新型醫(yī)療共享體系云平臺設(shè)計方法

任亞莉

(隴東學(xué)院電氣工程學(xué)院，甘肅 慶陽 745000)

0 引言

當(dāng)前，醫(yī)療條件逐步完善，醫(yī)療水平不斷提升。但部分地區(qū)(特別是中小城市和鄉(xiāng)村)仍存在醫(yī)療條件薄弱、醫(yī)生水平參差不齊的情況，由于誤診而引起的醫(yī)療事故時有發(fā)生[1]。隨著科學(xué)技術(shù)與信息技術(shù)的不斷發(fā)展，以大數(shù)據(jù)[2]、云平臺[3]以及物聯(lián)網(wǎng)[4]等作為代表的“互聯(lián)網(wǎng)+”時代已經(jīng)到來。與此同時，新醫(yī)改的持續(xù)推進，使醫(yī)療共享體系建設(shè)成為我國醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)發(fā)展的主要方向。但是現(xiàn)有技術(shù)中并沒有針對醫(yī)療領(lǐng)域設(shè)計的共享體系建設(shè)研究。

系統(tǒng)、深入地研究區(qū)域性醫(yī)療信息共享體系建設(shè)，不僅有利于提高醫(yī)療機構(gòu)的工作效率、改善醫(yī)療衛(wèi)生資源配置不合理的現(xiàn)狀，還可為廣大居民就診提供便利，促進醫(yī)檢結(jié)果區(qū)域內(nèi)的同城互認(rèn)，顯著降低就醫(yī)成本，具有重要的理論意義與實用價值[5-7]。在分析研究參考文獻[1]～參考文獻[7]的基礎(chǔ)上，提出一種新型醫(yī)療共享體系云平臺設(shè)計方法。云平臺體系由用戶信息模塊、在線醫(yī)療診斷模塊、影像數(shù)據(jù)調(diào)閱模塊、醫(yī)院終端模塊、藥房終端模塊及云平臺組成，每個模塊由2～4個功能不同的系統(tǒng)組成。通過云平臺與五大模塊間相互通信，可實現(xiàn)網(wǎng)上掛號、在線預(yù)約醫(yī)生、查詢相關(guān)案例、視頻會診、快速配藥、預(yù)約取藥，并形成成功用藥、診療案例。該云平臺體系能及時地對患者進行治療，提高診斷及治療的科學(xué)性，滿足人們對醫(yī)療服務(wù)的需求。

1 設(shè)計方案

1.1 云平臺體系基本框架及實施方法

云平臺體系結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。五大模塊功能分別為：①用戶信息模塊，用于存儲相關(guān)用戶的信息；②在線醫(yī)療診斷模塊，用于進行在線診斷治療；③影像數(shù)據(jù)調(diào)閱模塊，用于采集圖像與播放；④醫(yī)院終端模塊，用于數(shù)據(jù)處理與病理上傳；⑤藥房終端模塊，用于識別用戶信息，發(fā)送藥單以及配藥。云平臺一方面用于連接上述各模塊，實現(xiàn)各模塊相互通信；另一方面用于調(diào)用、存儲和修改各模塊所需數(shù)據(jù)，進而實時反饋到所需模塊，是云平臺體系的核心組成部分。

圖1 云平臺體系結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 Schematic diagram of cloud platform system

圖1中，用戶與醫(yī)生通過所搭建的網(wǎng)站或手機第三方應(yīng)用程序(application,APP)進行注冊認(rèn)證。用戶(患者)利用醫(yī)療診斷模塊中的醫(yī)生預(yù)約系統(tǒng)預(yù)約相應(yīng)領(lǐng)域的醫(yī)生看診。醫(yī)生使用終端，通過云平臺調(diào)取電子病歷調(diào)閱及上傳系統(tǒng)中的患者信息，查看患者電子病歷，了解患者的過往病史。問診結(jié)束后，將問診信息傳回云平臺進行存儲，以便日后信息的調(diào)取。在線醫(yī)生所開出的處方通過微波數(shù)據(jù)系統(tǒng)(microwave data system,MDS)構(gòu)成的無線傳輸系統(tǒng)傳輸?shù)剿幏拷K端模塊中的藥房終端設(shè)備，利用身份識別系統(tǒng)調(diào)用用戶的信息，由打印系統(tǒng)打印藥單，并通過預(yù)約取藥系統(tǒng)進行預(yù)約取藥?；颊呖墒褂镁W(wǎng)站和手機APP讀取自己當(dāng)前所在位置。云平臺體系可連接云支付系統(tǒng)與物流系統(tǒng)。當(dāng)患者與藥店確認(rèn)之后，通過云支付系統(tǒng)進行網(wǎng)絡(luò)支付藥品費用。若患者不方便去藥店自取，可通過物流系統(tǒng)將藥品快遞到家。

