物聯(lián)網+超聲遠程智能會診模式—羅湖醫(yī)改形勢下超聲亞專科協(xié)作模式研究與配套軟硬件初步探索

裴少華，鄭劍，林沛杰，鄒思源，何國樞，曾煒東，何可雄

1.深圳市龍崗區(qū)第三人民醫(yī)院超聲科，廣東深圳 518115；2.深圳市龍崗區(qū)第三人民醫(yī)院樂城社康中心，廣東深圳518115；3.深圳市凌高云信息科技有限公司，廣東深圳 518000

超聲檢查作為最基礎的影像學檢查，在疾病的初篩和分診中提供重要的信息。提高基層衛(wèi)生醫(yī)療機構的超聲服務能力，實施分級診療將初篩患者留在基層，既有利于減少人群聚集帶來的衛(wèi)生安全隱患，又能減輕三級醫(yī)院突然增加的超聲檢查需求負荷，同時也符合醫(yī)改的發(fā)展落地[1]。自2015年，國務院發(fā)布《推進分級診療制度建設的指導意見》提出分級診療模式[2]。深圳率先成立醫(yī)療集團賦能基層。2018年9月14日，國家衛(wèi)生健康委和國家中醫(yī)藥管理局聯(lián)合發(fā)布了《遠程醫(yī)療服務管理規(guī)范（試行）》，使通過遠程平臺進行診療活動有了法規(guī)依據(jù)。同時近年來快速發(fā)展的5G技術，快速普及的微信應用程序等新技術工具也給遠程醫(yī)療帶來了提質增效的技術實現(xiàn)基礎[3]。該研究主要探討基于羅湖醫(yī)改形勢下建立物聯(lián)網+超聲遠程智能會診云平臺，以期提升醫(yī)療服務質量和醫(yī)療信息化水平。現(xiàn)報道如下。

1 材料與方法

1.1 軟硬件材料

軟硬件技術架構實現(xiàn)上分為3個層次。①感知層：主要包括手機、傳輸盒、交互界面、顯示器和攝像頭等，實現(xiàn)采集和呈現(xiàn)超聲遠程診斷過程所需影像和音視頻信息的主要功能。②網絡層：包括基礎網絡和虛擬專網控制，實現(xiàn)醫(yī)院內上下級超聲醫(yī)生和超聲設備的連接，醫(yī)療集團內各醫(yī)療機構超聲科之間的連接。③應用層：包括超聲科業(yè)務系統(tǒng)如患者數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分析、超聲質控、危急值管理等，也包括院內的EMR/HIS/PACS 系統(tǒng)、遠程醫(yī)療平臺和應急救援平臺等。

1.2 研究相關條件

由權威醫(yī)療機構與軟件運營商合作，醫(yī)學理論與信息技術相輔相成。技術運營商負責平臺基礎設施建設，面向云服務層提供信息技術支撐；權威醫(yī)療機構及大型醫(yī)院負責云平臺支撐層建設，面向醫(yī)療平臺管理層提供權威專家數(shù)據(jù)；中小型醫(yī)療機構共享應用服務提供層的建設成果，在移動終端應用層的支持下接受服務商和權威機構提供的會診服務及其他輔助功能。

1.3 方法

超聲遠程智能會診協(xié)同工作新模式見圖1；超聲遠程智能會診協(xié)同工作新模式下的工作流程見圖2。具體步驟：①無線智能硬件系統(tǒng)對超聲設備進行參數(shù)分析，并實現(xiàn)兼容性功能。為保證圖像導出的速度與質量奠定基礎。②硬件兼容超聲儀器采集超聲圖像的輸入及拍攝參數(shù)的導入，以及患者基本信息的獲取。輸入圖像的格式為常用光柵圖像，如jpg、bmp 格式，圖像來源為對醫(yī)學超聲儀器采集。獲取原始圖像的比例尺、亮度、對比度參數(shù)。部分醫(yī)學超聲儀器能提供某些參數(shù)，如比例尺，該參數(shù)與患者基本信息可直接導入硬件系統(tǒng)中。③圖像導出系統(tǒng)與同步上傳系統(tǒng)相連接，將圖像與基本信息同步到云平臺，云平臺對資料進行自動儲存與分析，并生成與該患者的檢查結果唯一匹配的二維碼。④移動端的會診交互。基層超聲醫(yī)師可將該超聲原圖二維碼即時通過微信或配套會診交互系統(tǒng)發(fā)送給上級醫(yī)療機構的超聲醫(yī)師。云平臺自動將會診請求及原圖二維碼發(fā)送給會診專家，會診專家可以通過原圖二維碼進入查看超聲儀原圖，如同身在現(xiàn)場；可以通過即時文字或語音回復會診意見或指導基層超聲醫(yī)師操作手法，重新獲取圖像等。圖像處理系統(tǒng)，計算圖像環(huán)境，輸出高清圖像，連接預覽系統(tǒng)，預覽系統(tǒng)保證圖像系統(tǒng)接口的高度可移植性，準備對最外層交互系統(tǒng)的響應；專家根據(jù)接受到的患者信息提出診斷意見，發(fā)送回復，回復通過云平臺，系統(tǒng)提醒基層醫(yī)生查看診斷意見。超聲遠程會診智能硬件應用效果圖，見圖3；物聯(lián)網+超聲遠程智能會診云平臺架構，見圖4；物聯(lián)網+超聲遠程智能會診云平臺總體部署架構，見圖5。

圖1 超聲遠程智能會診協(xié)同工作新模式Figure 1 A new collaborative work model for ultrasonic remote intelligent consultation

