廖 廓 楊惠予

院前急救心電圖實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

廖 廓①楊惠予①

目的：設(shè)計(jì)院前急救心電圖實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)，為在急救患者到院前得到最專業(yè)準(zhǔn)確的心電圖診斷分析，縮短急救患者到院后的等待診療時(shí)間。方法：利用4G網(wǎng)絡(luò)及虛擬專用撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)(VPDN)，將急救車(chē)上收集到的患者心電圖數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送到醫(yī)院內(nèi)，心電圖室醫(yī)生及急診科醫(yī)生根據(jù)接收到的心電圖數(shù)據(jù)及時(shí)對(duì)患者病情進(jìn)行分析報(bào)告、急救指導(dǎo)和手術(shù)及治療準(zhǔn)備等系列操作。結(jié)果：急救患者的病情在院前已得到初步確診，院內(nèi)已做好相關(guān)治療準(zhǔn)備，患者到達(dá)醫(yī)院后可快速得到專業(yè)救治。結(jié)論：院前急救心電圖實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)可以彌補(bǔ)院前急救隊(duì)伍技術(shù)力量的不足，縮短急救患者的救治時(shí)間，提高搶救成功率。

院前急救；4G網(wǎng)絡(luò)；虛擬專用撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)；心電圖

心電圖不僅是醫(yī)生診斷某些疾病的重要參考依據(jù)，患者病情輕重的現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估手段，而且還是急危重證現(xiàn)場(chǎng)急救的重要學(xué)術(shù)資料和客觀法律依據(jù)[1-2]。但是心電圖診斷具有較強(qiáng)的專業(yè)性，即使救護(hù)車(chē)上配備有心電圖設(shè)備，可由于隨車(chē)出診的醫(yī)護(hù)人員經(jīng)驗(yàn)不足，專業(yè)性有限，導(dǎo)致對(duì)心電圖解析不全不準(zhǔn)確，特殊、疑難、復(fù)雜心電圖難以及時(shí)咨詢、診斷都可能會(huì)導(dǎo)致患者錯(cuò)過(guò)最佳的搶救時(shí)機(jī)[3-4]。因此，如何實(shí)現(xiàn)在急救車(chē)上讓急救患者的心電圖數(shù)據(jù)得到最專業(yè)最準(zhǔn)確的分析診斷，達(dá)到院前和院內(nèi)數(shù)據(jù)共享，從而開(kāi)展更有效有針對(duì)性的治療，其研究十分重要[5-7]。

虛擬專用撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)(virtual private dial-up networks，VPDN)是一種基于撥號(hào)用戶的虛擬專用撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)利用寬帶網(wǎng)絡(luò)上傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的封包和加密，可以傳輸私有數(shù)據(jù)，達(dá)到私有網(wǎng)絡(luò)的安全級(jí)別[8]。VPDN利用IP網(wǎng)絡(luò)的承載功能結(jié)合相應(yīng)的認(rèn)證和授權(quán)機(jī)制建立起安全的虛擬專用網(wǎng)，是近年來(lái)隨著Internet的發(fā)展而迅速發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，利用VPDN可以使院前急救外網(wǎng)與醫(yī)院信息系統(tǒng)(hospital information system，HIS)形成安全的局域網(wǎng)，使院前急救數(shù)據(jù)能夠暢通、安全地在急救專網(wǎng)和HIS中運(yùn)行[9]。

本研究設(shè)計(jì)的院前急救心電圖實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)，是利用4G網(wǎng)絡(luò)及VPDN在救護(hù)車(chē)上構(gòu)建虛擬的院內(nèi)局域網(wǎng)環(huán)境，將急救車(chē)上心電圖設(shè)備收集到的患者心電圖數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送到院內(nèi)服務(wù)器，院內(nèi)心電圖室醫(yī)生及急診科醫(yī)生根據(jù)接收到的心電圖數(shù)據(jù)對(duì)患者病情出具分析報(bào)告，并進(jìn)行急救指導(dǎo)、手術(shù)及治療準(zhǔn)備等系列操作。從而使急救患者在救護(hù)車(chē)上即可享受與在院同等的專業(yè)救治，極大提高搶救成功率[10-11]。

1 院前急救心電圖實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)硬件組成

系統(tǒng)硬件包括邁迪克斯移動(dòng)心電圖、4G網(wǎng)絡(luò)、4G無(wú)線卡、4G平板電腦、光纖接收器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、HIS服務(wù)器、心電圖服務(wù)器和工作站電腦。