若在線醫(yī)療診斷模塊無法對患者進行精確診療，則通過遠程門診系統(tǒng)將患者信息轉(zhuǎn)入醫(yī)院終端模塊中的醫(yī)院接診系統(tǒng)，調(diào)用醫(yī)院資源對患者進行診斷。遠程會診系統(tǒng)通過影像數(shù)據(jù)調(diào)閱模塊與患者終端進行連接，利用該模塊中的音頻圖像采集系統(tǒng)和音頻圖像播放系統(tǒng)實現(xiàn)醫(yī)生與患者的音視頻通話。該通話影像通過水印生成系統(tǒng)添加水印后保存于云平臺中。醫(yī)院終端模塊中的案例查詢系統(tǒng)通過云平臺進行調(diào)取數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)所收集的大型醫(yī)院成功案例資源?；颊咴陬A(yù)約醫(yī)生前，通過案例查詢系統(tǒng)進行查看與自我病癥相關(guān)的案例與解決方案。

云平臺采用億聯(lián)多媒體視頻會議服務(wù)器(yealink meeting server,YMS)。該服務(wù)器是一款多功能視頻會議系統(tǒng)服務(wù)器,可有效提供醫(yī)療遠程服務(wù)方案。系統(tǒng)網(wǎng)站搭建基于Linux操作系統(tǒng)進行開發(fā)，通過Apache進行 Web服務(wù)器編程、超文本預(yù)處理器(hypertext preprocessor,PHP)進行網(wǎng)頁的編寫與制作、數(shù)據(jù)庫(my structured query language,MySQL)管理、結(jié)構(gòu)化查詢語言(structured query language,SQL)開發(fā)。智能手機APP開發(fā)分為Android系統(tǒng)和蘋果移動設(shè)備操作系統(tǒng)(iphone operation system,IOS)。Android系統(tǒng)使用Java語言進行開發(fā)，IOS系統(tǒng)通過軟件開發(fā)工具組(software development kit,SDK)搭建開發(fā)環(huán)境，使用Objective-C語言進行完整研發(fā)。上述方法可系統(tǒng)地完成所需網(wǎng)站的搭建與手機APP開發(fā)。網(wǎng)絡(luò)運行后臺基于服務(wù)器進行，確保實現(xiàn)用戶24 h問診。

1.2 模塊結(jié)構(gòu)功能及實施方法

五大模塊分別由2～4個系統(tǒng)組成，每個系統(tǒng)的主要功能如表1所示。表1中，用戶信息模塊包含用戶和醫(yī)生兩個認(rèn)證注冊系統(tǒng)。

在線醫(yī)療診斷模塊中的醫(yī)生預(yù)約系統(tǒng)訪問服務(wù)器進行查找數(shù)據(jù)庫中的醫(yī)生資源，并根據(jù)用戶的需求篩選并調(diào)用所需的醫(yī)生信息。云平臺可記錄患者身體情況、以往病史、看病記錄、醫(yī)生處方等信息，以便每次看病時醫(yī)生結(jié)合以往數(shù)據(jù)給出精準(zhǔn)的治療方案。若醫(yī)生不能處理該情況，啟動遠程視頻會診模式[8-9]。醫(yī)生預(yù)約系統(tǒng)采用基于機器學(xué)習(xí)的智能分診系統(tǒng)，能在很大程度上提高患者選擇合適門診和醫(yī)生的準(zhǔn)確度，降低找錯醫(yī)生、看錯病的概率。

表1 五大模塊結(jié)構(gòu)功能一覽表Tab.1 List of the five modules’ structural functions

影像數(shù)據(jù)調(diào)閱模塊用于問診時采集音頻、視頻，并對其進行編碼和解碼，通過網(wǎng)絡(luò)傳回到服務(wù)器中。服務(wù)器將通話過程中的音視頻信息進行存儲并加密。音頻圖像采集系統(tǒng)采用誠?？萍嫉囊纛l采集系統(tǒng)-JHS-dl。其中，話筒智能混音器是以微處理器為核心、具備聲控自動控制話筒開閉的音頻設(shè)備；采用成儀/scchengyi-RM6240S視教視頻采集系統(tǒng)，通過視頻采集卡(peripheral components interconnect,PCI)，模擬信號輸入，可實現(xiàn)生理信號采集，視頻窗口同步顯示、記錄和回放功能。音頻圖像播放系統(tǒng)包括Express-ffmpeg云轉(zhuǎn)碼視頻播放系統(tǒng)，后臺轉(zhuǎn)碼加切片，前臺視頻播放加展示。

醫(yī)院終端模塊通過在線醫(yī)療診斷模塊直接轉(zhuǎn)入。當(dāng)患者需要醫(yī)院進行輔助治療時，即通過醫(yī)院終端模塊與醫(yī)院進行溝通，結(jié)合遠程門診系統(tǒng)進行網(wǎng)上掛號，解決患者到醫(yī)院排隊的煩惱。

藥房終端模塊采用與當(dāng)?shù)馗鞔笏幏亢献鞯姆绞竭M行藥房信息數(shù)據(jù)的采集與通信。無線傳輸系統(tǒng)采用MDS數(shù)傳電臺，該數(shù)傳電臺具有高性能、高可靠的特點，能提供標(biāo)準(zhǔn)的RS-232接口與計算機直接相連[10]。遠程發(fā)送的藥品訂單信息通過RS-232接口信息交互，32位元精簡指令集處理器(advanced RISC machines,ARM)進行處理。藥房工作人員通過攝像頭與患者音視頻溝通，提高患者的購藥效率。

