实时交互远程会诊系统及方法
【专利摘要】本发明公开了一种实时交互远程会诊系统，其包括：一问诊端、至少一专家端、一数据截取转发器组件、一网络安全传输组件、一数据中转服务器组件、一实时行为管控组件、一远程会诊管控服务器；另外，本发明还公开了一种基于上述系统的实时交互远程会诊方法。本发明的系统及方法可实现会诊双方实时同步的双向音视频交流，同时远程查看并可实时传输相关的数据信息，在共享实时的数据信息的基础上实现互动式的音视频交流，对于一些局部的关键数据信息，专家端可以指定无损查看方式，确保关键数据信息在互联网应用中不丢失，保证远程会诊方式的准确性，并避免造成误诊的可能性。
【专利说明】实时交互远程会诊系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种远程传输系统和方法，尤其涉及一种远程会诊系统及方法。
【背景技术】
[0002]远程会诊(Remote Medicine)的概念是美国于1998年首先提出的,其是指运用计算机技术、通讯技术及多媒体技术，与医疗技术相结合，旨在提高诊断与治疗水平、降低医疗总开支及满足公众健康服务需求的一种全新的医疗服务模式。中国作为幅员辽阔的发展中国家，由于经济发展不平衡，使得地区间的医疗水平发展也严重失衡。三级医院基本分布在大、中城市，而高水平的医疗专家也大多集中在这些三甲医院。因此，对于病人，特别是边远地区的病人，由于当地的医疗条件比较落后，这些病人在病情危重或者出现疑难杂症而无法在当地进行治疗时，往往要被送到上级医院进行专家会诊。因异地就诊而产生的交通费用、家属陪同费用、重复检验费用等都给病人增加了经济上的负担；同时，路途的颠簸也给病人本已脆弱的病体造成了伤害，而许多没有条件到大医院就诊的病人则耽搁了诊疗，给病人和家属造成了身心上的痛苦。即使在大城市，病人也希望能到三级医院接受专家的诊疗，造成基层医院病人纷纷流入市级医院，加重了市级医院的负担，造成床位紧张，而基层床位闲置，结果使得医疗资源更加分布不均和浪费。针对这一普遍存在的“看病难、看病贵”难题，2009年出台的新医改方案明确指出“要加快医疗卫生信息系统建设，利用网络信息技术，促进城市医院与社区卫生服务机构的合作，积极发展面向农村及边远地区的远程医疗会诊服务”。
[0003]传统的远程会诊系统大多是通过视频会议系统为基础进行搭建。而这样的系统必然受到了视频会议系统自身特点的限制，从而导致由其构成的远程会诊系统必然存在以下几个方面的重要缺陷:
[0004](I)医学图像数据的丢失，由于在这类视频会议系统中，医学图像数据资料是以视频方式被系统采集，并通过视频会议的压缩算法进行压缩传输，并在远端解压展现。这样的解压缩过程由于受到视频会议系统自身的算法限制，是一个有损的解压缩过程，会给医学图像的远端展现造成数据丢失，进而造成远端专家对于患者信息的误判；
[0005](2)只依赖专线网络和硬件视频设备，网络带宽及硬件设备投入太大，不易普及，不适合中小医院使用及大范围推广；
[0006](3)远端操作不便，视频会议系统是将医学图像以视频方式截取并传输，此过程为单向的，从而使得远端专家只能通过语音方式要求求诊医院操作医学图像资料以查看相关信息，“语音遥控”始终不如“直接操作”直观方便。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种实时交互远程会诊系统及方法，可实现会诊双方实时同步的双向音视频交流，同时远程查看并可实时传输相关的数据信息，在共享实时的数据信息的基础上实现互动式的音视频交流，对于一些局部的关键数据信息，专家端可以指定无损查看方式，确保关键数据信息在互联网应用中不丢失，保证远程会诊方式的准确性，并避免造成误诊的可能性。
