区域心电网络平台

区域心电网络平台（精选九篇）

区域心电网络平台 篇1

心血管疾病具有隐匿性、突发性、变化快、死亡率高的特点, 传统心电检查模式已经无法满足临床工作需要。主要表现在以下几点: (1) 传统的心电检查仍然是沿用手工管理模式, 效率低, 工作易出错, 浪费人力物力资源; (2) 心电检查工作流程不合理, 尤其是床旁心电检查, 从心电医师到临床科室检查最少需要0.5 h; (3) 无法实现与医院信息系统 (HIS) 的数据共享; (4) 电子健康档案中无法保存原始心电图资料, 纸质心电图资料容易损坏, 不易查找而且占用物理空间; (5) 偏远地区的心血管病患者到大医院就诊非常不便, 得不到医学专家的诊断, 很容易错过治疗最佳时期。因此, 构建区域心电网络平台已经刻不容缓, 具有重要意义[1,2,3,4]。

1 平台构建内容

构建区域心电平台的目的是实现医疗资源共享, 具体内容应包括:

(1) 建设全院的心电网络, 满足急诊、病房、120急救车心电检查的实时传输。

(2) 基于院内无线网络, 实现床边移动心电检查和数据采集及存储。

(3) 专家会诊平台应包括诊断中心、专家会诊、移动智能专家会诊终端。

(4) 电生理的扩展应包括Holter、运动平板、动态血压、脑电图、肌电图。

(5) 接入平台的有三甲医院1家、二甲医院2家、社区卫生服务站20家、乡镇医院5家、村卫生所26家。

2 平台架构

2.1 网络架构

心电平台的作用是指对各种心电设备产生的检查数据及相关病人信息, 按照统一的数据格式归档, 以提供统一的数字化心电波形和测量工具, 方便医生对心电波形分析、报告及电生理数据的挖掘与共享[5]。在此基础上, 利用物联网技术建设区域心电网络平台, 实现数据共享与交互[6], 网络集成平台, 见图1。

该平台支持多种品牌的心电图机, 目前已经接入多家公司生产的心电图机。

2.2 平台推广架构

区域心电平台建设的目的是为了方便新乡地区的心血管患者不出远门就可享受到三级甲等医院专家的诊断, 更好地把握心血管病情, 将心血管疾病引发的病死率降到最低[8]。为使该平台应用在新乡地区内的多家医疗机构, 在不同医院之间可以实现多个层次的心电诊断、协诊、会诊模式[7], 我们提出了平台推广架构。见图2。

3 平台数据流程

3.1 诊断数据流程

心电检查的数据流程, 见图3。心电检查预约模块从HIS获取患者信息, 从从心电图机获取由心电网关解析的心电检查数据, 然后上传至服务器, 由区域平台统一管理;专家诊断并出报告后再回传至HIS。

3.2 专家会诊流程

在区域心电网络平台建立专家会诊中心, 中心的心电诊断专家利用智能移动终端。此模式并不是为解决日常检查工作而设定, 而是解决专家和诊断组中的医生之间, 偶尔出现的疑难病例的远程协助设立的。会诊流程包括申请、受理、提交、完成等过程。会诊详细流程, 见图4。

4 平台应用效果

平台应用后, 在病房就可安装移动便携心电检查仪, 由病区护士或者医生在第一时间快速为病人进行心电图采集, 然后通过无线网络传输至心电图室进行诊断, 心电专业医生只需在心电图室的心电网络系统上接收心电波形、进行诊断、发送诊断报告[9]。这样无论各医院的临床科室有多少心电图检查患者, 都可以在第一时间给出准确的图文报告, 同时也解决了心血管患者异地检查的问题。

平台使用后, 用A4纸代替原有的热敏纸打印报告, 大大节约了成本, 同时在心电图报告中增加了心电事件记录, 增强了对心电事件的捕捉[10,11]。平台可对心脏病患者的影像资料进行存储、统计和分类管理, 方便医生和患者随时调阅。这对于科研和教学分析也有重大意义。

参考文献

[1]李婧, 刘知贵, 李彬.远程心电监测系统的研究与设计[J].现代电子技术, 2008, 31 (15) :107-110.

[2]刘星, 陈希超, 汪觉民, 等.远程心电监护系统的设计与开发[J].医疗卫生装备, 2007, 28 (11) :55-56.

[3]焦腾, 董秀珍, 张坤, 等.基于GPRS网络的远程心电监护系统[J].电子工程师, 2008, 34 (11) :78-80.

[4]王艳军, 郝慧琴, 董海原, 等.区域医疗信息化中“区域”概念的解读[J].中国数字医学, 2011, 12 (6) :54-55.

[5]李鸿强, 苗长云, 张龙宇, 等.心电医疗监护物联网关键技术研究[J].计算机应用研究, 2010, 27 (12) :65-67.

[6]曹玉珍, 刘挺, 余辉.应用HL7标准实现心电数据交互[J].计算机工程与应用, 2009, 45 (9) :74-76.