2 系統(tǒng)操作流程

云平臺體系操作流程共有五個步驟。

第一步，認(rèn)證注冊。注冊時，根據(jù)服務(wù)對象不同進行用戶認(rèn)證注冊或醫(yī)生認(rèn)證注冊。

用戶認(rèn)證注冊完成基本信息及已知病史、過敏史的登記。醫(yī)生認(rèn)證注冊完成基本信息注冊和醫(yī)療資格的認(rèn)證，判斷是否可成為有應(yīng)答資質(zhì)的醫(yī)生，避免錯誤信息，確定醫(yī)生擅長的診療領(lǐng)域。

第二步，患者通過醫(yī)生預(yù)約系統(tǒng)，預(yù)約相應(yīng)領(lǐng)域的醫(yī)生進行看診。

病人掛號就診時，首先由醫(yī)生利用電子病歷調(diào)閱上傳系統(tǒng)查看患者曾經(jīng)的治愈用藥歷史、病史、過敏源、注意事項等，從而確認(rèn)疾病嚴(yán)重程度，判斷是否存在潛伏性疾病及是否能夠處理。如果該醫(yī)生能夠處理該情況，則轉(zhuǎn)至案例查詢系統(tǒng)，由系統(tǒng)判別是否有類似病情。當(dāng)使用癥狀關(guān)鍵詞搜索且在關(guān)鍵詞符合90%之上，才能認(rèn)定為同種疾病。若有類似病情，則由醫(yī)生參考歷史用藥記錄給病人開據(jù)用藥單；若無類似病情，則由本醫(yī)生開據(jù)病人用藥單后轉(zhuǎn)至第五步。若該醫(yī)生不能處理該情況、病情嚴(yán)重、難處理或是潛伏期疾病，則利用遠程門診系統(tǒng)進行網(wǎng)上掛號，邀請專家進行視頻會診，然后啟動遠程會診系統(tǒng)進行視頻會診室建立，發(fā)送專家視頻會診邀請等活動。若會診后醫(yī)生不能處理該疾病，或視頻醫(yī)生認(rèn)為疾病不易處理或存在危險性，則立即告知病人疾病的嚴(yán)重性并利用醫(yī)院接診系統(tǒng)給患者就近推薦有資質(zhì)的醫(yī)院進行治療。此時，應(yīng)提前通知醫(yī)院做好接診準(zhǔn)備工作，確保患者得到及時、準(zhǔn)確的治療。

第三步，進行視頻看診時，可在患者同意的情況下，利用音頻圖像采集系統(tǒng)進行診療記錄，同時啟動水印生成系統(tǒng)，將所有就診的案例進行匯總與歸納收集，生成相應(yīng)水印[11]，防止侵權(quán)事件的發(fā)生，并上傳頻圖像播放系統(tǒng)供醫(yī)生用戶分享學(xué)習(xí)使用。

第四步，看診后利用電子病歷調(diào)閱上傳系統(tǒng)上傳病歷，利用數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)收集成功治愈病人的病情信息、治療用藥及治療技術(shù)，歸納同種病情不同用藥情況及療效，形成成功用藥案例以供參考。

第五步，醫(yī)生開具藥單后通過藥房終端模塊向患者發(fā)送附近有藥品的藥店位置，得到患者確認(rèn)的藥店地址，利用與雙方計算機連接的無線傳輸系統(tǒng)接收患者來取藥意向和醫(yī)生發(fā)送的藥單，通過預(yù)約取藥系統(tǒng)處理并顯示于顯示屏上。此時，藥店利用身份識別系統(tǒng)調(diào)取用戶的基本信息，并利用打印系統(tǒng)打印藥單和用戶信息。

3 結(jié)論

本文設(shè)計了一個醫(yī)療信息資源共享云平臺體系，詳細闡述了云平臺體系的組成結(jié)構(gòu)、功能、設(shè)計技術(shù)方案、使用操作流程等。該研究旨在建立覆蓋區(qū)域的醫(yī)療信息資源共享體系和醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)信息體系，推動醫(yī)療衛(wèi)生信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和醫(yī)療服務(wù)水平的提升。由于該研究還有很多不足之處(如偏重于平臺概要設(shè)計)，未來工作考慮采用更先進的云平臺關(guān)鍵技術(shù)，進行網(wǎng)站的搭建和智能手機App的開發(fā)。

目前，我國醫(yī)療信息共享體系的建設(shè)與應(yīng)用取得了一定成果，但還有許多待加強、完善、提高的地方,未來發(fā)展任重而道遠。要解決看病難、看病貴等一系列醫(yī)療問題，需要全社會共同關(guān)注與不懈努力。依托大數(shù)據(jù)技術(shù)，逐步建立基于大數(shù)據(jù)的醫(yī)療衛(wèi)生信息共享體系，是醫(yī)療行業(yè)未來發(fā)展的趨勢。