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远程医学网(也称远程医疗网)是随着数据通信技术和多媒体技术的兴起而发展起来的新型信息应用增值网络,它为医院提供一种全新的手段,跨越了时间和空间的限制,使医院之间可以很方便地进行网上会诊、交流、教学和培训,为患者提供方便的服务。自90年代初该项技术受到重视以来,美国、澳大利亚等发达国家都在积极而系统地开展这项业务,并取得了很好的效果。
我国幅员广阔,划分为23个省、5个自治区和4个直辖市,据卫生部统计的数据,我国现有卫生机构20.5万个,其中县级以上医院6万多家,全国卫生系统专业人员502万人。但是,优秀的医疗资源在全国范围内的分布存在着严重的不平衡,全国县级以上医院只有6万多所,而且医疗条件先进、拥有专家队伍的三级甲等医院全国只有300家左右,并全部集中在少数大城市中。这为远程医学网络的发展提供了广阔的市场发展潜力。
中日友好医院是一个以中西医结合为特色的现代化综合医院;远程医疗网可以作为邮电数据公网的一个主要增值应用;四通信元公司具备技术和资金优势。三者结合,建设一个面向全国各级医疗卫生机构服务的应用网络,这是在改革开放的新形势下,一种发展高科技应用的模式。
主要业务:
1. 远程会诊
基层医院难以确诊的病例,将病历及有关材料通过远程医疗网络传至相关中心医院,双方安排时间,在网上实时交流,拿出诊断咨询意见。会诊交流通过网上会议系统,实现双方医生和病人的异地面对面的交流和讨论。
2. 网上教育
主要分为快捷教育和学历教育两种,中心医院的专家和著名医学院的教授的授课情况,通过网络实时传递到听课医院。网上教育具有一点对多点广播功能和双方实时交流功能。
3. INTERNET信息服务
技术目标:(远程医疗会诊系统和远程教育系统)
* 视频质量
* 视频压缩符合H.261视频编码协议,并保留向H.263协议升级的能力。
* 传输分辨率为CIF(352X288像素)25帧/秒,QCIF(176X144像素)30帧/秒。
* VGA分辨率为支持所有VGA分辨率15/16/32彩色。
* 视频输入支持高分辨率NTSC或PAL模拟摄像,RCA接口可接第二
视频输入。
* 对于视频质量,要求画面连续性好,无抖动、无马赛克现象,延时小。
* 端点对端点的时延符合ITU对多媒体传输延时的要求,即端到端延时应小于150ms,最大可接受延时不能超过250ms。其中编解码需要90ms左右的时间,剩余的时间用于传输。
* 传输过程中可接受比特差错率小于10,可接受的分组差错率小于10。
* 音频质量:
* 音频压缩符合G.711、G.728协议,将来支持G.723.1协议。
* 支持回声消除功能和自动增益功能。
* 声音清晰连续,和图像基本达到同步,不同步时间要求小于10ms,传输过程中可接受的比特差错率小于10,可接受的分组差错率小于10。
* 白板讨论:
白板讨论也属于数据传输的一种,要求传输过程中不能有一点错误,并且要具有实时性,延时不能大于200ms。
* 数据传输:
* 数据传输分为会议数据传输和常规数据传输,会议数据传输就是白板讨论,常规数据传输为网络数据传输,包括支持 IP网络的任意传输方式。
* 数据传输要求必须同时支持上述两种传输方式。
* 会议数据传输和数据会议符合T.120协议。保证数据传输过程中的实时性和正确性,传输过程中可接受的比特差错率为0,可接受的分组差错率为0。
* 常规数据传输要求传输方式灵活多样,无实时性要求,但要求传输对网络环境的适应能力要强,在任意带宽、网络稳定性很差的环境下数据传输均能达到比特差错率为0。
* 呼叫目标:
* 会议系统要求实现对网上任意会议节点进行呼叫,呼叫过程要求快速准确,保证呼叫的灵活性。