[7]张宝健, 张玉会.基于物联网的智能心电监护系统[J].科技信息, 2011, (16) :35-36.

[8]陈运奇, 卢喜烈, 张丽娟, 等.远程心电监测系统在区域协同医疗中的应用[J].医学信息学杂志, 2009, 30 (6) :96-98.

[9]卢喜烈, 陈运奇, 赵军平, 等.远程心电监测系统的研究与应用[J].实用心电学杂志, 2009, 18 (2) :77-79.

[10]姚力, 冯娟, 蒋昆.大型医院业务网络改造及优化[J].中国医疗设备, 2013, 28 (1) :38-40.

区域卫生平台信息安全设计 篇2

关键词:区域卫生平台;信息安全;设计

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 12-0076-02

一、引言

根据区域卫生信息平台的应用安全需要,整个平台的网络架构应由区域卫生信息平台统一负责设计和规范。相关的接入设备设置标准和运维要求应由区域卫生信息平台统一制定管理规范要求。各接入单位和运维单位应依据区域卫生信息平台统一制定的管理规范要求,对各自所使用和管理的各类设备、应用系统、运维工具制定相应的使用、管理规范确保整个系统的安全运行。

二、网络安全

网络系统安全也是网络系统稳定的根本性保障,无法保障系统安全的网络是无法实现网络系统的稳定性的,然而,根据公安部的统计,网络系统的安全事件,有70%是由内部的使用者造成的,因此,一个能够轻松使用内部网络系统的用户,其有意或无意造成的网络安全影响会比一个外部的黑客造成的影响还要大。

目前,网络系统中蠕虫病毒、扫描攻击、DDOS等攻击越来越普遍,而这些攻击将直接导致网络系统瘫痪和中断,给医院的正常业务开展造成非常严重的影响。例如:单台主机在进行扫描攻击的时候,可以瞬间将门诊收费的主干网络设备的系统资源占满,造成门诊收费等系统无法正常通信,严重时还将造成全网主干系统数据传输缓慢或中断。因此,病毒是目前比较严重的问题,尤其是网络病毒和网络攻击型病毒,防范十分困难。

(一)网络接入方案。规范所涉及的网络建设涉及到市区两级网络的规范联接、协调管理等内容,所以在网络接入方案规范要求方面,将相关内容拆分成以下两部分。

(二)区县网络接入方案。区县网络接入方案应由区县卫生信息平台根据本区域网络建设的实际情况进行方案选择,可提供的建议主要有三种:

1.利用VPN相关技术依托Internet网络构建区域卫生信息专网。

2.基于本区域的政务专网构建卫生信息专网。

3.自行建设本区域的卫生信息专网。

由于各种网络接入方案在安全技术和管理权限上存在较大的差异,因此各区域网络建设单位可根据各自所选用的网络接入技术方案,制定符合自身需要的网络安全管理规范。

(三)市级网络接入方案。市级网络接入方案主要针对对象有两类:(1)各区县卫生信息平台;(2)市级所属各医疗卫生单位。市级网络接入方案的制定应根据市级区域卫生信息平台相关建设要求,结合各类接入单位的实际网络建设情况、业务状况、安全要求进行规划建设。同时各区县卫生信息平台和市级所属各医疗卫生单位,应依照市级网络接入方案的相关要求,配合市级卫生信息网络建设对自身应用网络进行改造。

(四)前置设备管理。前置设备指部署在区域卫生信息平台之外,各接入单位本地的各类设备,主要包括前置服务器设备(服务器)、网络接入设备(交换机)、网络安全设备(防火墙)。前置服务器设备(服务器)的管理配置权限均有中心负责,各接入单位有权使用该设备,并在该设备上部署同中心进行数据交换所需要的各类应用功能(部署前需要向中心相关管理人员进行说明)。网络接入设备(交换机)、网络安全设备(防火墙)的管理配置权限存在以下两种状况:网络接入设备和网络安全设备被置于中心可见范围内,且相关的设置依照中心原定技术方案进行配置。在此情况下由中心负责对上述设备的管理,由接入单位配合中心进行维护;由于接入单位自身网络建设要求,网络接入设备和网络安全设备被置于中心不可见范围内。在此情况下上述设备的管理和维护则由接入单位自行按照中心相关要求进行。

三、应用安全

(一)CA数字签名集成。出于对整个区域卫生信息平台的应用安全考虑,要求接入单位在各自的数据上传接口中依照区域卫生信息平台所提供的相关技术资料,将数字签名功能集成进文档注册功能中。前置设备在接收文档注册申请时,首先会验证文档签名。签名通过后还会验证XML结构和部分信息是否符合接口描述要求,如通过后返回机构文档注册程序成功标志表明此文档顺利提交,否则返回失败及失败原因,接入机构文档注册程序接收到错误信息后,根据错误信息代码及描述,对文档或数据重新处理后再次提交,直到成功。

(二)数据安全。区域卫生信息平台应该统一负责整个系统的数据安全,依据此要求结合各类信息的实际存储位置、管理负责单位的差异,规范将数据管理工作拆分成前置端数据管理和中心端数据管理两大部分。

