物聯(lián)網(wǎng)+超聲遠(yuǎn)程智能會診模式—羅湖醫(yī)改形勢下超聲亞專科協(xié)作模式研究與配套軟硬件初步探索

裴少華，鄭劍，林沛杰，鄒思源，何國樞，曾煒東，何可雄

1.深圳市龍崗區(qū)第三人民醫(yī)院超聲科，廣東深圳 518115；2.深圳市龍崗區(qū)第三人民醫(yī)院樂城社康中心，廣東深圳518115；3.深圳市凌高云信息科技有限公司，廣東深圳 518000

超聲檢查作為最基礎(chǔ)的影像學(xué)檢查，在疾病的初篩和分診中提供重要的信息。提高基層衛(wèi)生醫(yī)療機(jī)構(gòu)的超聲服務(wù)能力，實施分級診療將初篩患者留在基層，既有利于減少人群聚集帶來的衛(wèi)生安全隱患，又能減輕三級醫(yī)院突然增加的超聲檢查需求負(fù)荷，同時也符合醫(yī)改的發(fā)展落地[1]。自2015年，國務(wù)院發(fā)布《推進(jìn)分級診療制度建設(shè)的指導(dǎo)意見》提出分級診療模式[2]。深圳率先成立醫(yī)療集團(tuán)賦能基層。2018年9月14日，國家衛(wèi)生健康委和國家中醫(yī)藥管理局聯(lián)合發(fā)布了《遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)管理規(guī)范（試行）》，使通過遠(yuǎn)程平臺進(jìn)行診療活動有了法規(guī)依據(jù)。同時近年來快速發(fā)展的5G技術(shù)，快速普及的微信應(yīng)用程序等新技術(shù)工具也給遠(yuǎn)程醫(yī)療帶來了提質(zhì)增效的技術(shù)實現(xiàn)基礎(chǔ)[3]。該研究主要探討基于羅湖醫(yī)改形勢下建立物聯(lián)網(wǎng)+超聲遠(yuǎn)程智能會診云平臺，以期提升醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量和醫(yī)療信息化水平。現(xiàn)報道如下。

1 材料與方法

1.1 軟硬件材料

軟硬件技術(shù)架構(gòu)實現(xiàn)上分為3個層次。①感知層：主要包括手機(jī)、傳輸盒、交互界面、顯示器和攝像頭等，實現(xiàn)采集和呈現(xiàn)超聲遠(yuǎn)程診斷過程所需影像和音視頻信息的主要功能。②網(wǎng)絡(luò)層：包括基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和虛擬專網(wǎng)控制，實現(xiàn)醫(yī)院內(nèi)上下級超聲醫(yī)生和超聲設(shè)備的連接，醫(yī)療集團(tuán)內(nèi)各醫(yī)療機(jī)構(gòu)超聲科之間的連接。③應(yīng)用層：包括超聲科業(yè)務(wù)系統(tǒng)如患者數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)分析、超聲質(zhì)控、危急值管理等，也包括院內(nèi)的EMR/HIS/PACS 系統(tǒng)、遠(yuǎn)程醫(yī)療平臺和應(yīng)急救援平臺等。

1.2 研究相關(guān)條件

由權(quán)威醫(yī)療機(jī)構(gòu)與軟件運(yùn)營商合作，醫(yī)學(xué)理論與信息技術(shù)相輔相成。技術(shù)運(yùn)營商負(fù)責(zé)平臺基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，面向云服務(wù)層提供信息技術(shù)支撐；權(quán)威醫(yī)療機(jī)構(gòu)及大型醫(yī)院負(fù)責(zé)云平臺支撐層建設(shè)，面向醫(yī)療平臺管理層提供權(quán)威專家數(shù)據(jù)；中小型醫(yī)療機(jī)構(gòu)共享應(yīng)用服務(wù)提供層的建設(shè)成果，在移動終端應(yīng)用層的支持下接受服務(wù)商和權(quán)威機(jī)構(gòu)提供的會診服務(wù)及其他輔助功能。

