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文档简介
1、 远程医疗概述第一节远程医疗系统及其服务模式远程医疗(telemedicine)定义:特指借助现代通信技术实现的对于远地对象的医疗服务。远程医疗的三部分:医疗服务的提供者,即医疗服务源所在地。具有丰富的医学资源和诊疗经验。远地寻求医疗服务的需求方。可以是当地不具备足够的医疗能力或条件的医疗机构,也可以是家庭患者。联系两者的通信网络及诊疗装置。1远程医疗系统的组成功能(1)远程医疗系统的组成远程医疗系统的组成包括医疗中心和医疗站点、医疗信息中心。医疗中心和医疗站点。医疗中心和医疗救助中心,地区中心站、远程站即远端医疗站点,配备有现代化的医疗设备;还有专家、医疗人员和医疗对像(家庭和个人、战士、野
2、外工作人员、宇航员、水下及特殊环境工作人员)。医疗信息中心。医学中心数据库、远程医疗信息系统等,这是远程医疗的基础,它包括有足够的医疗信息,而且通常是以数字化格式存储的,女X光片,MRI,CT及其他图像、化验分析单、检验报告、处方、帐单、可供各站点共享使用。(2)远程医疗系统的功能远程医疗系统从功能亡基本可分为远程医疗监护、远程诊断和会诊、远程手术及治疗。远程医疗监护。可对远端患者的主要生理参数,如心电、电压、体温、呼吸、血氧饱和度等进行监测。有的可提供医学咨询和指导。这类系统可用于对慢性病患者、老年病患者、残疾病人的居家监护,还用于对野外工作队、探险队、宇航人员的医疗监护。简单的如远程心电监
3、测、心电BB机等。较高级的系统可以传输静态医学图像、诊断单、化验单、生理参数监测(ECG、血压、体温、血氧饱和度)等。以便于医生根据这些信息进行远程诊断,医疗指导。这类系统能实现远程医疗咨询、指导。远程诊断和会诊。这是日前广泛发展的远程医疗,它需借助于PACS和医疗信息系统。医疗中心的专家通过观察远端患者的医学图像和检测报告进行诊断和会诊。它可以传输静态医学图像、诊断单、化验单、生理检测报告等,有的还具有传输动态图像的能力,可以从远程监护患者状态。医生根据这些信息进行远程诊断,医疗指导,实现远程诊断和会诊。为医疗水平较低的远端医疗场所的医生提供咨询建议,共同作出正确诊断。远程手术及治疗。这是一
4、种可控交互式远程医疗系统,使用虚拟现实和医用机器人(智能机械手),对远端患者施行必要的手术治疗和处理。这是目前国外努力的方向,也是国外生物医学工程研究热点之一。为了实现远程手术,对医学电视、遥控、精密机械、传感技术、高速数据传输、数据压缩等方面都提出了新的挑战。就远程医疗系统的实际功能看来,远程医疗系统的功能和水平主要取决于医疗信息的含量和容量、传输能力以及实施远程医疗救助的能力。2、发达国家远程医学诊断和治疗系统的服务模式在远程医疗系统的实施过程中,美国和西欧国家发展最快。他们在远程诊断、远程会诊、X光片和CT图形的远距离传输、远程挂号、远程学习和信息共享等方面已取得重要进展。这主要是由于发
5、达国家在计算机网络和数字通信方面的高速发展和日臻完善,医学信息学、医学影像学的发展以及为控制医疗费用的增长和满足社会对高水平医疗的需求促进了远程医疗的发展。美国就拟定了多项远程医疗计划,在19962000年间投入150亿美元进行远程医疗工程及研究开发工作;欧共体于1996年1月开始实施名为Telemed的远程放射专家会诊系统和一个Euromed的三年计划(Projec),专门进行Telemedicine的标准化研究,欧共体HealthTeleMaticsProgram也是旨在对远程医疗信息技术进行开发和研究。美国各个州、各个城市和各大医院已有各种类型的远程医疗系统,其中多数为专科性质的远程医疗