[0008]根据上述目的，本发明提出了一种实时交互远程会诊系统及方法，本发明的实时交互远程会诊系统包括:
[0009]一问诊端,其与一资料库连接；
[0010]至少一专家端，其通过互联网与问诊端远程连接；
[0011]一数据截取转发器组件，其与资料库连接，该组件无损截取资料库内的数据信息后进行无损或有损压缩，该数据截取转发器组件安装并运行在远程会诊的问诊方，具有关键区域识别、无损压缩数据处理与还原、有损压缩数据处理与高精确度还原的功能；
[0012]一网络安全传输组件，其与数据截取转发器组件连接，将接收自数据截取转发器组件的数据信息进行解密和加密，该网络安全传输组件用于对会诊各方的网络传输进行加密和解密的过程中；
[0013]一数据中转服务器组件，其与网络安全传输组件连接，该数据中转服务器组件接收网络安全传输组件发送的数据信息，并将该数据信息发送到相应的专家端，并在专家端加以展示，数据中转服务器组件用于实现远程会诊中各方之间的数据中转服务，该组件还会根据当前会诊各方的地址信息，将数据信息发往各个机器终端发送，并根据设定规则决定对于丢失数据包是否重发；
[0014]一实时行为管控组件，其包括设于问诊端的第一子管控组件和设于专家端的第二子管控组件，该第二子管控组件和第一子管控组件之间依次连接有网络安全传输组件和数据中转服务器组件，第二子管控组件记录专家端的操作动作并将其通过网络安全传输组件和数据中转服务器组件传输至第一子管控组件，由第一子管控组件在问诊端进行操作动作的还原，从而实现专家端所看所做都与问诊端的实际显示与动作行为同步一致，实时行为管控组件用于对会诊中各方的行为进行管控，并对其操作申请进行控制，其主要的工作内容包括:实时对用户行为做出反馈，确保同一会诊室中各方的行为展现一致性；对于多方的同一申请进行管理控制，避免多方同时操作可能造成的会诊室混乱；对于专家的远程操作行为进行管控，确保专家操作行为与被操作方的行为一致；
[0015]一远程会诊管控服务器，其分别通过互联网与问诊端和至少一专家端连接，对会诊端和专家端的用户进行管理，远程会诊管控服务器是整个系统对外部展现的主要途径，其主要工作内容包括:会诊系统的人员帐号管理；会诊系统的帐号权限控制；远程会诊室的创建和管理；远程会诊室参与方的控制与管理。
[0016]优选地，网络安全传输组件设置为按照以下优先级传输数据信息:医疗图像数据>音频数据>视频数据，在正常情况下，网络安全传输组件与常规系统性能相同，当网络状况不佳时，则其会首先确保医疗图像数据的传输，最后确保的是视频数据，从而使得应用更能满足医疗远程会诊的需要。
[0017]优选地，资料库包括静态医学图像和电子病历。
[0018]本发明所述的实时交互远程会诊系统在工作时:首先，数据截取转发器组件安装并运行在远程会诊的问诊端(通常是远端医院)，这一组件主要用于实现对医学数据(尤其是医疗图像数据)的捕获与截取，并根据关键区域与否实现无损或有损压缩)，并进行保存(保存到问诊端的电脑内存中)。然后再通过网络安全传输组件进行数据的加密与解密，并发往本会诊系统的数据中转服务器组件。需要说明的是，该实时交互远程会诊系统支持多个远程会诊同时进行，因此，数据中转服务器可根据正在进行的各会诊室的实际参与方，将收到的相关的医学会诊数据截取数据发往对应的专家端，并在专家端加以展示。同时，由于整个会诊过程都是在基于网络的各端电脑上进行，本会诊赋予了专家可以通过系统远程直接操作问诊端的医学系统，这样，就需要实时行为管控组件对会诊的双方都进行行为监控与操作控制，使得在专家端的第二子管控组件可以准确记录专家当前操作在屏幕上的具体位置坐标以及相应的动作(例如鼠标左右键点击、鼠标拖动、键盘输入操作等)，并通过网络安全传输组件和数据中转服务器组件将相关数据信息发到对应的问诊端机器上，并通过问诊方机器上的第一子管控组件进行动作还原，从而实现专家所看所做都与问诊方的实际显示与动作行为同步一致。远程会诊管控服务器主要是实现对整个系统中的权限控制和会诊室管理等，是整个系统对外部展现的主要途径。五大组件彼此独立，分别承担了各自的独立任务与工作，并共同服务于远程会诊系统的实现。
