張臘喜,陳鵬
解放軍第422醫(yī)院,廣東 湛江 524005
遠(yuǎn)程醫(yī)療會(huì)診[1-2]是一種現(xiàn)代醫(yī)學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)緊密結(jié)合的新型醫(yī)療服務(wù)模式,能在不受時(shí)空地域限制的情況下,通過(guò)遠(yuǎn)程醫(yī)療會(huì)診系統(tǒng)采集和傳輸患者病歷資料,運(yùn)用視頻通話(huà)等手段實(shí)施疑難病例的遠(yuǎn)程討論和指導(dǎo)。
通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牟v資料是會(huì)診專(zhuān)家診斷的客觀(guān)依據(jù),全面采集和安全傳輸會(huì)診病歷信息既是遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量的關(guān)鍵,也是遠(yuǎn)程醫(yī)療會(huì)診系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的主要功能。立足遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)信息網(wǎng)以及全軍遠(yuǎn)程醫(yī)療會(huì)診系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀,充分考慮與醫(yī)院信息系統(tǒng)以及全軍正在推廣的新版電子病歷系統(tǒng)(EMRS)的綜合集成,設(shè)計(jì)了基于Web Services的遠(yuǎn)程醫(yī)療會(huì)診系統(tǒng)。
我國(guó)軍隊(duì)于20世紀(jì)90年代初開(kāi)始進(jìn)行遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)研究與應(yīng)用工作[3-4],90年代中期總后衛(wèi)生部組織軍隊(duì)數(shù)十家醫(yī)院利用PSTN通信技術(shù)與桌面視頻會(huì)議系統(tǒng)開(kāi)展相互間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式的遠(yuǎn)程醫(yī)療會(huì)診工作。21世紀(jì)初,軍隊(duì)借助已取得的經(jīng)驗(yàn)與成果,利用衛(wèi)星通信及相關(guān)信息技術(shù)開(kāi)始在全軍范圍內(nèi)大力發(fā)展軍隊(duì)遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)事業(yè)。目前,依托基于衛(wèi)星通信[5]的全軍遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)信息網(wǎng)(Telemedicine),開(kāi)展了遠(yuǎn)程醫(yī)療會(huì)診、遠(yuǎn)程教學(xué)、遠(yuǎn)程考試、視頻會(huì)議等多項(xiàng)業(yè)務(wù)。
全軍遠(yuǎn)程醫(yī)療會(huì)診系統(tǒng)主要包括以下4個(gè)子系統(tǒng):
(1)衛(wèi)星通信子系統(tǒng)。通過(guò)衛(wèi)星天線(xiàn)、低噪聲放大器(LNB)、功率放大器(BUC)、數(shù)據(jù)鏈路調(diào)制解調(diào)器(RCST)、視頻鏈路調(diào)制解調(diào)器(SCPC Modem)、分合路器等設(shè)備協(xié)同作業(yè),在接受信號(hào)過(guò)程中,將Ku波段衛(wèi)星信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)及視頻信號(hào);在發(fā)送信號(hào)過(guò)程中,將數(shù)據(jù)及視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為Ku波段衛(wèi)星信號(hào)。
(2)音視頻子系統(tǒng)。通過(guò)8005媒體網(wǎng)關(guān)、KDV7920視頻會(huì)議終端、高清攝像機(jī)、界面麥克風(fēng)、高清電視機(jī)等設(shè)備,采集并接收高清視頻及音頻信號(hào),為遠(yuǎn)程會(huì)診提供實(shí)時(shí)交流平臺(tái)。
(3)遠(yuǎn)程會(huì)診病歷采集子系統(tǒng)。主要功能是從醫(yī)院信息系統(tǒng)中自動(dòng)采集遠(yuǎn)程會(huì)診病號(hào)的病歷信息,生成圖片格式的遠(yuǎn)程會(huì)診病歷,再通過(guò)存儲(chǔ)介質(zhì)導(dǎo)入到本院衛(wèi)星遠(yuǎn)程會(huì)診系統(tǒng),上傳至專(zhuān)家端醫(yī)院,供專(zhuān)家查閱使用。遠(yuǎn)程會(huì)診病歷采集子系統(tǒng)連接醫(yī)院內(nèi)部局域網(wǎng)。
(4)遠(yuǎn)程會(huì)診工作站。主要負(fù)責(zé)會(huì)診病歷和會(huì)診結(jié)果的傳輸、接收及存儲(chǔ)。申請(qǐng)方傳送會(huì)診資料以及接收方返回會(huì)診意見(jiàn),都要首先上傳至本級(jí)會(huì)診服務(wù)器,然后提交到網(wǎng)管中心,最后由網(wǎng)管中心分發(fā)至目的站點(diǎn)。遠(yuǎn)程會(huì)診工作站連接遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)信息網(wǎng)。