6、系统。美国还十分重视建设全国性的医疗信息中心,借以提高全民的医疗水平和服务质量。另一些发达或中等发达国家,如法国、加拿大、日本、澳大利亚乃至发展中的韩国、希腊等都十分重视远程医疗的发展。加拿大和澳大利亚由于幅员广阔,边远地区没有现代医疗设施,因而早在70年代就开始这方面的研究。希腊和韩国则有借助于www系统开展远程医疗监护。1)乔治亚洲教育医疗系统美国乔治亚洲教育医疗系统95人乂5),是目前世界上规模最大、覆盖范围最广的远程教育和医疗网络。乔治亚州后勤部经营一个通信网,这个网可以进行有钱、无线和卫星通讯。远程医疗网是GSAMS的一个主要部分,它利用光纤按照从中心向外辐射的方式,将大量的点和下级
7、、三级医护中心联系起来。乔治亚医学院(MCG)是远程医疗的中心,中心共有59个完全开业的远程医疗点,病人不必远离家乡,只要通过双向交互式声像通道,就可接受专门治疗。全州的远程医疗系统包括2个三级医疗中心(MCG和Emory大学),9个综合性二级医疗中心和41个远端站点,包括从简单的身体检查到诸如回声心动描记仪和内腔镜等复杂的诊断过程、可以提供全方位的专家级医疗服务。病人数据库可以存储和检索病人病历中的心、肺音,以及检查所获图像、注释和其他信息。2)俄克拉荷马州的远程医疗网络1995年美国俄克拉荷马州的远程医疗网络投入运营,这是当时世界上最大的远程医疗专用网络。它通过一个专门的Tl网络,把俄州1
8、40家医院中的54家连接起来。乡村的小医院(这些医院通常缺少放射学家)就可把他们的X光片数字化,然后传送给更高级的城市医院去进行诊断。这样,乡村医院在大约一个小时之内便可得到通常需要35天才能得到的诊断结论。传输速率为1433Kbps的T1传输线路是该网络的主干线,也可以使用拨号电话线来提供远距离存取。每家医院装备一台12端口中枢发送器、一台PowerMacintosh计算机、一台SunSparc工作站、一台胶片数字化仪、一台彩色扫描器、一台打印机和一一套LotusNotes软件。该系统可以实现带视频、数字化影像和注解的多媒体传输。工作站15英寸显示器的分辨率可以达到2000X2500像素,具
9、有变倍放大和改变灰度的功能,因而能够更好地观察局部细节和组织状况。工作站配置的平台式扫描器可用于扫描照片、文件和心电图。3)创建农村远程医疗国家实验室美国医疗费用从行业来说占据个行业的首位,总产值达1-1.2万亿美元。远程医疗的发展除了改善医疗质量以外,重要目标是降低医疗费用。从美国政府的医疗改革计划来说,要求通过利用信息和远程通信手段以后降低医疗费用300-1000亿美元。研究项目由美国高性能计算和通信国家协调办公室和国立医学图书馆(NLM)负责,由NLM具体实施。支持远程医疗的具体项目费用由国防部、退伍军人管理局(VA)、商业部和农业部该处预算。远程医疗项目开展的一项重要副产品是医学远程教
10、育。即通过信息高速公路共享和检索医学信息,对付医学信息爆炸的严重挑战。NLM馆长Lindebertg教授指出:如果一位勤奋的临床医生每天阅读2篇学术刊物上的文章,1年下来会落后800年。只有不断通过查询高速公路和计算机提供的医学信息,才能不断跟上新的发展。远程医疗的发展不仅是远程通信手段的发展,必须立足于计算和网络对医学提供的全面支撑。美国远程医疗是以项目为中心。研究项目中开发成功的技术迅速辐射到其他地区。远程医疗的发展实际上成为计算机在医学上应用或医学信息学(MedicalInformetics,MI)发展的龙头。1994年以来,每2年一次由NLM负责项目招标。每次招标总的支持强度在1000
11、-3000万美元之间。这些研究项目涉及电子病历、远程会诊、临床协议标准、在州范围内以及全国的高速网络协同、神经图像远程管理、虚拟医院、医学虚拟现实、面向农村的疾病远程诊断、临床图像的储存、检索、共享以及和电子病历整合的图像引擎等。从消费者角度来看,远程医疗发展的客观需求是很高的。估计每年通过Internet询问卫生信息的成年人数达7000万。1999年美国消费者花在联机购买卫生用品和服务的钱为100万美元。在今后2年内估计将增加80倍。建立农村远程医疗国家实验室是发展远程医疗的战略性决策。远程医疗的大面积推广重点是在农村。经过竞争,这个项目由Iowa大学中标。实验室的第一阶段项目包括:(1)虚
