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本文作者:周融作者單位:海南醫(yī)學院
0引言
遠程醫(yī)療[1]作為一種對傳統(tǒng)醫(yī)療方式的補充和延伸,已經越來越被重視與接受。現(xiàn)階段我國遠程醫(yī)療方案主要還是基于有線網絡,主要有三種[2]:一是基于衛(wèi)星通訊、ATM網絡技術相結合,使用大量專業(yè)設備,提供一套完整的、高質量的遠程醫(yī)療會診方案;二是基于ISDN、FrameRelay等專用網絡載體,使用多媒體視訊產品,構成遠程醫(yī)療會診方案;三是基于電話線(PSTN)的多媒體遠程醫(yī)療會診方案。受傳統(tǒng)遠程醫(yī)療方案的前期投入大、時間、空間等多種因素的限制,使得傳統(tǒng)的遠程醫(yī)療技術很難普及,但隨著社會的不斷發(fā)展,人類對自身的健康越來越重視,現(xiàn)在有的醫(yī)療資源及傳統(tǒng)的醫(yī)療方式已無法滿足人們的保健需求,且這種供需矛盾也日漸突出。為了解決這一矛盾,本文以TD-SCDMA為通信網絡,設計了基于TD-SCDMA網絡的無線遠程醫(yī)療系統(tǒng),闡述了系統(tǒng)的框架結構和功能模塊,以及主要功能的實現(xiàn)方法及關鍵技術。
1TD-SCDMA技術
TD-SCDMA[3]為中國提出集CDMA、TDMA、EDMA優(yōu)勢于一體、系統(tǒng)容量大、頻譜利用率高、抗干擾能力強的第三代移動通信技術,其網絡結構如圖1所示。它采用了智能天線、聯(lián)合檢測、上行同步、接力切換、動態(tài)信道分配、功率控制等關鍵技術[4],充分保證移動用戶數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝А⒖煽啃?。在傳輸速率方面,較GSM網絡的GPRS有了明顯提升,如圖2所示:由于TD-SCDMA較之前的無線傳輸網絡,在承載速率方面有了明顯的的提升,可以實現(xiàn)高清晰、大容量圖片、視頻的實時傳輸,極大的提升了遠端會診專家了解病情、給予診斷方案的及時性、可靠性。
2基于TD-SCDMA網絡的遠程醫(yī)療系統(tǒng)設計
2.1遠程醫(yī)療系統(tǒng)總體結構及組成
本文設計的移動遠程醫(yī)療系統(tǒng)從應用功能層面主要包括兩部分:一部分為醫(yī)療信息查詢及預訂;另一部分為醫(yī)療信息采集及實時顯示,如圖3所示:應用功能的兩個部分主要實現(xiàn)了兩個功能:一個是查詢功能、另一個是實時診斷功能。從系統(tǒng)結構層面主要包括三部分:移動終端、TD-SCDMA網絡、醫(yī)療信息系統(tǒng)控制中心,其系統(tǒng)結構如圖4所示:移動終端負責生理信號的采集、本地存儲和無線傳輸,并且能在本地移動終端顯示其生理信息。TD-SCDMA網絡負責移動終端與遠端的醫(yī)院醫(yī)療信息系統(tǒng)控制中心之間上行和下行數(shù)據(jù)無線側承載傳輸;遠端的醫(yī)療信息系統(tǒng)控制中心對用戶傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行判決,區(qū)分是查詢還是診斷,并根據(jù)其不同進行不同的處理,并能對病人的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)庫存儲,以作為以后的參考資料。
2.2系統(tǒng)功能設計
遠程移動醫(yī)療系統(tǒng)由兩大部分組成:遠程醫(yī)療信息查詢部分和遠程醫(yī)療診斷部分,醫(yī)療信息查詢主要實現(xiàn)用戶對感興趣的相關醫(yī)療信息的查詢、以往就診情況的查詢以及醫(yī)療知識的電子訂閱;醫(yī)療診斷部分主要實現(xiàn)對當前病情的移動遠程診斷。
2.2.1遠程醫(yī)療信息查詢
醫(yī)療信息查詢系統(tǒng)主要分為兩部分,一部分是運行在移動終端的客戶端應用程序;一部分是運行在遠端的醫(yī)療信息系統(tǒng)控制中心,在醫(yī)療信息系統(tǒng)控制中心運行一子系統(tǒng)-醫(yī)療信息查詢預訂系統(tǒng),其功能原理及流程如下圖所示:
1)客戶端應用程序
