专利名称：Sars疑似病人远程会诊系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种远程医疗诊断系统，特别是一种SARS疑似病人远程会诊系统，属于计算机网络和图像处理领域。
背景技术：
由于“非典型肺炎”的严重传染性，在安全、快速的条件下做好疑似病人的诊断工作，最大限度地减少交叉传染是当前各界相当关注的问题。按目前“非典”诊断和救治的规定，所有二、三级医院的“发热门诊”均须实行“非典”疑似病人“首诊负责制”。但一些病人仅靠“发热门诊”医生难以确诊该病人是否是普通发热病人还是“非典”疑似病人，往往需要病人转送“非典”指定医院或者专家赶到“发热门诊”进行会诊，这样既增加了“非典”交叉传染的可能性并且让有限的专家在交通上浪费宝贵的时间。因此十分有必要设计和研制SARS疑似病人远程会诊系统，使专家在传染病监控中心能通过远程会诊系统对全市各地的所有二、三级医院的“发热门诊”的“非典”疑似病人进行会诊。
目前国内外已有的相关远程医疗系统，经文献检索发现，Anogianakis G.，Maglavera S.etc.Medical emergency aid through telematicsDesign，implementation guidelines and analysis of user requirements for the MERMAIDproject.International Journal of Medical Informatics.52(1-3)，1998，(远程医疗急救援助MERMAID计划的设计、运行和需求分析)，该项目基于使用ISDN的视频会议提供远程诊断和实时护理的服务，但是存在以下应用局限性(1)软硬件价格较贵，不适合于推广使用。(2)通常通过卫星和光纤进行通讯传输，而现有的二级医院发热门诊以及乡、镇医院发热门诊通常不具备这样的通讯条件。(3)现有的远程会诊系统其操作通常要求专门的培训和较好的计算机应用能力，而且在高危区域不安全。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种SARS疑似病人远程会诊系统，使其解决背景技术中的不足。该系统采用基于网络通讯的遥控制，实现了远程对摄像机云台的位姿和镜头聚焦的调节来进行SARS疑似病人的远程摄像观察；能根据SARS疑似病人远程会诊建立基于案例的案例库；具有图象处理功能以便于医生和专家更清晰和更准确地分析SARS疑似病人的X光或CT图象；该系统采用医学影像数据读取和转换软件，能从具有数字接口的X光机或CT中读取SARS疑似病人的肺部医学影像并转化成普通微机能显示和处理的图象格式。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明主要包括发热门诊端和会诊专家端，发热门诊端和会诊专家端通过光纤、ADSL、ISDN或Modem、普通电话线方式进行网络连接，互相传递信息。发热门诊端把病人的相关信息传输给会诊专家端，专家再把经过处理的诊断结果传输给发热门诊端。整个诊断活动集成在一个工作流系统中完成。整个远程会诊过程以该工作流程为主线。流程中拥有2个角色(专家，门诊医生)，3个活动(门诊医生初诊，远程会诊，查看结论)。其中门诊医生参加所有3个活动，专家只需参加“远程会诊”活动。
发热门诊端包括云台、云台控制器、数码相机、麦克风、外置视频采集卡和装有NetMeeting软件的电脑，其连接方式为云台转动具有两个自由度，数码相机固定在云台上，通过云台来控制相机的位姿，电脑通过串口与云台控制器相连，云台控制器再与云台相连，电脑发出的命令串经云台控制器解码后调节云台的动作，电脑与数码相机之间通过相机的附加USB连接控制线相连，麦克风与电脑的内置音频采集卡连接，数码相机的视频输出端子与外置视频采集卡相连，视频采集卡通过USB线与电脑连接，通过对数码相机的设置，可使相机实时拍摄到的视频数据通过视频采集卡传输到电脑中，在电脑这端由NetMeeting软件利用视频采集卡这个视频捕捉设备接收从数码相机输出的实时视频流并显示出来；会诊专家端包括麦克风、USB数码摄像头、装有NetMeeting软件的电脑，其连接方式为麦克风与电脑的内置音频采集卡连接，USB数码摄像头和电脑之间通过一根USB线相连，在电脑这端由NetMeeting软件利用数码摄像头这个视频捕捉设备接收实时视频流并进行显示。
