|
|
基于现代网络技术的中医远程医疗系统
<br>周辉
<br>南京中医药大学医药信息工程
<br>摘 要 近期江苏省第十个五年计划出台，宣告了江苏省的医药卫生事业信息化进程正式启动。作为医药卫生信息化的重要标志的远程医疗系统，已经在国内乃至省内已经取得了一定的进展。而作为国内医疗队伍中第二支强大力量的祖国传统医学------中医，在这领域却是一片空白。中医要求现代化，就必须抓紧目前的机遇，大力开发中医的远程医疗系统。
<br>本文讨论的就是基于高速发展的多媒体和网络技术，并结合中医诊疗特色的中医远程医疗系统。
<br>关键词 中医信息化 远程医疗 ATM网络 LANE INTERNET H 323 协议
<br>远程医疗的概念以及中医远程医疗系统建立的必要性、迫切性
<br>远程医疗系统的概念是1988年由美国提出，是网络科技与医疗技术结合的产物。其包括远程诊断、专家会诊、在线检查等等，通过网络以及计算机将数据、图片、声像等资料，甚或动态的是视频、音频同步的进行传输。本文所讨论的中医远程诊疗系统，则侧重于通过同步传输音频视频来实现远程诊断和专家会诊的目的。
<br>随着现代医学的迅猛发展和人们的思想观念的还没有转变过来，再加上中医现行自身的教育方式存在诸多的问题，中医的影响力正在逐步的萎缩，中医已经面临着断代的危机。如何拯救中医，如何将古老的中医现代化进行下去，这个问题急待解决！我认为我们必须向那些因年事已高而赋闲在家的老中医求教，通过开发他们这些急待开发的宝藏，来拯救中医！
<br>让他们在家就可以为患者治疗，让他们来展示中医的特色，记录他们的诊断经验，作为宝贵的资料，以供后人研究、学习。但时不我待，人的一生及其短暂，为了不让祖国的传统医学极具特色的宝贵资源随着诸多名老中医的离开人世而烟消云散，我们必须与时间赛跑，尽可能的从现在开始收集这些宝贵的诊疗经验。所有的这一切，都迫使我们必须加快开发中医诊疗系统，为祖国传统医学的继承和发扬，为实现中医的现代化，也为完成江苏省“十五”计划而努力奋斗！
<br>中医远程医疗系统的总体结构
<br>
<br>
<br>
<br> 诊疗室1
<br> 诊疗室2
<br>
<br> 专家终端
<br>
<br> 中医专家系统总体结构(图1)
<br>我们在医院内部设置若干个诊疗室，在每个诊疗室内都设有摄像头、麦克风、PC机等。由于这里面每一台PC机都通过一个与局域网相连的ATM网络传输到Internet 上。而每个专家终端只需有一个与Internet相连的PC机，就可以看到远处的患者，从而实现远程诊断的目的。
<br>中医远程医疗系统的功能
<br>1. 远程诊断
<br>中医诊断讲究望、闻、问、切四诊合参。要进行远程诊断必须解决这些问题！
<br> 望诊：我们通过在诊疗室内安置的摄像头，将患者的外部形态和局部画面如面色、舌苔等，经过网络传输到专家终端，呈现在专家的眼前。
<br> 闻、问诊：我们将这两项诊断概括为听声音和问话(其实闻诊并不单指听声音，还包括气味等。但在这里我们把这个任务交给诊疗室内的医师，若患者有特殊气味则由医师传递给专家)。我们通过在诊疗室和专家终端安置的麦克风，医生患者之间就可以自由进行的交流。
<br> 切诊：这里包括两个部分：1）、切脉：在医疗室内设有一位有经验的医师，由他来代替专家切脉。这位医师将其得到的脉诊信息，通过麦克风、网络传给专家。2 ）、传输数据：通过网络传输一些基本的患者检查资料，如血检，尿检，X片 ....。
<br>2. 专家会诊
<br>由我们在每个专家终端都设有摄像头和麦克风并且都于网络相连，因此我们这个系统
<br>可提供远程专家会诊的功能。
<br> 当遇到疑难杂症的时候，我们可以在网络同时邀请多个专家参加会诊。我们只需将多位专家的画面同时集中到同一桌面上来，这样就可以达到会诊的目的和效果
<br>3. 在线存储
<br> 由于在系统中配置了一台或多台视频服务器，我们就可以将专家看病的全过程以多媒体的形式在线存储到计算机中。然后把这些资料制作成多种形式的多媒体资料存储下来，以备以后研究。当然，在专家授权的情况下，我们将这些资料向外界公开，以使更多的人了解中医、认识中医、研究中医，投身于继承和发展中医事业上来！
<br>中医远程医疗系统的音频以及视频的处理
<br> 在中医诊断中对患者的面色、舌苔等局部的画面要求特别严格，我们最终呈现在专家面前的患者的图像信息，必须是高清晰、不失真的。因此，普通的流媒体根本无法达到诊断的标准。
