远程康复诊疗系统软硬件实现构成分析

文/唐凯1 顾勇2 任传成2

这款由上海申腾信息技术有限公司设计以及生产的远程康复诊疗系统具备突出的优点，能够为广大病患提供辅助治疗，而且还可以在患者的病情突发恶化或形成突发情况时报警。医护人员也能够在远端监护中心对病人的健康状况及时观察，还可以提供实时有效的诊断以及建议，长期监护病人等。本文重点分析了该远程康复诊疗系统软件以及硬件的实现、层次结构、模块结构，以及硬件实现中远程康复仪的多参数监护模块、远程康复仪的特点以及外形，希望能够使得读者更好地理解以及把握这款远程康复诊疗系统的软件以及硬件实现构成。

摘 要

【关键词】远程康复诊疗系统 软件 硬件 实现构成

远程康复诊疗系统具备了以下显著特点，如集家庭化、数字化以及网络化特点等于一身，它能够提供极具特色的医疗产品及医疗服务。康复诊疗系统主要应用于患者的家庭康复理疗及生理参数监护，同时也为医疗机构诸如神经科室、康复科室专家及从医专业人员提供有效的网络服务以实现针对家庭患者的网络化远程康复诊疗。系统实现可以从两个方面分析，软件实现构成以及硬件实现构成。

1 软件实现

1.1 软件层次结构

远程康复诊疗系统软件主要分为三个子系统：远程中心服务平台、远程中心医师端、远程中心管理平台。

1.1.1 远程中心服务平台

主要为病人提供远程康复诊疗预约、远程门诊、网络诊疗、健康教育、远程支付、远程开药等功能支持。其中远程康复诊疗预约提供历史预约记录查询、查询排班表和预约申请功能模块；远程门诊提供视频会话功能模块和生理数据采集模块的支持；网络诊疗提供录像数据上传（远期目标）和病症描述录入功能模块的支持；健康教育需要视频播放和网页浏览功能模块的支持。

1.1.2 远程中心医师端

主要为医生提供排班表、远程门诊、网络诊疗等功能支持。排班表由排班计划、停诊计划、预约审核功能模块组成；远程门诊需要视频会话、显示病人生理数据和远程设备参数设置功能的支持；网络诊疗需要为医生提供病症查阅和诊断回复的功能。

1.1.3 远程中心管理平台

主要为管理员提供医疗机构管理、人员管理、角色权限管理、设备管理等功能。医疗机构管理是对医院信息和科室信息进行管理、人员管理分为医护人员管理和病人管理、权限管理可以创建角色并为角色进行功能权限设置；设备管理是提供使用中的设备在系统中进行登录和查看设备状态的功能。

1.2 软件模块结构

如图1 所示，远程康复诊疗的三大子系统之间的模块结构及关系说明如下：

1.2.1 预约与排班

远程中心服务平台向病人提供预约服务信息，预约服务信息包括2 部分：一是基础数据，如医院、科室、医生等信息，为患者提供分级查询预约，这部分数据是从远程中心管理平台的对应模块获取；另一部分是排班信息，是取自远程中心医师端的排班表模块生成的预约资源。另外远程康复诊疗预约模块还提供历史预约记录查询，这部分数据由排班表管理模块提供。远程中心医师端的排班表管理模块向远程中心服务平台的远程康复诊疗预约模块提交病人的预约申请相关数据，排班表管理模块会根据预约规则进行合理性判断，并返回医护人员确认的结果：预约成功或失败。

1.2.2 远程门诊

远程中心服务平台的远程门诊模块提供视频会话建立、生理数据上传、设备信息获取功能。视频会话的建立可以由双方的任何一端发起，另一端获得申请后可以选择是否建立视频连接；生理数据上传硬件接口模块从医疗硬件设备处获得实时的生理数据，经过打包后发送到到远程中心医师端的远程门诊模块，由于数据量过大的问题，数据不会在服务器上存储；设备信息获取同样是通过硬件数据接口从医疗设备处获取设备目前的运行状态、设置参数等数据，然后转发到远程中心医师端。