本发明通过软件控制云台的转动和间接控制数码相机的参数设置、数码相机的在线操作、还可进行拍摄图片的远程传输和图像处理等等。
●控制云台电脑上有RS232串口，云台上有一RS485串接口，之间通过RS232/RS485转换器连接，向串口发送一命令字串来控制云台的上、下、左、右、停止等动作。
●控制数码相机本系统通过控制RemoteCapture软件来达到控制数码相机的目的。给RemoteCapture软件窗口的每一个控件发送消息来模拟利用键盘和鼠标对这些控件的操作，这样可模拟操作如调整分辨率、变焦、松开快门、光圈调整、快门速度调整、感光度调整等等，当模拟按下松开快门键时，拍摄图像将自动传输保存在事先设定好的本地目录当中，通过查找文件就可找到刚刚拍摄的文件并记录下来等待处理。
●视频和音频采集在数码相机和视频采集卡之间连有一根视频线，而在视频采集卡和电脑之间连有一根USB串口线，当程序模拟操作对相机的显示设为“视频输出端子”后，数码相机将输出视频流通过视频采集卡进入电脑，在电脑接收从数码相机输出的实时视频流并显示出来。该实时捕捉画面将随着程序对数码相机和云台的控制和调整不断变化着。
●远程控制和远程传输一旦门诊和专家端建立网络连接，专家端就可通过Internet对门诊端的云台和数码相机进行控制，包括云台的转动和数码相机的操作。当专家端控制相机拍摄后，还可从门诊端将刚拍摄到的图片通过网络传输到专家端进行浏览和处理。
当发热门诊端的医生认为诊治的病人为“非典”疑似病人时，启动远程会诊系统。医生在电脑上输入该病人的有关病情报告(包括流行病史调查、体温、验血报告等)。若采用具有数字接口的X光机或CT，则运用DICOM标准的医学影像数据读取和转换软件，读取该病人的肺部医学影像并转化成普通微机能显示和处理的图象格式。若采用无数字接口的X光机或CT，则将该病人的肺部医学影像胶片通过数码相机采集成普通微机能显示和处理的图象格式。启动NetMeeting与会诊专家端建立网络链接，申请远程会诊。“远程会诊”活动由门诊医生和专家共同参加。他们均有相应的会诊界面，在界面上显示了该病人的流行病学史、症状、体检和辅助检查等多种初诊信息。在进入各自的会诊页面之后，系统自动打开相应的视频和音频。专家不仅可以查看预先传送过来的胸片、血相等重要医学图片，还可以通过语音、影像、远程控制云台调整数码相机的位姿以及数码相机进行拍片等多种手段进行远程会诊。会诊结束后由专家填写会诊结论和治疗方案。然后系统自动把会诊结果发送给门诊医生。
门诊医生查看返回结论会诊结束后门诊医生自动接收到由远程会诊专家发送过来的诊断结论。门诊医生将根据会诊结果，及时对该病人进行相应的治疗和相关信息的存档。如果专家的返回结论是“需再次会诊”，则该病例将再次进入远程会诊队列，等待门诊医生在适合的时机重新发起会诊；否则整个诊断流程结束。
会诊专家端还接收各发热门诊端发送的“发热门诊”病人的有关病情报告和肺部医学影像和决策诊断意见，输入到所建立的案例数据库。当案例数据库的案例数达到一定数量或根据需求，启动数据挖掘和知识分析模块。实现SARS疑似病人的诊断经验、传染传播规律、SARS染病与各种因素(职业、年龄、环境、体质等)关联关系的挖掘和发现。
本系统的案例数据库与传统的数据库有本质的区别，它并不是简单的数据堆砌。而是在对各种案例数据深入分析之后，发现虽然各种病例的数据变化很大，但是这些数据之间存在一些普遍的规律，而这些规律是相对变化较少的。把这些规律抽取出来，形成较为独立的知识库。首先，将建立多个数据挖掘模型，然后利用这些模型去处理大量的案例数据，归纳出相应的知识，从而实现数据到知识的过程。同样，在查询和统计数据时，也是通过相应的知识库来完成的，从而实现从知识到数据的过程。这样就形成了，数据到知识，知识到数据的闭环反馈过程。从而实现了数据库与知识库的统一，统称为案例数据库。
本发明提供了从不同的角度查询数据的功能，而这些不同角度和相应的一、二级关键字，都是系统模型在对大量数据分析之后，推理和总结出来的。如在本系统中，推理模型已经归纳出，两个查询角度1)相关特征；2)相关环境；其中“相关特征”的一级关键字有，症状、体征等，“相关环境”的一级关键字有“流行病学史”等。相应的二级关键字省略。
