远程医疗技术及其发展

为了实现对重症病人的监护,早期大多数医院采取了电视监控的手段,这就是远程医疗的雏形。计算机技术和通信技术的发展,特别是互联网络的发展,为远程诊断、远程治疗和远程手术提供了技术平台。于是,现代意义上的远程医疗作为一项新的应用技术提了出来,并很快得到了广泛的关注。

所谓远程医疗即指通过计算机技术、通信技术与多媒体技术,同医疗技术相结合,旨在提高诊断与医疗水平、降低医疗开支、满足广大人民群众保健需求的一项全新的医疗服务。目前,远程医疗技术已经从最初的电视监护、电话远程诊断发展到利用高速网络进行数字、图像、语音的综合传输,并且实现了实时的语音和高清晰图像的交流,为现代医学的应用提供了更广阔的发展空间。国外在这一领域的发展已有40多年的历史,而我国只在最近几年才得到重视和发展。

远程医疗技术的特点

1.远程医疗技术的应用范围

远程医疗技术所要实现的目标主要包括:以检查诊断为目的的远程医疗诊断系统、以咨询会诊为目的的远程医疗会诊系统、以教学培训为目的的远程医疗教育系统和以家庭病床为目的的远程病床监护系统。

应用的目的和需求不同,在远程医疗系统中配置的设备和使用的通信网络环境也有所不同。远程医疗诊断系统主要配置各种数字化医疗仪器和相应的通信接口,并且主要在医院内部的局域网上运行。终端用户设备包括电子扫描仪、数字摄像机以及话筒、扬声器等。远程医疗教育系统与医疗会诊系统相似,主要是采用视频会议方式在宽带网上运行。无论哪一种远程医疗系统,计算机和多媒体设备都是必不可少的。

远程医疗的应用范围很广泛,通常可用于放射科、病例科、皮肤科、心脏科、内诊镜以及神经科等多种病例。远程医疗技术的应用十分广泛,因此决定这项技术具有巨大的发展空间。

2. 多媒体技术

远程医疗中多媒体技术的应用有赖于各种各样多媒体数字设备的支持。在远程医疗中多媒体技术主要应用在以下几个方面:

(1) 媒体采集。可以通过数字摄像机(头)采集到高分辨率的图像。

(2) 媒体存储。音频、视频以及医学图像均需在计算机内暂时或永久存储,这可用磁性或光磁器件(如硬盘、软盘、光盘等)实现。

(3) 压缩/解压缩。现在流行的JPEG图像压缩标准可以做到10∶1到20∶1,并经诊断结果表明它对图像没有损害性。

(4) 图像处理。它的基本功能应包括角度旋转、水平垂直伸缩、校正采集误差,并在诊所条件下能用肉眼观察到清晰的图像。

(5) 用户界面。在医学上图形界面最为普遍,因为它能反映更多的医用信息(可视化信息),因此显示器、键盘、鼠标以及窗口管理软件是最基本的远程医疗用户界面。另外,多媒体设备也是需要的。

3. 通信技术

(1) 网络接口。不同的远程医疗需求和通信环境,对通信网络的选择也是多种多样的,因此网络接口速率也有高低区别。

(2) 网络协议。在远程医疗系统中广泛采用ATM(异步转移模式)互联协议。在电话网上传输医学图像可以采用H.324视频会议协议。TCP/IP协议可用于局域网和广域网接口,用它接入医学图像和远端的医疗信息源。

(3) 视频传输。根据不同的远程医疗需求,视频传输速率也是不同的,大致可以分为低速率和高速率传输两类,前者用于视频会议,后者则用于诊断视频的传输。

(4) 音频传输。在远程医疗系统内除了视频外,还有音频传输,它也可分为低速率和高速率传输两类,前者用于咨询会诊,后者则用于诊断病情。

(5) 静态图像(片)传输。通常静态图像(片)的传输是单向通信,传输速率以单幅来计算,并且流量具有突发性。

(6) 病历档案。它也是单向传输,并且主要是文本信息,因此传输带宽要求不高。

(7) 骨干网络。作为远程医疗的骨干网络可有多种选择,但随着网络的扩大,有必要通过网桥或路由器将各个局域网互联成为广域网。

原创医疗的发展及现状

1. 国外远程医疗的发展及现状

20世纪50年代末,美国学者Wittson首先将双向电视系统用于医疗;同年,Jutra等人创立了远程放射医学。此后,美国不断有人利用通信和电子技术进行医学活动,并出现了Telemedicine一词,现在国内专家统一将其译为“远程医疗(或远程医学)”。  

