基于電子病歷和LABVIEW的遠程醫療課程設計的探討

張玉霞+邢國泉+嚴瑜

摘要：本文對遠程醫療課程設計進行了探討，提出了使用LABVIEW搭建遠程醫療課程設計系統客戶端，在服務端將一次遠程醫療中異構的患者數據集標準化，并作為一個整體，成為電子病歷的一部分。這不僅能夠節省資金，還能快速地搭建多種客戶端，使學生熟悉遠程醫療實現過程及與電子病歷對接的過程。

關鍵詞：遠程醫療；課程設計；電子病歷；LABVIEW

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

一、遠程醫療與電子病歷的融合

遠程醫療是網絡科技與醫療技術結合的產物，通常包括遠程診斷、專家會診、信息服務、在線檢查和遠程交流等部分，實現對醫學資料（包括數據、文本、圖片和聲像資料）和遠程視頻、音頻信息的傳輸、存儲、查詢、比較、顯示及共享。

隨著信息技術的發展，電子病歷逐漸取代了紙質病歷。通過電子病歷，醫生和病人可以快捷地了解患者住院期間的病情以及整個診療過程，并且可以在不同的醫院實現患者的資料共享。醫學分科非常細，不同病種的病情數據和病理知識千差萬別，需要電子病歷系統覆蓋幾乎所有的數據類型，包括靜態的文本、細胞和病理學影像、CT及核磁，還包括超聲、胃鏡及腔鏡等多維動態影像，還有心電、腦電等電生理圖形。

遠程醫療是目前國內外研究和發展的一個熱點。現代數字醫學和網絡技術的發展，使遠程醫療不僅成為可能，還必然是解決醫療資源異地共享和“看病難、看病貴”問題的重要技術手段之一。依托規范化的電子病歷和網絡技術，建立區域化的遠程醫療平臺，是發展遠程醫療乃至區域醫療服務的根本所在。

二、遠程醫療課程設計探索的必要性

作為服務于醫療衛生領域數字化信息建設的醫學信息工程的學生，學習遠程醫療的整個開發過程對其實踐能力的培養有著重要的意義。遠程醫療課程設計，是一門重要的專業實踐課程。目前國內只有杜慧江發表了與遠程醫療教學相關的文章，但也只是介紹了如何利用采購的實驗設備遠程心電監護儀器來進行教學，只是使學生了解遠程心電監護儀器的各個功能模塊和工作場景。徐紅兵等人發表的文章中，詳細介紹了遠程會診與電子病歷融合的思路。本文探討了以遠程監測和診斷儀器為例，在沒有任何遠程醫療實驗儀器的前提下，能夠和電子病歷融合的遠程醫療課程設計的整個構思。

三、基于電子病歷的遠程醫療課程設計的組成

（一）遠程醫療的客戶端部分

1.LABVIEW搭建客戶端的優勢。LABVIEW作為圖形化的編程工具，是一個工業標準的圖形化開發環境。LABVIEW的函數庫由多種數據和信號處理以及硬件和網絡通信協議的庫函數組成，能夠實現服務器與采集終端之間的無線通信，滿足多種控制和測試系統的設計需求。同時，它配置有多種硬件接口驅動，能夠支持多種硬件設備相關控制程序的開發。最后，LABVIEW還集成了基于SQL-SERVER、ACCESS等多種數據類型的數據庫的連接工具包，能夠實現多種類型和大數據量的數據存儲與處理。LABVIEW開發環境提供了工程師及開發者快速構建各種應用程序所需的所有工具，旨在幫助開發者縮短編程周期，提高編程效率和不斷創新。另外，LABVIEW還可以和電子類的仿真軟件Multisim以及單片機仿真軟件Proteus聯合，能夠擴展系統的功能。LABVIEW可以和擅長數據處理的數學軟件Matlab聯合，提高整個系統的數據處理功能。

遠程醫療的客戶端會涉及一些硬件部分。考慮到學生人數較多，沒有足夠的經費采購滿足不同需求的硬件設備，為了解決該問題，遠程醫療的客戶端可以采用虛擬儀器LABVIEW搭建。利用LABVIEW并結合其他仿真軟件，能夠根據需求快速地搭建客戶端仿真平臺，不僅節省了資金，而且速度快，靈活性強（不局限于一種遠程醫療產品，可以根據需求搭建多種遠程醫療產品）。這能夠便于學生了解多種遠程醫療客戶端的實現過程，節省了經費。

