交互式远程医疗系统及其关键技术的研究

交互式远程医疗系统及其关键技术的研究

徐遄[1]2003年在《交互式远程医疗系统及其关键技术的研究》文中认为远程医疗是网络科技与医疗技术结合的产物,它实现了医疗资源共享,减少甚至消除了因地域限制造成的疑难病症诊断和治疗的难题。远程医疗技术的发展使得经济的、迅速的医疗检查、监护、诊断和病历管理成为可能,具有广阔的发展前景。它结合了远程通讯技术、信息学技术和医疗保健技术,延伸了传统的单纯的医院信息系统(Hospital Information System,HIS)、放射信息系统(Radiological Information System,RIS)等事务管理的模式,创造出面向医疗服务和医学教育、医学影像信息和医疗管理信息的综合化医院信息系统。 近十年来,随着硬件基础设施的不断完善,软件系统结构概念的逐步成熟及计算机应用水平的不断提高,远程医疗由原来的实验室中的概念模型,转变为实实在在的与人民生活相联系的事物。与此同时,远程医疗的概念也随着各种新需求、新应用的出现不断拓展,如基于无线应用的医疗服务及虚拟医院等。可以预计,远程医疗必将以其广泛的应用背景和鲜明的特色成为今后医院信息化发展的一个必然趋势。虽然远程医疗技术已经获得了较大发展,但其中的很多关键技术还有待解决,如医学影像的无损压缩、传输、高清晰度显示处理及针对该类系统所应采用的软件结构和开发方式等。这些技术已经有了一些不同的实现且各具特色,但并没有给出统一的标准,也没有最佳实现,这就给本文的工作提供了资料和创新的空间。同时,本文从软件工程的角度对于远程医疗系统的体系结构进行了重新设计,采用了与以往系统不同的开发模型。 本论文详细叙述了一种基于多层客户/服务器结构的远程医疗系统—MedJ,并给出了完全基于Java的系统实现方案,它具有较强的灵活性及异构平台兼容性。在此系统构架下,论文对系统中涉及的医学图像压缩技术进行讨论并给出了实现,主要是JPEG2000图像压缩算法的实现;介绍了医学影像处理技术,给出了若干实用的基于Java的影像处理技术实现方法及实验结果;设计了医学图像自动归档技术;讨论并实现了一种数据中间件;对于新型的无线WAP应 北京工业人学工学硕士学位论文一用,论文给出了相关技术并完成了与MedJ结合的演示模块。实验系统的运行结果证明了方案的可行性。

杨雨澄[2]2015年在《基于IOS的交互式远程移动医疗平台的设计与实现》文中研究说明近些年来,科技的不断革新推动3G、4G等移动通信技术逐渐变得成熟起来,另外,智慧型手机普及度的提高带动了各大智能手机操作系统的出现与发展。这些都使得互联网运行模式由传统模式向移动终端设备几乎无处不在的接入模式所过渡。各式各样的移动端应用涵盖了人们生活的方方面面,给人们的衣食住行提供了许多便捷,其中也包含了医疗产业。技术的不断革新出现了远程医疗、移动医疗等新型产业,它们同样成为了通信行业和医疗行业共同关注的焦点。远程移动医疗平台正是在这样的背景下发展起来的,它相对于传统医疗模式有着成本低廉、操作方便、实时性高等显着的优点,使得远程移动医疗平台能够惠及大众。但是移动终端由于其本身硬件上的劣势,如何实现医疗服务仍然是一个需要解决的问题,另外远程移动医疗平台大多服务于医院,有着数量庞大的用户群体。所以,若借助于云平台为系统提供后端服务,不仅稳定高效并能有效降低对于移动设备硬件上的要求,不失为一种很好的移动终端的应用服务解决模式。此外,此平台区别于一般远程移动医疗平台的创新性在于融合医学图像处理技术方面,本文在研究现有图像分割算法的基础上提出了一种分割方式的新颖思路,这种思路下通过阈值分割法等常见的自动分割方法,辅以医生手动分割,让医生主动地降低分割的错误率,达到现在很多自动分割方法所不能实现的分割结果,而且十分符合临床医生的使用习惯,这对于提高医生诊断结果的准确率有很大帮助。本文针对现在移动智能终端日趋流行的趋势,重点介绍基于IOS系统的远程移动医疗平台的移动智能终端版本,对平台各项功能进行了详细的设计和实现。设计方面,对基于IOS系统的远程移动医疗平台进行了整体架构设计、系统流程设计、平台功能设计以及数据库设计。实现方面,着重对基于IOS移动端部分实现注册登录、视频会诊、其他辅助功能以及基本图像处理功能的实现,同时对平台中云主机以及在OTSU算法基础上的医学图像分割的新方法进行实现,并针对脑部疾病进行仿真。最后对平台进行测试,测试结果表明本平台是一个具有广阔市场的移动医疗平台。