12、拟医院虚拟医院是美国虚拟医学中心的一个样板。网址为。是远程医疗的重要组成部分。它病人、医生和医院提供广泛的医学信息。是一个规模巨大的医学多媒体(文本、图像和视频)数字图书馆。面向病人的信息可以按成人/儿童、医学各科或人体器官系统浏览。它按30多个类别提供数以百计的权威性医学教材。例如,著名的Merck氏内科手册(如果下载,数据量为80MB)。可以访问自由开放的MEDLINE和9种著名的医学电子刊物。(2)适用于农村的远程放射学这一项目的主要目标为:A.高级医学图形处理教育开发一系列多媒体教材对农村医生进行医学图像体积成像和分析的教育;B.咨询由Iowa大学的生理图像处理部(DPI)向农村医生提
13、供交互式图像处理咨询;C.开发适合农村环境的图像工作站和软件这是项目的重点所在。由Iowa医学中心生理图像处理部(DPI)负责。研究人员包括11位计算机和医学科学家。博士和博士后研究生以及合作科研人员。获得的主要成果是开发了多维图像数据集的操作、显示和分析软件包VIDA。用F语言编写,在UNIX环境下运行。主要功能包括正交截面、体)积展示、表面展示、分析任何选定的子区域、心脏机制分析;组织血流评价、交互式图像分段和编辑、图像代数操作以及g意方向截面提取等。这一可视化工具以及其他信息通过lowJ通信网络(图1)向农村地区传送。这一软件包在著名的May;医院作了评价。(3)农村家庭远程医疗家庭远程
14、医疗是面向农村家庭的远程医疗。家庭部件包括和电视机连接的POTS视频部件以及可以测量血压、心音、体温、体重、血糖的接口。所有测量数据传送到基地的电子病历。家庭诊断涉及血液化学、生命体症、耳镜、非法用药检查、中毒检查、癌症检查、起搏器随访、妊娠检查、传染病检查(爱滋病、肝炎、肺结核)以及激素治疗。病人数达30万以上。实验室第二阶段项目包括:(1)农村远程精神病研究这一项目的研究目标是患有精神分裂症进行远程咨询的有效性一边向农村提供精神病远程诊断和治疗的服务。已经在2个县的社区医院进行试点。病人通过触摸屏终端现实的信息和计算机及医生交互。(2)农村外伤远程医疗系统这个系统是建立测试床医院和大学中心
15、医院之间的远程通信。决定当地医院的外伤病人的治疗以及是否要转院。开发了网络数据库软件和视频会议系统(利用PowerMacintosh和QuickTime)(图2)。编写了供农村医务人员使用的使用手册。(3)糖尿病病人多媒体教材当病人诊断为糖尿病以后,心理上产生巨大压力迫切需要得到有关糖尿病的医学知识。糖尿病病人多媒体教材可以在病人家中观看,也可以在病房中观看(图3)o除了编辑糖尿病知识以外,开发了一个特殊的播放器,它可以和Internet连接,从而也是一种专用的Web浏览器。(4)儿童超声心动图实时传输超声心动图的3维视频信息必须通过高带宽网络传输。已经在2家医院试用。农村地区的社区门诊部可以
16、拥有超声心动机,但是缺乏分析影像的专家。视频信息传送到Iowa大学医院,由专家分析(图4)并将诊断结果回传到当地门诊部。节省了病人往返的时间。4)基于Web的家庭交互式医疗保健服务Web技术以及无线测量技术的进展使得交互式家庭远程医疗服务(InteractiveHealthcareService,IHS)的发展有了可能。这种医疗模式既受到患者和家属的欢迎,为他们带来方便和舒适,同时也可以节省医疗费用、缓解城市交通以及改善环境。IHS的信息流如图5所示。病人在规定的时间(如早晨)或者根据医疗保健提供者的指令,利用家里的无线测量装置,他们可以自动工作,或者按一下按钮就可以了。这些装置可以是体重计、
