远程医学

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远程医学(Telemedicine)从广义上讲是使用远程通信技术和计算机多媒体技术提供医学信息和服务。它包括远程诊断、远程会诊及护理、远程教育、远程医学信息服务等所有医学活动。从狭义上讲,是指远程医疗,包括远程影像学、远程诊断及会诊、远程护理等医疗活动。国外这一领域的发展已有近40年的历史,在我国仅有几年的时间。上一世纪50年代末,美国学者Wittson首先将双向电视系统用于医疗;同年,Jutra等人创立了远程放射医学。此后,美国相继不断有人利用通讯和电子技术进行医学活动,并出现了Telemedicine这一词汇,现在国内专家统一将其译为“远程医学”。美国未来学家阿尔文.托夫功多年以前曾经预言:“未来医疗活动中,医生将面对计算机,根据屏幕显示的从远方传来的病人的各种信息对病人进行诊断和治疗”,这种局面已经到来。预计全球远程医学将在今后不太长时间里,取得更大进展。

远程医学的发展史

.第一代远程医学

在早期的远程医学活动中,美国国家宇航局(NASA)充当了重要角色。上一世纪60年代初,人类开始了太空飞行。为调查失重状态下宇航员的健康及生理状况,提供了技术及资金,在亚利桑那州建立了远程医学试验台,为太空中的宇航员以及亚利桑那州Papago印第安人居住区提供远程医疗服务,其通信手段是卫星和微波技术,传递包括心电图和X光片在内的医学信息。1964年,美国国家精神卫生研究所提供48万美元,支持Nebraska心理研究所与112英里外一家州立精神病医院之间通过双向闭路微波电视进行远程心理咨询。1967年麻省总医院与波士顿logan国际机场医学中心通过双向视听系统为机场的工作人员及乘客提供医疗服务。美国阿拉斯加州是美国偏远地区,地广人稀,许多地区没有医生,为提高州内医疗服务水平,1972--1975年该州利用空中AST-1卫星,使州内其他地区通过卫星地面接收装置,直接获得州立医院的医疗服务。参与这项工作的期坦福大学通讯研究所的专家认为,卫星系统可为处于任何地域的人群提供有效的医疗服务。其他早期的远程医学活动还有1974年NASA与休斯顿SCI系统的远程医疗会诊试验。除了美国,加拿大于1977年的太空计划中通过NEWFOUNDLAND纪念大学实施了西北远程教育和医疗活动;1984年大利亚开展了西北远程医学计划。

60年代初到80年代中期的远程医学活动被美国人视为第一代远程医学。这一阶段的远程医学发展较缓慢。从客观上分析,当时的信息技术还不够发达,信息高速公路正处于新生阶段,信息传送量极为有限,远程医学受到了通信条件的制约。

.第二代远程医学

自80年代后期,随着现代通信技术水平的不断提高,一大批有价值的项目相继启动,它代表了第二代远程医学,其声势和影响远远超过了第一代技术。从Medline中所收录的文献数量看,1988--1997年的10年间,远程医学方面的文献数量呈几何级数增长。在远程医学系统的实施过程中,美国和西欧国家发展速度最快,联系方式多是通过卫星和综合业务数据网(ISDN),在远程咨询、远程会诊、医学图像的远距离传输、远程会议和军事医学方面取得了较大进展。

1988年国提出远程医学系统应作为一个开放的分布式系统的概念,即从广义上讲,远程医学应包括现代信息技术,特别是双向视听通信技术、计算机及遥感技术,向远方病人传送医学服务或医生之间的信息交流。同时美国学者还对远程医学系统的概念作了如下定义:远程医学系统是指一个整体,它通过通信和计算机技术给特定人群提供医学服务。这一系统包括远程诊断、信息服务、远程教育等多种功能,它是以计算机和网络通信为基础,针对医学资料(包括数据、文本、图片和声像资料)的多媒体技术,进行远距离视频、音频信息传输、存储、查询及显示。乔治亚州教育医学系统(CSAMS)是目前世界上规模最大、覆盖面最广的远程教育和医学网络,可进行有线、无线和卫星通信活动,远程医学网是其中的一部分。乔治亚州医学院远程医学中心于1991年成立,到1995年该州远程医学系统已包括2个级医学中心、9个综合性二级医学中心和41个远端站点;州内的乡村医院、诊所可与大的医学中心相联系,使病人不必远离家乡,只要通过双向交互式声像通道,就可接受专门治疗。

