遠程醫療系統的設計與應用＊

胡 磊，羅天友，王友俊，曾勇明，陳 亮

（重慶醫科大學附屬第一醫院：1.信息中心；2.放射科 400016）

2009年黨中央、國務院發布《關于深化醫藥衛生體制改革的意見》和《醫藥衛生體制改革近期重點實施方案（2009～2011年）》，即“新醫改”方案，明確提出“人人享有基本醫療衛生服務的目標”，要求引導一般診療下沉到基層，逐步實現社區首診、分級醫療和雙向轉診，要求整合城市衛生資源，充分利用城市現有一、二級醫院及國有企事業單位所屬醫療機構和社會力量舉辦的醫療機構等資源，發展和完善社區衛生服務網絡。重慶市某集團醫院作為本地區最大的區域集團醫療中心，積極響應國家“新醫改”建設指導方針，開展遠程醫療項目的建設［1-2］。通過遠程合作，以大帶小，強強聯合等方式，進一步加強醫院與地區內外醫療機構之間的合作與協同，充分發揮醫院的醫療特色和優勢資源，輻射基層醫療機構，從而提高其診療水平，降低社會整體醫療成本［3］。

1 方 法

為配合集團醫院的戰略發展規劃，滿足醫院對遠程醫療多層次、多角度的需求，同時為避免醫院在信息系統建設過程中往往忽視“體系架構設計”的弊病，本系統在設計與建設過程中遵循國際標準的開放組體系結構模型架（TOGAF）方法，對遠程醫療所涉及到的醫院業務、應用、數據、技術、部署進行深入的分析和設計，得到真正切實可行、具備醫院自有模式的遠程醫療頂層設計［4-5］。

TOGAF是一個由The Open Group組織定義的、開放的標準化的架構框架，它是一個基于迭代的數據模型，目的在于從業務、數據、應用和技術等方面梳理單位內部結構和關系，以更好地協助設計、建立、使用、運行、維護和驗收軟件系統架構，是信息系統設計開發中一種重要的方法和指導標準［6-7］。

本系統在進行設計和分析時，遵循如下規劃流程，見圖1。

1.1 目標分析 結合醫院“十二五”戰略發展規劃中對于信息化的支撐作用要求，認真分析醫院內部和外部環境對遠程醫療項目的需求，定義出清晰明確的遠程醫療系統建設目標是“依托醫院豐富的臨床、教學、科研資源，建立集遠程會診、遠程診斷、遠程教育于一體的具備醫院自有模式的遠程醫療系統，輔助和支撐醫院的集團化、區域化發展規劃?！?/p>

圖1 遠程醫療系統設計方法

1.2 業務架構設計 系統建設目標的達成必定需要各個業務域的支撐。系統的使用對象包括：臨床醫生、放射診斷醫生、基層醫療機構工作人員及管理人員，以信息為紐帶，識別出4個業務域：臨床域、診斷域、管理域與周邊域。各個業務域相互關聯，形成功能關系如下［8］，見圖2。

1.3 應用架構設計 在業務架構設計中，每個業務域中角色的業務操作其實就是一個功能需求，每個操作必定會產生數據結果，基于兩者的結合，筆者歸納定義出系統的功能需求、設計出系統的功能模塊，最終形成的功能模塊之間的邏輯關系。

1.4 數據架構設計 遠程醫療系統的數據包括：系統基礎數據、患者病歷資料數據、放射診斷影像數據、音視頻錄播數據等。筆者根據各種數據不同的特性進行分類，決定數據的存儲方式、存儲時限、存儲規則等。

圖2 業務域關系圖

1.5 技術架構設計 從業務流程到應用實現再到數據存儲以他們之間的信息流轉，信息技術是必備條件。系統建設需要充分分析各個層面所需的技術手段，通過前期調研和技術準備，筆者從可行性、性價比、擴展性、規范性等各方面做好技術選型，以確保系統建設的順利平穩。

1.6 邏輯部署架構設計 在系統各功能模塊設計完成之后，筆者從運行效率、穩定性、易維護性及性價比等方面仔細分析了各模塊該如何正確部署。如：存儲模塊是應該集中式部署還是分布式部署。

1.7 物理部署架構設計 遠程醫療系統極其依賴網絡環境和設備性能，因此針對遠程系統的數據，尤其是大數據量的放射影像數據，筆者進行了網絡壓力測試，從而確定了網絡結構，連線方式和網絡帶寬，此外在估算業務量之后，筆者對服務器性能參數，存儲容量和安全也做出了具體要求。

2 結 果

遵照TOGAF方法，在明確定位了系統的建設目標、使用角色、功能需求和應用流程后，筆者設計并構建出基于遠程專網平臺的遠程醫療系統，并計劃于下一步在使用成熟后，實現遠程專網與醫院內網的融合，真正做到“桌面級”遠程服務。

2.1 系統的體系架構 系統的設計目標是實現多學科臨床遠程會診、遠程放射診斷和遠程教育，3個目標相互獨立又彼此關聯。遠程放射診斷過程中遇到疑難病例時可以直接申請臨床會診，而遠程會診和遠程診斷的相關資料又可作為教育資源提供基層醫院學習。遠端和中心端的數據交互和功能實現都是依托遠程專網平臺，在平臺上按規則實現數據的轉換。結合使用角色和功能需求，系統體系架構設計，見圖3。