客戶端應用程序運行于移動終端上,該應用程序通過TD-SCDMA網絡連接到醫(yī)療信息系統(tǒng)控制中心,可實現(xiàn)醫(yī)療信息的查詢和預訂。通過醫(yī)療信息查詢,用戶輸入相關生理指標或者特征進行查詢是,系統(tǒng)根據(jù)用戶提供的信息能過提供合理診療建議信息。同時如果用戶之前在系統(tǒng)中建立了醫(yī)療檔案,用戶還可以查詢以前的醫(yī)療就在情況,以便為現(xiàn)有病情針對做參考。
2)醫(yī)療信息查詢系統(tǒng)
該系統(tǒng)運行于醫(yī)療信息系統(tǒng)控制中心,是醫(yī)療信息系統(tǒng)控制中心的一個子系統(tǒng),可實現(xiàn)客戶端應用程序相關查詢應用的數(shù)據(jù)處理及收發(fā)。
3)醫(yī)療信息預訂系統(tǒng)
該系統(tǒng)運行于醫(yī)療信息系統(tǒng)控制中心,是醫(yī)療信息系統(tǒng)控制中心的一個子系統(tǒng),可實現(xiàn)客戶端應用程序相關預訂應用的數(shù)據(jù)處理及收發(fā),如醫(yī)療健康知識預訂、醫(yī)療系統(tǒng)關聯(lián)醫(yī)院的移動掛號。
2.2.2遠程醫(yī)療診斷
1)移動終端
(1)數(shù)據(jù)采集模塊
該功能模塊為移動終端的一個功能子模塊,實現(xiàn)現(xiàn)場用戶生理信息的采集和現(xiàn)場圖片、視頻畫面采集,如體溫、血壓、用戶現(xiàn)場損尚的實時情況。
(2)數(shù)據(jù)處理模塊
為了適應在TD-SCDMA無線網絡上傳輸,對數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)進行邊編解碼處理,同時對接收過來的遠端專家診斷的信息或視頻畫面進行編解碼。
(3)數(shù)據(jù)顯示模塊
移動終端除了把采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h端的會診專家那外,還把采集的信息在移動終端顯示屏上顯示,以便用戶也能實時了解自身的生理狀態(tài),即在移動終端的顯示模塊實現(xiàn)兩部分功能,一是本端的采集信息的顯示、一是遠端會診情況的本端顯示。
(4)數(shù)據(jù)收發(fā)模塊
數(shù)據(jù)收發(fā)模塊主要實現(xiàn)的是與TD-SCDMA無線網絡的空中接口功能,以便實現(xiàn)收發(fā)數(shù)據(jù)在空口中的正確傳輸。該模塊采用點對點的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠程無線傳輸。模塊以TD-SCDMA通信技術和單片機技術為核心,自動完成移動終端及會診醫(yī)師之間數(shù)據(jù)的傳輸。
2)診斷系統(tǒng)
(1)信息收集判決模塊
當系統(tǒng)接收到遠端發(fā)送來的請求消息后,系統(tǒng)對請求信息進行解析后進行判斷,找出系統(tǒng)中關聯(lián)會診醫(yī)師的空閑情況,并根據(jù)遠端用戶的會診類別進行聯(lián)合判決,確定合適的會診醫(yī)生后送調度模塊處理。
(2)信息調度模塊
調度模塊收到判決模塊送來的信息后,與對應的會診醫(yī)生建立連接請求,當會診醫(yī)生同意建立連接后,信息調度模塊響應遠端用戶的連接請求。至此,在物理跟邏輯上遠端用戶與會診醫(yī)生之間建立連接。
(3)數(shù)據(jù)處理模塊
為了適應在TD-SCDMA無線網絡及在Internet上傳輸,對無線網絡傳輸過來的數(shù)據(jù)進行處理,便于分發(fā)到各子模塊,同時對專家診斷的信息或視頻畫面進行處理。
(4)數(shù)據(jù)收發(fā)模塊
該模塊根據(jù)信息調度模塊信息,對數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理模塊處理的數(shù)據(jù)進行分發(fā)到各會診醫(yī)生子系統(tǒng),并接收會診醫(yī)生子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)發(fā)送到Internet上。
3結論
本文設計了一個基于TD-SCDMA無線網絡的遠程醫(yī)療系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠實現(xiàn)醫(yī)療信息的查詢、預訂,以及移動遠程醫(yī)療的診斷。由于TD-SCDMA網絡系統(tǒng)在安全性、穩(wěn)定性、承載速率的優(yōu)勢,使得該系統(tǒng)極大的改善了現(xiàn)有遠程醫(yī)療系統(tǒng)在移動性、實時性方面的不足。