頻會議服務器MCU容量大小、錄播服務器并發容量大小、網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（帶寬大小）和同時接入的并發會議數量決定其容量大小，如果一個MCU滿足不了要求，可通過增加MCU背板數量或增加MCU視頻會議服務器數量解決。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，能夠接入的并發會議數量會議速率為2M帶寬的會場1024個，也可以接入并發會議數量會議速率為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量，可根據實際需要配置。并發錄播數，平臺設計可同時錄制業務會議場景數量。

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

視頻系統技術指標，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，以滿足各醫療機構不同設備、不同網絡帶寬接入的需求。視頻多畫面最大支持24畫面，當終端會場數大于24個，支持多畫面自動輪詢，當終端會場數小于24個，根據會場數量，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有關醫學影像網絡發布的標準，支持符合DICOM、JPEG2000國際標準壓縮格式進行存儲，可通過Internet實現遠程影像DICOM數據結果傳輸與交換，能夠快速調閱圖像首張普放圖像≤3秒，CT/MR圖像首序列≤1秒，1000張影像數據≤5秒。

3.2.2 在專網環境下的性能技術指標

基于視聯網技術的高清醫療專網可以實現大規模、高品質、實時、雙向對稱的高清視頻全交換[3]。在高清醫療專網上，用戶可以享受全交換視聯網帶來的眾多功能，包括高清視頻會議、高清數字電視、視頻監控、視頻直播、視頻點播、多媒體信息發布等數十種視頻多媒體業務[4]，以及會議調度、監控調度、GIS調度、智能分析、內容管理、運維管理、大數據等通用服務，和電子政務、應急指揮、遠程醫療、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

遠程醫療平臺采用先進技術和開放架構設計，只要接入該網絡的醫院均可實現互聯互通，支持平臺擴展升級，具有良好的兼容性和保密性。遠程醫療平臺整體架構由“三套體系八層服務”構成。

3.3.1 標準規范體系

遠程醫療平臺支持與多業務系統融合通信，主要保障是整體標準化的技術標準或協議，非標準產品或系統，通過廠家API接口開放或提供SDK也可實現對接。

3.3.2 安全保障體系

遠程醫療平臺采用運營商專線網絡，一定程度上避免了人為不確定因素。應用網絡通信技術，具備結構性安全，從根本上杜絕病毒、木馬的信息盜取。遠程醫療與分級診療平臺支持多級、多角色、多權限管理，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量高效率開展。

其次，利用先進成熟的運維管理工具，實現各類運維事件的全面收集，達到合理分配運維資源及時統計分析故障原因，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

遠程醫療平臺參照國家數據標準規范與院內各醫療系統對接，實現數據抓取利用。

3.3.5 網絡層

基于視聯網技術的高清醫療專網，支持與多種網絡形混網通信，是實現遠程醫療平臺與多網多系統融合通信的強大技術保障。

3.3.6 數據層

數據層主要由數據采集和信息交換兩部分組成，數據采集是指遠程醫療平臺可以與多品牌、多系統融合對接，如：視頻通訊、PACS、LIS、EMR、HIS等。通過標準化協議H.323、SIP、V2V、ICD10、RTSP、HL7、DICOM3.0等與第三方業務系統進行對接，將第三方數據庫接入遠程醫療與分級診療平臺，通過信息交換將接入的數據轉送至服務層。

3.3.7 服務層

為遠程醫療平臺提供底層核心服務，主要是對平臺內的所有數據、信息的管理和流轉，如：所有數據的存儲、分析、流轉、管理等，設備、用戶注冊等信息列表管理。

3.3.8 支撐層

支撐層也是遠程醫療與分級診療平臺的管理層，主要是對數據、用戶、權限、設備的統一管理和平臺資源的調用。

3.3.9 應用層

遠程醫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、雙向轉診、遠程重癥監護、遠程手術示教、視頻會議等。

3.3.10 終端層

根據不同的應用場景，支持多類終端靈活應用。個人應用終端有PC（WINDOWS系統）、手機（安卓、IOS）、PAD（安卓、IOS）;在小型示教室、醫生辦公室等空間較小的房間，可以選用一體式終端產品;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，配合專業視聽產品可以呈現專業視聽效果;在手術室端，可以選擇專業的手術室視頻終端，一臺設備可以實現最多6路視頻信號采集、2路視頻信號輸出。