美国的远程医学虽然起步早,但其司法制度曾一度阻碍了远程医学的全面开展。所谓远程仅限于某一州内,因为美国要求行医需取得所在州的行医执照,跨州行医涉及到法律问题。德克萨斯州的跨州行医就曾引起国内的争论。现在这种法规政策有所改善。而在军队,这种情况就不存在。

1991年,美军在海湾战争中成功运用了远程医学技术。1992年,美军医科大学召开了第七界军事医学大会,会议深入讨论了现代军事医学所面临的问题,特别讨论了远程医学在现代军事医学中的作用。1993年3月在索马里维和行动中,美军对全球远程医学活动进行了尝试,初步确定了前线部队远程医学系统的基本组成,即包括空中卫星、一台高分辨力数字相机、一台便携电脑及附加软件、可移动的全球卫星接收装置。整个维和行动中,美军共向后方传送了74份病历、248份医学图像,其中多数资料具有诊断意义,减少了不必要的伤员后送,提高了卫勤保障能力。美军还在波黑等军事行动中成功实施了远程医疗。多所美军医院参与了远程医疗活动,如华特里德(Wa1ter Reed)陆军医学中心,从1993年2月到1996年2月的3年间,共进行了24O例海外远程会诊,范围包括:索马里、克罗地亚、波黑、德国、海地、象牙海岸、埃及、巴拿马、科威特、意大利、肯尼亚、维京岛。为实现建设信息化军队的目标,1994年,美国国防部建立了远程医学试验台(DoD Te1emedicine Testbed),启动了多种远程医学项目,其目标是实现数字化技术在医学中的应用,将远程医学纳入军队医学服务系统(MHSS),此外根据工作需要,还成立了医学管理技术办公室(MTAMO)负责具体实施。

远程医学在欧洲及欧盟组织了3个生物医学工程实验室、10个大公司、20个病理学实验室和120个终端用户参加的大规模远程医疗系统推广实验,推动了远程医学的普及。1990年,南美国家仅有四个远程医学工程,利用IATV给病人服务;1994年即增加到50个IATV中心。澳大利亚、南非、日本、香港等国家和地区也相继开展了各种形式的远程医学活动。1988年12月,前苏联亚美尼亚共和国发生强烈地震,在美苏太空生理联合工作组的支持下,美国国家宇航局首次进行了国际间远程医疗,使亚美尼亚的一家医院与美国四家医院联通会诊。不久这套系统在俄罗斯Ufa的一次火车事故中再次得到应用。这表明:远程医学能够跨越国际间政治、文化、社会以及经济的界限。

一项数据表明,1993年,美国和加拿大约有2250例病人通过远程医学系统就诊,其中1000人是由得克萨斯州的定点医生进行的仅3-5分钟的肾透析会诊;其余病种的平均会诊时间约35分钟。仅1994年前半年,美国就约有500人次向医师进行心理咨询。

美国的远程医学工程拥有专款,部分是由各州和联邦资金委员会提供。1994年的财政年度中,至少有13个不同的联邦拨款计划为远程医学拨款8500万美元,仅佐治亚州就拨款800万元,用以建立6个地区的远程医学网络。

远程医学的发展现状

.澳大利亚

澳大利亚国土辽阔、人口分布极不均衡,是远程医学应用得比较广的国家。远程放射学、远程病理学、远程精神病学、远程皮肤学及远程医学教育等发展得很快。很多设施都在州一级的地方医院或诊所,并由州政府资助。他们还有私立的远程放射学网络,绝大部分采用ISDN线路。在西奥和昆士兰州,有卫星方式的继续医学教育。他们研究的领域涵盖生物医学图像、计算机辅助外科手术计划等,同时澳大利亚也非常重视在保健网络和远程医疗中的教学研究。

.美国

美国国家航空航天局在美国远程医疗的最初发展中扮演了重要角色。国家航空航天局的工作开始于20世纪60年代,人们需要监测宇航员的各项生理指数,以了解他们的身体健康状况,并提供可能的远程医疗服务。通信卫星方面的研究成果,大大推动了远程医疗和医疗设备的发展。

到60年代中后期,美国又开始研究在电话线上传输诊断及临床数据信息的可行性。70年代,美国国家健康服务研究中心,开始资助远程医疗方面的研究。

自90年代以来,美国的远程医疗网络已经发展到三十多个。在美国乔治亚州,有覆盖全州的远程医疗网络。而德鲁大学,则成功地完成了远程放射学的演示程序。远程眼科医疗在美国也得到普遍的应用。

