APP下载

海军远程医疗平台与信息化配套装备设计与应用

2022-02-19曹凯李学周王志勇张跃华蓝少坚崔小飞孙洪浩首招勇邵成伟陆建平

海军医学杂志 2022年11期
关键词:卫勤远程医疗

曹凯,李学周,王志勇,张跃华,蓝少坚,崔小飞,孙洪浩,首招勇,邵成伟,陆建平

海军军医大学第一附属医院是海军规模体量最大、综合实力最强的医院,保障任务已从传统的战略后方走到了国门前沿、走向了国门之外,既要承担外港驻军、岛礁守备以及护航部队的卫勤保障,又要承担体系部队的日常保障和突发事件的应急保障[1]。为了紧跟形势任务,海军军医大学第一附属医院针对目前海上伤病员信息源头采集比较滞后,伤病员救治信息难以共享,勤务应用与技术难以融合互动等问题[2],结合云计算、大数据、人工智能等新技术,综合应用 5G和卫星等通信方式[3-4],提出了海军战略转型期下的远程医疗平台与信息化配套装备应用研究,以增强舰艇远航训练和出访任务卫勤保障能力,提升海外军事基地、边防海岛地区卫勤保障水平,确保跟得上、救得下、治得好,为建立起以航母作战群为主体,920型医院船为骨干,岸基医学中心为依托,远程医疗平台为主线,连接陆军和空军的全方位、多角度、立体式的海军远程医疗体系提供技术方案支撑。

1 海军远程医疗平台与信息化配套装备的设计

1.1 平台定位

本研究项目的远程医疗平台有两大定位:一是作为远程会诊平台,采用云计算、大数据等技术,结合远程便携式心电图、X线机、彩超,病理数字扫描仪、内镜、腹腔镜等小型信息化卫生装备,综合应用5G和卫星等多种通信方式,将伤病员的医疗数据联通各级救治平台、中心、医院或指挥单位协作,具备远程实时检测、远程会诊、远程内镜操作和远程外科手术等能力,同时接入人工智能辅助诊断高端技术,加快提升海上和境外多样化军事任务实战保障水平,有效应对国内外重大公共卫生事件;二是以本平台为基础,实现影像数据的管理,移动端应用,数字化影像服务,为医生提供高效实用的远程办公工具,为患者提供数字影像及报告的服务入口,在“中国好军医-长海基地”建设模式的基础上,扩展互联网医院线上诊疗服务,并结合大数据优势,运用“互联网+”、虚拟现实、人工智能等现代信息技术手段,展开新型健康教育、健康管理及保健技能培训,强化帮带指导,加强海军军事医学远程教育,同时突出医学科研作用,注重通用化发展,充分利用军地现有基础,缩短研发周期,促进科研成果向战斗力生成。

1.2 平台构架

通过前置服务器与院内PACS系统对接,数据上传至云影像平台,实现数据的云端存储、管理与应用,见图1。

图1 平台构架示意图

1.3 平台扩展

紧紧围绕业务发展需求,平台具备充分的扩展性,包括:(1)心电、超声、病理、内镜等数据接入;(2)与互联网医院平台的对接,方便患者;(3)体系内合作医院接入,形成医联体协作平台;(4)为对接军地人口健康信息平台,提供接口支持;(5)应用模拟仿真技术,打造卫勤决策、筹划和培训平台;(6)发展远程健康监测系统,研发平台定制化便携卫生装备。

1.4 关键技术描述

1.4.1 保护信息安全 本远程医疗平台在架构上选择私有云方式,相比公有云具有更高的安全级别;在主机安全层面,按照三级等保标准对主机进行加固,包含密码复杂度、系统日志审计、访问控制、恶意代码防护、数据备份等,周期性进行漏洞扫描并修复;管理终端加入堡垒机管理,限制登陆IP;数据安全层面,数据流使用加密技术进行加密,数据进行脱敏技术处理后传输,数据安全审计进行控制和阻断;网络安全层面,接入海军军医大学校园网,避免与公网直接连接,并使用WAF、IPS、防毒墙、防火墙等设备,在整体的网络流量传输过程中,保护业务连续性、安全性,对非法流量进行过滤和清洗,保证网络对业务的支撑;在应用层面,使用专用的登陆模块进行身份鉴别,具有访问控制、应用层安全审计功能,通信过程中采用密码技术保证数据完整性与保密性;在管理层面,实行信息安全管理制度,设立信息安全专员,拥有完善的授权与审批制度。