* 会议系统要求能对会议组进行呼叫,及对成员进行邀请呼叫,组织多点会议
* 会议呼叫能够进行带宽测试,当带宽不够时暂停呼叫
* 多点会议:
几个用户可加入同一个组进行多点会议,可根据需要进行发言和讨论,其他用户可随时加入会议,多点会议必须支持主席控制功能。
* 交互性能:
用户在实际交流过程中应不会因延时太大而感觉到交流困难,也就是说在会议系统交互音视频通信中传输延迟不要超过ITU标准建议的最大端到端总延迟,即250ms。
* 外设接入:
具有很强的外设接入能力,可接入的外设至少应包含扫描仪、实物展示台、放像机等,应能够读取医学胶片等,并且经医院专家鉴定后可以保证医学上的图像效果。麦克风应具有全方位特性。
1998年初,中日友好医院远程会诊中心开始了远程医学网第一期实验工程。经过多次论证,确定采用最具发展活力的IP技术为远程医疗网的核心技术。其骨干网采用帧中继技术,接入层采用DDN线路,数据端局到医院采用xDSL技术,线路带宽为512K。多媒体终端设备符合ITU-TH.323标准。帧中继是为了满足宽带传输业务而发展起来的一种新技术,它能满足远程医学高品质、高可靠性的图像传输的要求。
1998年6月,首先开通了中日友好医院与新疆巴音郭楞蒙古族自治州州人民医院(在南疆的库尔勒市)之间的远程医学会诊和网上教学。在短短半年时间内,会诊近20例,涵括了骨科、妇科、产科、眼科、放射科、病理科、胸外科、消化内科、呼吸内科、肾内科等等十几个科室。我们还在网上进行了两次网上教学。一次是由参加1998年维也纳消化内科会议的代表、我院消化内科副主任,用带回来的有关内窥镜的最新应用的录像带进行教学;另一次是由我院放射科副主任,用幻灯片,讲解如何通过CT片、MRI片,诊断肝癌、肺癌。这两次都是处于面对面的、双向的、实时的教学环境中,双方都很满意。
随着中国公众多媒体通信网(169)建设的完成,因为169网具有技术起点高,覆盖面广,易于扩充,方便使用,管理有序的优点。所以,我们进一步作了以169网为骨干网,在北京与山东之间、北京的中毒控制中心与中日友好医院之间,通过169网进行远程会诊的实验,结果证明这是一个先进实用的方案。于是确定了骨干网采用169网,在169网上设立远程医疗网管中心,负责远程医疗的计费和管理。对各地入网医院的接入带宽要求为:
* 单个会诊系统的接入带宽512KB。
* 中型中心医院一般考虑两个会诊系统同时开通的传输能力,因此接入的带宽为2*512KB=1024KB。
* 大型中心医院一般考虑四个会诊系统同时开通的传输能力,因此接入的带宽为4*512KB=2048KB。
* 地市级接入中心向省级服务中心的接入,最多提供四个会诊系统的传输能力,采用E1接入,提供2MB带宽数据传输采用与会诊系统抢占冗余带宽的方式提供,因此不单独为数据传输保留带宽。
* 省级服务中心向南方或北方汇接中心的接入至少应该提供四个会诊系统的能力,以2MB的E1的带宽为单位逐步递增。
* 北京汇接中心和上海汇接中心之间要求达到30对的汇接能力,相当于6个E1线路。考虑到初建阶段业务量有限,采用两条E1线路,提供大约八个并发会诊或教育互连的传输能力。数据传输采用与会诊系统抢占冗余带宽的方式提供,因此不单独为数据传输保留带宽
* 北京接入中心带宽需求比较大,另一方面北京接入中心离北京服务中心比较近,因此采用100MB光纤以太网进行互连,这要求从北京接入中心到北京服务中心之间要分配一对单模光纤。
* 单纯信息服务和数据传输的站点接入,如医疗科研机构、学术机构、医药销售和服务机构等,因为没有远程会诊和远程教育的应用,对线路带宽的要求比较低,建议采用64KB或128KB的DDN、帧中继、ISDN、X.25等均可,对于要求更低的接入站点,甚至也可以采用电话线路接入。
