20世纪90年代计算机在生物医学中的应用成果：远程会诊进展

2024-10-29 百科知识版权反馈

【摘要】：20世纪90年代，随着Internet和www技术的迅速推广普及，利用Internet和www平台从事远程会诊系统的研究成为一个新的研究方向。到目前为止，尚无可供人们任意使用的可在www上运行的远程会诊工具。在实际应用中，这一部分功能实际上是远程会诊系统与医院数据库系统之间的接口。

2.5　远程会诊

2.5.1　远程会诊系统

远程会诊的定义可归纳为医生通过对远地病人的图像和其他信息进行分析做出诊断结论，即最后的诊断结论是由与病人处于不同地方的远地医生做出的。远程会诊对于医疗图像的一系列技术的要求较高，即要求经过远程会诊系统的图像识别、图像压缩，处理和显示的医疗图像不能有明显的失真。远程会诊系统有同步（交互式）和异步之分，同步系统具有类似于视频会议的显式交互工具和类似于电子白板的隐式交互工具，这要求较高的通信带宽以支持传送交互式的声音、图像和实时的高质量诊断图像；异步的远程会诊系统基于存储转发机制，各种信息如图像、视频、音频和文字组成一种多媒体电子邮件，并在方便的时候发送给专家；专家将诊断结论发给相关的医护人员。在使用远程会诊的不同场合，异步远程会诊系统可降低对带宽的要求，采用比同步远程会诊系统低的通信网络。

远程会诊系统的一个例子是连接美国的Washington，Alaska，Montana和Idaho四州的农村远程医疗网。每个州的一个诊所配备一台基于PC的会议系统，包括一个数字扩音器，一台传真机、数字录像机、X光数字化仪和监视器，远地诊所医生就能与位于华盛顿医疗中心具备相似会议系统的专家进行远程会诊。在这个系统中，具有双向的同步音频和视频信号的视频会议系统支持专家间语言的和非语言的面对面对话。由于视频仅用于讨论，因此，对视频图像质量要求不高，而音频信号要求清晰，没有延迟。使用远程会诊系统的会诊专家能在看和交谈的同时向远端传送图像和其他文件，并使用电子白板传送文字信息和图像。

远程会诊系统的另一个例子是我国南京军区所属南京总医院利用低成本电视会议系统、程控电话、多媒体计算机及软件等建立的远程专家会诊系统网络。该系统的核心模块由IBM奔腾586机组成。信息输入设备包括视频、音频和图片3个部分。视频信号通过CCD彩色摄像头捕捉动态图像，再由视频压缩卡送至显示器，在16　bit或24bit彩色视频方式下，可以在96像素×80像素的显示窗口以15帧/s显示。音频信号可采用多个微型麦克风、话筒等拾音器接入带宽为4800 bit/s的音频输入口，并采用VATP算法进行语音压缩。图文信息采用扫描方式输入计算机。输出设备包括大屏幕监视器、彩色喷墨打印机、立体声音箱等。通信采用速率为28.8kbit/s的调制解调器。系统软件采用自行开发的基于Windows平台的远程会诊软件。该软件有12个模块：预约登记、信息传送、图文资料传送、图文资料输入、建立病人信息区、拨号、本地动态、远方图像、电话簿、白板、专家检索、实时会诊。目前，该系统已建立了20多个网点，分布在我国华东、西北、东北等地。通过实践发现，虽然有些远方网点相距遥远，但是通信和会诊效果仍然很好。自1996年建立以来，已完成100多例诊断，还开展了远程教学和病例讨论，是一个适合我国国情的远程会诊系统的典范。

通过信息网络的扩展，远程会诊系统可以把各地区、各等级的医院通过网络联系起来。由于各地区、各等级医院之间医疗水平和医疗设备差异较大，远程会诊系统可以使得各医院的医疗资源得到充分利用。例如，中小医院难以确诊的疑难病例，通过远程会诊系统可以及时得到大医院的多位专家的会诊，使得患者在当地的社区医院就可以得到及时、良好的诊治，而不用费时、费力地专门到大医院找专家看病。另外，远程会诊系统还可以充当远程医疗教育系统，大医院的专家可以通过该系统，针对某些典型的病例进行分析和进行先进设备的操作，用当前国际医学研究成果给中小医院的医生进行医疗教育培训，从而提高中小医院医生的医疗诊断水平。

近年来，由于计算机技术，尤其是网络技术的迅猛发展，为远程会诊系统的研究提供了实现这一目标的通信基础。目前，许多研究人员都在从事这方面的研究工作，其中许多工作都是大学的研究人员借助于校园网进行的，部分成果已在局部区域内小规模实施。例如，匹兹堡大学研究的MultimediaMedNet系统。这些系统所采用的技术平台和通信方式各不相同。20世纪90年代，随着Internet和www技术的迅速推广普及，利用Internet和www平台从事远程会诊系统的研究成为一个新的研究方向。到目前为止，尚无可供人们任意使用的可在www上运行的远程会诊工具。近两年，随着我国信息网络的建立和“三金”工程的启动，Internet和www网络逐渐开始在我国推广，如何利用已有信息网络开展远程医疗已成为人们关注的课题。