.欧洲

远程医疗在欧洲应用得不十分广泛,并且没有统一应用标准。他们主要采用ISDN线路进行远程通信,传输率可达384kbps。在瑞典,有用于临床医疗会议的视频会议系统,约有40家医院、25个主要健康护理中心使用了远程医疗系统。在瑞士和德国开展了传输静态图像的三点远程冷冻切片医疗服务。在法国,有32个医疗实验室相互连接并用于专家咨询。西班牙也建成了连接欧洲大陆的静态图像传输系统。意大利INRCA学院的远程教育项目已经在意大利不同地方的中小型医院运行。英国中央Cheshire 医院,建立了未成年人外伤医疗部门与意外紧急事故处理中心的远程医疗连接。该项目开始于1997年1月,与英国电信进行了合作,通过ISDN,由基于PC的视频会议系统,进行远程医疗服务,主要支持护士实习和进行远程患者护理咨询。苏格兰和北爱尔兰也都在进行远程医疗方面的研究和实践。

.日本

日本的远程医疗服务有一定的进展。据新医疗杂志1988年统计,全日本有几十家医院,在一般医用图像、眼科领域甚至为家庭开展了远程医疗服务,例如东京大学病院、国立循环器病院、九州大学医学部等等。它们一般采用ISDN方式,带宽为64K~384K不等。日本的NTT公司,一直热衷于远程医疗服务,它还投资中国,与中国的中医研究院建立了远程医疗联系。由日本通产省援助的远程医疗系统,通过卫星通信,实现了与协和、辽宁省金秋医院天津市第一中心医院之间的远程医疗。

我国远程医学的开展及现状

广州远洋航运公司自1986年对远洋货轮船员急症患者进行了电报跨海会诊,有人认为这是我国最早的远程医学活动。伴随计算机及通信技术的发展,我国现代意义的远程医学活动开始于80年代。1988年解放军总医院通过卫星与德国一家医院进行了神经外科远程病例讨论。1994年上海医科大学华山医院开展,并于同年9月与上海交通大学用电话线进行了会诊演示。1995年上海教育科研网、上海医大远程会诊项目启动,并成立了远程医疗会诊研究室。该系统在网络上运行,具有较强的逼真的交互动态图像。1995年3月,山东姑娘杨晓霞因手臂不明原因腐烂,来北京求医。会诊医生遇到困难,通过Internet向国际社会求援,很快200余条信息从世界各地传到北京,病因最终被确诊为一种噬肌肉的病菌,有效地缩短了病程。同年4月10日,一封紧急求助(SOS)的电子邮件通过Internet从北京大学发往全球,希望挽救一位患有非常严重而又不明病因的年青女大学生的生命。10日内,收到来自世界各地的E-mail近1000封,相当多的意见认为是重金属中毒,并被以后的临床检验所证实(铊中毒)。这两例远程会诊,在国内引起巨大反响,并使更多的中国人从此认识了Internet和远程医疗。1996年10月上海华山医院开通了卫星远程会诊。1997年11月上海医大儿童医院利用ISDN与香港大学玛丽医院进行了疑难病的讨论。

卫生部直接领导和有关部委的支持下,中国金卫医疗网络即卫生部卫生卫星专网于1997年7月正式开通。金卫医疗网络全国网络管理中心在北京成立并投入运营。经过验收合格并投入正式运营的网站包括:中国医学科学院北京协和医院、中国医学科学院阜外心血管病医院中国医学科学院肿瘤医院、北京医科大学第一医院、北京医科大学第三医院、北京同仁医院、上海医科大学中山医院、上海医科大学华山医院、上海医科大学肿瘤医院、上海医科大学妇产医院、上海医科大学眼耳鼻喉科医院、上海医科大学儿科医院、上海市第一人民医院广州医学院附属第一医院、哈尔滨医科大学附属第一医院福建省立医院海南省人民医院江西省人民医院河北省人民医院大连市中心医院贵阳市第三人民医院、山东省荣成市医院、山西介休铁路医院等全国二十多个省市的数十家医院。网络开通以来,已经为数百例各地疑难急重症患者进行了远程、异地、实时、动态电视直播会诊,成功地进行大型国际会议全程转播、组织国内外专题讲座、学术交流和手术观摩数十次。极大地促进了我国远程医学事业的发展。标志着我国医疗卫生信息化事业跨入了世界先进水平。