经过中日友好医院,中国电信数据局和四通信元公司的共同努力,根据远程医疗网整体设计方案和工程进度安排,积极进行入网医院的设备安装和调试,年内即可开通十家左右网上医院。我们相信,这种基于IP技术,运行在宽带多媒体网络上的远程医疗网,会因其业务齐全,性能优良,而大力发展起来。
我国幅员广阔,划分为23个省、5个自治区和4个直辖市,据卫生部统计的数据,我国现有卫生机构20.5万个,其中县级以上医院6万多家,全国卫生系统专业人员502万人。但是,优秀的医疗资源在全国范围内的分布存在着严重的不平衡,全国县级以上医院只有6万多所,而且医疗条件先进、拥有专家队伍的三级甲等医院全国只有300家左右,并全部集中在少数大城市中。这为远程医学网络的发展提供了广阔的市场发展潜力。
中日友好医院是一个以中西医结合为特色的现代化综合医院;远程医疗网可以作为邮电数据公网的一个主要增值应用;四通信元公司具备技术和资金优势。三者结合,建设一个面向全国各级医疗卫生机构服务的应用网络,这是在改革开放的新形势下,一种发展高科技应用的模式。
主要业务:
1. 远程会诊
基层医院难以确诊的病例,将病历及有关材料通过远程医疗网络传至相关中心医院,双方安排时间,在网上实时交流,拿出诊断咨询意见。会诊交流通过网上会议系统,实现双方医生和病人的异地面对面的交流和讨论。
2. 网上教育
主要分为快捷教育和学历教育两种,中心医院的专家和著名医学院的教授的授课情况,通过网络实时传递到听课医院。网上教育具有一点对多点广播功能和双方实时交流功能。
3. INTERNET信息服务
技术目标:(远程医疗会诊系统和远程教育系统)
* 视频质量
* 视频压缩符合H.261视频编码协议,并保留向H.263协议升级的能力。
* 传输分辨率为CIF(352X288像素)25帧/秒,QCIF(176X144像素)30帧/秒。
* VGA分辨率为支持所有VGA分辨率15/16/32彩色。
* 视频输入支持高分辨率NTSC或PAL模拟摄像,RCA接口可接第二
视频输入。
* 对于视频质量,要求画面连续性好,无抖动、无马赛克现象,延时小。
* 端点对端点的时延符合ITU对多媒体传输延时的要求,即端到端延时应小于150ms,最大可接受延时不能超过250ms。其中编解码需要90ms左右的时间,剩余的时间用于传输。
* 传输过程中可接受比特差错率小于10,可接受的分组差错率小于10。
* 音频质量:
* 音频压缩符合G.711、G.728协议,将来支持G.723.1协议。
* 支持回声消除功能和自动增益功能。
* 声音清晰连续,和图像基本达到同步,不同步时间要求小于10ms,传输过程中可接受的比特差错率小于10,可接受的分组差错率小于10。
* 白板讨论:
白板讨论也属于数据传输的一种,要求传输过程中不能有一点错误,并且要具有实时性,延时不能大于200ms。
* 数据传输:
* 数据传输分为会议数据传输和常规数据传输,会议数据传输就是白板讨论,常规数据传输为网络数据传输,包括支持 IP网络的任意传输方式。
* 数据传输要求必须同时支持上述两种传输方式。
* 会议数据传输和数据会议符合T.120协议。保证数据传输过程中的实时性和正确性,传输过程中可接受的比特差错率为0,可接受的分组差错率为0。
* 常规数据传输要求传输方式灵活多样,无实时性要求,但要求传输对网络环境的适应能力要强,在任意带宽、网络稳定性很差的环境下数据传输均能达到比特差错率为0。
* 呼叫目标:
* 会议系统要求实现对网上任意会议节点进行呼叫,呼叫过程要求快速准确,保证呼叫的灵活性。
* 会议系统要求能对会议组进行呼叫,及对成员进行邀请呼叫,组织多点会议
* 会议呼叫能够进行带宽测试,当带宽不够时暂停呼叫
* 多点会议:
几个用户可加入同一个组进行多点会议,可根据需要进行发言和讨论,其他用户可随时加入会议,多点会议必须支持主席控制功能。