[0019]相应地，本发明还提供了实时交互远程会诊方法，其包括下列步骤:
[0020](I)求诊医院通过问诊端向实时交互远程会诊系统提交远程会诊申请，并确定与专家端的专家远程会诊的具体时间T ；
[0021](2)在T时刻如，问诊端获取资料库中相关患者的医疗资料；
[0022](3)在T时刻，求诊医院和专家分别通过问诊端和专家端登录实时交互远程会诊系统，由远程会诊管控服务器将会诊各方引导进入同一个远程会诊室；
[0023](4)问诊端的求诊医院将患者的医疗资料传输给专家端的专家；
[0024](5)专家通过专家端的显示器查看患者的医疗资料，并实时与问诊端的求诊医院进行音频和/或视频交流，专家在专家端对于医疗资料的操作同步显示于问诊端；
[0025](6)远程会诊结束，求诊医院和专家分别通过问诊端和专家端退出登录。
[0026]优选地，本方法还包括求诊医院和/或专家对远程会诊过程进行录制。
[0027]优选地，在步骤(4)中，医疗资料可选择为有损传输或无损传输。
[0028]优选地，在步骤(4)中，专家对患者的医疗资料可选择为有损查看或无损查看。
[0029]优选地，在步骤(5)中，数据传输的优先级为医疗图像数据>音频数据>视频数据。
[0030]在本技术方案中，对于一些医学图像的局部关键部分，专家需要无损查看，以确保关键医学数据在互联网传输中不丢失，保证远程会诊的准确性，相应的这部分医学数据就要进行无损压缩，无损传输和无损解压。医学图像的重要特点就是存在关键区域和非关键区域。关键区域具有相对比较集中且占整幅图像比重较小的特点，对于该区域的数据信息，由于其含有非常重要的指标信息，因此，需确保其数据信息在远程传输过程中的精细无损；而非关键区域，则相对而言是关键区域的附属，对于远程会诊而言相对来说不太重要。因此，在对数据信息进行压缩时，可以根据不同的区域和位置分别采用无损压缩或者有损压缩的方法，从而既能确保数据信息的清晰无损，又可以保证远程会诊过程的流畅性。本技术方案中的关键区域分割可以采用手动分割和交互式分割两种方法。手动分割即是有远程会诊专家参与的分割方法，由远程会诊专家通过实时可见的医疗图像互动操作来确定关键区域，因此其准确性最高。交互式分割方法则是通过对规则或不规则区域的关键进行分割提取，使用了自适应预测生长算法，相对手动分割而言其划分区域相对要大一些，但可确保所有的关键区域仍然在交互式分割方法划定的区域范围内，而不至于出现重要数据的丢失，同时，其兼顾了自动检测性，方便了远程会诊的互动过程。交互式分割方法的主要步骤是:[0031](I)种子点选择，在待分割的区域中选定种子区域作为生长的起始点；
[0032](2)确定自适应预测生长规则；
[0033](3)提取出关键区域。
[0034]被无损采集的数据，无损传输到数据中转服务器组件后，即可通知远程会诊各方切换到精细模式，然后通过精细模式的无损展示窗口进行细致内容显示，从而实现专家端的无损查看。
[0035]通过采用上述技术方案，本发明真正实现了医疗图像的无损截取、无损压缩、无损传输与查看。以医院数字影像信息系统(Pacs)的图像为例，发明人曾做过如下测试:在无损模式下，本系统截取满屏的Pacs图像，然后通过保存为bmp文件方式将截取的满屏数据以图像文件方式保存。然后分析该bmp文件后发现，在屏幕分辨率为1024*768，色彩为32位的无损截屏bmp文件尺寸为3145728字节，正好等于1024*768*32/8的值。在屏幕分辨率为1280*1024，色彩为32位的无损截屏bmp文件尺寸为5242880字节，正好等于1280*1024*32/8 的值。