屈景怡[3]2003年在《远程医疗系统的研究与实现》文中认为随着多媒体及计算机网络技术的高速发展,基于Internet的远程医疗系统的研究步伐也日益加快。 本文对远程医疗的四个关键技术——网络协议、多媒体数据库技术、数据压缩技术、网络安全分别进行了研究。 由于远程医疗的数据类型复杂多样,包括文本、静态图形、视频、音频等信息。本系统创造性地采用多种通信协议分别进行传输。例如:使用FTP协议传输医师诊断后的最终病理报告,较大规模的图片等文件,使用RTP协议传输实时的音频、视频数据。 为了解决数据存储的问题,作者在深入研究了多媒体数据库技术后,除了实现在传统的关系数据库上构造医学多媒体数据库之外,还提出了基于面向对象数据库技术构造医学多媒体数据库的设计方案。 众所周知,在远程医疗系统中需要传输的各种媒体的数据量之大是传统的面向文字的应用所不能想象的。为此,作者采用了合理的数据压缩算法来解决这一问题,其中,JPEG压缩算法被用来处理静态图像而H.263压缩算法实现了基于低比特流的视频数据压缩编码。 作为一个开放的分布式系统,远程医疗系统面临着严重的网络安全问题。为此,作者提出了一套适合远程医疗的信息安全系统。该系统基于SSL,完成了双向的身份认证。 最后,本文给出一个具体远程医疗系统——FFR医疗系统的设计和实现,该系统经过严格的测试,已交付使用。

周厚桥[4]2001年在《以病人为中心的开放式、集成化HIS的建设》文中进行了进一步梳理我国医疗制度的改革和医院自身管理的要求,决定了医院要在优质、高效、低耗的模式下,充分利用现代化的管理手段和工具实现资源配置的最优化。显然,建立医院信息系统(HIS)是当前医院改革和实现医院现代化的必要手段和途径。但我国的HIS大多是以财务收费为主,着重对财务、统计数据流的处理和分析,本文提出了我国新一代HIS的功能应从单纯钱物管理逐步发展到包容技术、管理和以人为本理念的一体化信息集成系统,并且向多媒体、广域网方向进行研究开发,充分吸收Internet技术和软件构件技术,实现新一代HIS的一体化、实时化、共享化。

曾凡俊[5]2012年在《SIP协议及其在远程医疗系统中的应用研究》文中研究指明目前,看病难、看病贵、医疗资源分配不平衡是我国最主要的医疗现状。先进的医疗技术和医疗设备、技术精湛的医学专家往往集中在少数的大中城市,而许多小城镇和边远山区的医疗水平却相当落后。而如果能共享医疗资源,实现远程医疗,不但能快速、经济的解决当前就医问题,更能较好较快的完成国家中长期医疗卫生规划,是贯彻落实科学发展观的需要,也是实现全民“病有所医”这一目标的需要。SIP协议借鉴了Web的成功经验,继承了HTTP等协议的所有优点。作为多媒体通信控制信令协议,SIP协议能够将它的所有功能相结合,并通过各种网关和网络,提供更大的无缝通信网络。因此,SIP非常适合开发远程医疗、远程教育、远程监控等企业网络。本课题基于我国的医疗现状,在对SIP协议进行深入的研究之后,提出了构建基于SIP的远程医疗系统。本课题的主要研究工作如下:(1)论文首先介绍了课题的研究背景和意义,然后分别介绍了远程医疗系统和SIP协议的研究现状。在SIP协议方面介绍了SIP的特征和功能以及SIP实体,然后描述了SIP消息和SIP会话过程并且分析了SIP协议栈以及简要介绍了SIP的扩展。(2)SIP协议的设计与实现,主要是分析SIP协议的结构,研究SIP协议的实现过程,掌握基本的解析和编码方式,设计和测试SIP的实现过程。同时研究SIP会话管理、事务管理和媒体参数协商等内容。(3)分析SIP协议栈,对开源的SIP协议栈oSIP进行细致的分析和研究,深入剖析oSIP协议栈的分层结构和编程方法,利用协议栈提供的功能接口实现远程医疗系统的视频管理模块。(4)研究远程医疗系统,掌握其实现的关键点,最终设计基于SIP协议的远程医疗系统模型。系统采用了Asterisk作为SIP服务器,也就是系统的数据中心,Asteri sk的强大功能和纯软件方案的优势保证了服务器的顺利运行。系统的终端(即用户代理)部分采用了Linphone软件来实现,借助其在SIP协议中的完整机制来实现视频会议的建立和终止。在视频传输方面,系统采用了基于UDP协议的RTP传输,以保证视频会议的实时性和系统互通性。(5)对标准SIP协议进行扩展和改进。根据远程医疗系统在应用中的现实需要,提出了基于标准SIP协议的扩展,并利用该扩展协议实现远程医疗系统中数据中心服务器的监测和处理功能。