远程中心医师端的远程门诊模块提供视频会话建立、生理数据显示、设备参数设置等功能。远程中心医师端的视频会话模块可以同时显示多名病人视频，并且可以与多人同时建立连接但只有设置一位病人为当前会话对象以及在多人之间进行切换。建立与远程中心服务平台同样；生理数据显示分为历史数据查询和实时数据查看。历史数据是通过第三方的数据接口，直接从数据库中获取，这部分数据是阶段性的数据；实时数据是由远程中心服务平台提供的，直接从医疗设备上获取的。设备参数的设置信息通过远程中心服务平台发送到硬件数据接口端，在硬件数据接口端需要调用硬件厂商提供的设备参数设置接口。

另外，对于本系统的数据也通过这里的第三方数据接口向外提供，比如提供病人的历史采集数据。（由于病人信息是存储在远程康复诊疗系统的后台数据中的，而采集到的数据是与硬件设备对应的，本系统的工作就是将病人与硬件设备对应，也就是将生理数据与所有者对应，否则这些数据只是与硬件设备对应的。）

1.2.3 网络诊疗

远程中心服务平台的网络诊疗询模块提供录像文件上传或文字描述文件录入功能。病人可以通过摄像头录制自身的症状描述，并保存成视频文件，上传到远程中心医师端；或者病人可以在健康咨询模块中录入症状的文字描述，并提交到远程中心医师端。远程中心医师端的网络诊疗模块提供录像回放、症状查阅、健康建议功能。录像回访调用病人提交的症状录像进行查看；症状查阅调用病人提交的症状描述信息；健康建议由医生根据病人上传的症状诊断出结果后，在病人的健康咨询记录中录入反馈的健康建议。所有病人的健康咨询对于医生都是可见的，医生可以对任何一名病人进行健康诊断及建议，也可以对其他医生做出的建议进行补充修正。

1.2.4 健康教育

远程中心服务平台为患者提供健康知识教育模块，以网页浏览的形式展现给病人。健康知识教育的数据由远程中心管理提供，并统一管理更新。健康知识教育提供视频教育播放和文字信息查询。

1.2.5 医疗机构管理

医疗机构管理主要是提供医疗机构登录，如医院、科室基本信息的建立和管理功能，这部分数据会提供给远程中心服务平台和远程中心医师端以及远程中心管理平台上的人员管理设备管理等模块使用。

1.2.6 人员管理

人员管理主要提供用户创建、授权等功能，系统的主要人员分为医生和病人，在这个模块里可以录入人员的基本信息以及相关使用的硬件设备编号，如医生的话会使用哪台授权的PAD，病人的话使用了哪些康复和监测设备。

1.2.7 权限管理

权限管理主要根据角色的不同，分配给角色不同的功能模块。可以预先定义多种角色，并为其分配功能。

1.2.8 设备管理

设备管理主要是记录当前投入使用的设备信息，包括编号、种类、使用人等信息。这些医疗设备需要在安装投入使用前进行登记录入，以确定其运行状态。

1.2.9 健康信息管理

健康信息管理主要包括2 部分：健康咨询管理和健康教育管理。健康信息管理是对用户上传的录像及文本进行增删改查等操作；健康教育管理是定期更新健康知识，提供增删改查等操作。

2 硬件实现

2.1 远程康复仪

（1）特点。集表面肌电评估功能、多媒体反馈训练于一体的便携式肌电生物反馈仪，帮助神经肌肉功能重建；主被动结合，增加患者康复训练积极性；多媒体训练游戏，增加康复训练的趣味性；多种刺激模式与治疗处方，并增加自定义方案；远程康复指导与远程控制。