其中,衛(wèi)星通信子系統(tǒng)和音視頻子系統(tǒng)屬于硬件平臺(tái),是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程會(huì)診的基礎(chǔ)。本文重點(diǎn)討論遠(yuǎn)程會(huì)診病歷采集子系統(tǒng)及遠(yuǎn)程會(huì)診工作站兩個(gè)軟件子系統(tǒng)。
(1)會(huì)診病歷資料提取不全面。遠(yuǎn)程會(huì)診病歷采集子系統(tǒng)從“軍衛(wèi)一號(hào)”數(shù)據(jù)庫(kù)中提取遠(yuǎn)程會(huì)診病歷,主要包括病案首頁(yè)、病程記錄、檢驗(yàn)報(bào)告、檢查報(bào)告、長(zhǎng)期醫(yī)囑、臨時(shí)醫(yī)囑、體溫單等病人臨床信息,然而影像資料該系統(tǒng)無(wú)法自動(dòng)采集,需人工采集并轉(zhuǎn)換成圖片格式后再上傳。
對(duì)策:將醫(yī)院HIS、LIS、PACS、EMRS等信息系統(tǒng)的功能進(jìn)行分類(lèi),與遠(yuǎn)程會(huì)診病歷采集相關(guān)的功能抽象成Web服務(wù)[6-7],并部署到Web服務(wù)器上。遠(yuǎn)程醫(yī)療會(huì)診系統(tǒng)通過(guò)Web服務(wù)器統(tǒng)一接口調(diào)用相關(guān)系統(tǒng)提供的Web服務(wù),同時(shí)也為其他系統(tǒng)提供相應(yīng)的Web服務(wù),如會(huì)診結(jié)果查詢(xún)等。
(2)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)共用移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)存在安全隱患。由于遠(yuǎn)程會(huì)診病歷資料采集是在醫(yī)院內(nèi)部局域網(wǎng)環(huán)境中完成的,而會(huì)診病歷資料上傳是在遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)信息網(wǎng)環(huán)境中進(jìn)行的,通過(guò)U盤(pán)等移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)將采集到的遠(yuǎn)程會(huì)診病歷資料導(dǎo)入到遠(yuǎn)程會(huì)診工作站中存在安全風(fēng)險(xiǎn)。
對(duì)策:在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間增加安全隔離設(shè)備,既保證文件資料的共享,又能保證系統(tǒng)的安全。
(3)遠(yuǎn)程會(huì)診工作站圖像處理功能薄弱。以往,基于HIS數(shù)據(jù)庫(kù)采集得到的會(huì)診資料中不包含原始影像資料,因而會(huì)診工作站也就只有簡(jiǎn)單的圖片處理功能,不能滿(mǎn)足對(duì)影像資料瀏覽的需要。
對(duì)策:在遠(yuǎn)程會(huì)診工作站中集成PACS中的影像處理與瀏覽功能。
基于Web服務(wù)構(gòu)建遠(yuǎn)程醫(yī)療會(huì)診系統(tǒng),不僅可以實(shí)現(xiàn)與醫(yī)院現(xiàn)行系統(tǒng)良好的集成[8-9],而且能全面翔實(shí)的采集到遠(yuǎn)程會(huì)診病歷資料,是切實(shí)可行的解決方案。
結(jié)合全軍遠(yuǎn)程醫(yī)療會(huì)診系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀,引入Web服務(wù)技術(shù),提出基于Web服務(wù)的遠(yuǎn)程醫(yī)療會(huì)診系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu),見(jiàn)圖1。
PACS、LIS、EMRS、HIS等信息系統(tǒng)為遠(yuǎn)程會(huì)診提供患者檢查影像資料、檢驗(yàn)信息、電子病歷、病人自然信息等信息查詢(xún)與提取服務(wù)[10],統(tǒng)一部署在Web服務(wù)器上;遠(yuǎn)程會(huì)診病歷采集系統(tǒng)根據(jù)需要調(diào)用相應(yīng)的Web服務(wù),從而可以全面地采集患者的各類(lèi)信息,為遠(yuǎn)程會(huì)診提供全面翔實(shí)的診斷依據(jù);采集得到的信息經(jīng)過(guò)安全隔離設(shè)備擺渡至?xí)\工作站,申請(qǐng)端會(huì)診工作站將審核后的會(huì)診數(shù)據(jù)通過(guò)全軍遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)網(wǎng)傳輸至接收端。資料傳輸完畢,可進(jìn)行書(shū)面會(huì)診或者按照預(yù)約時(shí)間段組織視頻會(huì)診。強(qiáng)大的醫(yī)學(xué)影像處理功能確保會(huì)診專(zhuān)家可以直接在會(huì)診工作站上瀏覽醫(yī)學(xué)影像和其他電子病歷資料,極大地提高了會(huì)診效率。