圖3 系統體系架構圖

2.2 系統的功能實現 依據不同使用對象對系統的功能需求，系統的設計與建設主要分為4個模塊：遠程會診模塊，遠程診斷模塊，遠程教育模塊及統計管理模塊。

2.2.1 遠程會診模塊 模塊采用基于瀏覽器和服務器（B／S）的架構設計，支持交互式會診、離線式會診和診斷轉會診；支持會診專家與申請醫生之間進行交互；支持會診專家對患者的病歷資料進行診斷級瀏覽及出具報告。整個模塊包括4個部分：會診申請、會診管理、專家會診、音視頻交互等［9-10］。

2.2.2 遠程診斷模塊 模塊設計為建立一體化的基于Web架構影像遠程診斷終端，實現與醫院現有影像診斷終端整合，放射醫生可以在遠程醫療網絡內任何機構中的任何一臺工作站上完成醫院本部、托管醫療機構及其他基層醫療機構提交的各種影像檢查診斷工作，實現單點登錄方式，無需離開其日常工作臺、無需轉用特定的遠程診斷工作站、無需切換不同的軟件［11-12］。并可根據基層醫療機構不同的影像應用需求，實現靈活的影像遠程診斷業務模式：疑難病例診斷模式和服務外包模式。

2.2.3 遠程教育模塊 模塊具有資源點播功能和在線教學功能，中心端管理人員會定期將各種教學資源分類上傳至點播服務器和存儲，供基層醫療機構在線播放和下載；同時每周定時的專家教學利用音視頻功能，可以面對面的對基層醫療機構的工作者進行網絡教學和規范化培訓，幫助其提高診療水平。

2.2.4 統計管理模塊 該模塊承擔系統基礎數據的維護和各種條件的檢索查詢工作。

圖4 系統業務流程圖

圖5 系統網絡結構圖

2.3 系統的業務流程設計 結合醫院現有的工作流程，考慮到3個模塊需要實現不同的業務功能，但又彼此關聯，系統的業務流程設計，見圖4。

2.4 系統的部署架構 整個系統的運行依托由運營商承建的遠程專網。遠端數據通過網關進行轉換后，集中上傳存儲至中心端的服務器和存儲?？紤]到會診和診斷產生的都是業務數據，而教育存放的是視聽資源，兩種數據分開存儲。中心端網絡帶有防火墻設計，起到安全防護、路由和地址轉換的作用。整個系統網絡設計，見圖5。

3 討 論

3.1 系統的設計意義 作為一個全新設計和建設的系統，筆者在設計過程中充分利用TOGAF法，準確定義了系統的建設目標；分析了系統的使用角色、各角色的相互關系和功能需求；設計了系統的功能模塊和相互間的依存關系；結合醫院現有的工作實際情況，制訂了切實可行的系統業務流程；并在充分考慮系統的建設成本、規范性和擴展性的基礎上進行了邏輯結構和物理結構的部署。整個系統設計思路清晰，資料準備充分，技術保障到位，極大地降低了系統的建設風險，保證了系統的成功實施，同時也為其他系統的建設提供了良好的建設經驗。

3.2 系統的建設意義 集遠程會診、遠程診斷和遠程教育于一體的遠程醫療系統，是醫院一種優化流程，整合應用的探索。目前大多數醫療機構在一個或多個功能應用上有建設和應用，但均是彼此獨立，工作人員需要進入不同的系統完成不同的工作。本系統的建設，打破了系統間的技術壁壘，整合了3個功能模塊，融合并優化了系統的業務流程，能夠提升工作人員的效率，避免多套系統同時建設帶來的人員、資金、設備、網絡、技術的重復投入，解決了放射科醫生在書寫報告時需要臨床支持等多種業務訴求，具有積極的建設意義。同時本系統的客戶端又是可以依據基層醫療機構的建設需求按需定制、獨自部署，從而有效的控制基層醫療機構的建設成本。

3.3 系統的應用意義 遠程醫療項目的應用，對醫院、基層醫療機構、患者都有著非常積極的意義，對于深化醫改，探索新型發展道路也有重要作用［3］。對中心醫院而言，能夠改善醫院診療患者的群體結構，增加疑難復雜病例在就診患者人數中的比例，提高醫院醫療資源的使用效率，提升醫生對疑難復雜病例的診療經驗和診療水平；基于電子病歷信息共享的遠程醫療服務，可以讓醫生在診斷時參考患者病史和在多家醫療機構的檢查報告，診斷是有醫患的直接互動，可以比傳統的就診提高診療質量；同時能夠提高醫院的社會形象，不回避為緩解老百姓“看病貴、看病難”困境做貢獻的社會責任。對基層醫療機構而言，以中心醫院為圓點，輻射周邊的遠程合作，能夠提升基層醫療機構對社區患者的吸引力，增加基層醫療機構業務量，同時也能充分利用起基層醫療機構的業務資源；遠程教育的開展還能夠提高基層醫療機構醫護工作者的診療水平。對患者而言，能夠節約就醫成本，方便就醫，提高了患者對醫療服務的滿意度。

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