基于電子病歷和LABVIEW的遠(yuǎn)程醫(yī)療課程設(shè)計(jì)的探討

張玉霞+邢國泉+嚴(yán)瑜

摘要：本文對遠(yuǎn)程醫(yī)療課程設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討，提出了使用LABVIEW搭建遠(yuǎn)程醫(yī)療課程設(shè)計(jì)系統(tǒng)客戶端，在服務(wù)端將一次遠(yuǎn)程醫(yī)療中異構(gòu)的患者數(shù)據(jù)集標(biāo)準(zhǔn)化，并作為一個(gè)整體，成為電子病歷的一部分。這不僅能夠節(jié)省資金，還能快速地搭建多種客戶端，使學(xué)生熟悉遠(yuǎn)程醫(yī)療實(shí)現(xiàn)過程及與電子病歷對接的過程。

關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)程醫(yī)療；課程設(shè)計(jì)；電子病歷；LABVIEW

中圖分類號：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）01-0183-02

一、遠(yuǎn)程醫(yī)療與電子病歷的融合

遠(yuǎn)程醫(yī)療是網(wǎng)絡(luò)科技與醫(yī)療技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，通常包括遠(yuǎn)程診斷、專家會診、信息服務(wù)、在線檢查和遠(yuǎn)程交流等部分，實(shí)現(xiàn)對醫(yī)學(xué)資料（包括數(shù)據(jù)、文本、圖片和聲像資料）和遠(yuǎn)程視頻、音頻信息的傳輸、存儲、查詢、比較、顯示及共享。

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，電子病歷逐漸取代了紙質(zhì)病歷。通過電子病歷，醫(yī)生和病人可以快捷地了解患者住院期間的病情以及整個(gè)診療過程，并且可以在不同的醫(yī)院實(shí)現(xiàn)患者的資料共享。醫(yī)學(xué)分科非常細(xì)，不同病種的病情數(shù)據(jù)和病理知識千差萬別，需要電子病歷系統(tǒng)覆蓋幾乎所有的數(shù)據(jù)類型，包括靜態(tài)的文本、細(xì)胞和病理學(xué)影像、CT及核磁，還包括超聲、胃鏡及腔鏡等多維動態(tài)影像，還有心電、腦電等電生理圖形。

遠(yuǎn)程醫(yī)療是目前國內(nèi)外研究和發(fā)展的一個(gè)熱點(diǎn)?，F(xiàn)代數(shù)字醫(yī)學(xué)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，使遠(yuǎn)程醫(yī)療不僅成為可能，還必然是解決醫(yī)療資源異地共享和“看病難、看病貴”問題的重要技術(shù)手段之一。依托規(guī)范化的電子病歷和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，建立區(qū)域化的遠(yuǎn)程醫(yī)療平臺，是發(fā)展遠(yuǎn)程醫(yī)療乃至區(qū)域醫(yī)療服務(wù)的根本所在。

二、遠(yuǎn)程醫(yī)療課程設(shè)計(jì)探索的必要性

作為服務(wù)于醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域數(shù)字化信息建設(shè)的醫(yī)學(xué)信息工程的學(xué)生，學(xué)習(xí)遠(yuǎn)程醫(yī)療的整個(gè)開發(fā)過程對其實(shí)踐能力的培養(yǎng)有著重要的意義。遠(yuǎn)程醫(yī)療課程設(shè)計(jì)，是一門重要的專業(yè)實(shí)踐課程。目前國內(nèi)只有杜慧江發(fā)表了與遠(yuǎn)程醫(yī)療教學(xué)相關(guān)的文章，但也只是介紹了如何利用采購的實(shí)驗(yàn)設(shè)備遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)儀器來進(jìn)行教學(xué)，只是使學(xué)生了解遠(yuǎn)程心電監(jiān)護(hù)儀器的各個(gè)功能模塊和工作場景。徐紅兵等人發(fā)表的文章中，詳細(xì)介紹了遠(yuǎn)程會診與電子病歷融合的思路。本文探討了以遠(yuǎn)程監(jiān)測和診斷儀器為例，在沒有任何遠(yuǎn)程醫(yī)療實(shí)驗(yàn)儀器的前提下，能夠和電子病歷融合的遠(yuǎn)程醫(yī)療課程設(shè)計(jì)的整個(gè)構(gòu)思。

