廖 菁，楊建萍，朱文勇，蔡 力，韓 亮，王海江

(1.四川省醫(yī)學科學院·四川省人民醫(yī)院，四川成都610072;2.上海衛(wèi)生遠程醫(yī)學網(wǎng)絡有限公司，上海200031)

遠程醫(yī)學(Telemedicine)是應用遠程通訊和計算機多媒體技術，跨越空間的限制，遠距離地實時(或非實時)地實施醫(yī)療、保健、教學、醫(yī)學信息服務［1］。遠程醫(yī)學教育，是提升基層醫(yī)務人員服務水平的重要手段之一。通過遠程醫(yī)學網(wǎng)絡這個信息窗口，把最新和先進的醫(yī)療信息傳播到各基層醫(yī)院，將專家的經(jīng)驗傳授給基層醫(yī)務人員，解答基層醫(yī)院在診療活動中遇到的各種疑難問題，幫助基層醫(yī)院醫(yī)師拓寬診療思路，規(guī)范診療程序，獲取最新醫(yī)療信息和診療技巧。

我們設計并研制的遠程醫(yī)學教育系統(tǒng)，利用先進的衛(wèi)星通訊、計算機互聯(lián)網(wǎng)絡及多媒體技術手段，形象、實時、交互的為遠程醫(yī)學教育建立一個模擬課堂的環(huán)境。將醫(yī)學領域的最新進展、醫(yī)藥動態(tài)、課題研究成果、教學查房、手術演示以及國際間的學術交流，實時向醫(yī)院內(nèi)部各科室或下級醫(yī)院播出，使各地醫(yī)護人員在同一時間內(nèi)跨躍時空，共享最新醫(yī)學教學資源。

1 系統(tǒng)概述

該系統(tǒng)采用最通用的TCP/IP網(wǎng)絡平臺(可以是專線，但同時支持共享方式、不穩(wěn)定帶寬的網(wǎng)絡上運行，不受地域之限)實現(xiàn)先進的視頻會議與多媒體數(shù)據(jù)交互功能。結(jié)合遠程學術交流的需要，通過該系統(tǒng)可建立大規(guī)模、可即時擴展的IP可視電話網(wǎng)，可建立和實現(xiàn)點對點、多點對多點的實時遠程視頻會議、遠程辦公協(xié)作，遠程培訓，滿足用戶在不同地域、不同級別機構(gòu)之間高效率地召開日常會議、學習培訓、技術交流、即時通訊等需求，極大地降低了管理及運營成本，提高了工作效率。

該系統(tǒng)在會議終端和服務器端采用純軟件的解決方案，會議終端僅僅是通過會議客戶端軟件，而服務器端是虛擬的大型會議中心。通過該系統(tǒng)，無論多遠，無論多少人都可以在這里進行會議交談、演講、報告或個人之間的無障礙交流，體驗前所未有的實時、高質(zhì)量的交互式音頻和視頻體驗，并能為用戶節(jié)約人力、物力，以低投入獲得高收益。

2 系統(tǒng)組成

系統(tǒng)采用IP方式的高清晰視頻系統(tǒng)。系統(tǒng)為B/ S結(jié)構(gòu)，設計為統(tǒng)一技術平臺、統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫管理。實現(xiàn)用戶的統(tǒng)一管理、統(tǒng)一登錄、統(tǒng)一論證等功能。系統(tǒng)主要由管理控制中心(CMC)、多點音視頻分發(fā)控制單元(MCU)和客戶端軟件三部分組成。會議CMC完成組織會議及會議控制功能，完成網(wǎng)站服務更新、系統(tǒng)維護、權限設置功能等;MCU完成多路音視頻的分發(fā)控制，業(yè)內(nèi)獨創(chuàng)的路由式MCU，支持多個級聯(lián)，按照功能類型分為上行媒體服務器和下行媒體服務器。他們可以是同一個服務器，也可以不是同一個服務器;客戶端實時接收多點控制單元發(fā)布的信息。

3 系統(tǒng)特點

3.1 網(wǎng)絡視頻軟件視頻會議管理中心 主MCU可對會議室、用戶、多級機構(gòu)進行管理，并且支持記錄管理，對各級分MCU進行網(wǎng)絡優(yōu)化。

3.2 網(wǎng)絡視頻軟件視頻會議轉(zhuǎn)播代理 分MCU支持網(wǎng)絡優(yōu)化、集連、容錯技術，當其中任一個MCU發(fā)生崩潰、斷電或遭受病毒攻擊等意外情況，其它分MCU可接管已喪失功能的MCU，以保證系統(tǒng)的正常使用。自動對網(wǎng)絡環(huán)境和登錄用戶進行優(yōu)化，任一用戶登錄會議都可被機構(gòu)管理員根據(jù)網(wǎng)絡的實際情況指定于任一MCU下登錄，當其中任一分MCU登錄用戶達到MCU使用極限時，系統(tǒng)將自動登錄用戶分配到臨近的其它MCU。網(wǎng)絡視頻分MCU具有很好的產(chǎn)品延伸性能，一個分MCU可支持20個會議室同時召開會議，一個會議室可同時支持50～100個點的客戶端進行視音頻交流。