2.基于LABVIEW的客戶端類型。（1）可以搭建遠程多生理參數監護平臺。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，并通過傳感器模塊自帶的處理功能計算出心率、脈率、血壓和血氧飽和度等參數。傳感器將采集和計算出的這些數據傳給LABVIEW軟件，LABVIEW接收到數據后，能用一定的算法分析出心血管參數，并將接收到、計算出的數據以及患者的基本資料顯示、存儲，并通過無線的方式，遠程傳輸到醫療機構的服務端。由于主要是用于遠程醫療課程設計的教學，考慮到如果采購多套傳感器模塊的價格，我們可以不要傳感器，而是直接從網上（比如麻省理工學院的MIT-BIH數據庫）下載這些生理數據，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，實現遠程多生理參數監護平臺的客戶端。（2）可以搭建遠程醫療影像儀器平臺。遠程醫療影像平臺可以用X線機原帶透視攝像頭，實現影像數據的瞬間采集和連續采集，以便得到單幅圖像和連續幀的圖像。所得圖像可以被LABVIEW通過各種算法進行處理，如圖像預處理、圖像增強、去噪、偽彩處理、測量等。DICOM是醫學影像存儲與傳輸的標準，LABVIEW可以借助DICOM Communcation SDK工具包，將采集處理后的醫學影像轉換成DICOM格式，并對DICOM文件進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格式的影像數據來代替，對DICOM格式的圖像進行遠程傳輸。（3）可以搭建遠程視頻和語音傳輸平臺。在遠程醫療中，有時需要傳輸采集到的患者的視頻和語音信息。LABVIEW可以通過遠程通信模塊，將普通攝像頭和麥克風采集到的視頻數據和語音數據，遠程傳輸到指定的位置。

（二）遠程醫療的服務端

從客戶端通過遠程網絡通信技術將遠程醫療數據傳輸到服務端，醫生可以在服務端對傳輸過來的數據進行瀏覽和處理，并與醫院的電子病歷進行融合。從客戶端傳過來的數據，可能是符合HL7和DICOM標準的數據，也可能是不符合HL7和DICOM標準的數據；數據種類，可以是靜態的文本數據、生理波形數據、影像數據、視頻數據、音頻數據、普通圖像數據等。我們在服務端要將一次遠程醫療中分布在不同醫療信息系統和醫療設備上的異構的患者數據集標準化，即轉換為符合HL7和DICOM標準的數據集，將其作為一個整體，成為電子病歷的一部分，并為其建立信息索引模型，便于對遠程醫療的數據進行檢索。由于醫院各個科室的業務特色有區別，其對電子病歷中的數據要求也不同，醫生可能需要根據專業知識對直接從客戶端遠程傳輸來的數據，經過一定的處理后才能進行更好的臨床診斷。比如，對傳遞過來的與骨科診斷有關的電子病歷，需要添加一個圖片索引和處理的功能，便于管理和處理病人的影像數據，提高診斷的效果和效率。我們設計的遠程醫療課程設計系統，可以考慮提供這樣的個性化功能。服務端的功能，可以通過面向對象的編程語言實現，如.NET、JAVA、C++等。endprint

四、總結

本文對遠程醫療課程設計進行了探討，提出了使用LABVIEW搭建遠程醫療課程設計系統客戶端，在服務端將一次遠程醫療中異構的患者數據集標準化，并作為一個整體，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，在服務端，根據醫生的需求對遠程醫療數據進行個性化處理，不僅可以節省資金，還能夠快速地搭建多種遠程醫療課程設計平臺的客戶端，使學生熟悉遠程醫療完整的實現過程及與醫療機構電子病歷對接的過程。

參考文獻：

[1]王桂玲.3D打印技術在遠程醫療中的應用[J].中國醫院藥學臨床專集，2016，（36）：151.

[2]呂曉榮，王福勝.基于物聯網技術的電子病歷系統研究進展[J].傳感器與微系統，2013，32（1）：1-4.

[3]劉奇，秦成勇，張喜雨，杜賈軍，孫曉琳等.基于電子病歷的遠程區域醫療平臺設計[J].中國醫療器械雜志，2009，33（5）：347-350.

[4]杜慧江，孫麗萍.高職遠程心電監護實驗教學的探索[J].實驗室研究與探索，2011，30（7）：215-218.

[5]徐紅兵，周典，馬端駿，王嘯天，李鈺.新版電子病歷系統與遠程醫療會診系統融合分析[J].中國病案，2013，（2）：36-38.

[6]趙龍.基于LabVIEW的嵌入式無線健康監護系統的研究和實現[J].河北大學，2014，（6）.

[7]周潤景，托亞，王亮.Multisim和Labview電路與虛擬儀器設計技術[M].北京：北京航空航天大學出版社，2014.

[8]張力，林共衛.LABVIEW及PROTEUS軟件環境下單片機串口通訊的仿真方法[J].電子測量技術，2010，33（4）：87-90.

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