引言:遠程醫(yī)療融合了基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和信息技術(shù),成為醫(yī)療體系中的一個重要組成部分。遠程醫(yī)療通過網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),為醫(yī)療活動提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸,讓醫(yī)療工作突破時間和空間的限制更加高效。本文將主要探究4G通信技術(shù)、WIFI與GPRS通信技術(shù)、P2P及時通信技術(shù)等在遠程醫(yī)療中的應(yīng)用。
一、4G通信技術(shù)在遠程醫(yī)療中的應(yīng)用
隨著遠程醫(yī)療的不斷發(fā)展,人們對通信網(wǎng)絡(luò)的要求越來越高,保證遠程醫(yī)療的質(zhì)量和效果,要提高遠程視頻通信的清晰度,會診畫面的及時反饋,以及通信網(wǎng)絡(luò)的信息安全。4G時代的到來,為遠程醫(yī)療的發(fā)展提供了更好的選擇。
遠程醫(yī)療一般由三部分組成:第一、醫(yī)療服務(wù)端。也就是提供醫(yī)療服務(wù)的單位,如醫(yī)療中心和醫(yī)學(xué)研究所等。第二、服務(wù)需求端。醫(yī)療條件不足需要專業(yè)的醫(yī)療服務(wù)的地方,比如家庭患者或較偏遠的醫(yī)療機構(gòu)。第三、通信網(wǎng)絡(luò)。
1.4G網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點
速度快。與3G網(wǎng)絡(luò)相比速度提升明顯,對于高速移動的用戶來說,如在動車上的用戶,可以提供2Mbps的網(wǎng)絡(luò)速率;對一般速度的用戶來說,如在一般交通工具上的用戶,可以提供20Mbps的網(wǎng)路速率;對于正常用戶來說,可以提供100Mbps的網(wǎng)絡(luò)速率,而且每個信道占有100MHz,比3G網(wǎng)絡(luò)高出許多。
無縫漫游。4G網(wǎng)絡(luò)符合國際移動網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn),各類媒體和終端都能進行網(wǎng)絡(luò)連接,不同模式的通信網(wǎng)絡(luò)也能進行整合,為跨地區(qū)和跨國通信提供了可能。
多網(wǎng)絡(luò)多協(xié)議。在4G網(wǎng)絡(luò)條件下,高低速用戶都可以平滑的過度,2G用戶和3G用戶也都有很好的連接。對于遠程醫(yī)療來說,能夠在改進最少設(shè)備的情況下使用高速網(wǎng)絡(luò)。
2.4G網(wǎng)絡(luò)在遠程醫(yī)療中的優(yōu)勢
高速移動網(wǎng)絡(luò)對于遠程醫(yī)療的遠程監(jiān)控和遠程操作提供了高效的通信條件,滿足大容量數(shù)據(jù)高速且安全的傳輸。4G網(wǎng)絡(luò)還能夠為醫(yī)療資源提供共享平臺,家庭監(jiān)護等都可以通過遠程醫(yī)療網(wǎng)絡(luò)得到及時的醫(yī)療救護,高速反映在緊急狀況下優(yōu)點尤其明顯。
3.4G網(wǎng)絡(luò)在遠程醫(yī)療中的應(yīng)用
通信網(wǎng)絡(luò)與計算機支持的項目協(xié)調(diào)工作效果很好,比如放射醫(yī)學(xué)中,4G網(wǎng)絡(luò)可以用來傳送MRI和CT圖像,無論是解讀率還是傳輸速度都令人滿意,同時還降低了精密醫(yī)學(xué)影像傳輸?shù)某杀尽?/p>
在家庭保健中,通過電話等設(shè)備可以將心電圖或起搏器的信息傳給監(jiān)控中心,在電池電量低時,也可以利用通信網(wǎng)絡(luò)在遠端得知被監(jiān)控者的身體狀況。而對于糖尿病病人來說,利用4G 網(wǎng)絡(luò)對患者進行及時的自我監(jiān)控提醒,是糖尿病病人的保健好助手。家庭保健病人還能利用4G網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)與醫(yī)生的實時交談,不用到醫(yī)院或監(jiān)控中心,就能最快的獲得飲料信息。
外科手術(shù)在遠程醫(yī)療的幫助下也能解決一些實際的技術(shù)問題,遠程操作也讓微創(chuàng)手術(shù)和腔鏡手術(shù)的應(yīng)用更加廣泛。另外,有經(jīng)驗的醫(yī)師可以在4G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,對接受指導(dǎo)的醫(yī)師進行實時的溝通,隨著覆蓋面的擴大,實時溝通變得更加重要。
二、WIFI與GPRS在遠程醫(yī)療中的應(yīng)用
1.技術(shù)綜述及技術(shù)優(yōu)勢
WIFI是無線保真網(wǎng)絡(luò)的縮寫,可以將多種電子設(shè)備以無線的連接方式連接到同一個網(wǎng)絡(luò)中。對于一定范圍的網(wǎng)絡(luò)連接來說,能夠提供高達11Mbps的傳輸速率,有效距離也比較長,兼容802.11的設(shè)備,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更加成熟,設(shè)備之間的操作更加迅速。GPRS是通用分組無線服務(wù)的簡稱,是一種全新的無線數(shù)據(jù)傳輸模式。優(yōu)點在于可以通過Gi接口與外部IP網(wǎng)絡(luò)相連,與Internet的連接更加便捷,同時還提供數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用。GPRS允許用戶在端與端形成的分組中進行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接受,省略了電路交換,節(jié)約了很大一部分網(wǎng)絡(luò)資源。GPRS還具有廣泛的信號覆蓋,只要有信號的地方都可以進行數(shù)據(jù)的傳輸,適用性很高。