<br> 我们的通过反复的对比实验，发现采用Mpeg-2 的4m码流技术编码的视频（就是通常所指的DVD品质），可以达到诊断标准。Mpeg-2编码技术是采用H323协议实时性好，MPEG2时编解码总延时小于300ms，视频位速率最高到15 Mbps 视频分辨率最高到720×576。
<br> 远程系统的音频要求：MPEG-1 layer 1 、 layer 2和layer3,最高到448Kbps.音频模式：Stereo ,Joint Stereo ,Mono，具有杜比音效、CD音质
<br>中医远程医疗系统的网络结构
<br> 目前的网络多媒体应用程序是基于信息包的音频视频应用程序，且这些应用程序是OSI的Layer3协议传递的。而基于流的音频视频应用程序则容易在ATM网络环境中实现。也就是说ATM是广泛支持多种媒体如音频视频传输的。但目前医院的局域网多是传统的以太网或令牌网络，只是用来传输数据之用。他们没有足够的带宽来支持高清晰的多媒体视频以及音频的传输。
<br> 为此我们应该在医院的内部建一个小型的ATM网络，再采用LANE技术实现ATM网络与原有的局域网(LAN)互连。将在ATM网络环境中捕获的视频音频，直接转化为ATM信元然后通过ATM交换结构，采用ATM技术从本地发送到出去，传输到局域网和Internet上去。
<br>我们的专家终端只需通过ADSL技术接入Internet上去，获取所需数据就可以将远处的患者图像显现在自己的PC机上。当然我们的专家终端还需配有音频视频解码器，只有这样我们完成对传输过来的音频视频进行解码释放，以及多对各种传输接口进行管理和专家端的音频视频的输入。
<br>整个的中医远程医疗系统的网络其实就是ATM网络、LAN网络、Internet网络的互联，他的详细结构图如下：
<br>
<br> 中医远程医疗系统网络结构（图2）
<br>在中医专家系统中采用的是H323协议（结构为图3）。所谓的H323协议就是TCP/IP网上进行会话的音频视频通讯协议。它的特点就是传输的内容与传输的网络无关，IP协议广泛，它的这些优点都为我们传输高清晰Mpeg-2视频成为可能。从诊疗室输出的兼容H323协议的Mpeg-2视频，通过ATM网络传输送到视频服务器上。视频服务器不仅为我们提供多点控制、在线存储的功能，还具有为ATM网络传输的视频提供高级缓存的功能，使其可以在下一级网络中传输提供可能
<br>。
<br>H323 结构范围图 （图3）
<br>中医远程医疗系统的网络极其具有可扩充性。如果要和其他医院互连实现医院之间的数据特别是音频视频共享，只需在其他医院内设置一台或多台视频服务器，通过城域网就可以实现了！
<br>中医远程医疗系统的设备配置：
<br>1) 视频编解码器（H.261/H263）：完成视频码流的编码解码
<br>2) 音频编解码器（H.723.1等）：完成音频码流的编码解码，并在接收端选择加入缓冲以保证语音的传输连续性。
<br>3) 物理设备：摄像头 麦克风 控制器 PC机
<br>4) 网络互连设备：ATM 交换机 LAN交换机 路由器Router ADSL网卡
<br>5) 网络传输介质：5类非屏蔽双绞线UTP 1类屏蔽双绞线STP RJ-45 水晶接头
<br>中医远程医疗系统的总结
<br> 中医远程医疗系统中，需要解决的关键问题还是远程高清晰多媒体信息的实时传输和局域网、因特网网络上的服务质量保证（QOS）。系统面对当前网络传输速率受限的条件，充分利用业已成熟的多媒体（H323协议）和ATMN网络通信技术，实现了医生患者之间实时会话，从而使中医远程诊断成为可能！
<br>参考文献：
<br>[1] 李卓伟 鲁士文 面向PSTN的远程医疗系统
<br>[2] <a href="http://www.ctiforum.com" target="_blank"><a href="http://www.ctiforum.com" target="_blank">www.ctiforum.com</a></a> CTI论坛 H_323协议简介
<br>[3] 徐建荣 巨安丽 基于ISDN的远程医疗系统
<br>[4] 九为安泰 全实时全D1高清晰网络多媒体视频服务器
<br>[5] 张立云 马皓 孙辨华 计算机网络基础教程
<br>[6] 蒂姆• 陈 黄太成 黄建江 网络设计基础
<br>[7] 约瑟夫•帕列洛 陈宇 网络设计核心技术
<br>
<br> |
|
发表于 2005-6-26 18:30:35