1、通信技术在现代医学中的应用综述摘要：本文首先介绍了通信技术的发展及其作用，在此基础上介绍了通信技术在现代医学中的应用。通信技术在医学中应用的集中体现是远程医学的实现，本文对远程医学的发展及应用作了重点介绍。关键词：通信技术 远程医学 远程诊断The Summary Of Communication technologies in modern medicine Abstract: This article first introduced the development of communication technology and its role ，base on which we int
2、roduced communication technology in modern medicine. The implementation of telemedicine are the concentrated expression of Communication technology applications in medicine,in this paper, we describe more details about the development of telemedicine and the application.Key words: Communication tech
3、nology telemedicine telediagnosis1 引言1.1 通信技术的发展对 于 通 信 ， 最 简 单 的 理 解 ， 也 是 最 基本 的 理 解 ， 就 是 人 与 人 沟 通 的 方 法 。 无 论是 现 在 的 电 话 ， 还 是 网 络 ， 解 决 的 最 基 本的 问 题 ， 实 际 还 是 人 与 人 的 沟 通 。 从 本质 上 说 ， 通 信 也 就 是 进 行 信 息 的 传 输 ， 通信 技 术 的 发 展 从 远 古 时 代 的 烽 火 传 递 战事 情 况 ， 到 现 代 的 有 线 和 无 线 通 信 技 术 ，以 及 卫 星 通 信 技 术
4、 经 历 了 漫 长 的 岁 月 。通 信 技 术 发 展 至 今 ， 已 形 成 下 面 几 种 广泛 应 用 的 技 术 ： (1)3G 技术 ;(2)下一代网络(NGN)；(3)宽带接入技术；(4)无线接入技术；(5)FTTH；(6)数字集群通信技术；(7)网络安全；(8)手机操作系统；(9)即时通信(Instantmessaging),此外，超 3G 进入实质研究阶段，NGN 标准研究也已取得实质性突破。1.2 通信的作用信息通信技术是推动经济增长和社会平等的催化制剂，在诸多方面已体现出、并将愈来愈体现出其重要价值与作用所在。而通信技术在医学中的应用的集中体现是应用通信技术实现远程医学
5、和医学信息资源的共享。2 现代通信技术在现代医学中应用分类 2.1 远程医学的概念远程医学是利用远程通讯技术，以双向传送资料、声音、图像的方式，从事医疗活动。资料传送包括病历、心电图、脑电图等;声音传送包括心音、呼吸音等;图像传送包括 X 线片、C 片、超声图像等。2.2 远程医学的分类按信息传送时间，远程医学可以分为同步实时和储存传送两类;按信息传送的距离，远程医学可以分为科室和科室之间、医院和医院之间、城市和乡村之间或者城市和城市以及国家和国家之间等。按应用领域分类，远程医学技术能应用于医院管理、医学教学、远程诊断(TELE一 DIAGNOSIS)，也可用于远程医疗咨询 (TELE 一 C
6、ONSULTATION)医疗随访(MEDICAL FOLLOW 一 UP)、急诊医疗咨询、慢性病管理、家庭医疗、精神病管理、狱医管理、远程治疗、病人教育和预防医学等。远程医学可分两种基本操作模式，一种是实时处理，医生应根据患者的症状或要求及时给出结论或解释，多用于疾病诊断和处理；另一种是“存储后用”，它是在得到患者的生理或病理信息后，可以在几小时甚至几天后给出反馈意见，主要用于慢性病的观察和出院后的家庭监护。理想的系统应是二者有机结合起来。2.3 远程医学的意义从临床应用情况来看，目前，比较成熟也比较常用的学科有远程影像诊断学、远程病理学、远程心脏病学、远程皮肤学、远程骨科学和远程精神病学等。
