無(wú)線醫(yī)療體系設(shè)計(jì)

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本文作者：周融作者單位：海南醫(yī)學(xué)院

0引言

遠(yuǎn)程醫(yī)療[1]作為一種對(duì)傳統(tǒng)醫(yī)療方式的補(bǔ)充和延伸，已經(jīng)越來(lái)越被重視與接受。現(xiàn)階段我國(guó)遠(yuǎn)程醫(yī)療方案主要還是基于有線網(wǎng)絡(luò)，主要有三種[2]：一是基于衛(wèi)星通訊、ATM網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，使用大量專(zhuān)業(yè)設(shè)備，提供一套完整的、高質(zhì)量的遠(yuǎn)程醫(yī)療會(huì)診方案；二是基于ISDN、FrameRelay等專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)載體，使用多媒體視訊產(chǎn)品，構(gòu)成遠(yuǎn)程醫(yī)療會(huì)診方案；三是基于電話(huà)線（PSTN）的多媒體遠(yuǎn)程醫(yī)療會(huì)診方案。受傳統(tǒng)遠(yuǎn)程醫(yī)療方案的前期投入大、時(shí)間、空間等多種因素的限制，使得傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程醫(yī)療技術(shù)很難普及，但隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人類(lèi)對(duì)自身的健康越來(lái)越重視，現(xiàn)在有的醫(yī)療資源及傳統(tǒng)的醫(yī)療方式已無(wú)法滿(mǎn)足人們的保健需求，且這種供需矛盾也日漸突出。為了解決這一矛盾，本文以TD-SCDMA為通信網(wǎng)絡(luò)，設(shè)計(jì)了基于TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)，闡述了系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)和功能模塊，以及主要功能的實(shí)現(xiàn)方法及關(guān)鍵技術(shù)。

1TD-SCDMA技術(shù)

TD-SCDMA[3]為中國(guó)提出集CDMA、TDMA、EDMA優(yōu)勢(shì)于一體、系統(tǒng)容量大、頻譜利用率高、抗干擾能力強(qiáng)的第三代移動(dòng)通信技術(shù)，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。它采用了智能天線、聯(lián)合檢測(cè)、上行同步、接力切換、動(dòng)態(tài)信道分配、功率控制等關(guān)鍵技術(shù)[4]，充分保證移動(dòng)用戶(hù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝А⒖煽啃浴Ｔ趥鬏斔俾史矫妫^GSM網(wǎng)絡(luò)的GPRS有了明顯提升，如圖2所示：由于TD-SCDMA較之前的無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)，在承載速率方面有了明顯的的提升，可以實(shí)現(xiàn)高清晰、大容量圖片、視頻的實(shí)時(shí)傳輸，極大的提升了遠(yuǎn)端會(huì)診專(zhuān)家了解病情、給予診斷方案的及時(shí)性、可靠性。

2基于TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)及組成

本文設(shè)計(jì)的移動(dòng)遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)從應(yīng)用功能層面主要包括兩部分：一部分為醫(yī)療信息查詢(xún)及預(yù)訂；另一部分為醫(yī)療信息采集及實(shí)時(shí)顯示，如圖3所示：應(yīng)用功能的兩個(gè)部分主要實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)功能：一個(gè)是查詢(xún)功能、另一個(gè)是實(shí)時(shí)診斷功能。從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層面主要包括三部分：移動(dòng)終端、TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)、醫(yī)療信息系統(tǒng)控制中心，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4所示：移動(dòng)終端負(fù)責(zé)生理信號(hào)的采集、本地存儲(chǔ)和無(wú)線傳輸，并且能在本地移動(dòng)終端顯示其生理信息。TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)移動(dòng)終端與遠(yuǎn)端的醫(yī)院醫(yī)療信息系統(tǒng)控制中心之間上行和下行數(shù)據(jù)無(wú)線側(cè)承載傳輸；遠(yuǎn)端的醫(yī)療信息系統(tǒng)控制中心對(duì)用戶(hù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行判決，區(qū)分是查詢(xún)還是診斷，并根據(jù)其不同進(jìn)行不同的處理，并能對(duì)病人的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)，以作為以后的參考資料。

2.2系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

遠(yuǎn)程移動(dòng)醫(yī)療系統(tǒng)由兩大部分組成：遠(yuǎn)程醫(yī)療信息查詢(xún)部分和遠(yuǎn)程醫(yī)療診斷部分，醫(yī)療信息查詢(xún)主要實(shí)現(xiàn)用戶(hù)對(duì)感興趣的相關(guān)醫(yī)療信息的查詢(xún)、以往就診情況的查詢(xún)以及醫(yī)療知識(shí)的電子訂閱；醫(yī)療診斷部分主要實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)前病情的移動(dòng)遠(yuǎn)程診斷。

2.2.1遠(yuǎn)程醫(yī)療信息查詢(xún)

醫(yī)療信息查詢(xún)系統(tǒng)主要分為兩部分，一部分是運(yùn)行在移動(dòng)終端的客戶(hù)端應(yīng)用程序；一部分是運(yùn)行在遠(yuǎn)端的醫(yī)療信息系統(tǒng)控制中心，在醫(yī)療信息系統(tǒng)控制中心運(yùn)行一子系統(tǒng)-醫(yī)療信息查詢(xún)預(yù)訂系統(tǒng)，其功能原理及流程如下圖所示：