圖2 超聲遠程智能會診協(xié)同工作新模式下的工作流程圖Figure 2 Workflow diagram under the new collaborative work mode of ultrasonic remote intelligent consultation

圖4 物聯(lián)網+超聲遠程智能會診云平臺架構Figure 4 IoT+Ultrasound Remote Intelligent Consultation Cloud Platform Architecture

圖5 物聯(lián)網+超聲遠程智能會診云平臺總體部署架構Figure 5 Overall deployment architecture of IoT+ultrasound remote intelligent consultation cloud platform

2 結果

2018 年6 月—2019 年12 月測試硬件模塊接入GE、飛利浦、西門子、邁瑞、三星等主流廠家各類超聲機型共13臺套，測試過程中,設備兼容性好，系統(tǒng)運行平穩(wěn),操作比較方便。基層超聲醫(yī)師完成圖片上傳后，只需將二維碼通過微信發(fā)送給會診醫(yī)師，即可完成會診。

3 討論

長期以來，因為經濟發(fā)展不均衡導致醫(yī)療資源分布不均的問題在我國很突出。無論是在數(shù)量還是質量上，80%醫(yī)療設備和醫(yī)務人才集中在城市，這在一定程度上降低了醫(yī)療資源的利用率[4]。羅湖醫(yī)改模式的成功，是國家分級診療政策的區(qū)域性勝利。但是，由于超聲科的歷史發(fā)展，超聲科全科醫(yī)生的稀缺和總體醫(yī)師數(shù)量不足等原因，羅湖醫(yī)改模式難以在超聲科中順利適用[5]。因此，從超聲亞專科特點出發(fā)，需要探索一套適用于羅湖醫(yī)改模式的專科協(xié)作模式。由此我們提出了超聲遠程會診協(xié)作模式，通過持續(xù)增強基層醫(yī)療機構的軟實力，來改變羅湖醫(yī)改中醫(yī)生下基層的必要性，和改進遠程會診的非實時性的弊端，實現(xiàn)醫(yī)療信息的協(xié)同，專家資源、設備資源的共享，從總體上提高醫(yī)療行業(yè)的信息化水平[6]。與臨床學科相比，超聲醫(yī)學具有的學科特殊性對硬件設備和圖像質量要求更高。在超聲科的遠程會診中，要滿足超聲高清原圖的會診需要，需探索設計可用于不同品牌不同型號超聲儀的原圖傳輸硬件設備[7]。

該研究通過將云平臺技術、移動信息技術與互聯(lián)網遠程醫(yī)療相結合，將互聯(lián)網、云平臺和移動計算的技術優(yōu)勢共同作用于超聲遠程醫(yī)療服務領域，提出基于互聯(lián)網的遠程智能醫(yī)療超聲云平臺架構；針對目前移動互聯(lián)網遠程醫(yī)療服務的發(fā)展呈現(xiàn)的不平衡現(xiàn)象，致力于為中小型醫(yī)療機構、基層醫(yī)院等實力較弱的醫(yī)療機構，提供移動互聯(lián)網遠程醫(yī)療技術及解決方案，提高國家醫(yī)療資源分配的合理化程度；并且在物聯(lián)網+超聲遠程智能會診模式中，利用現(xiàn)代網絡技術、計算機技術、多媒體技術將醫(yī)學圖像進行數(shù)字化重建，將信息技術前沿的無線儲存硬件與超聲遠程會診相輔相成，實現(xiàn)遠距離的圖像采集、存儲、傳輸、分析和處理，達到遠距離診治疾病目的的一系列醫(yī)療活動，從而拉動醫(yī)療行業(yè)的信息化水平[8-10]。

基于超聲會診智能軟硬件，通過超聲遠程會診協(xié)作模式總結其優(yōu)勢如下：①因醫(yī)院局域網以及HIS，PACS 系統(tǒng)的限制性，無論是病歷資料還是圖像系統(tǒng)多采用拍照等原始操作，照片清晰度不佳,利用移動化超聲高清圖像資料實時會診，解決了目前遠程會診系統(tǒng)普遍存在的圖像質量問題[11-12]。②在實時會診中，傳統(tǒng)遠程會診使用視頻或直播的方式，這種方式需要連續(xù)整段的時間，不僅耗時且完全依賴網絡[12]。但在非實時的會診中，醫(yī)生之間交流少，會診效率難以達到醫(yī)共體所需的效果。通過超聲遠程會診協(xié)作模式同時解決了目前互聯(lián)網+會診系統(tǒng)實時性與方便性的矛盾點，形成類似大型三甲醫(yī)院的院內三級醫(yī)師查房制度，使得各級別醫(yī)師遇到技術問題時均可得到解答，同時還可參與解決下一級別醫(yī)師的技術問題，形成區(qū)域內超聲醫(yī)師知識互通[13-14]。

綜上所述，隨著虛擬現(xiàn)實、人工智能等前沿技術被運用到遠程醫(yī)學中，遠程醫(yī)學將在醫(yī)學體系中發(fā)揮越來越大的作用。同時隨著人類生活水平、生命質量不斷提高以及社會信息化的飛速發(fā)展,遠程醫(yī)療也必將越來越貼近我們的生活。研究提出的基于物聯(lián)網構建遠程平臺的超聲檢查會診模式，將利用手機微信終端、5G通信技術和互聯(lián)網提供的信息通路，解決基層醫(yī)院超聲診斷問題提供了較好的方法，完成醫(yī)院內部上下級機構超聲科的遠程超聲檢查與診斷，具有實際的實施價值。