三、基于電子病歷的遠(yuǎn)程醫(yī)療課程設(shè)計(jì)的組成

（一）遠(yuǎn)程醫(yī)療的客戶端部分

1.LABVIEW搭建客戶端的優(yōu)勢。LABVIEW作為圖形化的編程工具，是一個(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的圖形化開發(fā)環(huán)境。LABVIEW的函數(shù)庫由多種數(shù)據(jù)和信號處理以及硬件和網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的庫函數(shù)組成，能夠?qū)崿F(xiàn)服務(wù)器與采集終端之間的無線通信，滿足多種控制和測試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求。同時(shí)，它配置有多種硬件接口驅(qū)動，能夠支持多種硬件設(shè)備相關(guān)控制程序的開發(fā)。最后，LABVIEW還集成了基于SQL-SERVER、ACCESS等多種數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)庫的連接工具包，能夠?qū)崿F(xiàn)多種類型和大數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)存儲與處理。LABVIEW開發(fā)環(huán)境提供了工程師及開發(fā)者快速構(gòu)建各種應(yīng)用程序所需的所有工具，旨在幫助開發(fā)者縮短編程周期，提高編程效率和不斷創(chuàng)新。另外，LABVIEW還可以和電子類的仿真軟件Multisim以及單片機(jī)仿真軟件Proteus聯(lián)合，能夠擴(kuò)展系統(tǒng)的功能。LABVIEW可以和擅長數(shù)據(jù)處理的數(shù)學(xué)軟件Matlab聯(lián)合，提高整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理功能。

遠(yuǎn)程醫(yī)療的客戶端會涉及一些硬件部分?？紤]到學(xué)生人數(shù)較多，沒有足夠的經(jīng)費(fèi)采購滿足不同需求的硬件設(shè)備，為了解決該問題，遠(yuǎn)程醫(yī)療的客戶端可以采用虛擬儀器LABVIEW搭建。利用LABVIEW并結(jié)合其他仿真軟件，能夠根據(jù)需求快速地搭建客戶端仿真平臺，不僅節(jié)省了資金，而且速度快，靈活性強(qiáng)（不局限于一種遠(yuǎn)程醫(yī)療產(chǎn)品，可以根據(jù)需求搭建多種遠(yuǎn)程醫(yī)療產(chǎn)品）。這能夠便于學(xué)生了解多種遠(yuǎn)程醫(yī)療客戶端的實(shí)現(xiàn)過程，節(jié)省了經(jīng)費(fèi)。

2.基于LABVIEW的客戶端類型。（1）可以搭建遠(yuǎn)程多生理參數(shù)監(jiān)護(hù)平臺。該平臺能夠利用傳感器采集心電、脈搏、呼吸和血壓等生理參數(shù)，并通過傳感器模塊自帶的處理功能計(jì)算出心率、脈率、血壓和血氧飽和度等參數(shù)。傳感器將采集和計(jì)算出的這些數(shù)據(jù)傳給LABVIEW軟件，LABVIEW接收到數(shù)據(jù)后，能用一定的算法分析出心血管參數(shù)，并將接收到、計(jì)算出的數(shù)據(jù)以及患者的基本資料顯示、存儲，并通過無線的方式，遠(yuǎn)程傳輸?shù)结t(yī)療機(jī)構(gòu)的服務(wù)端。由于主要是用于遠(yuǎn)程醫(yī)療課程設(shè)計(jì)的教學(xué)，考慮到如果采購多套傳感器模塊的價(jià)格，我們可以不要傳感器，而是直接從網(wǎng)上（比如麻省理工學(xué)院的MIT-BIH數(shù)據(jù)庫）下載這些生理數(shù)據(jù)，通過MATLAB處理成LABVIEW能夠讀取的格式（比如.txt、.dat等格式），這樣就可以不需要采購任何硬件模塊，而直接通過MATLAB和LABVIEW的軟件，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程多生理參數(shù)監(jiān)護(hù)平臺的客戶端。（2）可以搭建遠(yuǎn)程醫(yī)療影像儀器平臺。遠(yuǎn)程醫(yī)療影像平臺可以用X線機(jī)原帶透視攝像頭，實(shí)現(xiàn)影像數(shù)據(jù)的瞬間采集和連續(xù)采集，以便得到單幅圖像和連續(xù)幀的圖像。所得圖像可以被LABVIEW通過各種算法進(jìn)行處理，如圖像預(yù)處理、圖像增強(qiáng)、去噪、偽彩處理、測量等。DICOM是醫(yī)學(xué)影像存儲與傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)，LABVIEW可以借助DICOM Communcation SDK工具包，將采集處理后的醫(yī)學(xué)影像轉(zhuǎn)換成DICOM格式，并對DICOM文件進(jìn)行讀取和顯示的操作。我們可以不要傳感器，而是用已有的DICOM格式的影像數(shù)據(jù)來代替，對DICOM格式的圖像進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸。（3）可以搭建遠(yuǎn)程視頻和語音傳輸平臺。在遠(yuǎn)程醫(yī)療中，有時(shí)需要傳輸采集到的患者的視頻和語音信息。LABVIEW可以通過遠(yuǎn)程通信模塊，將普通攝像頭和麥克風(fēng)采集到的視頻數(shù)據(jù)和語音數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)程傳輸?shù)街付ǖ奈恢谩?/p>