17、血压计(包括测量脉搏)以及可以测量心电图和心率的心律记录仪。测量结果由电话机附近的家用集线器自动采集并利用通常电话线传送到护理提供者诊室的服务器。图6展示无线HIS家用设备。服务提供者的授权用户可以通过Web浏览器访问病人数据库。医生可以利用软件跟踪病人的数据,发现有超出预置阈值的测量值时可以立即通知病人到家里随访或作进一步处置。5)军队远程医疗远程医疗美军与西欧国家发展速度最快。特别是美军率先在海湾战争中成功地实施了远程会诊,此后,美军在索马里、波黑等军事行动中多次成功的实施了远程医疗,从1993-1996三年间,共进行了240例海外远程会诊。川由沃特里得陆军医学中心(WRAMC)(Wate
18、rReedArmyMedicalCenter)开发的多国远程医疗项目是美国第三级军事远程医疗咨询系统。涉及的地域包括索马里、克罗地亚、德国、意大利、肯尼亚、海地、埃及、巴拿马、科威特、象牙海岸、马斯多尼亚和弗琴群岛。它基于跨平台技术计算机、软件、数字摄影和高速卫星通信。配备的医学专家专业领域包括皮科、骨外科、传染病、眼科和普通外科。远程医疗分为两种类型。一种为高分辨率数字静态(HRDS)图像处理,利用440万像素的KodakDCS420拍摄临床图像并下载到个人计算机或笔记本电脑。图像和咨询申请单文件通过卫星接收器或高速调制解调器传送到WRAMCo数码相机图像的分辨率为1524x1012,文件大
19、小为4.5MB。内置硬盘可以储存50幅图像。咨询方式为储存和转发。WRAMC咨询管理员收到咨询申请和图像以后,编制咨询病历并将记录转送到适当的医学专家。另一种方式为视频会议(VTC)咨询,需要预约和安排。VCT系统采用两种硬件,一种是CLI8100系统,传输速率为54kbs至1.544mbps。另一种为采用个人计算机PictureTelPCS-100E桌面视频会议系统,速率为112或384kbpso可以传送数据和HRDS图像文件、申请单、广播功能以及在VTC过程中抓获静态图像。在完成的咨询中科别包括内科(40%)、外科(36%)、放射科(21%)以及牙科(3%)o6)X光片和心脏病远程可视咨询
20、图片、数据、X-光片、超音频图片以及EKG能通过一定的标准编码,将信息数字化,进行通讯传输、存储、调用和传输到很远的地方。意大利INRCA学院的远程教育项目已经在意大利不同地方的中小型医院运行(图6)。该项目的目的是由INRCA中心给其他医院和健康中心提供有关放射性的知识和经验培训I,同时也给世界其他各地的专家进行咨询。由于该项目正在建设之中,目前系统的任务是在Ancona和Fermo的医院建立连接并在ISDN综合业务数字网上运行,速率可达384kpbs。图6意大利远程医疗应用在Ancona医院的X光医疗设备配有高科技的诊断设备,诊断由非常专业的医学专业人员来完成;而在Fermo医院的X光设备
21、没有专业诊断人员,需要经过远方的Ancona专业人员来诊断。这种地理上的远离,正好给远程放射学咨询提供了理想的应用解决环境(图7)。远程诊断咨询的应用不但减少了差旅费用,而且节省了时间。同时提高了医院的服务质量。除此以外,该项目不但包括两家医院的X光医疗设备,而且还包括如Ancona医院的INRCA康复医疗设备和Boloqna协会的Rizzoli整形外科医疗设备等。在Ancona和Boloqna医院,除了从事X光放射学远程咨询以外,也从事外科康复医疗咨询。实际情况表明,有能力传输高质量图像的远程医疗系统成为人们就医的优先选择。图展示医生在进行远程可视咨询7)眼科的可视咨询EykonaV系统提供