3.3 網(wǎng)絡視頻會場 主持人可隨意接收和控制視音頻，主持人可對與會者視音頻設置進行調(diào)整，支持電子白板與IE同步瀏覽，支持PowerPoint同步瀏覽，支持MPEG4視頻流格式、使用RTP/RTCP協(xié)議傳送流媒體。網(wǎng)絡環(huán)境惡劣時(窄帶傳輸、網(wǎng)絡瞬間擁塞)不出現(xiàn)馬賽克等花屏現(xiàn)象，當操作系統(tǒng)使用WindowsXP時支持回音逆止功能，以降低噪音及環(huán)境音對麥克風的干擾，支持同一會議室的多用戶聲音的混音技術。

3.4 網(wǎng)絡視頻接收客戶端 采用IE瀏覽器方式登錄，可自動更新、下載客戶端，升級、維護簡單，易操作?？蛻舳说卿浭褂貌扇裘艽a方式校驗，流動性強，可隨意飄移。支持視頻接收，音頻同步交互，具有數(shù)字錄像功能，可將桌面上的多個視音頻窗口與屏幕廣播窗口同步錄像，并進行同步播放。系統(tǒng)采用的視頻軟件系統(tǒng)是利用視頻、音頻壓縮技術及點到多點的通信技術，利用先進流量控制算法，保證在用戶有限資源情況下提供最有效高質(zhì)量的服務;保證了網(wǎng)絡Qos服務及自適應的帶寬調(diào)節(jié)，系統(tǒng)靈活的分布式架構(gòu)，在以太網(wǎng)環(huán)境、Internet、衛(wèi)星網(wǎng)絡下，實現(xiàn)了穩(wěn)定、連續(xù)的視音頻流的播放。

4 系統(tǒng)功能

見圖1。系統(tǒng)核心底層技術采用最新的MPEG-4的壓縮技術，并且兼容H263、H263+等多種編碼技術。支持多分辨率選擇。每路音視頻可以分別動態(tài)切換到大屏幕顯示。軟件的使用界面美觀友好，完全基于WEB方式，操作簡單易用、維護方便。

5 硬件標準——視頻教學點播機

5.1 基本要求 ①外形輕巧美觀，可立可臥，尺寸不大于家用DVD機;②操作簡單，用遙控器代替鍵盤鼠標;③考勤設備內(nèi)置，在面板上明示“刷卡處”;④背面除必要的音視頻輸出、VGA輸出及網(wǎng)絡接口外，封閉一切與計算機有關的接口;⑤面板上有液晶顯示屏，顯示刷卡信息(可選);⑥面板上具備替代遙控器的功能按鈕(可選);⑦硬盤加密防拷貝;⑧運行快速、平穩(wěn)、流暢;⑨具有良好的升級功能。

圖1 遠程醫(yī)學教育系統(tǒng)功能圖

5.2 基本功能 點播功能:可存放20～30 G的課件供學員點播之用?？记诠δ?IC讀卡記錄相應課程的聽課時間。數(shù)據(jù)傳輸功能:可支持衛(wèi)星下載、寬帶或Modem數(shù)據(jù)傳輸。輸出功能:S端及AV音視頻輸出到電視機，或VGA輸出到投影儀及顯示器(支持800×600或以上分辨率)。

5.3 技術指標 主機最低配置:奔騰芯片 /256 M或以上內(nèi)存 /40 G硬盤 /顯卡(支持800×600或以上分辨率)/聲卡 /內(nèi)置揚聲器 /非接觸式讀卡器 /液晶顯示屏 /遙控接收器 /網(wǎng)卡 /內(nèi)置Modem或預留一根PCI插槽。輸出端:S端、AV端視頻輸出、VGA輸出端、RJ45接口，Modem接口或PCI卡標準擋板。輸入設備:遙控器。標準配置:S端視頻線、Video視頻線、Audio立體聲音頻線、電源線、電話線、遙控器、立式支架、操作說明書、保修卡。

6 軟件標準——教學點播管理平臺

6.1 基本要求 ①界面友好，操作簡單，教學點用戶盡量采用一鍵式操作;聽課點播采用分級菜單式界面;后臺按權限不同分級管理;②教學端:管理員登錄、用戶設置、上網(wǎng)設置、撥號、數(shù)據(jù)傳輸;③分中心管理端:管理員登錄、用戶設置、數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、數(shù)據(jù)傳輸;④省中心管理端:管理員登錄、用戶設置、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、數(shù)據(jù)傳輸、對省內(nèi)各教學點的遠程維護;⑤上海中心管理端:管理員登錄、用戶權限設置、用戶資格審核、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、數(shù)據(jù)傳輸、題庫管理、考試管理、對省中心管理端的監(jiān)控、對外省每個點的遠程維護。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫有定期自動更新功能;接口代碼開放，具有良好的升級功能。