陈亚东[6]2013年在《基于快速原型制造技术的人体骨骼修复及生物力学分析研究》文中研究说明快速原型技术是一种通过材料逐层添加制造叁维物体的变革性、数字化增材制造技术,它将信息、材料、生物、控制等技术融合渗透,将对未来制造业生产模式与人类生活方式产生深远的影响。由于快速原型制造技术独特的成型原理,以及在制作不规则曲面、模型方面具有的独特优势,使得该技术非常适合制造结构复杂的生物医学模型,如人体的骨骼等。计算机建模与仿真技术为人体骨骼的生物力学仿真分析等提供了重要手段。如何利用现有技术有效地进行人体骨骼在实际咬合中的生物力学仿真,来达到提高手术精度、缩短手术时间、优化手术方案、减轻患者痛苦的目的,已经成为人体骨骼生物力学仿真分析亟待解决的问题。在相关项目基金的资助下,进行了先进制造技术与生物医学工程的交叉学科研究,通过采用快速原型制造和计算机建模与仿真技术对基于快速原型制造技术的人体骨骼修复及生物力学分析的若干关键技术进行了建模、仿真分析和临床实验研究,为其结构优化、临床手术方案的规划和设计提供重要参考依据,并进行了基于快速原型的骨骼修复远程指导系统的研究。全文的主要研究内容如下:(1)采用基于逆向工程的CT数据叁维重建技术,开发了基于逆向工程的人体骨骼叁维重建可视化系统,该平台基于VC++6.0和OpenGL可视化技术,在软件中可以通过虚拟手术过程,对人体骨骼模型进行旋转、平移、切割等操作。完成从人体骨骼二维CT数据到人体骨骼叁维数字模型的重建过程,可以帮助医生术前准确诊断患者病情、优化手术方案的目的。(2)采用面向特定患者的个性化修复体建模技术,针对传统人体骨骼重建手术中标准化植入体与人体骨骼缺损不匹配等问题,研究针对特定患者的个性化修复体建模方法,建立修复体的个性化模型,达到优化设计个性化修复体3D模型的目的。并针对个性化植入体在使用过程中的疲劳损坏问题,对钛板进行疲劳仿真分析,优化钛板结构,从而达到提高钛板使用寿命的目的。(3)采用基于逆向工程的人体骨骼FEA建模方法,研究建立人体骨骼的FEA模型的方法。并基于此模型采用骨生物力学和有限元集成的仿真技术,进行人体骨骼模型在不同载荷情况下的生物力学分析,达到优化手术指导设计方案、提高手术精度、降低手术风险的目的。(4)采用快速成型加工方法,针对中国医科大学附属第一医院和中国医科大学附属口腔医院临床中存在的实际需求,将课题的研究成果和快速原型技术应用于赝复体制作、下颌骨手术指导、大面积颅骨损伤修复手术指导。通过临床验证并对比分析,在上颌骨赝复体制作应用中,可有效缓解患者因为上颌骨缺损而造成的面部轮廓塌陷等情况;在下颌骨重建和颅骨缺损修复手术中应用,应用快速原型技术可以缩短约2小时的手术时间,同时可以提高人体骨骼修复质量和手术精度,减轻患者痛苦,降低手术风险等。(5)采用基于快速原型技术的网络化远程诊断方法,针对地方医院下颌骨修复手术没有术前规划的问题,开发了带有技术服务、远程诊断、快速成型任务处理的网络化远程指导系统。地方医院申请专家远程诊断技术指导,采用快速原型技术生产出用于手术指导的手术修复体的模型,地方医院的医生术前制造个性化修复体,地方医院在优势资源的帮助下可以完成比较复杂的手术,通过规划好的手术方案,术前设计并制造出下颌骨的RP模型以及个性化的修复体,达到了缩短手术时间、提高手术成功率的结果。