22、了共享电子白板。医生可以利用静态图片与远地专家进行医疗咨询,该电子白板给专家提供了书写标注、画图和特征测量等工具,便于进行复杂的远程可视医疗咨询(图9)。远程眼科医疗对一些国家如美国是一种普遍的应用。利用意大利Aethra远程医疗桌面系统开展远程眼科医疗应用时,系统需要连接到眼睛视网膜摄像头和一个裂缝灯上。休斯敦大学眼科诊断服务中心正在使用Aethra远程眼科医疗Eykona系统(图10)。休斯敦大学的眼科医疗服务中心连接到休斯敦偏远和服务水平低下的门诊部,眼科诊断服务中心的专家可以远程观察被检查的患者,并且可以控制裂缝灯的角度,另外,该视频会议系统可以传输高质量的静态图像,咨询医疗专家可以察
23、看远地检查者的详细情况得到完整的图像并能做出诊断,该技术也为健康矫正和糖尿病患者视网膜病的诊断带来一定的好处。休斯敦眼科服务中心已连接到在加尔维斯敦的德克萨斯医科大的眼科系,该系统同时给保健人员提供远程医疗培训。图眼科远程咨询3、中国远程医疗开展情况我国的远程医学活动大致包括以下几种形式:远程医疗会诊、远程医学教育、学术会议转播、手术示教等等。而现在开展最好的是远程医疗会诊。我国的远程医学活动开始于1988年,解放军总医院通过卫星与德国一家医院进行了神经外科远程病例讨论。1994年上海医科大学用电话线进行了会诊演示。1995年上海教育科研网、上海一大远程会诊项目启动。1995年3月,山东姑娘杨
24、晓霞因手臂不明原因腐烂,来北京求医。会诊医生遇到困难,通过Internet向国际社会求援,很快200多条信息从世界各地传到北京,病因最终被确诊为一种噬肌肉的病菌,有效地缩短了病程。同年4月10日,一封紧急求助(SOS)的电子邮件通过Internet从北京大学发往全球,希望挽救一位患有非常严重而又不明原因的年青女大学生的生命。10日内,收到来自世界各地的E-MAIL近100封,相当多的意见认为是重金属中毒,并被以后的临床检验所证明(铊中毒)。在国际上这种做法是开创性的。这两例远程医学活动,使更多的人认识了Internet和远程医疗。也就是从这时起,我国的医疗事业从实验阶段进入应用阶段,开始了让世
25、人惊叹的蓬勃发展。远程医疗的路线传输可以依靠地面和卫星两种方式。地面方式包括普通电话线、ISDN、帧中继和光纤线路等。卫星传输大都又和地面传输方式相结合,形成天地合一的远程医疗网络。也是效果最好的一种传输方式。依靠地面传输的可视电话远程医疗网络目前在我国约有4060家,多集中于上海、北京和广东。比较有规模的有:1996年10月上海华山医院开通的远程医疗网;1997年9月,中国医学基金会成立了国际医学中国互联网委员会(IMNC)。该组织准备经过十年三个阶段:即电话线阶段、ISDN通讯联网阶段、卫星通讯阶段,逐步在我国开展医学信息及远程医疗工作,目前已开展了可视电话系统的远程医疗;近日开通的北京市
26、卫生信息网络管理中心的远程医疗系统。这些远程医疗网络绝大部分为电话线网络,个别为ISDN网络或光纤网络。由于通讯质量差,声音、图象传输不清,给专家会诊造成困难。有些专家拒绝参加可视电话会诊。因此,可视电话会诊不可能得到很好的发展。我国军队的远程医疗状况:1)解放军总医院远程医学中心的发展现状我军最早具有现代意义的远程医学活动应为1988年解放军总医院通过卫星与德国一家医院进行了神经外科远程病例讨论活动。伴随计算机及通信技术的发展,解放军总医院于1996年5月,通过E-Mail(电子邮件)方式与济南军区150医院完成了第一例远程会诊。1997年9月医院正式成立了远程医学中心,制定了远程医疗会诊管
27、理规定。并与香港中文大学医学院合作,利用ISDN方式成功地举办了由世界五大洲18个医疗机构参加的,97中国远程医学会议。2)南京军区总医院远程医疗会诊中心现状1996年8月8日南京军区总医院成立了远程医疗会诊中心”,先后投资200多万元,逐步建成了有一定规模的远程医疗会诊网络,现有1个中心,4个工作站、40家军地会诊医院,立足华东地区,辐射全国11个省、市,建立了多媒体数据库,现有200多名医学专家、教授入网参加远程会诊。组织开发研究了远程会诊系统,采用了适宜国情的通信方式,主要采用电话线方式,如双方都具备ISDN条件时首选ISDN5。开展远程会诊、远程急救、病例讨论1000余例次,其中远程会