[0036]由此可见，本发明所述的实时交互远程会诊系统及方法与现有的会诊系统相比，主要具有以下积极效果:
[0037]( I)通过数据截取转发器组件无损截取资料库内的数据信息后进行无损或有损压缩，将数据信息以“所见即所得”方式进行远程传输，并无失真的在专家端的屏幕上展现；支持双向传输，因此，在远端控制模式下，专家端在屏幕上的任何操作都可以真实获取到具体像素位置，从而在求诊医院的相关医学数据展现屏幕上准确体现，使得专家的远端操作如同本地操作，方便直观，从而实现专家一边操作一边语音分析病情、求诊医院一边听取病情分析一边同步看到专家操作的具体过程的会诊效果。
[0038](2)对于重要的局部数据信息，提供了“无损传输”模式，可针对局部数据信息进行无损压缩的传输，确保数据信息的清晰无损，且不会造成数据的丢失，真正实现了数据信息的无损截取、无损压缩、无损传输与查看。
[0039](3)针对远程会诊的特点，在数据传输中对不同数据设置了不同的重要等级。医疗图像数据重要性最大、音频数据其次，视频图像最后。因此，当网络带宽条件受限时，本方法会优先确保医疗图像数据的远端实时展现和音频数据的双向传输，以牺牲视频来确保远程会诊的准确性和互动沟通，更符合远程会诊中各方对会诊过程的要求。
[0040]( 4 )操作简便，投入低，适合普及至中小医院使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0041]图1为本发明所述的实时交互远程会诊系统在一种实施方式中的结构框图。【具体实施方式】
[0042]如图1所示，本实施例的实时交互远程会诊系统包括了问诊端，即求诊医院的计算机，其与包括有支持PACS系统的静态医学图像(如:CT，MRI, X光……等)、医院信息系统(HIS系统)的电子病历、放射科信息管理系统(RIS)/检验科实验室管理系统(LIS系统)等的资料库连接；两个专家端，分别通过互联网与问诊端进行远程连接；数据截取转发器组件与资料库连接，获取资料库内的医疗数据信息；网络安全传输组件与数据截取转发器组件连接，将接收自数据截取转发器组件的医疗数据信息进行解密和加密；数据中转服务器组件与网络安全传输组件连接，接收网络安全传输组件发送的医疗数据信息，并将该医疗数据信息发送到相应的专家端，；实时行为管控组件包括设于问诊端的第一子管控组件和设于专家端的第二子管控组件，第二子管控组件和第一子管控组件之间依次连接有网络安全传输组件和数据中转服务器组件，第二子管控组件记录专家端的操作动作并将其通过网络安全传输组件和数据中转服务器组件传输至第一子管控组件，然后由第一子管控组件在问诊端进行操作动作的还原；远程会诊管控服务器，其分别通过互联网与问诊端和两个专家端连接，对会诊端和专家端的用户进行管理。
[0043]采用上述实时交互远程会诊系统进行远程会诊时，包括下列步骤:
[0044]I)求诊医院通过问诊端向实时交互远程会诊系统提交远程会诊申请，并确定与专家端的专家远程会诊的具体时间T ；
[0045]2)在T时刻前，求诊医院根据患者的情况，使问诊端获取资料库中相关患者的医疗资料；
[0046]3)在T时刻，求诊医院和专家分别通过问诊端和专家端登录实时交互远程会诊系统，由远程会诊管控服务器将会诊各方引导进入同一个远程会诊室；
[0047]4)问诊端的求诊医院将患者的医疗资料传输给专家端的专家；
[0048]5)专家通过专家端的显示器查看患者的医疗资料，并实时与问诊端的求诊医院进行音频和/或视频交流，专家在专家端对于医疗资料的操作同步显示于问诊端；
[0049]6)远程会诊结束，求诊医院和专家分别通过问诊端和专家端退出登录。