李国玺[7]2009年在《基于3G的移动医疗应急自救系统的设计与实现》文中认为随着社会经济的快速发展,人们对医疗设施服务的要求也越来越高。然而长期以来,一些出行旅游、交通运输等情况下发生的突发意外或紧急病症,由于难以得到及时的救助,成为当前医疗体系亟待解决的重要问题。远程移动医疗是解决这一问题的有效方法。通过利用远程通信、计算机多媒体等技术设备,远程移动医疗自救系统可以使用传输过来的患者信息,为其进行诊断、监护,并提出相应的治疗方案。本文以3G移动医疗应急自救系统为研究对象,以3G技术、多媒体技术、数据库技术等为基础,对该系统进行了详细设计,同时,运用J2ME、J2EE、C++等语言,结合地理信息系统(GIS)等技术,对系统设计进行了相应地实现。论文首先对目前国内外在远程医疗与移动医疗方面的研究进行了收集和整理,并介绍了与移动医疗应急自救系统相关的技术知识。通过对系统构成的缜密分析,论文设计并提出了基于3G的移动医疗应急自救系统构架,指出系统主要包括3G客户端、呼叫应答子系统、电子专家子系统以及数据库子系统等部分。在此基础上,通过对现有地理信息系统、讯鸟计算机电话一体化系统(讯鸟CTI系统)等的二次开发,结合Oracle数据库、J2ME的音视频接口包(MMAPI)和通用连接架构(GCF)等技术,就客户端的视频采集、数据通讯、呼叫应答系统等进行了实现研究。最后,本文以运动创伤为研究对象,进行了实证案例分析。本文综合运用了3G技术、网络技术、流媒体技术、医疗技术等技术,深入借鉴了医学诊断学、急救学等多学科知识,对3G移动医疗应急自救系统进行了设计与实现。这套系统可以帮助医患通过远程双向音视频等技术在远离医疗设施的环境中实现急救、自救处理。本文的研究成果突破了急救自救的传统模式,为现代技术在急救自救领域的成功应用提供了可靠的参考和有益的尝试。

潘玉秋[8]2002年在《远程医疗系统中的关键技术应用研究》文中研究说明远程医疗是计算机网络技术在医学领域的应用,随着计算机网络技术、多媒体技术和通讯技术的快速发展,远程医疗系统得到了广泛的应用。近年来,西北大学可视化技术研究所在对叁维医学图像、医学影像数据库、医院HIS系统进行深入分析的基础上,开展了大量的研究和相关系统的开发工作,并取得了许多成果。本文基于这一背景,着重研究了远程医疗系统设计与实现中涉及的系统架构、多媒体通讯、实时语音传输、基于WEB的电子病历、协同诊断等关键技术。 论文主要工作包括: (1) 分析了远程医疗系统的特征、功能和目标,提出和实现了一个异构环境下的基于Internet的多层远程医疗原型系统。 (2) 讨论了电子病历系统当前的研究和应用现状,设计和实现了一个基于J2EE的四层架构的电子病历子系统。在病历的结构和数据通讯中,我们遵循HL7医疗咨询标准,这种结构的系统和标准的采用有利于和现有的HIS系统、PACS系统进行集成,也有利于同其它病历系统进行数据交换。 (3) 通过对远程医疗系统的协同工作组织问题研究与分析,应用CSCW技术,提供了支持协作应用的框架,实现了支持远程医疗的协同会诊子系统和相关工具。 (4) 讨论了音频压缩与传输相关协议和标准,使用多播技术实现了基于多点通讯的实时语音子系统。 基于以上关键技术的研究,我们构建了一个适合于我国网络资源现状的远程医疗系统原型,此系统针对现有基于视频会议系统远程诊断系统的缺点,实现了独立的远程会诊协作环境和相关工具。通过将协作诊断工具和病历信息的有机的集成,方便了会诊过程的进行。此系统已具备了远程医疗系统的基本功能,对我国远程医疗系统构建具有一定的研究价值和实用价值。