1.3 方法

超聲遠(yuǎn)程智能會診協(xié)同工作新模式見圖1；超聲遠(yuǎn)程智能會診協(xié)同工作新模式下的工作流程見圖2。具體步驟：①無線智能硬件系統(tǒng)對超聲設(shè)備進(jìn)行參數(shù)分析，并實現(xiàn)兼容性功能。為保證圖像導(dǎo)出的速度與質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。②硬件兼容超聲儀器采集超聲圖像的輸入及拍攝參數(shù)的導(dǎo)入，以及患者基本信息的獲取。輸入圖像的格式為常用光柵圖像，如jpg、bmp 格式，圖像來源為對醫(yī)學(xué)超聲儀器采集。獲取原始圖像的比例尺、亮度、對比度參數(shù)。部分醫(yī)學(xué)超聲儀器能提供某些參數(shù)，如比例尺，該參數(shù)與患者基本信息可直接導(dǎo)入硬件系統(tǒng)中。③圖像導(dǎo)出系統(tǒng)與同步上傳系統(tǒng)相連接，將圖像與基本信息同步到云平臺，云平臺對資料進(jìn)行自動儲存與分析，并生成與該患者的檢查結(jié)果唯一匹配的二維碼。④移動端的會診交互。基層超聲醫(yī)師可將該超聲原圖二維碼即時通過微信或配套會診交互系統(tǒng)發(fā)送給上級醫(yī)療機(jī)構(gòu)的超聲醫(yī)師。云平臺自動將會診請求及原圖二維碼發(fā)送給會診專家，會診專家可以通過原圖二維碼進(jìn)入查看超聲儀原圖，如同身在現(xiàn)場；可以通過即時文字或語音回復(fù)會診意見或指導(dǎo)基層超聲醫(yī)師操作手法，重新獲取圖像等。圖像處理系統(tǒng)，計算圖像環(huán)境，輸出高清圖像，連接預(yù)覽系統(tǒng)，預(yù)覽系統(tǒng)保證圖像系統(tǒng)接口的高度可移植性，準(zhǔn)備對最外層交互系統(tǒng)的響應(yīng)；專家根據(jù)接受到的患者信息提出診斷意見，發(fā)送回復(fù)，回復(fù)通過云平臺，系統(tǒng)提醒基層醫(yī)生查看診斷意見。超聲遠(yuǎn)程會診智能硬件應(yīng)用效果圖，見圖3；物聯(lián)網(wǎng)+超聲遠(yuǎn)程智能會診云平臺架構(gòu)，見圖4；物聯(lián)網(wǎng)+超聲遠(yuǎn)程智能會診云平臺總體部署架構(gòu)，見圖5。

圖1 超聲遠(yuǎn)程智能會診協(xié)同工作新模式Figure 1 A new collaborative work model for ultrasonic remote intelligent consultation

圖2 超聲遠(yuǎn)程智能會診協(xié)同工作新模式下的工作流程圖Figure 2 Workflow diagram under the new collaborative work mode of ultrasonic remote intelligent consultation

圖4 物聯(lián)網(wǎng)+超聲遠(yuǎn)程智能會診云平臺架構(gòu)Figure 4 IoT+Ultrasound Remote Intelligent Consultation Cloud Platform Architecture

圖5 物聯(lián)網(wǎng)+超聲遠(yuǎn)程智能會診云平臺總體部署架構(gòu)Figure 5 Overall deployment architecture of IoT+ultrasound remote intelligent consultation cloud platform

2 結(jié)果

2018 年6 月—2019 年12 月測試硬件模塊接入GE、飛利浦、西門子、邁瑞、三星等主流廠家各類超聲機(jī)型共13臺套，測試過程中,設(shè)備兼容性好，系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn),操作比較方便。基層超聲醫(yī)師完成圖片上傳后，只需將二維碼通過微信發(fā)送給會診醫(yī)師，即可完成會診。