(1)麥迪克斯心電圖機(jī)。采用MedExMECG-200型麥迪克斯心電圖機(jī)，新型的數(shù)字化采集模塊24位(bit)高精度采樣，垂直分辨率可達(dá)16，777，216點(diǎn)，采樣速度為1000點(diǎn)/s，保證可采集高精度的心電信號(hào)并可剔除非心電性噪音信號(hào)。高性能生物電放大器，心電信號(hào)與主機(jī)隔離，具有電磁、光電多重隔離，隔離電壓達(dá)4000 V，具有高抗干擾能力及高可靠性，完全符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB9706.1-1995)醫(yī)療設(shè)備安全標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(IEC60601)。內(nèi)置高速、大容量硬盤(pán)可以存儲(chǔ)上萬(wàn)人的病歷，每例患者可記錄10次不同時(shí)間的心電圖，可以隨時(shí)檢索、回放和統(tǒng)計(jì)。

(2)聯(lián)通4G網(wǎng)絡(luò)。采用LTE FDD 4G網(wǎng)絡(luò)，其下行速率能達(dá)到100～150 Mbps，上傳速度達(dá)到20～40 Mbps[12]。

(3)光纖接收器。單模光纖收發(fā)器，覆蓋的范圍可達(dá)20～120 km。

(4)路由器。采用華為AR2220，使用多核CPU，提高數(shù)據(jù)的并發(fā)處理能力，為大容量業(yè)務(wù)的全方位部署創(chuàng)造條件，協(xié)議管理、業(yè)務(wù)處理、數(shù)據(jù)交換獨(dú)立分布處理，性能更高，業(yè)務(wù)更可靠，見(jiàn)表1。

表1 路由器參數(shù)

(5)交換機(jī)。采用HP ProCurve 2610-48 (J9088A)，詳細(xì)參數(shù)見(jiàn)表2。

表2 交換機(jī)參數(shù)

表3 服務(wù)器參數(shù)

表4 醫(yī)生工作站電腦及4G平板電腦參數(shù)

(6)服務(wù)器。心電圖服務(wù)器及WEBSERVERS云服務(wù)器采用聯(lián)想System x3650 M4(7915I51)；HIS服務(wù)器采用IBM740，詳細(xì)參數(shù)見(jiàn)表3。

(7)醫(yī)生工作站電腦及4G平板電腦。醫(yī)生工作站電腦要求能流暢清晰查看心電圖影像報(bào)告，實(shí)現(xiàn)醫(yī)生工作站的一般操作即可，以惠普ProDesk 600 G2 MT為例。4G平板電腦以華為攬閱M2 10.0為例，詳細(xì)參數(shù)見(jiàn)表4。

1.2 系統(tǒng)的軟件組成

VPDN軟件、WIFI、院前急救護(hù)士站、心電數(shù)據(jù)采集傳輸軟件、心電閱片工作站軟件、急診醫(yī)生站系統(tǒng)、短信平臺(tái)系統(tǒng)

(1)安卓系統(tǒng)VPDN的設(shè)置步驟。選擇“設(shè)置”→選擇“無(wú)線和網(wǎng)絡(luò)”或“移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)”→選擇“接入點(diǎn)名稱”，在空白處點(diǎn)“MENU”→新建APN名稱為VPDN；APN為#777；代理未設(shè)置；端口未設(shè)置；用戶名為test@yjzfbg.vpdn.gd；密碼為1；服務(wù)器為MMSC；身份驗(yàn)證類型為PAP或CHAP APN；類型為default。

(2)WiFi熱點(diǎn)設(shè)置。進(jìn)入“設(shè)置”菜單，點(diǎn)擊“無(wú)線和網(wǎng)絡(luò)”選項(xiàng)。點(diǎn)擊“綁定與便攜式熱點(diǎn)”，勾選“綁定與便攜式熱點(diǎn)”菜單中的“便攜式WiFi熱點(diǎn)”，將4G平板電腦變成WiFi熱點(diǎn)。

(3)急診護(hù)士站(Android版)。救護(hù)車(chē)4G平板電腦上安裝的急診護(hù)士站可以實(shí)現(xiàn)將患者的基本信息(姓名、年齡、身份證號(hào)碼、電話號(hào)碼)通過(guò)云服務(wù)器輸入HIS服務(wù)器中查詢患者是否曾在本院就診，調(diào)出曾就診病歷，并可為患者建檔，具有及時(shí)登記患者的癥狀、病情等功能。還可通過(guò)相關(guān)功能提醒院內(nèi)心電圖閱片醫(yī)生及時(shí)閱片，提醒院內(nèi)急診科醫(yī)生及時(shí)查閱心電圖結(jié)果。

(4)心電數(shù)據(jù)采集傳輸軟件。為患者做心電圖檢測(cè)、采集，并將心電記錄儀中的心電數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖镜?，進(jìn)而通過(guò)VPDN建立的虛擬院內(nèi)網(wǎng)絡(luò)上傳給院內(nèi)服務(wù)器，供院內(nèi)醫(yī)生診斷分析。

(5)心電閱片工作站軟件。接收救護(hù)車(chē)上傳的心電圖數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、診斷后將心電圖報(bào)告上傳到院內(nèi)服務(wù)器。