崔巍[9]2009年在《远程医疗系统中文件传输模块分析与实现》文中提出远程医疗是通过信息和通信技术应用于远距离健康活动和服务的系统。它通过数据、文字和图像资料的远距离传送,实现医院间的远程会诊。在整个会诊过程中,患者文件的组织管理、传输安全是至关重要的一环。本文通过分析远程医疗在我国的发展现状,结合浙江某医院开展专家远程会诊服务中遇到的问题和实际需求,提出了一个远程医疗系统的整体设计方案,并设计实现了一个组织合理、传输安全的患者文件传输模块。软件通过使用FTP (File Transfer Protocol)文件传输协议,实现了不同用户权限的患者文件访问。通过使用AES加密算法对文件加密,实现了数据传输中端到端的信息安全,保证了文件的安全传输和存储。通过使用多线程编程技术,实现了软件的高速数据传输。经过测试,根据以上技术开发的软件达到了设计目标,满足了使用需要。

李咏沙[10]2005年在《远程医疗系统中的图像压缩算法研究》文中研究表明计算机技术的发展和图像压缩技术的应用,使得医学图像可以大量存储;DICOM标准的制定及网络技术的飞速发展为远程医疗的新发展奠定了基础。鉴于医学图像的特点,为保证诊断的正确性,必须得到高质量的图像和完整、全面的相关医学信息;然而现有的网络带宽限制了图像信息的快速传输。因此医学图像的压缩及诊断数据的通信问题仍然是现在研究的热点和关键所在。 图像的压缩编码方法发展很快,从熵编码、预测编码、变换编码发展到新的矢量编码、分形图像编码、小波编码等多种编码方式,但是直接应用这些图像编码算法都不能很好的解决压缩比高和图像质量好之间的矛盾问题。近年来,小波变换作为一种数学理论和方法倍受关注,它在时域和频域都有很好的定位性。本文中作者对二维图像进行叁级小波分解的系数进行了统计,并研究了不同高频子带图像不同区间的小波系数对重构图像质量的影响,以及同时舍弃不同频段小波系数对重构图像质量的影响,发现:图像的绝大部分信息包含在低频图像中;高频段小波系数都对称分布在零值附近;频率越高,系数分布范围越小,对恢复图像质量的贡献越小。针对小波变换系数的特点,分别对不同频段的小波系数进行量化编码,以得到更高的压缩比。通常医生只是对某一患病区域感兴趣,因此提出了对“感兴趣区域”进行无损压缩,对其它非诊断区域进行有损压缩的独立编码方式。 DICOM是医学信息数字化传输的国际标准,因此未来的医学图像压缩技术也必须遵循这一标准。本文在简要介绍了DICOM3.0的总体内容之后,针对人眼视觉特征,提出了图像灰度级调节的方法,并研究了将DICOM图像转换为易于处理的BMP格式的方法。 本课题中,作者对小波系数的研究有助于寻找适合远程医疗系统中更优秀的图像压缩编码方法;对DICOM标准的探讨有助于将其转换为更易于处理的图像格式,在现有标准中加入新的图像压缩方法来不断完善DICOM标准。因此对本课题的研究具有一定的理论和应用价值。

参考文献:

[1]. 交互式远程医疗系统及其关键技术的研究[D]. 徐遄. 北京工业大学. 2003

[2]. 基于IOS的交互式远程移动医疗平台的设计与实现[D]. 杨雨澄. 南京理工大学. 2015

[3]. 远程医疗系统的研究与实现[D]. 屈景怡. 西北工业大学. 2003

[4]. 以病人为中心的开放式、集成化HIS的建设[D]. 周厚桥. 昆明理工大学. 2001

[5]. SIP协议及其在远程医疗系统中的应用研究[D]. 曾凡俊. 广东工业大学. 2012

[6]. 基于快速原型制造技术的人体骨骼修复及生物力学分析研究[D]. 陈亚东. 东北大学. 2013

[7]. 基于3G的移动医疗应急自救系统的设计与实现[D]. 李国玺. 复旦大学. 2009

[8]. 远程医疗系统中的关键技术应用研究[D]. 潘玉秋. 西北大学. 2002

[9]. 远程医疗系统中文件传输模块分析与实现[D]. 崔巍. 西安电子科技大学. 2009

[10]. 远程医疗系统中的图像压缩算法研究[D]. 李咏沙. 山东大学. 2005

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