2.5.2　医疗会诊系统的总体结构与功能

为了能使多位异地的医生对某个病人的病历数据进行会诊讨论，系统应该给医生提供访问该病人的病历数据的功能，使得医生能够观察该病人的病历数据，以便他做出个人的诊断分析意见；同时，系统还要提供多个医生之间互相交流讨论的平台，使得医生之间可以针对该病人的病历数据发表个人的看法，以便最终得到明确的集体会诊诊断报告。根据上述应用需求，可确定交互式远程会诊系统应具有如下功能：

1）识别合法用户

由于病人的病情数据一般是保密的，只能由授权的参加远程会诊的医生调阅，而不能被非法用户访问。这就要求系统具有识别合法用户的功能（识别用户的账号及密码），只有当用户的账号和密码正确时才被允许进入远程会诊系统。这也能解决当前远程医疗中心隐私权问题。

2）管理病人病历数据

由于医生要查阅某个病人的病历数据，以便进行会诊讨论，所以，系统需要提供管理病人病历数据的功能。在实际应用中，这一部分功能实际上是远程会诊系统与医院数据库系统之间的接口。

3）图像的显示与交互

由于医生需要调阅病人的图像数据，将图像显示在医生的个人计算机屏幕上进行诊断分析，所以，系统需要提供病人的诸如CT等图像的显示功能。与此同时，医生往往还需要在病人的图像上用绘图操作标出其感兴趣的区域。而一个医生在病人的图像上的绘图操作必须能显示到其他参加远程会诊的医生的个人计算机屏幕上，实现WYSIWIS（What You See Is What I See）功能，引起其他医生对于图像某区域的注意，所以，系统还需要提供医生间通过图像进行交互的平台。

4）文字交互

通常文字交互功能与图像交互功能可配合使用，医生在医疗图像上勾画出其感兴趣的区域，以引起其他医生对于该区域的注意，但这还不足以阐明他关于对该图像上这个区域的看法，所以，系统需要提供文字交互的功能，以便医生通过文字发表书面的诊断意见。当医生从键盘输入他的诊断意见时，他所输入的文字立刻被显示到其他医生的个人计算机屏幕上。其他医生可以结合这位医生在CT图像上的绘图操作和输入的文字信息了解其诊断意见。另外，可以通过文字交互功能返回所有医生的集体诊断结论：在会诊完毕后，由一个医生负责键入书面的会诊报告，由其他医生签署意见，最后把该诊断报告返回给远程会诊系统备案，以供其他医生以后对该病人病情进行诊断时参考。

5）语音交互(www.chuimin.cn)

通过文字交互功能进行书面讨论，对于医生来说很麻烦，为了达到更好的讨论效果，不如直接通过语言来表达各自的看法。所以，系统需要提供语音交互的功能，这样可以减轻医生的操作负担，提高诊断的效率。

2.5.3　使用会诊系统诊断的主要步骤

1）会诊申请

由患者申请，主管医生填写会诊申请单，注明病史及会诊要求。

2）采集资料

主要需要采集以下几方面的资料：

①通过静态图像采集设备（如台式透射式扫描仪），将病人有诊断价值的如CT，ECT，MRI，X片等有关医学图片转化为可存储的图像文件，根据具体情况再经过PhotoshoP等图像应用软件进行适宜的处理，以达到准确反映的目的。

②直接从医疗检查仪器中采集医学数据，如病理图片文件（BMP文件）等。

③通过文字处理系统处理的与病人有关的文字资料，资料力求完整、精确、系统、规范。

3）传输资料

边远地区采用公用电话网为传输载体，诸多外界因素（如气候）不可避免地导致医疗数据传输出现误差，因此会诊双方必须根据具体的外界因素达成协议，选用适宜的Modem传输速率（bit/s），以保证传输过程的完整、快捷。

4）组织会诊

这是远程医疗的关键环节。由上级医院确定会诊时间后，方可进行组织会诊工作。选择适宜的连接波特率，通常采用较低的速率以保证连接过程稳定后，双方同时启动通讯软件（如Shavevision）进行面对面的实时对话，展开分析讨论。现场会诊的最后一步是将上级专家的书面会诊意见交付申请医院。

5）信息反馈

信息反馈包括主管医生、病人、病人家属的反馈意见。主管医生的反馈是对会诊的总体印象、收获及建议；病人及其家属的反馈是对会诊的接受程度、满意程度等方面。这些反馈意见有效地促进了会诊中心工作人员提高自身素质、加强业务学习，为患者提供满意的服务。

国家组织实施的高科技、跨世纪的“金卫”工程，正在对医院管理信息系统及全国性医疗网络制定出统一的标准、规范，以实现医疗资源的全方面的共享，充分体现社会主义国家的“人人享有健康”的优越性。这将有利于全国范围内的远程医疗会诊系统朝着正规、健康的方向发展。一个完善的、全国范围内统一的远程医疗网络的开通，为我国的各族人民造福，为我国的稳定、民族团结、社会发展注入了新的潜力。

20世纪90年代计算机在生物医学中的应用成果：远程会诊进展

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