Web 服務(wù)技術(shù)[11-12]是異構(gòu)系統(tǒng)間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和信息集成的有效機(jī)制,Web 服務(wù)體系結(jié)構(gòu)是基于服務(wù)提供者、服務(wù)注冊(cè)中心和服務(wù)請(qǐng)求者3種角色[13-14]的交互操作?;诮巧膮f(xié)作關(guān)系,見(jiàn)圖2。
圖2 基于角色的協(xié)作示意圖
服務(wù)提供者把能提供的服務(wù)向服務(wù)注冊(cè)中心登記注冊(cè),服務(wù)注冊(cè)中心把各系統(tǒng)能提供的服務(wù)項(xiàng)目以信息庫(kù)的形式進(jìn)行統(tǒng)一管理,并根據(jù)服務(wù)請(qǐng)求者給出的所需目標(biāo)服務(wù)的具體描述,通過(guò)匹配機(jī)制,找到能夠適合請(qǐng)求者需要的服務(wù),并返回服務(wù)的名稱(chēng)、位置等詳細(xì)信息,以方便用戶(hù)動(dòng)態(tài)的綁定和調(diào)用其所需的服務(wù);服務(wù)請(qǐng)求者和服務(wù)提供者進(jìn)行協(xié)商,最終綁定服務(wù)。
遠(yuǎn)程醫(yī)療會(huì)診系統(tǒng)和醫(yī)院PACS、LIS等信息系統(tǒng)既是服務(wù)提供者也是服務(wù)請(qǐng)求者,根據(jù)實(shí)際需要,既可以為對(duì)方提供服務(wù),又可以從對(duì)方獲得所需的服務(wù),通過(guò)匹配算法,最終綁定服務(wù),從而實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)和消息的共享,達(dá)到了綜合集成的目的。
遠(yuǎn)程會(huì)診病歷采集是遠(yuǎn)程會(huì)診的基礎(chǔ)也是關(guān)鍵,基于Web服務(wù)的會(huì)診病歷采集系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)如圖3所示。
圖3 遠(yuǎn)程醫(yī)療會(huì)診病歷采集系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
遠(yuǎn)程醫(yī)療會(huì)診病歷采集系統(tǒng)中的Web服務(wù)主要包括以下三大類(lèi):
(1)信息采集類(lèi)Web服務(wù)。通過(guò)Web服務(wù)器調(diào)用HIS、LIS、PACS、EMRS等外部系統(tǒng)提供的Web服務(wù),包括DICOM服務(wù)集[15]和HL7服務(wù)集。
DICOM服務(wù)集包括以下一些服務(wù):① 標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù),不符合DICOM標(biāo)準(zhǔn)的醫(yī)學(xué)影像轉(zhuǎn)換成DICOM標(biāo)準(zhǔn)的醫(yī)學(xué)影像;② 采集服務(wù),符合DICOM標(biāo)準(zhǔn)的醫(yī)學(xué)影像的查詢(xún)、采集;③ 壓縮與加密服務(wù);④ 即時(shí)瀏覽服務(wù)。
HL7服務(wù)集包括以下一些服務(wù):① 信息標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù),將多種異構(gòu)醫(yī)療信息系統(tǒng)間的相關(guān)信息轉(zhuǎn)換成符合HL7標(biāo)準(zhǔn)的信息;② 查詢(xún)服務(wù);③ 存儲(chǔ)服務(wù);④ 獲取服務(wù);⑤加密服務(wù);⑥ 預(yù)覽服務(wù)等等。
(2)信息回傳類(lèi)Web服務(wù)。對(duì)外提供Web服務(wù),供外部系統(tǒng)調(diào)用,用以瀏覽和查詢(xún)會(huì)診結(jié)果。
(3)業(yè)務(wù)邏輯類(lèi)Web服務(wù)。通過(guò)與數(shù)據(jù)庫(kù)的交互,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部的業(yè)務(wù)功能,主要有會(huì)診申請(qǐng)、會(huì)診病歷文件的集成、會(huì)診病歷文件及會(huì)診結(jié)果導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)等功能。
在用的遠(yuǎn)程會(huì)診病歷采集系統(tǒng)(1.0版)和HIS之間是一種緊密耦合,它直接在HIS 數(shù)據(jù)庫(kù)中建立表結(jié)構(gòu)并賦予用戶(hù)相應(yīng)的權(quán)限,不利于軟件的維護(hù)和升級(jí)。基于Web服務(wù)的遠(yuǎn)程會(huì)診病歷采集系統(tǒng),建立專(zhuān)用的遠(yuǎn)程會(huì)診數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)遠(yuǎn)程醫(yī)療會(huì)診病人的各類(lèi)病歷資料以及會(huì)診結(jié)果,實(shí)現(xiàn)與醫(yī)院信息系統(tǒng)的松散耦合,提高了系統(tǒng)的互操作性和易維護(hù)性。