7、远程医学有许多优越性，远程医学在方便病人减少费用，提高医疗质量，提高工作效率，加强信息交流，加强卫生统计，乃至促进卫生体制改革等方面都有积极的意义。2.4 远程医学的发展阶段（1）基于有线电话的第一代远程医疗系统它通过固定有线电话线路，传输如心电、血压等常规生理电信号，由医院医生根据接收的生理信号对患者的情况作出判断并反馈给患者。（2）基于微波和卫星通信的第二代远程医疗系统这种远程医疗系统是伴随微波通信和卫星通信的大规模应用而出现的。同第一代系统相比，它采用卫星和微波通信，给患者提供更大的活动范围，而且可以推广到不通有线电话的偏远地区。从而更有效地处理在航海、航天、极地探险等特殊条件下的医疗疑
8、难问题。它适用的地域范围更加广泛，传输的信息更加完善，由于同时传送的音频信号和视频图像使医生有更真实的现场感。（3）基于第三代移动通信和互联网的第三代远程医疗系统这种远程医疗系统是结合移动通信和无线上网技术而发展起来的，是一种无线远程医疗和远程监护系统，它把移动通信和多媒体网络技术进行了很好地融合，是一套全新的移动健康护理信息系统。在第三代的移动通信系统中，已不仅局限于声音服务它将提供更大的带宽以保证能大容量快速地传输数据（以 3G-CDMA 标准为例，它可以实现在大范围快速移动的交通工具上有 144kbps 传输速率，小范围缓慢移动物体或人体可获得 84 kbps 的速率）。无线上网技术使得
9、人们能在任何地方自由上网，而互联网已给远程医疗提供了信息传输环境。因此，互联网和第三代移动通信的结合，将改变现有的远程医疗模式，使患者能在任何地方、任何时候得到医生的帮助和救护，特别是在偏远地区和事故突发地以及战场上，更需要这种系统的支持。2.5 远程医学常用设备及配置远程医学常用设备及配置如下表所示：设备名称基本器材 通讯条件功 能 用 途声频图形系统解码一组码器，显示器摄像机，话筒，扩音器，操作台(盘)普通电话连线不同步传送静止图像和同步对话是最初级的远程会诊方式之一，能处理皮肤科、病理科、骨科和清晰度要求不高的影像诊断科病例个人计算机系统解码一组码器，显示器，摄像机，话筒，扩音器，操作台
10、(盘)ISDN同步传送资料声音图像面对面交流是最基本的远程教学和远程会诊方式之一，能处理皮肤科、病理科、心脏病科、骨科和清晰度要求不高的影像诊断科病例，能用作远程教学基本工作室系统解码一组码器，显示器，摄像机，话筒，扩音器，操作台(盘)及基本外周输入装置ISDN同步传送资料声音图像面对面交流是高级的远程教学和远程会诊方式，能处理皮肤科、病理科、心脏病科、骨科和清晰度要求比较高的影像诊断科病例，能用作远程教学高级工作室系统解码一组码器，显示器，摄像机，话筒，扩音器，操作台 (盘)，及多种外周输入装置纤维光缆，卫星，T1, T2, ATM同步传送资料声音图像面对面交流是最高级的远程教学和远程会诊方
11、式，能处理皮肤科、病理科、心脏病科、骨科和清晰度要求很高的影像诊断科病例，能作精确的远程诊断。2.6 远程医疗的支撑技术作为远程医疗系统，实际是远程通信技术、医疗保健技术和信息学技术的结合，反过来，这三大技术便构成了远程医疗的支撑技术。（1）医疗保健技术用于远程医疗的医学保健技术包括医疗专业人员的诊疗技术和临床检测工程技术，例如对心电图，血压、血氧等电生理参数的检测技术，B 超、CT 等医学成像技术，血、尿、体液的各种生化含量指标的检测技术。对于医院与院外层次上的应用，还应发展无创医学检测技术，以满足院外医学信息检测的需要。（2）远程通信技术远程通信技术在最近十多年里得到了长足的发展，为远程医
12、疗的应用提供了强有力的技术支持。远程医疗中传输的医学信息主要有数据、文本、视频、音频和图像等形式。其中数据和文本的信息量小，对通信要求不高。视频和音频信号的数据量大，而且在远程会诊、远程手术等场合需同时传输，对传输通信系统要求较高。医学影像信息根据实际应用要求的不同分为静止图像和运动图像，它们的传输对通信系统要求也较高。根据传送的信息量大小和实时性要求的不同，远程医疗中采用的通信技术有：程控电话网；交互电视网；由双绞线组成的局域网；光纤网；综合业务数字网；卫星通信网；移动通信网等。（3）信息学技术作为远程医疗的一个支撑技术，它包括医疗信息的检测、采集、存储、显示、处理、查询、管理及各种数据库技