（2）外形则如图2 所示。

2.2 多参数监护模块

（1）特点。能够针对心电、血压、血氧、脉率、体温、呼吸等开展远程实时监测。

（2）外形如图3 所示。

3 基于社区的远程诊疗系统的应用以及设计研究

3.1 系统分析

社区远程诊疗系统是通过计算机网络技术实现医院的医疗服务，打破了医疗服务原有时间和空间的限制。主要集医疗咨询、会诊、远程病理图象诊断、医疗保健、医疗数字化管理等多项功能于一体。社区远程诊疗系统采用的体系结构是B/S 体系。设计系统时采用B/S体系结构，用户是通过浏览器完成一系统操作。打开社区远程诊疗系统的网页，先注册个人信息，然后再登录系统，输入个人信息登录后在网页中，首先查询远程专家的个人信息、远程服务请求、远程服务请求答复等一系列功能。社区远程诊疗系统结构如图4 所示。通过先进成熟的Intelnet，完成网上远程看病服务工作。患者的的咨询、诊断和治疗等服务都可以借助远程视频技术来实现。看病者通过网络可以实现异地挂号选择专家进行远程看病，在当地医院看病的流程，我们通过通信技术和计算机技术在网络上实现。化验报告和X 射片通过高清扫描仪实现远程传输，供专家医生会诊；病人有疑问需要咨询医生，可以通过高清摄像头和话筒实现提问，专家医生利用该设备在线和患者进行在线答疑、交流、讲解注意事项。最后医生根据病人的综合情况确定具体的治疗方案。社区远程诊疗服务系统改变了传统的看病方式，使医生的看病空间得到延伸，使患者在农村社区都能享受到三甲医院专家级的医疗服务。社区远程诊疗服务系统的流程如图5 所示。

4 系统设计

社区远程诊疗系统包括医生服务站系统、远程设备管理系统、药物发放系统等。

4.1 医生服务站系统

医生服务站是远程专家利用现代化的互联网平台和数字化远程诊疗系统对病人的信息进行管理，能够满足病人信息的及时处理，如收集，处理、保存、传输等。进入该系统后，显示患者详细信息，包括患者的姓名、性别、出生日期等信息。远程专家确定诊疗对象，通过系统了解患者的基本信息，同时查看电图4子病历、主要症状、检查和化验结果等。远程专家看完病人的基本病情之后还可以利用远程高清视频进行询问其它的症状，患者进行主诉病因。上述工作做完后，远程专家确诊，修改病人的基本信息，书写电子病历、开电子处方并提供详细的治疗方案。患者和社区医生根据远程专家提供的治疗方案和电子处方在本社区进行治疗。

4.2 远程诊疗设备

远程诊疗设备是在网络计算机平台上运行的电子设备。该设备的信息传输是通过网络实现交互传递，远程专家和病人之间实现语言沟通、文件传阅、结果查询等功能。同时，社区远程诊疗系统还能够把病人的电子病历贮存起来，作为患者的电子健康档案，远程专家为病人确诊时做为参考依据。

5 数据处理

5.1 Server 服务器

Server 服务器处理用户端提交的各种用户信息。包括医生服务站和远程诊疗终设备等，提交的患者注册信息、远程专家和病人的登录信息等。数据库中的信息需要变动操作时，客户端向服务器发出请求信号，服务器程序作出相应的回答请求。患者注册就是病人申请将个人的信息写入到数据库，成为合法用户。远程专家和患者登录是指数据库中的合法用户通过服务器验证合法后实现相关的服务，可以进行相关的授权操作。退出系统是合法用户处理完工作后，将授权的操作和服务交还给服务器。

5.2 辅助设备数据处理

多媒体通信是指在一次呼叫过程中能同时提供多种媒体信息如声音、图像、图形、数据、文本等的新型通信方式。它是通信技术和计算机技术相结合的产物。远程专家对患者的辅助检查信息要求精确，其中做的各种检查图像、远程视频、询诊音频信息要有诊断的参考价值。远程视频诊疗系统，远程专家和病人双方实现互动沟通，要实现网络在传输视频和音频时达到画面清晰流畅、声音和口形一致，便于远程专家对病人的病情更加了解，及时做出准确的诊断。对于那些不及时需要的信息实现单向传输。为了更加有效、合理利用网络带宽，我们在传输信息时，可采用实时传输信息和非实时传输信息结合的原则，这种传输原则能够把远程专家急需的数据信息及时送达，帮助远程专家尽可能早点做出诊疗方案，使病人得到治疗。