6.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 見圖2。

6.3 系統(tǒng)模塊

圖2 遠程醫(yī)學教育系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

6.3.1 聽課模塊 采用菜單點播形式，分學科和課程二級目錄，課件采用MEC格式，用專用回放軟件播放。考試模塊:分學科考試，采取刷卡記名的辦法?？荚囶}固定或按規(guī)定組合比例自動生成，題型僅限于選擇題和判斷題，學員刷卡答題后交卷，系統(tǒng)會自動閱卷批分，計入學員的學習記錄。當管理員定期接通公網(wǎng)時，學員的學習記錄就會自動上傳至省級管理端，由學業(yè)管理模塊會對學員的答題和分數(shù)進行統(tǒng)計和匯總，最后由省級管理端將統(tǒng)計匯總的數(shù)據(jù)上傳至中心管理端。

6.3.2 管理模塊 ①學員管理模塊:此模塊在分中心管理端具有學員信息錄入、修改、匯總、上傳及打印的功能;在省級管理端具有學員信息匯總、查詢及打印功能;在中心管理端具有學員信息匯總、查詢及打印功能。教學點呈報書面報名資料到分中心，分中心管理員在學員管理模塊中登記學員的基本信息，并上傳至省級管理端，再由省級管理端上傳至中心管理端。②考勤管理模塊:采用內(nèi)置IC卡讀寫器，對學員的智能“學員卡”進行信息讀取。此模塊的使用權限在省級管理端及中心管理端。教學點的考勤信息直接上傳至省級管理端，由省級管理端對學員的考勤情況進行統(tǒng)計、查詢及打印，匯總以后上傳至中心管理端。而中心管理端的考勤管理模塊則具有考勤分統(tǒng)計、查詢、打印等功能。③學業(yè)管理模塊:此模塊的使用權限在省級管理端及中心管理端。教學點的上機考試分數(shù)和書面考試分數(shù)都直接匯總到省級管理端，由省級管理端進行書面分數(shù)的錄入、所有考試分數(shù)的統(tǒng)計、查詢及打印，匯總以后上傳至中心管理端。而中心管理端的學業(yè)管理模塊則具有學分統(tǒng)計、查詢、打印、考試綜合評估等功能。④題庫管理模塊:此模塊的使用權限在省級管理端及中心管理端。題庫管理包括題庫錄入、查詢、提供下載、考試題型設置等功能。除此之外，省級管理端還具有將自己的題庫上傳至中心管理端的功能。⑤課件管理模塊:可為不同權限的用戶提供課件的上傳或下載功能。⑥權限管理模塊:此模塊僅中心管理端有，可對所有用戶進行資格審核和權限設置。

7 應用效果

近年來，我們利用遠程醫(yī)學教育系統(tǒng)，對累計177800余人次醫(yī)護人員提供了各類培訓。包括:上海市全科醫(yī)師轉(zhuǎn)型崗位培訓(遠程)6期，累計參加培訓人數(shù)6500名左右;上海市社區(qū)護士崗位培訓(遠程)6期，累計參加培訓人數(shù)4800名左右;為云南省近1500所鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院開展在職衛(wèi)生人員的全科醫(yī)學知識培訓(遠程)3期，累計參加培訓人數(shù)19000名左右;為都江堰市29所鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院(包括社區(qū)衛(wèi)生服務中心)開展全科醫(yī)學知識培訓(遠程) 1期，共800名左右;為貴州遵義等地開展全科醫(yī)師轉(zhuǎn)型崗位培訓(遠程)2期，累計參加培訓人數(shù)800名左右，社區(qū)護士崗位培訓(遠程)2期，累計參加培訓人數(shù)700名左右。上海市非精神科執(zhí)業(yè)醫(yī)師精神衛(wèi)生知識培訓(遠程)14期，累計參加培訓人數(shù)達24000余名。為云南試點開展執(zhí)業(yè)助理醫(yī)師考前輔導培訓(理論)，累計參加培訓人數(shù)為1200余名，合格率提升15%左右。通過遠程醫(yī)療咨詢舉辦各類專題醫(yī)學講座，累計參加培訓人數(shù)約2萬名左右。

項目研制單位還與近20家三甲臨床醫(yī)療機構(gòu)聯(lián)合組織開展(遠程)繼續(xù)醫(yī)學教育項目(可授予國家級或省市級Ⅰ類和Ⅱ類學分)累計341個項目，參加人次約100000人次，其中發(fā)放Ⅰ類學分證書12500張。結(jié)果表明，遠程醫(yī)學教育系統(tǒng)作為一種重要的培訓工具和手段，在培訓專業(yè)人才，提升醫(yī)務人員業(yè)務技術水平方面發(fā)揮了重要作用。

［1］傅征，連平.遠程醫(yī)學［M］.北京:人民軍醫(yī)出版社，2006.