(1) 第一代远程医疗

60年代初到80年代中期的远程医疗活动被视为第一代远程医疗。这一阶段的远程医疗发展较慢。从客观上分析,当时的信息技术还不够发达,信息高速公路正处于新生阶段,信息传送量极为有限,远程医疗受到通信条件的制约。

(2) 第二代远程医疗

自80年代后期,随着现代通信技术水平的不断提高,一大批有价值的项目相继启动,其声势和影响远远超过了第一代技术,可以被视为第二代远程医疗。从Medline所收录的文献数量看,1988年~1997年的10年间,远程医疗方面的文献数量呈几何级数增长。在远程医疗系统的实施过程中,美国和西欧国家发展速度最快,联系方式多是通过卫星和综合业务数据网(ISDN),在远程咨询、远程会诊、医学图像的远距离传输、远程会议和军事医学方面取得了较大进展。

1988年美国提出远程医疗系统应作为一个开放的分布式系统的概念,即从广义上讲,远程医疗应包括现代信息技术,特别是双向视听通信技术、计算机及遥感技术,向远方病人传送医学服务或医生之间的信息交流。同时美国学者还对远程医疗系统的概念做了如下定义:远程医疗系统是指一个整体,它通过通信和计算机技术给特定人群提供医疗服务。这一系统包括远程诊断、信息服务、远程教育等多种功能,它是以计算机和网络通信为基础,针对医学资料的多媒体技术,进行远距离视频、音频信息传输、存储、查询及显示。乔治亚州教育医学系统(CSAMS)是目前世界上规模最大、覆盖面最广的远程教育和远程医疗网络,可进行有线、无线和卫星通信活动,远程医疗网是其中的一部分。

欧洲及欧盟组织了3个生物医学工程实验室、10个大公司、20个病理学实验室和120个终端用户参加的大规模远程医疗系统推广实验,推动了远程医疗的普及。澳大利亚、南非、日本、香港等国家和地区也相继开展了各种形式的远程医疗活动。1988年12月,前苏联亚美尼亚共和国发生强烈地震,在美苏太空生理联合工作组的支持下,美国国家宇航局首次进行了国际间远程医疗,使亚美尼亚的一家医院与美国四家医院联通会诊。这表明远程医疗能够跨越国际间政治、文化、社会以及经济的界限。

美国的远程医疗虽然起步早,但其司法制度曾一度阻碍了远程医疗的全面开展。所谓远程仅限于某一州内,因为美国要求行医需取得所在州的行医执照,跨州行医涉及到法律问题。据统计,1993年,美国和加拿大约有2250例病人通过远程医疗系统就诊,其中1000人是由得克萨斯州的定点医生进行的仅3~5分钟的肾透析会诊;其余病种的平均会诊时间约35分钟。

美国的远程医疗工程拥有专款,部分由各州和联邦资金委员会提供。1994年的财政年度中,至少有13个不同的联邦拨款计划为远程医疗拨款8500万美元,仅佐治亚州就拨款800万元,用以建立6个地区的远程医疗网络。

2. 我国远程医疗的发展及现状

我国是一个幅员广阔的国家,医疗水平有明显的区域性差别,特别是广大农村和边远地区,因此远程医疗在我国更有发展的必要。

我国从上世纪80年代才开始远程医疗的探索。1988年解放军总医院通过卫星与德国一家医院进行了神经外科远程病例讨论。1995年上海教育科研网、上海医大远程会诊项目启动,并成立了远程医疗会诊研究室。该系统在网络上运行,具有逼真的交互动态图像。目前经过验收合格并正式投入运营的包括中国医学科学院北京协和医院、中国医学科学院阜外心血管病医院等全国二十多个省市的数十家医院网站,已经为数百例各地疑难急重症患者进行了远程、异地、实时、动态电视直播会诊,成功地进行了大型国际会议全程转播,并组织国内外专题讲座、学术交流和手术观摩数十次,极大地促进了我国远程医疗事业的发展。

根据国家卫生信息化的总体规划,解放军总后勤部卫生部提出了军队卫生系统信息化建设“三大工程”,并分别被列为国家“金卫工程”军字1、2、3号工程,其中军字2号工程即为建设全军医药卫生信息网络和远程医疗会诊系统。

尽管我国的远程医疗已取得了初步的成果,但是距发达国家水平还有很大差距,在技术、政策、法规、实际应用方面还需不断完善; 同时,广大人民群众对远程医疗的认识还有待进一步提高。