28、诊315例、远程教学10例、远程学术讨论2例。98年抗洪救灾,把远程医疗会诊系统搬上了长江大堤,为抗洪英雄吴良珠实施紧急远程医疗会诊,提高了和平时期医疗保障水平。第二节远程医疗的支撑技术远程医疗是远程通信技术、信息学技术和医疗保健技术的结合。构成了远程医疗的三大支撑技术。远程通信技术1)卫星通信(1)外交互式卫星通信系统原理及组成外交互式卫星数据通信系统是基于非对称信道传输概念而研制生产的一种新型卫星数据传输系统。非对称信道方式指的是在传输过程中,接收数据和发送数据使用的是两个或更多信道,并且上行信道往往是双向低速的,而下行信道往往是单向高速的。在卫星数据通信网中,用户向网上发出的数据一般较小
29、,要从网上接收的数据较多。如在远程医疗中,查询患者的资料时,发出的只有几十字节的申请信息,而需要接收上兆字节的数据(CT、B超等图像)。在电视会诊时,情况也基本如此。在通过外交互式卫星数据通信系统在Internet上进行WWW访问时,也是上行数据少,而下行的数据较多。正是基于非对称信道传输概念,人们设计出如图的外交互式卫星数据通信系统。育速接口主站服并播外交互式卫星数幅谓值鬃就整个系统由主站、小站、地面通信网、Internet网、高速接口、卫星转发器组成。主站是由主站天线、主站天线功放、主站服务器、主站发送终端、主站发送卡、主站计算机网络及主站方的Internet高速接口组成。这里比较负责的主
30、站硬件设备是主站天线和主站天线功放器,特别是功放器,目前国内还无法生产,价格比较员贵。另外,我国已建立许多双向主站,但这些双向主站的利用率比较低,如果外交互式卫星数据通信系统的主站利用已有双向主站的天线和天线功放器,则整个主站系统的费用将很低,而实际使用中也往往是这样使用的。小站由小站天线、小站单收卡、小站室内单元、小站网络、小站微机及地面网接口组成。小站单收卡是插在小站室内单元中的,该室内单元进行信号的预处理,并可使用标准的TCP/IP协议进行www浏览。地面网指的是各种地面线路的网络,如电话拨号、电话专线、微波、DDN、帧中继、ATM、ISDN、X.25、卫星专线、广域网。他们的特点是双向
31、,但速率较低,其中有的速率可较高,但费用很昂贵,般用户消费不起。为保证上行线路畅通,这些线路可以互相备份,如使用DDN或电话专线,万一发生中断现像,还可以使用电话拨号保证上行线路畅通,赢得时间来修理电话专线或DDN专线。卫星转发器带宽租用原则是:传输2M速率至少租用3M带宽,一般租用6兆带宽。因卫星上电源功率有限,如租用的转发器带宽刚够用,则地面小站天线尺寸必须较大。整个外交互式卫星数据通信系统采用标推TCP/IP协议和mWticast(多路广播)协议,与INTERNET完全融合在一起。(2)多址连接在同一个卫星的覆盖范围有若干个卫星地球站,从通信卫星到地球站以广播方式传送信号,为了区别识别这
32、些信号病保证双方联系,必须采用多址连接,多址连接的方式有频分多址、时分多址、码分多址和空分多址。频分多址(FDMA):将系统带宽内的不同频带分配给不同地球站来传送信号,二信道定向也是由不同频率区分的。时分多址(TDMA):转发器传输的信号在时间上分成帧,每帧又分成若干个小帧。这些分帧被分配给各地球站,作为各站发送信号的时隙。每个站在其相应时隙内传送十分多路信号。码分多址(CDMA):分配给各站的地址码相互正交。空分多址(SDMA):利用卫星的多个窄波束天线,将不同覆盖区域内的地址站区分开来,并通过转换器的波束转换开关进行连接。(3)现有的卫星通信系统国际卫星通信系统:属于100个成员国和地区的