5.3 数据安全交换

在社区远程诊疗系统和医院内网中分别设立远程诊疗业务数据交换的代理服务器，在内外网的代理服务器成对出现，目的是建立远程诊疗业务访问的逻辑连接代理。代理服务器把业务的数据转换成可以交换的数据文件，并且指定交换的发送人与接收人为远程诊疗内外网的代理服务器。通过网闸没有应用协议，业务应用在内外网中间是中断的。远程诊疗业务数据交换代理是针对每个需要内外网大量数据交换的远程诊疗业务开发的，业务针对性强，认证、加密等方式各不相同，由于业务开发的认证、加密属于私密处理，每个应用都不相同，被攻击的可能比较小。即使有攻击，也只能针对本业务，不会扩展到远程诊疗内网的其他业务。与进行协议解析相比，网闸解析协议开通的是一类协议的所有应用，而远程诊疗业务代理是针对一个应用的开通。协议原理比较公开，被利用攻击的可能性较高，即使使用安全的用户身份确认技术，也不能与应用不同而改变，当应用增多时，危险增大。而远程诊疗业务代理服务的数据转换是远程诊疗业务本身开发的，根据远程诊疗业务本身的安全级别要求，采取各自的身份确认机制，与应用的融合性好，对业务使用者本身的权限管理也比较严格，对资源的安全管理粒度也比较细。

6 远程诊疗流程

6.1 注册登录

注册登录是病人在社区远程诊疗系统里如实填写自己的详细信息，获取到登录社区远程诊疗系统的用户信息，包括：用户ID、姓名、姓别、年龄、住址和密码等。登录是患者在社区远程诊疗系统里获得合法的用户信息后，通过输入用户名和密码，能够登录社区远程诊疗系统，并能享受系统分配的权限服务。患者登录系统成功后可以看到远程专家和排队挂号人数；还可以提前把自己做的各项检查指标和化验结果通过高清扫描仪上传到诊疗系统，供远程专家做参考诊断。

6.2 预约远程专家

患者在远程诊疗系统上注册成功后，可以通过用户名和密码登录社区远程诊疗系统，从远程专家库里调取专家的详细情况、根据远程专家的工作时间，发出预约请求，预约信息确定提交后等待远程专家会诊。

6.3 “一卡通”交费

可利用医保卡网络发展“一卡通”，只要患者到医保中心办理一张“一卡通”在卡里面充值一定的金额。患者需要付费时，只需要拿出一卡通在读卡机上刷卡就能完成一定的交费。全国医保实现互联互通，可以在不同的地方不同的医院实现刷卡看病。医保中心是所有一卡通的结算结点。一卡通的推广试运行，给患者带来很大便利，看病时不需要带大额现金，对病人来说增加了安全感。

6.4 药物购买

远程专家确认之后，为患者制定了治疗方案，并开具电子处方，患者就可以根据电子处方在当地社区拿药和治疗。如果当地的社区医院没有电子处方的里的药物，那么患者可以在指定的医院里购买，医院进行药物划价后，通过一卡通交费，医院通过发达的物流配送功能将患者在医院购买的药物送到患者手中。方便病人，同时降低了病人看病的支出成本。

7 总结

随着我国在医疗科学以及设备方面的快速发展，可以借助先进适宜的医疗设备开展远程医疗监护。本文分析了上海申腾信息技术有限公司所开发的远程康复诊疗系统在软件、硬件方面的实现构成，它能够合理地连接起病患家庭以及医疗机构，从而实现了医疗进入家庭的模式。这种集监护、诊断、治疗、康复以及保健于一体的远程医疗模式日益引起人们的重视以及关注，它的高速发展也将会产生较好的社会效益以及经济效益。

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作者单位

1. 上海申腾信息技术有限公司 上海市200040

2. 上海市第五人民医院 上海市 200240__