2.通信技術(shù)的應(yīng)用情景
患者與醫(yī)院距離較近的情景。WIFI低功耗終端可以在此范圍內(nèi)發(fā)揮最佳作用,接入WIFI網(wǎng)絡(luò)的終端作為數(shù)據(jù)采集點,統(tǒng)一上傳到AP點,再由AP點將數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)關(guān),由網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)分類送入不同的數(shù)據(jù)處理服務(wù)器,在數(shù)據(jù)處理服務(wù)器端利用可視化的操作系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)中的各種信息進行實時的監(jiān)控。
患者離開醫(yī)院,與監(jiān)控中心存在一定的距離?;颊呖梢允褂弥悄茉O(shè)備,推薦使用智能手機,在醫(yī)院外的其他地點,有信號的狀況下,也可以將患者需要監(jiān)控的數(shù)據(jù)實時傳回醫(yī)院的服務(wù)器。醫(yī)院端再對傳回的數(shù)據(jù)進行處理和分析,及時的判斷病情,如果發(fā)生緊急情況,也能通過GPRS網(wǎng)絡(luò)告知患者家屬和醫(yī)生。
三、P2P即時網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在遠程醫(yī)療中的應(yīng)用
1.P2P即時通信技術(shù)的綜述及優(yōu)點
P2P點對點通信技術(shù),與傳統(tǒng)的客戶端/服務(wù)器通信模式大有不同,在點對點的互通概念中弱化服務(wù)器的概念,網(wǎng)絡(luò)中的各個節(jié)點都可以請求服務(wù),各個節(jié)點也都可以作為提供服務(wù)點進行回應(yīng),這種請求與回應(yīng)不用通過服務(wù)器,點對點的信息請求與回應(yīng)也類似。P2P通信技術(shù)支持大量的用戶接入,擁有龐大的點對點實時通信處理的能力,由于擺脫了服務(wù)器中繼,網(wǎng)路速度大大提升。另外,P2P通信技術(shù)對已有的網(wǎng)絡(luò)硬件要求不高,非常適合低成本的遠程醫(yī)療系統(tǒng)改造。遠程醫(yī)療系統(tǒng)在ICU中使用的較多,危重病的搶救,突發(fā)情況的處理等,都需要實時的監(jiān)控系統(tǒng)。P2P通信技術(shù)為ICU提供了基層與中心的遠程會診和醫(yī)療指導(dǎo)平臺,及時的提供危重病救治指導(dǎo)對ICU的工作非常重要。
2.P2P通信技術(shù)的平臺構(gòu)建
P2P網(wǎng)絡(luò)通信主要突出點對點的信息交互,所以在服務(wù)請求端和提供服務(wù)端配備連接高速網(wǎng)絡(luò)的PC機,高速網(wǎng)絡(luò)可以是醫(yī)院內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò),更有利于基層與中心的交互,同時配備可能需要的高清攝像頭和麥克風(fēng),讓遠程指導(dǎo)更加直觀,交流也更加及時。
軟件方面主要需要實時通信軟件,數(shù)據(jù)處理和采集采用企業(yè)級數(shù)據(jù)庫軟件即可。軟件功能主要有會診交流、檔案管理和評分功能等。及時消息模塊是P2P通信網(wǎng)絡(luò)下遠程醫(yī)療的必備模塊,發(fā)送端和接受端為確保信息的時效性,點對點模式提供了更快捷的信息接收,相比電話或視頻會議等,節(jié)約了大量的準(zhǔn)備時間。實時信息模塊不僅能夠提供文字信息的傳輸,也可以進行醫(yī)學(xué)影像等媒體內(nèi)容的傳輸,為了方便使用,還可以預(yù)設(shè)一些回復(fù)內(nèi)容,進一步節(jié)約了編輯的時間。
遠程醫(yī)療還要提供良好的視頻模塊,點對點網(wǎng)絡(luò)通信延遲相對較低,更適合與一些具體的醫(yī)療指導(dǎo),方便遠端指導(dǎo)的醫(yī)生實時的查看病情,也方便接受指導(dǎo)的醫(yī)生進行實時的操作,非常適合ICU中一些緊急狀況的處理。
點對點傳輸在文件和信息傳輸方面提供了斷點續(xù)傳的可能,在遠程醫(yī)療過程中,對于一些需要計算機處理的信息或記錄的信息,通過P2P網(wǎng)絡(luò)實時處理或保存,斷電續(xù)傳也確保意外狀況發(fā)生仍有可靠數(shù)據(jù)。
總而言之,遠程醫(yī)療與通信技術(shù)的結(jié)合越來越緊密,為了適應(yīng)不同的應(yīng)用環(huán)境,科學(xué)選擇網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),可以大大降低遠程醫(yī)療系統(tǒng)的成本,提高遠程醫(yī)療系統(tǒng)的工作效率,讓遠程醫(yī)療更加適合現(xiàn)代需要。
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(作者單位:長沙醫(yī)學(xué)院)
作者簡介:陳實,男,出生于1980年1月,籍貫湖南省長沙縣,就職于長沙醫(yī)學(xué)院計算機系,基礎(chǔ)實驗室副主任,講師。