[0050]在上述问诊过程中，对于一些关键的医疗图像片段，专家选择无损查看，则相关数据在不丢失不失真的情况下由求诊医院共享给远端专家查看，远端专家可随时从无损查看阶段回到正常浏览阶段，当专家选择无损查看时，系统自动进入到关键识别模式，并根据当前医学图像片段划分关键区域和非关键区域，对关键区域，系统采用无损压缩及传输方式，而对于非关键区域，系统使用有损压缩与传输，从而使得远端专家可以更快获取到数据。
[0051]此外，参加会诊的各方，包括求诊医院和专家端还可以对远程会诊过程进行录制。
[0052]要注意的是，以上列举的仅为本发明的具体实施例，显然本发明不限于以上实施例，随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种实时交互远程会诊系统，其特征在于，包括: 一问诊端，其与一资料库连接； 至少一专家端，其通过互联网与所述问诊端远程连接； 一数据截取转发器组件，其与所述资料库连接，所述数据截取转发器组件无损截取资料库内的数据信息后进行无损或有损压缩； 一网络安全传输组件，其与所述数据截取转发器组件连接，将接收自数据截取转发器组件的数据信息进行解密和加密； 一数据中转服务器组件，其与所述网络安全传输组件连接，所述数据中转服务器组件接收网络安全传输组件发送的数据信息，并将该数据信息发送到相应的专家端； 一实时行为管控组件，其包括设于问诊端的第一子管控组件和设于专家端的第二子管控组件，所述第二子管控组件和第一子管控组件之间依次连接有网络安全传输组件和数据中转服务器组件，所述第二子管控组件记录专家端的操作动作并将其通过网络安全传输组件和数据中转服务器组件传输至第一子管控组件，由第一子管控组件在问诊端进行操作动作的还原； 一远程会诊管控服务器，其分别通过互联网与问诊端和至少一专家端连接，对会诊端和专家端的用户进行管理。
2.如权利要求1所述的实时交互远程会诊系统，其特征在于，所述网络安全传输组件设置为按照以下优先级传输数据信息:医疗图像数据 > 音频数据 > 视频数据。
3.如权利要求1所述的实时交互远程会诊系统，其特征在于，所述资料库包括静态医学图像和电子病历。
4.一种实时交互远程会诊方法，其特征在于，包括下列步骤: (1)求诊医院通过问诊端向实时交互远程会诊系统提交远程会诊申请，并确定与专家端的专家远程会诊的具体时间T ； (2)在T时刻如，问诊端获取资料库中相关患者的医疗资料； (3)在T时刻，求诊医院和专家分别通过问诊端和专家端登录实时交互远程会诊系统，由远程会诊管控服务器将会诊各方引导进入同一个远程会诊室； (4)问诊端的求诊医院将患者的医疗资料传输给专家端的专家； (5)专家通过专家端的显示器查看患者的医疗资料，并实时与问诊端的求诊医院进行音频和/或视频交流，专家在专家端对于医疗资料的操作同步显示于问诊端； (6)远程会诊结束，求诊医院和专家分别通过问诊端和专家端退出登录。
5.如权利要求4所述的实时交互远程会诊方法，其特征在于，还包括求诊医院和/或专家对远程会诊过程进行录制。
6.如权利要求4所述的实时交互远程会诊方法，其特征在于，所述步骤(4)中，医疗资料可选择为有损传输或无损传输。
7.如权利要求4所述的实时交互远程会诊方法，其特征在于，所述步骤(5)中，专家对患者的医疗资料可选择为有损查看或无损查看。
8.如权利要求4所述的实时交互远程会诊方法，其特征在于，所述步骤(4)中，数据传输的优先级为医疗图像数据>音频数据>视频数据。
【文档编号】G06Q50/22GK103577673SQ201210271711
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年8月1日 优先权日:2012年8月1日
【发明者】刘山池, 张程 申请人:艾康（上海）信息技术有限公司