3.3.11 展現層

主要用三類展示方式，滿足不同應用場景：門戶網站，遠程醫療與分級診療平臺支持WEB顯示，可以與用戶已有的門戶網站做集成;遠程會診平臺支持PC端應用，采用BS架構，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

根據不同應用場景和平臺使用權限，遠程醫療與分級診療平臺適用多類群體：座席代表、醫療專家、醫護人員、培訓教師、行政人員，根據用戶實際需要，用戶可以進行調整。

3.4 平臺應用架構

遠程醫療平臺應用架構由平臺端、APP端和網站端三部分構成。

3.4.1 平臺端

主要為醫聯體之間開展的業務提供相應的遠程醫療服務，發起方醫生把病人近期的病歷資料上傳至遠程醫療協同平臺上，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、重癥監護、應急搶救、手術示教等協同業務。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，為開展業務雙方提供業務申請、受理、反饋以及患者病歷資料管理等，是一個集數據與信息交換和視頻交互的業務平臺。

3.4.2 APP端

主要輔助平臺端的業務，提供各種訂單業務的瀏覽和訂單狀態變化的通知;瀏覽患者的電子病歷;為醫生提供填寫報告的入口;同時提供業務量、業務金額等統計功能。醫生通過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 網站端

網站主要是介紹醫療機構資源情況，提供醫生查找及醫院查找功能，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療的作用。借助于網站開展醫聯體內部遠程問診、醫患交互、個人健康檔案查詢與管理等交互式服務功能。

3.5 數據中心建設

遠程醫療平臺數據中心與各醫院通過高清醫療專網相連，各醫院通過完成醫療網關建立醫院內網和高清醫療專網的聯系。各級醫院通過遠程醫療網關將需要遠程會診的患者基本信息、就診詳情結構化數據、非結構數據上傳至數據中心。

高清醫療專網通過路由器設備、防火墻和入侵防御設備連接數據中心核心交換機。核心交換機通過接入交換機連接業務系統中心和視頻服務中心兩個模塊。

業務系統中心由遠程會診應用服務器、數據庫服務器和數據備份系統組成。業務會診中心負責遠程醫療與分級診療的業務服務和患者就診數據、業務數據存儲，是平臺業務的服務支持端。

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療、疑難病例討論、手術指導、教學查房等業務的視頻功能，并保存會議視頻文件。

業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，做數據匯集，形成大數據中心，為以后的數據利用、數據分析做準備。

4 總結與評價

對比以往傳統的遠程醫療平臺，傳統的遠程醫療平臺中病人的信息和診斷圖像都是通過IP互聯網模式進行視頻傳輸，受限于網絡帶寬及數據轉換規則限制，圖像質量得不到保證，并且沒有嚴格的監管性，存在安全風險。本系統采用數據傳輸專網，基于兩層數據交換鏈路下開展各種視頻業務和數據影像資料的傳輸，其傳輸性能質量更優越，實現了視頻業務全高清、無延遲、安全無漏洞的高速傳輸性能，解決了海量影像數據互聯網傳輸瓶頸，實現了醫學影像圖像異地快速無損呈現，實現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。

該系統目前使用近一年，在使用過程中也發現了一些問題與不足，在高清醫療專網環境下傳輸模式，需要運營商提前部署實施，與傳統互聯網模式相比缺乏了一些機動性。因此，今后我們需要對該系統不斷地進行優化，使它的作用發揮到最大。

參考文獻：

[1] James E，Cabral Jr，Yongming Kim.Multimedia systems for telemedicine and their Communications requirements[J].IEEE Communications Magazine，1996，34（07）：20-27.

[2] 錢大君，吳健平，余柏蒗，等.基于元數據和Web Ser vice的分布式異構數據共享平臺的體系與實現[DB/OL].中國科技論文在線，2007.http：//www.papcr.edu.cn.

[3] VisionVera視聯動力信息技術股份有限公司.視聯網[Z/OL].2021-11-10.http：//www.visionvera.com/index.php/solution/6.

[4] 陳凱，夏冰冰.商用視聯網應用優勢及前景展望[J].有線電視技術，2019，26（10）：65-67.