33、国际通信卫星组织拥有并运营,供世界大多数国家使用。Intelsat-7。系统由5颗卫星组成,共有26个C波段转发器和10个Ku波段(14/11GHz)转发器。每颗卫星提供1.8万条电话线和4路电视通道。VAST系统:指甚小口径天线终端系统。Intelsat的地球站的天线大、成本高,集中在人口稠密地区,而对于通信业务量较小的边远地区,需要甚小口径天线终端系统,这种天线直径小(1.2-2.4m),低发射率(1W-3W),小容量、低成本等特点。2)移动通信2、信息学技术医学信息的计算机处理技术:1)息存储管理技术:基于诊断的查询、基于病类的查询。2)信息显示技术。3)多媒体数据处理与传输技术。远程医
34、疗融开共终共连端共颗视家视本共检查合B录,如X光片或CT检查结果可以传送给远程的医务人员,还应支持在远程专家指导下的会诊甚至是手术。前面的应用可能只需较低服务质量的文件传输,而后者则需严格服务质量要求的视频传输。与多媒体传输有关的QoS参数(QualityofServices):(1)与网络传输技术相关的QoS涉及物理层和数据链路层的QoS参数。(2)与通信相关的QoS定义与通信协议有关的处理用户数据的功能特性,如差错检测、信息同步、延迟或吞吐量等参数。从第3层网络层到第七层应用层(3)面向应用的QoS主要有出错率、分辨率、优先级等与多媒体传输有关的QoS参数雕理Q曲琴毅效值上的花围品呈特性(
35、Quality)视螂Video)应用QoS帧谑率30fps(帧每科)NTSC制式PAL制式60fpsHDT”制式帧分辨率720X576MPEG1颜色分辨率每个冢素3位4度或J56色每个象素16位65536种颜色视城Video)应用QoS续览图之比4:3NTSCPAL电视制式16:9HDTV制式(高漕晰度电视)压缩比2:1HDTU无损压缩50:1低报HDTV压缩同步特性120ms相关的动画士80ms伴随的语音240ms相褴盖的图象士500ms不相茯盖的图象240ms相覆盖的文本士500ms不相誉盖的义小与通信有关的QoS参数媒体类型(频带)出(采样速率)KHz(精度)Bits数据速率Mbps电话
36、质量音频200-32008.0(单声道)S口,064CD质量音频20-2000044.1(双声道)161.41(分辨率)(刷新频率)(色彩数)NTSC质量视频64尸4即顺3U随秒24朦素216HDTV肚!哒视频1280*72030帧泯M像素648网络带宽要求:第三节远程监护和家庭护理远程监护(telemonitoring)和家庭护理(HHC,HomeHealthCare)技术是近年来远程医疗非常重要的一个研究领域,但在远程医疗中又是一个相对薄弱的研究领域。远程监护提供了一种通过对生理参数进行连续监测来研究远地对象生理功能的方法。最早应用于远程监护的是美国航天局20世纪70年代运用远程监护技术对
37、太空中的宇航员进行生理参数监测。目前美国军方正在研究一种供战时使用的人体状态监护仪(PSM,PersonnelStatusMonitor),这种微型仪器由士兵携带,用于监护佩带者的呼吸、体温、心率和其它的生理参数,其作用在于估计受伤者是否活着并可确定受伤者的所在地。PSM的通信方式是采用突发的发射方式以迷惑敌人,并运用传感技术监护血压和其它的血参数、心电图等重要生理参数。现在远程测量和远程监护技术广泛地应用于家庭护理和急救系统中。家庭护理技术是运用远程监护技术对家中患者的重要参数进行监测,并在发生意外时实施紧急救助。家庭监护中运用远程测量或远程监护技术,一般采用便利的、便宜的通信方式,如普通电