遠(yuǎn)程會(huì)診病歷的采集是在醫(yī)院內(nèi)部局域網(wǎng)環(huán)境下進(jìn)行的,遠(yuǎn)程會(huì)診病歷的傳輸是在全軍遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)信息網(wǎng)環(huán)境下進(jìn)行,考慮到網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題,在數(shù)據(jù)采集端和會(huì)診工作站之間增加安全隔離設(shè)備,這樣在保證醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)和遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)網(wǎng)物理斷開(kāi)的基礎(chǔ)上支持文件的交換服務(wù)。
醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)為醫(yī)院內(nèi)部提供服務(wù),可信度較高,將其接入安全隔離設(shè)備的可信端;而全軍遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)網(wǎng)是基于衛(wèi)星的通信,為全軍醫(yī)院提供服務(wù),可信度較低,將其接入設(shè)備的非可信端。根據(jù)需求,對(duì)網(wǎng)絡(luò)隔離設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的配置即可實(shí)現(xiàn)物理斷開(kāi)基礎(chǔ)上的文件交換,保證遠(yuǎn)程會(huì)診病歷資料在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間安全傳輸。
遠(yuǎn)程會(huì)診工作站是遠(yuǎn)程會(huì)診病歷資料及會(huì)診結(jié)果的收發(fā)平臺(tái),其功能結(jié)構(gòu)如圖4所示。
圖4 遠(yuǎn)程會(huì)診工作站功能結(jié)構(gòu)圖
遠(yuǎn)程會(huì)診工作站主要實(shí)現(xiàn)以下6種功能:
(1)用戶(hù)登錄與驗(yàn)證。改進(jìn)的遠(yuǎn)程會(huì)診工作站將對(duì)用戶(hù)的身份進(jìn)行審核,在本地服務(wù)器上核對(duì)用戶(hù)名及密碼,保證會(huì)診工作站的安全。
(2)數(shù)據(jù)庫(kù)訪(fǎng)問(wèn)。遠(yuǎn)程會(huì)診工作站上裝有獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫(kù),用來(lái)存儲(chǔ)遠(yuǎn)程會(huì)診病歷資料,其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和病歷采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)互為備份。
(3)電子病歷導(dǎo)入和導(dǎo)出。采集得到的遠(yuǎn)程會(huì)診病歷資料可以通過(guò)會(huì)診工作站導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫(kù)中,便于會(huì)診資料的本地備份與結(jié)構(gòu)化存儲(chǔ)和查詢(xún)。資料傳輸完畢后,若還有新的會(huì)診資料需要傳輸,支持后續(xù)導(dǎo)入和傳輸功能。
(4)醫(yī)學(xué)影像處理系統(tǒng)。該功能可以將PACS系統(tǒng)客戶(hù)端功能集成進(jìn)來(lái),實(shí)現(xiàn)在會(huì)診工作站對(duì)醫(yī)學(xué)影像的及時(shí)快捷的瀏覽,方便診斷。
(5)文件遠(yuǎn)程接收與傳輸。采集到的會(huì)診病歷資料最終是要傳輸至?xí)\接收方的,考慮到目前遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)網(wǎng)的帶寬較窄,因而接收與傳輸都要具備延時(shí)等待、斷點(diǎn)續(xù)傳等功能。
(6)音視頻實(shí)時(shí)錄制。將遠(yuǎn)程視頻會(huì)診的過(guò)程實(shí)時(shí)的記錄下來(lái),方便醫(yī)生參照會(huì)診進(jìn)程執(zhí)行診療過(guò)程,也可以作為存檔與教學(xué)資料。
基于Web服務(wù)的遠(yuǎn)程醫(yī)療會(huì)診系統(tǒng),依托醫(yī)院內(nèi)部局域網(wǎng)和全軍遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)信息網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),會(huì)診病歷采集子系統(tǒng)和遠(yuǎn)程會(huì)診工作站進(jìn)行了重新設(shè)計(jì),一方面實(shí)現(xiàn)了與醫(yī)院信息系統(tǒng)的良好集成;另一方面也實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程會(huì)診病歷資料的全面采集和安全傳輸,大大提高了遠(yuǎn)程會(huì)診質(zhì)量。下一步全軍遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)信息網(wǎng)帶寬增大以后,可以考慮將動(dòng)態(tài)醫(yī)學(xué)圖像實(shí)時(shí)傳輸,為遠(yuǎn)端專(zhuān)家提供更為翔實(shí)的診斷依據(jù),將遠(yuǎn)程會(huì)診的效能發(fā)揮到更大。
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