* 交互性能:
用户在实际交流过程中应不会因延时太大而感觉到交流困难,也就是说在会议系统交互音视频通信中传输延迟不要超过ITU标准建议的最大端到端总延迟,即250ms。
* 外设接入:
具有很强的外设接入能力,可接入的外设至少应包含扫描仪、实物展示台、放像机等,应能够读取医学胶片等,并且经医院专家鉴定后可以保证医学上的图像效果。麦克风应具有全方位特性。
1998年初,中日友好医院远程会诊中心开始了远程医学网第一期实验工程。经过多次论证,确定采用最具发展活力的IP技术为远程医疗网的核心技术。其骨干网采用帧中继技术,接入层采用DDN线路,数据端局到医院采用xDSL技术,线路带宽为512K。多媒体终端设备符合ITU-TH.323标准。帧中继是为了满足宽带传输业务而发展起来的一种新技术,它能满足远程医学高品质、高可靠性的图像传输的要求。
1998年6月,首先开通了中日友好医院与新疆巴音郭楞蒙古族自治州州人民医院(在南疆的库尔勒市)之间的远程医学会诊和网上教学。在短短半年时间内,会诊近20例,涵括了骨科、妇科、产科、眼科、放射科、病理科、胸外科、消化内科、呼吸内科、肾内科等等十几个科室。我们还在网上进行了两次网上教学。一次是由参加1998年维也纳消化内科会议的代表、我院消化内科副主任,用带回来的有关内窥镜的最新应用的录像带进行教学;另一次是由我院放射科副主任,用幻灯片,讲解如何通过CT片、MRI片,诊断肝癌、肺癌。这两次都是处于面对面的、双向的、实时的教学环境中,双方都很满意。
随着中国公众多媒体通信网(169)建设的完成,因为169网具有技术起点高,覆盖面广,易于扩充,方便使用,管理有序的优点。所以,我们进一步作了以169网为骨干网,在北京与山东之间、北京的中毒控制中心与中日友好医院之间,通过169网进行远程会诊的实验,结果证明这是一个先进实用的方案。于是确定了骨干网采用169网,在169网上设立远程医疗网管中心,负责远程医疗的计费和管理。对各地入网医院的接入带宽要求为:
* 单个会诊系统的接入带宽512KB。
* 中型中心医院一般考虑两个会诊系统同时开通的传输能力,因此接入的带宽为2*512KB=1024KB。
* 大型中心医院一般考虑四个会诊系统同时开通的传输能力,因此接入的带宽为4*512KB=2048KB。
* 地市级接入中心向省级服务中心的接入,最多提供四个会诊系统的传输能力,采用E1接入,提供2MB带宽数据传输采用与会诊系统抢占冗余带宽的方式提供,因此不单独为数据传输保留带宽。
* 省级服务中心向南方或北方汇接中心的接入至少应该提供四个会诊系统的能力,以2MB的E1的带宽为单位逐步递增。
* 北京汇接中心和上海汇接中心之间要求达到30对的汇接能力,相当于6个E1线路。考虑到初建阶段业务量有限,采用两条E1线路,提供大约八个并发会诊或教育互连的传输能力。数据传输采用与会诊系统抢占冗余带宽的方式提供,因此不单独为数据传输保留带宽
* 北京接入中心带宽需求比较大,另一方面北京接入中心离北京服务中心比较近,因此采用100MB光纤以太网进行互连,这要求从北京接入中心到北京服务中心之间要分配一对单模光纤。
* 单纯信息服务和数据传输的站点接入,如医疗科研机构、学术机构、医药销售和服务机构等,因为没有远程会诊和远程教育的应用,对线路带宽的要求比较低,建议采用64KB或128KB的DDN、帧中继、ISDN、X.25等均可,对于要求更低的接入站点,甚至也可以采用电话线路接入。
经过中日友好医院,中国电信数据局和四通信元公司的共同努力,根据远程医疗网整体设计方案和工程进度安排,积极进行入网医院的设备安装和调试,年内即可开通十家左右网上医院。我们相信,这种基于IP技术,运行在宽带多媒体网络上的远程医疗网,会因其业务齐全,性能优良,而大力发展起来。