基于“互聯網+”的區域醫療心電診斷平臺的應用研究

徐艷，劉松林

1.泰州學院 科研處自然科學科，江蘇 泰州 225300；2.泰興市人民醫院 信息科，江蘇 泰興 225400

引言

《全國醫療衛生服務體系規劃綱要（2015—2020年）》（國辦發〔2015〕14號）中提出：“建立并完善分級診療模式，逐步實現基層首診、雙向轉診、上下聯動、急慢分治”[1-3]。心血管疾病是常見、多發病，社區衛生機構目前大多都配備心電圖儀，完全有條件對該類疾病進行診治，但是目前心血管疾病在社區服務機構的就診率普遍較低。主要原因一是在于基層醫院醫師心電診斷水平普遍較低，二是在于診療信息分散，不利于綜合診斷。適逢2015年3月，李克強總理在政府工作報告中首次提出“互聯網+”行動計劃[4]。在此環境下，我們以“互聯網+”技術為基礎，研究建設了區域醫療心電診斷平臺，構建了“省級醫院、市級醫院、基層醫院”三級醫院的門診、病房、急診、體檢中心、分院的遠程會診模式，進行區域內各級醫療機構的協作。集成醫療關鍵技術和共性技術，提高醫療衛生資源利用率，提升醫療服務質量，從而構建完善合理的分級診療模式[5]，實現醫療資源和信息共享。

1 平臺結構設計

1.1 服務器

采用兩臺HP DL388 G7服務器，兩臺EMC DS300B光纖交換機，同時使用EMC AX4-5FX存儲[6]，服務器操作系統為Windows server 2003，平臺系統使用VS 2008開發，數據庫采用SQL Server 2005，提供數據庫服務和心電圖文件存儲服務。為保證數據安全，系統支持基于云技術的數據存儲。

1.2 設備接口

心電網絡軟件架構及數據交換接口是按照IHE技術框架和集成規范推薦的流程以及交互方式進行設計。設備接口核心為數據轉換軟件，將不同品牌、型號的心電圖數據轉換為HL7-aECG格式[7]。為了便于臨床工作，可以運行在不同的智能終端，包括普通電腦、平板電腦、PDA、智能手機等。根據實際情況可以采用不同的數據連接方式。

1.3 平臺客戶端

采用臺式機進行平臺客戶端的登錄，檢查醫生可在線分析心電圖數據，根據系統給定的模板編寫報告并進行審核和打印，完成心電圖檢查的日常工作。也可采用移動智能設備作為客戶端進行登錄完成以上操作。

1.4 Web訪問方式

系統設計了Web訪問方式，住院醫生和門診醫生可通過Web界面登錄，查詢、調閱心電圖數據和報告，也可實現與電子病歷的接口。提供用戶登錄功能，為不同的用戶分配不同的權限[8]。

1.5 平臺系統接口

平臺對接醫院現有的HIS、LIS、PACS和電子病歷等系統[9]，后期還可連接教學接口。

2 平臺功能實現

（1） 搭建服務器，提供不同基層醫院心電圖數據的存儲、調閱：各級醫院通過專用網絡借助客戶端將心電數據統一上傳心電診斷平臺中，實現數據統一管理，病人的心電檢查數據以身份證號作為關鍵字進行查詢，可以實現病人區域內不同時期、不同醫院的檢查數據之間的比對。為保證數據的一致和安全，平臺通過分組管理的方式進行權限設置，各基層醫院只能查詢、打印其他醫院的心電圖數據和診斷報告，泰興市人民醫院則有編輯和修改的權限。

（2）平臺實現醫院日常心電檢查的信息化管理，包括心電圖檢查的申請、登記、預約、排隊叫號、采集、根據模板出具檢查報告以及心電圖數據的查詢和存儲等工作。

（3）無線移動終端診療：① 配置HW-E200手持便攜式心電圖機，可對病床上的病人直接采集數據，并通過便攜式心電圖機的無線網絡模塊將心電圖數據通過WiFi或4G網絡信號上傳到心電診斷平臺進行處理；② 心電診斷醫師通過配備的平板電腦、智能手機等移動終端設備接收心電圖數據，進行分析，編寫診斷報告，并通過移動終端將結果上傳至平臺，醫生不限地點，能在第一時間對數據進行反饋，減少病人的等待時間，保證危重患者及時救治。

（4）心電圖遠程診斷：基層醫院臨床醫師采集心電圖數據發送到心電診斷平臺，市級醫院的心電診斷醫師即可通過科室中的PC機、科室配置的平板電腦或者智能手機通過網絡連接服務器，獲取上傳到平臺服務器中的心電數據，分析獲得波形描述和診斷結果后發布，基層醫院臨床醫師即可通過客戶端下載結果。對于泰興市人民醫院也無法確診的疑難病癥，可以通過心電診斷平臺將心電圖數據發布，由江蘇省人民醫院專家通過平臺進行診治，具體診斷流程，見圖1。

（5）分析、預測：對平臺內的大數據進行挖掘，得到心血管疾病的發展趨勢、發病特征、黃金救治時間等分析結果，一方面應用于為學術研究提供數據基礎，另一方面對心血管病情的發展進行預測。預測有重度危險風險的病人，第一時間通過智能終端提示其主治醫生，預先做出防范措施。

3 平臺功能簡介

3.1 院內常規心電檢查模塊

平臺作為醫院信息管理系統的一部分，能夠對院內心電圖檢查的整個流程進行信息化管理，實現醫院對病人心電圖數據的存儲、查詢、瀏覽、比對等基本功能。檢查支持靜息心電圖檢查、運動心電圖檢查、動態心電圖檢查及動態血壓等不同種類的心電生理檢查，檢查數據以數字形式、統一的數據格式進行存儲，通過心電網絡信息平臺實現全院共享。該模塊可實現的功能，見圖2。