38、话、N-ISDN、电视和交互电视。目前家庭护理系统研究的服务对象主要为手术后在家中的恢复病人残疾人和老年人;高发病人群的家庭监护;健康人的家庭监护。家庭护理的早期研究对象是做过肺部和心脏手术,特别是心脏或肺移植手术的病人,研究中采用电子仪器记录、存储病人在家中每天的肺活量数据和其它的重要的生理参数,并周期地将数据送往诊所,研究证明测量数据是有效和可信的,这种家庭监护方法对这些病人进行肺功能监护是有效的。另一个研究是将心脏手术后的病人随机分为两组,一组病人在医院恢复,另一组病人采用电话监护技术在家中恢复。结果表明,两组病人在心脏功能恢复上没有差别。这个研究为以后的病人手术后提前出院研究提供了基础
39、,其意义在于减少病人在医院停留时间,提高病床使用效率。家庭护理中的一个重要应用是对家中患者,特别是患有心脏、高血压和糖尿等慢性疾病病人以及产妇、胎儿和新生儿的病理参数进行监护,有助于病情恶化的早期预报并在病情突然恶化时向医疗中心报警以获得及时的救助。由于心脏病发病时一般具有突发性和危险的特点,因此,将心电图的远程监护和报警作为家庭监护的一个重要应用。目前研究的家庭心电图远程监护报警系统一般有两种类型:心电BP机系统。BP机系统的家庭端一般包括一个类似BP机大小的心电图监护记录单元和通信单元。监护记录单元的功能是对佩带者的心电图进行监护。当发现心电异常或佩带者感到不适时按下按钮可记录下6秒到24
40、0秒的心电图,然后使用者将监护记录单元放在通信单元上,将记录的心电图通过接口转换经电话线送往医院。位于医院或诊所的中心端一般为一台计算机,能完成一对一的心电图接收、显示、归档等管理功能。传输方式基本为声耦合方式,即将0.5Hz100Hz的心电图经过频率调制到语音频段后再通过电话话筒送出,在医院中心经过反变换恢复心电图数据。目前市场上的心电图远程监护大多为这类系统,包括以色列的SHAHAL医疗服务公司的电话传输心电图监护系统、CardGuard公司的CardGuard系列心电监护系统、TIE公司的Aerotel电话传输心电图等系统、美国的HeartFAX、HeartMirror、HeartVie
41、w系列心电监护产品、瑞典的CaliberTriggerMonitor系统和国内珠海中立电子公司生产的院外心脏病集群监护系统、护心神电话传输心脏监护系统。心电长时间实时监护系统,如清华大学研制的家庭心电血压监护网系统。除了心电图远程监护外,对其它的重要生理参数的远程监护系统有:以色列SHAHAL公司和CardGuard的血压远程监护和呼吸远程监护、清华大学的家庭血压远程监护、以色列CardGuard公司的胎儿监护。以色列CardGuard公司目前正在研制一种微型心电图远程监护系统。该系统的便携部分只有一个心电电极,却能完成心电图连续长时间的监护。当检测的异常心电图超过阈值时能自动拨号将异常心电图
42、送到中心端。由于心理或生理上的压力,有相当一部分病人在医院测量的数据与在他熟悉的环境中所测量的数据有着本质上的差别。研究表明,20的被认为患有高血压病并认为有可能导致心脏病的人在真正放松下来时却没有高血压。最近的研究证明,临床上被诊断为患有高血压并有可能诱发心脏病的孕妇在家中做24小时血压监护时发现仅有三分之一孕妇的监护结果与临床诊断相一致。英国牛津大学的Johnson教授采用远程监护方法让孕妇和胎儿在放松的状态下在家中检测血压、血氧、心电图等重要生理指标,有助于对孕妇、胎儿和新生儿病情的确诊和疾病的早期预报。对残疾和老年人家庭远程监护以提高他们的日常生活的独立性和质量,是家庭远程监护的另一个重要内容。英国的一个研究小组研究在家中不同地方放置各种传感器,通过电话远程监护残疾和老年人在家中的穿衣、吃饭、洗澡等日常生活活动来判断其生活情况。德国的一个研究小组则通过宽带视频通信远程监护家中老人的生活情况,
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