1.4.2 确保平台的影像调阅速度达到一线医生的使用需求 对于救治医生而言,如果数据加载速度缓慢,将时间浪费在等待环节,平台就失去了实际使用价值。为达到高速性能指标要求,平台采用了基于云计算的影像共享技术和高效影像编解码技术,提高上下行传输速度;在本地端采用基于GPU高速渲染、CT/MR影像备份库、高维图像处理、异常图像预判等技术,保证图像下载到Web或移动端后快速呈现,秒开秒传。

1.4.3 如何保证系统的稳定性 基于云计算的系统架构,使得大数据处理能力非常强,辅以影像专用带宽、自动化运维、云防护等机制,可以达到对PB 级大数据处理的稳定支持。

1.5 科学技术解决方案(以远程超声会诊为例)

设备:嵌入飞图视频SDK芯片,实现超声原始音视频信号实时传输,影像无压损,无需视频采集卡等硬件,即插即用,见图2-3。

图2 直接嵌入超声设备的技术架构图

图3 平台定制化超声设备实体图

服务器:中心机房(支持公有云、私有云、混合云)配置1台音视频通讯服务器,实现所有接入方音视频的互联互通与超声视频的实时同步。

终端应用:支持多路音视频互动;支持DICOM影像实时传输;支持同步影像的标注、测量功能;支持患者信息共享、检查报告共享;支持多方实时录像,并在服务器端与客户端保存;支持视频直播,视频合屏直播,见图4。

图4 远程超声实时指导+直播培训系统架构图

人工智能辅助诊断:人工智能辅助诊断技术与超声远程会诊系统对接,可在医生检查时利用人工智能算法,进行疾病筛查、预警,对医生诊断形成支持,可有效提高医生的诊断效率,增强基层及一线医生独立保障能力。

2 平台应用范围

2.1 战时卫勤保障

随着海军战略转型的深入,原先建立在“近岸防御”战略思想上的医疗后送体系,已不适应未来战略要求。以单舰急救为一级,航母、大型两栖舰船、机动舰载手术单元等初步复苏治疗为二级,920型医院船、远征医疗机构、野战医院复苏治疗为三级,后方军队医院康复治疗为四级的现代医疗后送阶梯正逐步建立。加快海基、岸基与空中医疗救治平台的信息化建设,将新型远程医疗技术融入各级后送阶梯,加大卫生装备信息传输能力,不仅能够解决当前存在的诸多问题[5],如舰艇救护所、援潜救生艇、后送直升机缺乏便携式远程医疗系统及信息化诊断装备,医院船和海外基地远程会诊系统无法与后方医院远程会诊系统有效整合, 海上医疗后送阶梯各节点伤员信息共享和决策支持能力不足,同时还可以发挥卫生资源的最大救治能力,提升一线的诊断水平和救治效率,增强战时卫勤保障的机动性、实时性和连续性,使伤病员得到快速有效地救治,在途中保持后送前的救治水平,使近岸保障转变为远海保障,伴随保障转变为精确保障,解除官兵的后顾之忧,鼓舞士气,稳定军心,有助于大幅提升海军战斗力。

2.2 防卫维和、人道主义救援和灾害响应

海军使命任务多样,除了军事行动外,还包括防卫行动、保障维和、人道主义救援、灾害救助等非战争军事行动。这些行动中的救援对象广泛,伤情和病种与战场情况有所不同,需要各专业多学科的医疗人员共同协作,卫勤保障需要多方面转变以适应多样化军事行动,因此扩展远程医学能力就显得尤为重要,以提供超越传统机构和时空的卫生服务,最大限度提高有限资源的利用。自新冠肺炎疫情发生以来,海军军医大学第一附属医院闻令而动,分2批次抽组82人支援武汉一线,首次使用了具有自主知识产权的便携式X线设备,当身处逆境,遇到救治困难时,后方长海医院专家团队通过远程医疗平台给予业务指导,坚定了信心,鼓舞了斗志;而当医院本部作为上海唯一军队定点隔离医院,展开救治任务时,医院采用了云影像、电子签名等远程技术手段[6],加速了新冠肺炎的诊断流程,可随时多学科移动会诊,提升了诊疗效率。同时,为了避免交叉感染,保障离退休干部和基层官兵的就医问题,长海医院还发挥了军内远程互联网医院、互联网诊疗的独特优势,自1月底开诊以来,单日就诊和咨询单位就多达8家近70人次,有效解决了老干部慢性病配药和复诊困难的问题,全力保障了部队广大官兵的生命安全和身体健康,确保了部队抗疫不误战斗力,防控不松战备弦,始终保持了正规训练生活秩序和良好战备状态,做到了疫情防控和练兵备战“两手抓、两不误”。