13、术。在医疗信息检测方面，主要的问题是满足院外患者需要的无创检测技术，心电等电生理信号的检测已基本能适应远程医疗的需要，但血糖等参数的检测还不能满足要求。由于医学信息检测的更加完整，数据量将是海量的，对医学信息的存储、管理、查询等方面都提出了新的要求。另外，医学信息的显示方式也会影响远程医疗的效果，一是信息显示的保真度；二是使显示的模式更接近医生的习惯。2.7 远程医疗的发展趋势远程医疗技术目前已成为世界各国争相发展的一项高新技术的新增长点，其发展趋势及特点，归纳起来有以下几个方面：（1）远程医疗技术更加完善国际上制定了医学影像设备如：CT、X线、B 超等的图像传输接口的标准，使医学影像的自动采
14、集和远程传输成为可能，用于远程医疗的专用设备，如电子听诊器、视频显微镜、视频腹腔镜等都有实用产品问世。因此，在远程医疗领域，医学图像和生理电信号等的自动采集和远程传输技术将有革命性进展。（2）远程医疗系统的多样化主要表现在目前远程医疗系统正向通用化、专业化和小型化方向发展，以及远程医疗系统与医院信息系统(HIS)、医学图像档案与通讯系统一体化的发展趋势。所谓“通用化”有两层含义，一是这类远程医疗系统可以应用于远程会诊、远程门诊、远程教学和远程手术指导等方面；二是可以适用于多种通信方式如电话、互联网、专线乃至有线电视等。“专业化”是指按医学专科设计和应用的远程医疗系统，如远程心脏疾病诊治系统、远
15、程放射学系统、远程病理学系统、远程超声诊断系统、远程监护系统、远程手术系统等等。远程医疗装置的“小型化”主要是为适应个人疾病监护、家庭保健和军队野战卫勤的需要以及其他特殊的需要。如：心电图 BP 机、有线或无线心电遥测监护系统、单兵监视器一种戴在士兵手腕上像手表样能测量人体生命体征的装置，利用全球定位卫星、单兵监视器和远程中心组成单兵定位系统 。3 远程医疗的广泛应用美国未来学家阿尔文托夫勒早在上世纪 80 年代初期曾预言：未来医疗活动的模式将发生变化，医师将有可能面对计算机，根据屏幕显示的从远方传来的患者各种信息，对患者进行诊断和治疗。这一预言在多媒体技术、计算机网络技术、通信技术和信息高速
16、公路迅猛发展的今天已成为现实，远程医疗目前已成为国际上一门发展十分迅速的跨学科高新技术，成为医疗保健服务和军队卫勤医疗救护保障的一种新模式。3.1 远程诊治借助远程通信的途径实现对远地对象的诊断和治疗的过程称为远程诊治。诊断和治疗一直都是医学的核心内容，因此远程诊治实际是远程医疗最重要的功能。（1）针对特殊环境的远程诊断和治疗系统在某些情况下，医护人员无法或难于在现场为病人提供诊断和治疗，如战地伤员、极地的探险人员、航天航海人员、恶性传染病人、交通事故现场等此时，可通过远程通信网络，把病人的病理信息传送给医疗中心的医生，由医生根据患者的病情给出相应的诊断和治疗意见。（2）远程会诊系统远程会诊是
17、医生通过对异地病人的图像和其他信息进行分析作出诊断结论，即最后的诊断结论是由与病人处于不同地域的医生作出的。远程会诊对传输的医学图像的质量要求较高。远程会诊系统有同步交互式和异步之分。同步系统具有类似视频会议的显式交互工具和类似电子白板的隐式交互工具，这要求有较宽的通信信道以支持传送交互式的声音、图像。异步远程会诊系统基于存储转发机制各种信息如图像、声音、视频和文字组成多媒体电子邮件，并在方便的时候发送给专家，专家将诊断结论发送给相关的医护人员。3.2 远程咨询远程咨询与远程会诊的主要区别在于，前者一般为离线方式非实时 ，而后者应为在线的实时运作。一般情况下，远程咨询是在有固定服务关系的医院间