1）客戶(hù)端應(yīng)用程序

客戶(hù)端應(yīng)用程序運(yùn)行于移動(dòng)終端上，該應(yīng)用程序通過(guò)TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)連接到醫(yī)療信息系統(tǒng)控制中心，可實(shí)現(xiàn)醫(yī)療信息的查詢(xún)和預(yù)訂。通過(guò)醫(yī)療信息查詢(xún)，用戶(hù)輸入相關(guān)生理指標(biāo)或者特征進(jìn)行查詢(xún)是，系統(tǒng)根據(jù)用戶(hù)提供的信息能過(guò)提供合理診療建議信息。同時(shí)如果用戶(hù)之前在系統(tǒng)中建立了醫(yī)療檔案，用戶(hù)還可以查詢(xún)以前的醫(yī)療就在情況，以便為現(xiàn)有病情針對(duì)做參考。

2）醫(yī)療信息查詢(xún)系統(tǒng)

該系統(tǒng)運(yùn)行于醫(yī)療信息系統(tǒng)控制中心，是醫(yī)療信息系統(tǒng)控制中心的一個(gè)子系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)客戶(hù)端應(yīng)用程序相關(guān)查詢(xún)應(yīng)用的數(shù)據(jù)處理及收發(fā)。

3）醫(yī)療信息預(yù)訂系統(tǒng)

該系統(tǒng)運(yùn)行于醫(yī)療信息系統(tǒng)控制中心，是醫(yī)療信息系統(tǒng)控制中心的一個(gè)子系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)客戶(hù)端應(yīng)用程序相關(guān)預(yù)訂應(yīng)用的數(shù)據(jù)處理及收發(fā)，如醫(yī)療健康知識(shí)預(yù)訂、醫(yī)療系統(tǒng)關(guān)聯(lián)醫(yī)院的移動(dòng)掛號(hào)。

2.2.2遠(yuǎn)程醫(yī)療診斷

1）移動(dòng)終端

（1）數(shù)據(jù)采集模塊

該功能模塊為移動(dòng)終端的一個(gè)功能子模塊，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)用戶(hù)生理信息的采集和現(xiàn)場(chǎng)圖片、視頻畫(huà)面采集，如體溫、血壓、用戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)損尚的實(shí)時(shí)情況。

（2）數(shù)據(jù)處理模塊

為了適應(yīng)在TD-SCDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上傳輸，對(duì)數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行邊編解碼處理，同時(shí)對(duì)接收過(guò)來(lái)的遠(yuǎn)端專(zhuān)家診斷的信息或視頻畫(huà)面進(jìn)行編解碼。

（3）數(shù)據(jù)顯示模塊

移動(dòng)終端除了把采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)端的會(huì)診專(zhuān)家那外，還把采集的信息在移動(dòng)終端顯示屏上顯示，以便用戶(hù)也能實(shí)時(shí)了解自身的生理狀態(tài)，即在移動(dòng)終端的顯示模塊實(shí)現(xiàn)兩部分功能，一是本端的采集信息的顯示、一是遠(yuǎn)端會(huì)診情況的本端顯示。

（4）數(shù)據(jù)收發(fā)模塊

數(shù)據(jù)收發(fā)模塊主要實(shí)現(xiàn)的是與TD-SCDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的空中接口功能，以便實(shí)現(xiàn)收發(fā)數(shù)據(jù)在空口中的正確傳輸。該模塊采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程無(wú)線傳輸。模塊以TD-SCDMA通信技術(shù)和單片機(jī)技術(shù)為核心，自動(dòng)完成移動(dòng)終端及會(huì)診醫(yī)師之間數(shù)據(jù)的傳輸。

2）診斷系統(tǒng)

（1）信息收集判決模塊

當(dāng)系統(tǒng)接收到遠(yuǎn)端發(fā)送來(lái)的請(qǐng)求消息后，系統(tǒng)對(duì)請(qǐng)求信息進(jìn)行解析后進(jìn)行判斷，找出系統(tǒng)中關(guān)聯(lián)會(huì)診醫(yī)師的空閑情況，并根據(jù)遠(yuǎn)端用戶(hù)的會(huì)診類(lèi)別進(jìn)行聯(lián)合判決，確定合適的會(huì)診醫(yī)生后送調(diào)度模塊處理。

（2）信息調(diào)度模塊

調(diào)度模塊收到判決模塊送來(lái)的信息后，與對(duì)應(yīng)的會(huì)診醫(yī)生建立連接請(qǐng)求，當(dāng)會(huì)診醫(yī)生同意建立連接后，信息調(diào)度模塊響應(yīng)遠(yuǎn)端用戶(hù)的連接請(qǐng)求。至此，在物理跟邏輯上遠(yuǎn)端用戶(hù)與會(huì)診醫(yī)生之間建立連接。

（3）數(shù)據(jù)處理模塊

為了適應(yīng)在TD-SCDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)及在Internet上傳輸，對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，便于分發(fā)到各子模塊，同時(shí)對(duì)專(zhuān)家診斷的信息或視頻畫(huà)面進(jìn)行處理。

（4）數(shù)據(jù)收發(fā)模塊

該模塊根據(jù)信息調(diào)度模塊信息，對(duì)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理模塊處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行分發(fā)到各會(huì)診醫(yī)生子系統(tǒng)，并接收會(huì)診醫(yī)生子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)發(fā)送到Internet上。

3結(jié)論

本文設(shè)計(jì)了一個(gè)基于TD-SCDMA無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)醫(yī)療信息的查詢(xún)、預(yù)訂，以及移動(dòng)遠(yuǎn)程醫(yī)療的診斷。由于TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在安全性、穩(wěn)定性、承載速率的優(yōu)勢(shì)，使得該系統(tǒng)極大的改善了現(xiàn)有遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)在移動(dòng)性、實(shí)時(shí)性方面的不足。