2.3 平时卫勤保障

人民群众和军队人员的预防保健、医疗康复是海军平时卫勤保障的首要任务:以患者为中心,聚焦战备,提供优质、先进、便利、安全的医疗服务。无论是提质增效,强化质量内涵建设,还是精武强能,推升卫勤战备水平,远程医疗平台都发挥着重要作用,主要体现在:(1)伤病诊治,实现保障体系内各医学中心与其他授权医院业务协同,通过平台发起疑难病例的远程多学科移动会诊,支持多人实时在线音视频互动,文件传输及基于原始影像数据的双向操作;患者可通过平台,足不出户,远程问诊,线上买药,查询、下载及分享检验检查报告与原始图像,节省排队等候时间,改善就医体验,增强人民群众对健康医疗服务的可及性。(2)教育训练,基于远程医疗平台的云 PACS 系统,为打造先进的影像教学云应用提供了条件,系统支持多终端、多平台、影像数据秒级调阅等功能,实现医院与课堂内部的信息互联互通,通过日常教育更新及真实病例实战分析,辅以 VR 等互动手段[7],可实现临床教学的碎片化、智能化、移动化,训练军队卫生人员掌握和保持诊疗技能。(3)医学研发,支持科研资源对接整合,支持针对人工智能和大数据分析开展联合科研,加强军内、军民及国际合作,推进基于AI的临床辅助决策支持系统,提高医生工作效率,通过科研成果转化和应用,充分满足海军防护、治疗、康复、提高作业能力需求,从而成为海军战斗力的倍增器。

3 讨论

当前,远程医学结合各种高新通信、交互式信息传递等技术,已能实现及时、高效的远距离医疗服务,特别是在此次新冠肺炎疫情期间,凸显了医疗远程信息化的重要性,显示出医学影像大数据与人工智能技术的巨大前景,其发展趋势具有终端设备小型化便携化,依托云平台医疗系统、通讯传输快速大容量等特点。

本远程医疗平台,初期实现了医学影像数据的云端存储、归档、检索、共享等管理,并具有接入心电、病理、内镜等科室数据的能力,通过二维码或者微信小程序向患者提供DICOM影像查询及下载、分享服务,可实现院内临床所有科室数据联通,医生可查阅自己授权范围内的数据,方便各科室业务互动;医生对数据的访问,不再局限于院内局域网电脑,而是所有互联网的终端设备,包括电脑、手机和平板电脑,以及各主流操作系统,能实现远程办公、移动化办公,随时随地查询、书写、审签报告,加快工作效率。通过平台,已导入多项人工智能辅助诊断技术,实现病变快速定位、预警,辅助医生诊断,提高资源使用效率,降低漏诊、误诊概率。待完成信息化便携式卫生装备改造,平台可实现医院与远程设备、授权医院、医疗机构间的影像业务协同,支持远程诊断与会诊,提升诊疗与教学质量。

本远程医疗平台,中期设计将完成附属单位远程平台建设及配套信息化卫生装备部署,实现所有岛礁医院,920型医院船医疗中心,海外保障基地医院影像数据的互联互通[8],建立顺畅高效的流程管理和运行机制,增强海基、岸基、空中救治平台的保障能力,提升海上重大演训活动、远海护航、南沙岛礁战备、海外基地建设、出访救灾任务中的保障水平;同时,扩展军内互联网医院就诊平台,增加线上多学科会诊方式,启用军人健康档案管理系统,依靠大数据及智能算法,精准对接个性化医疗服务,提升保障质量。本远程本平台将随着平台整合、数据积累和技术迭代,研发一系列卫勤模拟软件,进行伤病员发生、医疗后送、医疗救治的全程模拟,开展医疗资源预测、卫勤保障方案的筹划,为医疗应急响应提供支持。

值得注意的是,将远程医疗技术运用于海军卫勤保障中,卫生装备信息化改造及软件设计必须注重安全性与保密性;并且为满足不同医疗服务质量要求的通讯信道,平台还需要提供诸如ISDN、公共交换电话网络或帧中继等多种远程访问的接入方式,这是未来需要继续投入研发解决的关键问题。

猜你喜欢

卫勤远程医疗
让人胆寒的“远程杀手”:弹道导弹
远程工作狂综合征
远程诈骗
烧伤伤员综合救治卫勤保障经验
千里移防,卫勤保障不中断
京张医疗联合的成功之路
我们怎样理解医疗创新
某部抗洪抢险卫勤保障经验做法
医疗扶贫至关重要
某部冬季野营拉练卫勤保障体会