(6)急診醫(yī)生站系統(tǒng)。救護(hù)車(chē)上的急診醫(yī)生站系統(tǒng)可接收、查看心電圖報(bào)告，書(shū)寫(xiě)初步診斷，院內(nèi)急診醫(yī)生站可查看診斷，并提前準(zhǔn)備相關(guān)的手術(shù)或者其他治療安排。

(7)短信平臺(tái)系統(tǒng)。提醒院內(nèi)的心電圖閱片醫(yī)生及時(shí)閱片，提醒急診科醫(yī)生及時(shí)查閱心電圖報(bào)告結(jié)果。

1.3 系統(tǒng)框架

系統(tǒng)主要涉及院前及院內(nèi)兩部分的信息數(shù)據(jù)傳輸。院前部分主要是采集數(shù)據(jù)及接收院內(nèi)傳回的數(shù)據(jù)，院內(nèi)部分主要是接收院前采集的數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)并傳回?cái)?shù)據(jù)。整個(gè)系統(tǒng)的框架設(shè)計(jì)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)拓?fù)鋱D

2 院前急救心電圖實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)應(yīng)用

院前心電圖信息傳輸流程：①運(yùn)行救護(hù)車(chē)上4G平板電腦上的VPDN軟件，創(chuàng)建WiFi熱點(diǎn)虛擬院內(nèi)局域網(wǎng)環(huán)境；②護(hù)士運(yùn)行平板電腦上的急診護(hù)士站應(yīng)用程序(application program，APP)登記患者信息，為患者建檔；③移動(dòng)心電圖配置的筆記本電腦通過(guò)無(wú)線網(wǎng)卡連接4G平板電腦創(chuàng)建的WiFi熱點(diǎn)；④將心電圖設(shè)備采集的圖像資料通過(guò)WiFi上傳至醫(yī)院局域網(wǎng)內(nèi)心電圖服務(wù)器；⑤短信平臺(tái)通過(guò)短信提醒院內(nèi)心電圖室的醫(yī)生閱片并及時(shí)出具報(bào)告；⑥醫(yī)生通過(guò)心電圖閱片工作站查看心電圖圖像并及時(shí)出具報(bào)告；⑦救護(hù)車(chē)上醫(yī)生通過(guò)平板電腦上急診醫(yī)生站APP獲取心電圖結(jié)果，并作出初步診斷。院前心電圖信息傳輸流程如圖2所示。

圖2 院前心電圖信息傳輸流程圖

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)結(jié)合硬件配置和軟件體系設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了院前急救心電圖實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)。利用信息化技術(shù)，實(shí)時(shí)將患者心電圖數(shù)據(jù)傳回醫(yī)院，得到專業(yè)的心電圖分析報(bào)告，能夠及時(shí)幫助急救車(chē)上的醫(yī)護(hù)人員對(duì)患者進(jìn)行更準(zhǔn)確、更有效的治療[13-14]。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了患者未到，信息先到，彌補(bǔ)了救護(hù)車(chē)上醫(yī)生心電圖診斷的專業(yè)知識(shí)不足的問(wèn)題[15]。同時(shí)，使得患者的病情在院前已得到初步確診，院內(nèi)已做好相關(guān)的治療準(zhǔn)備，當(dāng)患者到達(dá)醫(yī)院后可快速的得到專業(yè)的救治，實(shí)現(xiàn)院前與院內(nèi)無(wú)縫隙救護(hù)，節(jié)約救治時(shí)間，從而提高搶救成功率。

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The design and implementation of real-time transmission system for pre-hospital emergency ECG/

LIAO Kuo, YANG Hui-yu//
China Medical Equipment,2017,14(9):116-119.

Objective: To design real-time transmission system for pre-hospital emergency electrocardiogram(ECG) so as to provide specialty and accurate diagnostic analysis about ECG before patient achieved at hospital and to shorten the waiting time for diagnosis and treatment after they achieved at hospital. Methods: 4 G network and virtual private dialup network(VPDN) were used to real-time transmit ECG data of patient from ambulance to hospital so as to doctors of ECG department and emergency room can analyze the detecting reporter, choose plan of emergency guidance and prepare operation and treatment for patients according to the

ECG data in time. Results: The situations of emergency patients have been grasped and been primarily confirmed before they achieved hospital, therefore, the doctors could made relative preparation for fast and specially treating patients after they once achieved hospital. Conclusion: The real-time transmission system of prehospital emergency ECG can remedy the shortage of technical strength of pre-hospital emergency team, and shorten the treating time of emergency patients, and increase the success rate of rescue.

Pre-hospital emergency; 4G network; Virtual private dial-up network; Electrocardiogram

Department of Information, Central Hospital of Xiangtan, Xiangtan 411100, China.

1672-8270(2017)09-0116-04

R-058

A

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2017.09.032

2017-02-23

①湘潭市中心醫(yī)院信息科 湖南 湘潭 411100

廖廓,男,(1972- ),大專，工程師。湘潭市中心醫(yī)院信息科，從事醫(yī)院信息系統(tǒng)的規(guī)劃、建設(shè)和管理工作。