18、进行，只有在非常特殊的情况下才通过网络寻求其他专家的帮助。目前开展的远程咨询包括病理咨询、远程医学影像咨询、社区诊所与中心医院间的远程咨询等模式。远程咨询将随着社区医疗体制的逐步完善而得到大力推广。3.3 远程手术外科手术是医疗服务中最常见的一项。能否在最短的时间内汇集外科专家共同攻克疑难手术，能否在一些微创外科手术中用更精密的仪器来代替人，使手术给病人带来的创伤更小，能否在放射性外科手术中对医生的健康加以保护等问题的提出，都引起了人们的极大关注。近年来，计算机技术、机器人技术、机械电子学技术、通信技术等的发展为医疗外科机器人手术和远程出席指导手术的发展提供了必要条件。这两种技术的研究不仅在提
19、高手术的质量、减小手术创伤、缩短患者的恢复周期、降低患者和医院的开支等方面会带来一系列的技术变革，而且也将改变传统医疗的许多概念。3.4 远程监护远程监护是通过通信网络将患者端的生理信息和医学信号传送到监护中心进行分析，并给出诊断意见的一种远程医疗模式。远程监护的意义在于：缩短医生和患者之间的距离，为患者提供及时的救助，减少患者或医护人员的路途奔波，在患者病情突变恶化时报警；对自理能力较差的老年人和残疾人的日常生活实施远程监护，可以随时了解监护对象的健康状况；远程监护可以在患者熟悉的环境中进行，减少患者心理压力，提高诊断的准确性；把慢性病患者的监护在家中完成，一方面节省患者开支，同时也节省医院
20、的床位。在远程监护系统中，患者端主要是采集被监护对象的生理信息，包括心电图、心率、血压、脉搏、呼吸、血氧饱和度、体温、血糖等多种信息。通信网络可以是有线也可以是无线的，可以是常见的电话网络也可以是有线电视等其他通讯网络。监护中心需配备再现患者信息的设备、有临床经验的医护人员，也可以配置专家系统。监护中心可以设在大医院内专门成立的监护室，也可以设在中心城市，也可以在社区设置。3.5 远程战地救护战争总意味着有伤亡，过去对战地伤员的处理办法是轻伤员就地处理，重伤员要送到后方医院。由于时间延误和处置方法不当，有些伤员在运送过程中死亡；另一方面，战争也不允许战地医院离战场太近。但是，如果给部队配备无线
21、移动远程医疗系统，就相当于把战地医院的触觉向前延伸，后方医生能及时对前方医护人员进行指导，以保证危重伤员得到及时恰当的救治，为挽救伤员争取时间。如：美军在野战救治中使用的单兵计算机“电子士兵”就是一种小型的远程医疗系统。当士兵负伤后，单兵计算机通过头盔系统接收到伤员的伤情信息，一方面将其迅速发送到救护中心，请求救援；另一方面，可迅速启动计算机内的微型智能专家急救软件，为伤员的自救提供早期的救护指导。从远程医疗出现之日起，它就与加强军队的卫勤医疗救护保障能力，加强军队的现代化建设紧密地联系在一起。现在世界各国军队都十分重视远程医疗在军队医学中的研究和应用，成为高科技条件下发展军事医学的一个重要课
22、题。美军研制的一些远程医疗系统已广泛应用于医疗和战伤救护，现正在实施“战伤救护数字辅助器、可移动的医疗咨询车辆充当远程医疗的中途站、数字化野战医院以及数字化医疗机构等内容。数字化野战医院主要承担远程医疗任务，它由远程临床通信系统、医疗诊断成像支持系统和电视电话会议系统等组成。目前，美国陆军与国防部高级研究计划局合作，正在研制全数字化野战医院，计划利用计算机技术、卫星通信技术，把野战医院、各专科医疗中心和国防部的医疗保健数据库联系起来。准备将数字化野战医院装备美军及在海外的军事基地，用于战伤救护、救灾和人道主义援助。4 总结通信技术在现代医学中的应用领域越来越广，除前面讨论的应用外，还有远程医学
23、教育、远程医院信息系统等诸多方面。其中，远程医学教育是通过远程通信网络提供多种多样的医学资源，可实现对医护人员的专业教育基础教育和继续教育、获取远地信息数据库文献和专家系统、社区医疗保健教育，特别是迅速发展起来的虚拟现实技术在解剖学、生理学和病理学等医学教育中，使远程医学教育的应用范围更加广泛。而且，远程医疗还会随着技术发展和社会的需求的改变出现更多的应用领域，对传统医学带来革命性的变化。参考文献1章敏晋 远程医疗的发展现状与前景 多媒体世界，2003（7）：61-62；2王伟，王东辉 远程医疗会诊的国内外现状与系统的研究 医学信息，1999，12（3）：31-33；3Berteand M.G
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