根据国家卫生信息化的总体规划,解放军总后勤部卫生部提出了军队卫生系统信息化建设“三大工程”,并分别被列为国家“金卫工程”军字1、2、3号工程,其中军字2号工程即为建设全军医药卫生信息网络和远程医疗会诊系统。“三大工程”目前已取得阶段性成果,有力推动了军队卫生工作的现代化进程。1995年底,北京国防科工委514医院利用卫星系统与美国开通的跨越太平洋的脊柱外科进行了远程病例讨论;1996年5月解放军总医院通过电子邮件方式与济南军区150医院进行了远程医疗会珍,并于1997年8月正式成立了“远程医学中心”,开展以电子邮件、可视电话、ISDN为主要技术手段的各种形式的远程医学活动;1996年8月南京军区总医院成立了远程医学会诊中心,经过1年的努力,现已建成“1个中心、4个工作站、30多个会诊终端站”。该中心于1996年8月至1997年季度,为老红军和边远地区的军人以及地方病人远程会诊90多人次。空军总医院也利用可视电话系统开展了远程病理会诊服务。

1997年9月,中国医学基金会成立了国际医学中国互联网委员会(IMNC)。该组织准备经过十年三个阶段即:电话线阶段;DDN、光缆、ISDN通讯联网阶段;卫星通讯阶段,逐步在我国开展医学信息及远程医疗工作,目前已开展了可视电话系统的远程医疗。

我国是一个幅员广阔的国家,医疗水平有明显的区域性差别,特别是广大农村和边远地区,因此远程医学在我国更有发展的必要。尽管我国的远程医学已取得了初步的成果,应看到我国的远程医学起步较晚,距离发达国家的水平还有很大差距,在技术、政策、法规、实际应用方面还需不断完善;在提高国民对远程医学的认识方面也还有待努力。

远程医学网建设

远程医学网的建设是远程医疗的前提,远程医学网从技术上说,主要解决两个问题:在远程医学网上进行多点会议,以便进行远程教学和多方会诊; 能够将医学信息通过远程医学网,进行高保真的传送,以便医学资源共享和进行远程会诊。

电视会议系统是解决远程教学和多方会诊的有效途径。电视会议系统也叫视听多媒体通信系统,包括可视电话和视讯会议两种应用系统。可视电话泛指在通信网中任何两个用户之间具有声、像、数据的多媒体通信业务。由于受线路带宽和通信网(PSTN)基本交换率(64kb/s时隙)的限制,传统的可视电话通常指在用户电话线(模拟或数字)带宽内的低速窄带多媒体通信。

视讯会议系统通常指一种专门的多媒体通信业务。和可视电话不同,视讯会议系统具有专门的通信系统、通信协议和多点控制交互协议。建立一个视讯会议系统除了要具有专用的通信网络支持视讯会议多媒体通信的传输外,还要配备专门的通信节点交换设备即多点控制器(MCU)及相应的会议电视编码终端。视讯会议系统按设备配置可分为:

1. 会议室视讯会议系统 配置的设备质量高,视频效果好,但设备价格相对高一些。

2. 桌面会议系统 它是把视讯会议系统的硬件,主要是视频编、解码卡和通信接口集成到PC中,构成桌面会议系统。桌面会议设备的价格相对较便宜,根据所使用的通信网络带宽的不同视频质量有所不同,但一般在专业以下水平,能基本满足人们的需求。

为了将医学信息通过远程医学网进行高保真的传送,我们可以采用的方案有:基于PSTN(电话线)的会诊系统、基于ISDN线路的会诊系统、基于帧中继(Frame Relay)的会诊系统等等。

为了医学资源的共享和进行远程会诊,在有条件的地方,应该将医院的PACS系统与远程医学网联系起来,以直接获得患者的各种医学影像资料及病例档案,一方面供远程会诊使用; 另一方面,多家医院可以合作建立中国自己的各种影像库,以作为远程教学和研究的宝贵资料。

远程医学的未来

远程医学是我国近十年来蓬勃发展起来的边缘科学,它与医学、信息科学、医学生物工程学、计算机、网络与通信等密切相关,并受到网络通信环境的制约,尤其是通信经济条件的制约。因此,一方面要从技术角度加以突破,要大力发展带有标准网络接口的新型数字化医疗检测设备,以代替国外昂贵的设备;另一方面,希望政府有政策倾斜,因为远程医学事业还是一个益事业,它与人民群众的生活尤其是西部及边远地区人民的生活,有着密切联系,具有广阔的发展前景。

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