另外，本发明还提供了对SARS流行病各种案例数据的宏观和微观分析的功能。宏观分析功能有传播地域、传播年龄段等流行病的传播规律；微观分析功能有诊断经验、发病规律等。这些具体的功能为做好SARS病例的统计和分析，更好的预防和治疗SARS病人，提供了较好的技术保障。
本发明通过云台、数码相机、外置视频采集卡、麦克风的优势整合，使得会诊更加方便自如，声情并茂，效果更加直观、准确；通过网络控制云台转动，可观察感兴趣的区域和物体；通过NetMeeting可以接收到远端由视频采集卡捕获到的数码相机拍摄到的视频流，并能自如调节拍摄参数，还可接收到由远端传来的音频流；远程控制数码相机的拍摄，可以获取到远端拍摄到的高分辨率清晰图片进行影像处理和会诊分析，由此清晰丰富的资料带来准确的诊断。本发明通过远程控制技术，专家病人可在各自独立房间，避免接触诊断，避免专家旅途奔波而劳累，影响诊断效果，易于集中多个优秀专家进行综合诊断，提高准确率；本发明基于点对点连接的技术，可以任意扩充专家会诊终端和发热门诊终端，而且应用于任意类型的网络中，具有扩充方便的优点。
本发明具有实质性特点和显著进步，该系统根据当前二级医院SARS疑似病人远程会诊的应用需求专门设计，功能完备。(1)系统采用敏捷化工作流管理，操作高效和简便，符合三级组织管理流程，便于系统的维护以及功能和要求的修改。(2)系统采用基于网络通讯的遥控制，实现远程对摄像机云台的位姿和镜头聚焦的调节来进行SARS疑似病人的远程摄像观察。(3)系统能根据SARS疑似病人远程会诊建立基于案例的案例库(包括个人信息、临床病历，各种治疗方法的比较案例，病毒学分析案例，基因组序列案例等等)，能通过数据挖掘技术实现SARS疑似病人的诊断经验、传染传播规律、SARS染病与各种因素(职业、年龄、环境、体质等)关联关系的挖掘和发现。(4)系统具有图象处理功能(去噪、增强、尺度变化等)以便于医生和专家更清晰和更准确地分析SARS疑似病人的X光或CT图象；图象压缩功能以便于医学影像在低带宽情况下传输。(5)该系统还具有医学影像数据读取和转换功能，能从具有数字接口的X光机或CT中读取SARS疑似病人的肺部医学影像并转化成普通微机能显示和处理的图象格式。(6)该系统适用于不同放射设备(X光机、CT、数字接口、胶片输出)和网络通讯条件(光纤、ADSL、ISDN、Modem)的医院发热门诊的应用。另外该SARS疑似病人远程会诊系统可以应用于西部边缘地区或乡村实现专家对于乡、镇、县医院的“非典”疑似病人进行会诊。从而有效地防止“非典”扩散和医务人员的感染。
图1本发明系统结构示意2本发明工作流程图具体实施方式
如图1、图2所示，本发明包括发热门诊端和会诊专家端，发热门诊端和会诊专家端通过光纤、ADSL、ISDN或Modem、普通电话线等方式进行网络连接，互相传递信息，发热门诊端把病人的相关信息传输给会诊专家端，专家再把经过处理的诊断结果传输给发热门诊端，整个诊断活动集成在一个工作流系统中完成。
发热门诊端包括云台、云台控制器、数码相机、麦克风、外置视频采集卡和装有NetMeeting软件的电脑，其连接方式为云台转动具有两个自由度，数码相机固定在云台上，通过云台来控制相机的位姿，电脑通过串口与云台控制器相连，云台控制器再与云台相连，电脑发出的命令串经云台控制器解码后调节云台的动作，电脑与数码相机之间通过相机的附加USB连接控制线相连，麦克风与电脑的内置音频采集卡连接，数码相机的视频输出端子与外置视频采集卡相连，视频采集卡通过USB线与电脑连接，通过对数码相机的设置，可使相机实时拍摄到的视频数据通过视频采集卡传输到电脑中，电脑接收从数码相机输出的实时视频流并显示出来；会诊专家端包括麦克风、USB数码摄像头、装有NetMeeting软件的电脑，其连接方式为麦克风与电脑的内置音频采集卡连接，USB数码摄像头和电脑之间通过一根USB线相连，电脑接收实时视频流并进行显示；结合本发明的内容提供以下应用实施例现有一病人王小小，男，有如下病状特征发热(3天)、畏寒(3天)、肌肉酸痛(2天)、干咳(0天)、胸闷(3天)，气促或呼吸窘迫(3天)，曾到过疫区。发热门诊端给量了体温、做了血常规、血相表、X光检测之后被视为疑似病人要求进行专家会诊。操作步骤为1、启动远程会诊装置，输入病人记录(病人编号/20030501、年龄/43、体温/38.5、最近有无去外省市出差/否)和X光片、血相表等信息。