3.2 心電診斷新功能

提供軟件方式進行導聯糾錯，當檢查醫生由于操作失誤引起導聯接錯，而病人已經離開檢查室不能及時補做的情況下，可以利用軟件進行糾錯[10]。

導聯提取：對于臨床中一些藥物試驗，比如阿托品試驗和心得安試驗，需要在一定的時間內對患者連續或間斷的采集心電數據，最后根據需要，提取指定時間、指定導聯的波形組合分析。

圖1 區域心電網絡遠程診斷流程

圖2 院內心電檢查流程

提供漏診提醒功能，由于顯示器分辨率原因存在一些人眼無法識別的切跡和頓挫，通過軟件對比原始心電數據和顯示心電圖的形態學差異并利用小波分析奇異值的提取方法，對該部分用顏色進行標記，醫生可以雙擊這段波形進行放大查看，以防漏診。

提供智能化報告模板，報告醫生可以管理個性化的診斷模板；報告中支持特殊心電字符的直接輸入；提供豐富的診療庫字段選擇，避免醫生反復輸入。

自動診斷分級：對于上傳到系統中的尚未診斷心電檢查數據，進行預先分析處理，根據結果將診斷分為五級：陽性危急、陽性、陽性可疑、正常、不可識別，并進行標識。當識別出危急級別的數據后，將其在待處理數據隊列中優先級設置為最高，彈出預警提示框，提示醫生優先處理，并自動將檢查的波形和自動診斷的結論作為短信發送給申請醫生。相關心電檢查數據分級情況，見圖3。狀態下的檢查病人數量，以便和收費、病房檢查申請、體檢數據進行核對，確保所有的檢查記錄都能夠在系統中有保存。

圖3 系統心電檢查數據分級情況數據追蹤：通過跟蹤病人的檢查過程，統計不同

3.3 心電診斷中心模塊

在區域平臺上建立有多個心電診斷中心，診斷中心下又建若干診斷組。每個診斷中心負責所管理的社區服務中心，實現該中心下的所有醫療機構的心電集中診斷。心電診斷中心有獨立的服務器和存儲，能夠脫離區域平臺獨立工作。通過調用區域平臺的數據交換服務，實現和區域平臺的數據上傳和數據共享，提高診斷中心醫生的工作效率。心電診斷中心具體模塊，見圖4。

3.4 區域遠程醫療模式

通過診斷中心、診斷組構建區域內“省級醫院、市級醫院、基層醫院”三級診療體系。分組管理、組間協調，接入社區和分院檢查，實現對院外檢查的技術支持，同時接入江蘇省人民醫院心電診斷平臺，平臺總體結構，見圖5。

圖4 心電診斷中心模塊

圖5 區域心電網絡平臺總體結構圖

在社區服務中心、鄉鎮衛生院進行心電圖檢查，平臺中采用統一的標準的數據格式，通過網絡將心電圖數據上傳到市級心電診斷中心。系統通過即時消息系統發出提醒，醫生診斷后將診斷結果發送到數據端，下級醫院即時接收消息，實現了遠程會診服務。同時心電圖數據和診斷結果自動存入心電數據診斷平臺，遠程會診流程，見圖6。

（1）建立會診平臺：在泰興市人民醫院設立會診平臺，提供不在醫院內網環境下的不同檢查部門的檢查數據的交互。通過公網或利用現有LIS系統與鄉鎮醫院建立的網絡平臺實現數據交互。實現基層其他醫院的訪問與請求協助。每個獨立的醫療機構均實現了網絡連接，可以看成是醫院內部的不同檢查科室，系統中對每臺接入設備分配唯一的標識，由該檢查設備產生的數據及對應的報告同時保存設備標識。沒有連接到同一個網絡的醫療機構，先建立本地的系統，對于不需要會診的檢查，可以在本地處理。需要會診的檢查數據，通過公網，連接到遠程會診服務器，實現數據的轉發。

圖6 區域心電遠程會診流程示意圖

（2）心電診斷組：在區域內統籌建立多個心電診斷組，根據診斷組的劃分，在市級醫院建立診斷中心，通過網絡實現報告的集中管理，Web共享。泰興人民醫院向上提供區域醫療平臺的接口，實現數據的上傳匯總。向下提供與基層醫院和分院的接口，提供遠程會診服務。

（3）遠程專家會診模式：建立會診中心，會診中心的醫生為心電診斷專家，心電診斷專家利用智能移動終端，通過網絡獲得會診申請，同時可利用平臺即時消息系統實現信息交互。

4 結論

國家新醫改的目標就是要為老百姓提供安全、有效、方便、價廉的醫療衛生服務，解決“看病難和看病貴”的問題[11-13]。區域醫療是解決目前醫療衛生資源分配不均的重要手段[14]。目前國內的各類診斷平臺大多還限于一線發達城市，中小城市診斷平臺的發展還較為遲緩。自區域心電診斷平臺2015年10月在泰興市人民醫院正式投入使用以來，共計檢查6萬余人次，遠程診斷下級社區醫院、鄉鎮醫院2935人次，向省人民醫院發出遠程會診申請37次。區域醫療平臺成本較低，在對應的二級醫院架構服務器和相關軟件，借助局域網和互聯網就能實現對診斷平臺的訪問，大大降低了基層醫院的資金投入，并且能實現區域內就診記錄的共享。解決了居民“不論大病小病，都要跑大醫院”的現狀，讓居民足不出戶地享受高級別醫院專家的就診服務。后續還可以利用診斷平臺的數據增加教學系統、醫生的培訓考核、科研統計等功能[15-16]，充分實現心電數據資源的整合與分析。

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