（二）遠(yuǎn)程醫(yī)療的服務(wù)端

從客戶端通過遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)將遠(yuǎn)程醫(yī)療數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)端，醫(yī)生可以在服務(wù)端對傳輸過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行瀏覽和處理，并與醫(yī)院的電子病歷進(jìn)行融合。從客戶端傳過來的數(shù)據(jù)，可能是符合HL7和DICOM標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，也可能是不符合HL7和DICOM標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)種類，可以是靜態(tài)的文本數(shù)據(jù)、生理波形數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)、普通圖像數(shù)據(jù)等。我們在服務(wù)端要將一次遠(yuǎn)程醫(yī)療中分布在不同醫(yī)療信息系統(tǒng)和醫(yī)療設(shè)備上的異構(gòu)的患者數(shù)據(jù)集標(biāo)準(zhǔn)化，即轉(zhuǎn)換為符合HL7和DICOM標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)集，將其作為一個(gè)整體，成為電子病歷的一部分，并為其建立信息索引模型，便于對遠(yuǎn)程醫(yī)療的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索。由于醫(yī)院各個(gè)科室的業(yè)務(wù)特色有區(qū)別，其對電子病歷中的數(shù)據(jù)要求也不同，醫(yī)生可能需要根據(jù)專業(yè)知識對直接從客戶端遠(yuǎn)程傳輸來的數(shù)據(jù)，經(jīng)過一定的處理后才能進(jìn)行更好的臨床診斷。比如，對傳遞過來的與骨科診斷有關(guān)的電子病歷，需要添加一個(gè)圖片索引和處理的功能，便于管理和處理病人的影像數(shù)據(jù)，提高診斷的效果和效率。我們設(shè)計(jì)的遠(yuǎn)程醫(yī)療課程設(shè)計(jì)系統(tǒng)，可以考慮提供這樣的個(gè)性化功能。服務(wù)端的功能，可以通過面向?qū)ο蟮木幊陶Z言實(shí)現(xiàn)，如.NET、JAVA、C++等。endprint

四、總結(jié)

本文對遠(yuǎn)程醫(yī)療課程設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討，提出了使用LABVIEW搭建遠(yuǎn)程醫(yī)療課程設(shè)計(jì)系統(tǒng)客戶端，在服務(wù)端將一次遠(yuǎn)程醫(yī)療中異構(gòu)的患者數(shù)據(jù)集標(biāo)準(zhǔn)化，并作為一個(gè)整體，成為電子病歷的一部分，建立信息索引模型，以便檢索的思想。另外，在服務(wù)端，根據(jù)醫(yī)生的需求對遠(yuǎn)程醫(yī)療數(shù)據(jù)進(jìn)行個(gè)性化處理，不僅可以節(jié)省資金，還能夠快速地搭建多種遠(yuǎn)程醫(yī)療課程設(shè)計(jì)平臺的客戶端，使學(xué)生熟悉遠(yuǎn)程醫(yī)療完整的實(shí)現(xiàn)過程及與醫(yī)療機(jī)構(gòu)電子病歷對接的過程。

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Abstract：This paper discusses the telemedicine course design，proposes that building the client of telemedicine course design system，in server，can standardize the heterogeneous dataset from a telemedicine visit and regard the dataset as a whole，making it a part of EMR. Thus，it can save the money，quickly build various client，and make students acquaint the implementation of telemedicin course and dock with the EMR.

Key words：telemedicine；course design；EMR；LABVIEWendprint