3 討論

長期以來，因為經(jīng)濟(jì)發(fā)展不均衡導(dǎo)致醫(yī)療資源分布不均的問題在我國很突出。無論是在數(shù)量還是質(zhì)量上，80%醫(yī)療設(shè)備和醫(yī)務(wù)人才集中在城市，這在一定程度上降低了醫(yī)療資源的利用率[4]。羅湖醫(yī)改模式的成功，是國家分級診療政策的區(qū)域性勝利。但是，由于超聲科的歷史發(fā)展，超聲科全科醫(yī)生的稀缺和總體醫(yī)師數(shù)量不足等原因，羅湖醫(yī)改模式難以在超聲科中順利適用[5]。因此，從超聲亞專科特點(diǎn)出發(fā)，需要探索一套適用于羅湖醫(yī)改模式的專科協(xié)作模式。由此我們提出了超聲遠(yuǎn)程會診協(xié)作模式，通過持續(xù)增強(qiáng)基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)的軟實力，來改變羅湖醫(yī)改中醫(yī)生下基層的必要性，和改進(jìn)遠(yuǎn)程會診的非實時性的弊端，實現(xiàn)醫(yī)療信息的協(xié)同，專家資源、設(shè)備資源的共享，從總體上提高醫(yī)療行業(yè)的信息化水平[6]。與臨床學(xué)科相比，超聲醫(yī)學(xué)具有的學(xué)科特殊性對硬件設(shè)備和圖像質(zhì)量要求更高。在超聲科的遠(yuǎn)程會診中，要滿足超聲高清原圖的會診需要，需探索設(shè)計可用于不同品牌不同型號超聲儀的原圖傳輸硬件設(shè)備[7]。

該研究通過將云平臺技術(shù)、移動信息技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程醫(yī)療相結(jié)合，將互聯(lián)網(wǎng)、云平臺和移動計算的技術(shù)優(yōu)勢共同作用于超聲遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)領(lǐng)域，提出基于互聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程智能醫(yī)療超聲云平臺架構(gòu)；針對目前移動互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)的發(fā)展呈現(xiàn)的不平衡現(xiàn)象，致力于為中小型醫(yī)療機(jī)構(gòu)、基層醫(yī)院等實力較弱的醫(yī)療機(jī)構(gòu)，提供移動互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程醫(yī)療技術(shù)及解決方案，提高國家醫(yī)療資源分配的合理化程度；并且在物聯(lián)網(wǎng)+超聲遠(yuǎn)程智能會診模式中，利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)將醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行數(shù)字化重建，將信息技術(shù)前沿的無線儲存硬件與超聲遠(yuǎn)程會診相輔相成，實現(xiàn)遠(yuǎn)距離的圖像采集、存儲、傳輸、分析和處理，達(dá)到遠(yuǎn)距離診治疾病目的的一系列醫(yī)療活動，從而拉動醫(yī)療行業(yè)的信息化水平[8-10]。

基于超聲會診智能軟硬件，通過超聲遠(yuǎn)程會診協(xié)作模式總結(jié)其優(yōu)勢如下：①因醫(yī)院局域網(wǎng)以及HIS，PACS 系統(tǒng)的限制性，無論是病歷資料還是圖像系統(tǒng)多采用拍照等原始操作，照片清晰度不佳,利用移動化超聲高清圖像資料實時會診，解決了目前遠(yuǎn)程會診系統(tǒng)普遍存在的圖像質(zhì)量問題[11-12]。②在實時會診中，傳統(tǒng)遠(yuǎn)程會診使用視頻或直播的方式，這種方式需要連續(xù)整段的時間，不僅耗時且完全依賴網(wǎng)絡(luò)[12]。但在非實時的會診中，醫(yī)生之間交流少，會診效率難以達(dá)到醫(yī)共體所需的效果。通過超聲遠(yuǎn)程會診協(xié)作模式同時解決了目前互聯(lián)網(wǎng)+會診系統(tǒng)實時性與方便性的矛盾點(diǎn)，形成類似大型三甲醫(yī)院的院內(nèi)三級醫(yī)師查房制度，使得各級別醫(yī)師遇到技術(shù)問題時均可得到解答，同時還可參與解決下一級別醫(yī)師的技術(shù)問題，形成區(qū)域內(nèi)超聲醫(yī)師知識互通[13-14]。

綜上所述，隨著虛擬現(xiàn)實、人工智能等前沿技術(shù)被運(yùn)用到遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)中，遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)將在醫(yī)學(xué)體系中發(fā)揮越來越大的作用。同時隨著人類生活水平、生命質(zhì)量不斷提高以及社會信息化的飛速發(fā)展,遠(yuǎn)程醫(yī)療也必將越來越貼近我們的生活。研究提出的基于物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建遠(yuǎn)程平臺的超聲檢查會診模式，將利用手機(jī)微信終端、5G通信技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)提供的信息通路，解決基層醫(yī)院超聲診斷問題提供了較好的方法，完成醫(yī)院內(nèi)部上下級機(jī)構(gòu)超聲科的遠(yuǎn)程超聲檢查與診斷，具有實際的實施價值。