2、专家端的医生收到如上所述的基本信息后，还可链接到各种具体的病人的图片信息在图片区显示，并能放大或缩小该图片的显示范围以更清楚的观察图片内容。
3、在发热门诊端提供的信息基础上，专家进行会诊。如果还需要其他的信息，可通过话筒或数码相机进行多媒体的交流。发热门诊端可以传输医学影像数据，也可以通过数码相机的拍摄实时传输病人图片给专家端。专家也可以在会诊端实现对门诊端的数码相机位姿和焦距的调节，以提高观察效果。也可通过语音提示病人做一些必要的动作，或与病人进行一些语音交流，以进一步了解病情。
4.经过专家会诊后的诊断结果为“疑似”。发热门诊端的医生收到该诊断结论后立刻对该病患进行隔离。
采用本发明系统实现了远程对摄像机云台的位姿和镜头聚焦的调节来进行SARS疑似病人的远程摄像观察；具有图象处理功能以便于医生和专家更清晰和更准确地分析SARS疑似病人的X光或CT图象；能从具有数字接口的X光机或CT中读取SARS疑似病人的肺部医学影像并转化成普通微机能显示和处理的图象格式，能够有效地防止“非典”扩散和医务人员的感染。
权利要求
1.一种SARS疑似病人远程会诊系统，包括发热门诊端和会诊专家端，其特征在于，发热门诊端和会诊专家端通过光纤、ADSL、ISDN或Modem、普通电话线方式进行网络连接，互相传递信息，发热门诊端把病人的相关信息传输给会诊专家端，专家再把经过处理的诊断结果传输给发热门诊端，整个诊断活动集成在一个工作流系统中完成，其中所述的发热门诊端包括云台、云台控制器、数码相机、麦克风、外置视频采集卡和装有NetMeeting软件的电脑，其连接方式为云台转动具有两个自由度，数码相机固定在云台上，通过云台来控制相机的位姿，电脑通过串口与云台控制器相连，云台控制器再与云台相连，电脑发出的命令串经云台控制器解码后调节云台的动作，电脑与数码相机之间通过相机的附加USB连接控制线相连，麦克风与电脑的内置音频采集卡连接，数码相机的视频输出端子与外置视频采集卡相连，视频采集卡通过USB线与电脑连接，通过对数码相机的设置，可使相机实时拍摄到的视频数据通过视频采集卡传输到电脑中，电脑接收从数码相机输出的实时视频流并显示出来；所述的会诊专家端包括麦克风、USB数码摄像头、装有NetMeeting软件的电脑，其连接方式为麦克风与电脑的内置音频采集卡连接，USB数码摄像头和电脑之间通过一根USB线相连，电脑接收实时视频流并进行显示。
2.根据权利要求1所述的SARS疑似病人远程会诊系统，其特征是，电脑上有RS232串口，云台上有一RS485串接口，之间通过RS232/RS485转换器连接，向串口发送一命令字串来控制云台的动作，实现对云台的控制。
3.根据权利要求1所述的SARS疑似病人远程会诊系统，其特征是，在数码相机和视频采集卡之间连有一根视频线，而在视频采集卡和电脑之间连有一根USB串口线，当程序模拟操作对相机的显示设为“视频输出端子”后，数码相机将输出视频流通过视频采集卡进入电脑，在电脑这端利用视频采集卡接收从数码相机输出的实时视频流并显示出来，该实时捕捉画面将随着程序对数码相机和云台的控制和调整不断变化着，从而实现系统的视频和音频采集。
全文摘要
一种SARS疑似病人远程会诊系统，属于计算机网络和图像处理领域。本发明包括发热门诊端和会诊专家端，发热门诊端和会诊专家端通过光纤、ADSL、ISDN或Modem、普通电话线方式进行网络连接，发热门诊端把病人的相关信息传输给会诊专家端，专家再把经过处理的诊断结果传输给发热门诊端，整个诊断活动集成在一个工作流系统中完成。本发明系统实现了远程对摄像机云台的位姿和镜头聚焦的调节来进行SARS疑似病人的远程摄像观察；具有图象处理功能使医生和专家更清晰和更准确地分析SARS疑似病人的X光或CT图象；能从具有数字接口的X光机或CT中读取SARS疑似病人的肺部医学影像并转化成普通微机能显示和处理的图象格式，能够有效地防止“非典”扩散和医务人员的感染。
文档编号H04L29/00GK1515226SQ0315061
公开日2004年7月28日 申请日期2003年8月28日 优先权日2003年8月28日
发明者杨杰, 张申生, 李磊, 沈文忠, 姚莉秀, 杨 杰 申请人:上海交通大学