(三)前置端数据管理。前置端数据管理工作主要由区域卫生信息平台的日常运维人员负责,并由接入单位相关责任人提供相应的配合。主要应实现以下工作内容:对前置设备中的各类数据,制定全备份和增量备份相结合的备份策略,确保数据存储的安全性;对前置设备中的数据库定时进行数据索引重整、数据库日志截断,确保数据库运行的稳定高效;对前置设备中的各类应用日志进行定期清理;对前置设备的存储空间进行监测,并定期进行历史数据清理。

(四)中心端数据管理。中心端数据管理工作主要由数据中心相关管理单位负责,主要应实现以下工作内容:制定中心端数据的备份策略(包括物理备份和逻辑备份),并根据用户要求进行相应的数据恢复演练工作;监测中心端数据存储空间和日志空间的使用情况,在监测结果超出警戒阀值的状况下,将相关信息反馈给用户管理部门,确保相关问题能在第一时间被发现并被及时解决监测中心端相应设备的运行状况(CPU、内存等),并定时将监测结果反馈给用户管理部门。避免由于各类硬件设备问题或设备资源不足,而导致的系统故障、数据丢失状况的发生。

四、结论

本通过对区域卫生平台的信息安全的探索、研究和应用,提高平台的安全水平,和资源的综合利用,促进信息数据的完整性,培养实践创新人才具有积极的作用。实践表明,该设计对其区域卫生平台的设计具有一定的参考价值。

参考文献:

[1]蔡小芳,张永胜.在Web服务安全中XML加密与签名的应用[J].计算机安全,2006,7

[2]胡隽.构建区域卫生信息网进一步整合各级医院信息资源[J].社区医学杂志,2010,5

[3]王佐卿,王树山,邱洪斌,祝丽玲,李殿奎.新医改模式下区域卫生信息化建设的探讨[J].中国医院管理,2010,11

心电图机的网络化改造 篇3

近年来, 中国医疗信息化飞速发展, 医院信息系统 (HIS) 、影像传输与通讯系统 (PACS) 已经非常成熟, 电子病历系统、临床医生系统、护理系统也逐渐趋于成熟。但在医疗信息化系统标准集成、区域医疗信息化发展迅速的今天, 心电图机等波形检查设备的信息化却仍处于起步阶段[1,2]。

心电网络信息化难以实现的很大原因是心电图 (ECG) 设备的数字化接口标准不统一。新型号的心电图机如Philips_TC30、光电1550等都提供了RJ45网口的输出, 可以方便地接入医院信息网络。早期的心电图设备在对外输出方面并没有形成公认的标准, 基本上每种品牌的设备只使用自己的私有格式。

1 医学数字影像传输标准

国际上仍尚未统一相关标准, 目前业界认可的标准主要有以下5种:

(1) DICOM (医学数字影像传输标准) 。DICOM作为医学影像国际标准, 覆盖了放射图像 (CT、MR、DSA、钼靶X线、CR、DR、SC等) 、超声图像、PET图像、红外图像、病理图像、内窥镜图像、眼科图像、口腔颌面图像、3D图像等[3,4]。2000年, DICOM标准开始应用于ECG波形。2006年起, 各心电图设备生产厂商已逐渐开始生产支持DICOM格式的心电图设备。

(2) HL7卫生信息交换标准。描述了HL7对于波形观测报告的标准。

(3) SCP-ECG标准。该标准是欧洲为高质量ECG压缩、存储、传输而制定的心电波形标准。

(4) MFER (医学波形格式编码规则) 标准。针对波形标准化问题, 由日本IS&C委员会提出。

(5) IEEE 1073标准。该标准侧重于设备层面, 在软件通信、存储方面欠佳。

2 标准对比分析与选择

医疗健康信息集成规范 (IHE) 框架以DICOM和HL7两种标准为基础:以HL7标准作为工作流程信息交互标准, 以DICOM标准作为影像信息交互及归档存储的检查标准。

从技术方面分析, HL7侧重于文字与信息交换, DICOM侧重于影像传输与归档存储。心电图作为波形文件, 介于文字与图像之间, 需要兼顾传输与存储。在传输方面, 两种标准都可以选择, 但在归档存储方面, 采用DICOM标准更合适。DICOM标准以大数据量的医学影像为目标, 已有20多年的实践经验, 在传输及归档存储方面非常成熟。

心电图文件由设备产生原始数据, 作为患者检查的原始数据归档存储, 其展现出来的是图像信息, 而不是医师主观的文字性描述。医学图像和波形数据在国际上被同等定义为“归档于中心电子病历数据库之外等候调用的巨大并且复杂的临床数据集 (Large and complex clinical data sets call for archiving outside of central EMR database) ”。所以将波形文件与影像文件同级归档存储是正确的。

从医院工作流程方面分析, 心电图作为医学检查手段之一, 其地位等同于放射、超声等检查手段。心电图室的工作流程与放射科、超声科也基本相同。

综上, 在医院信息化建设中把心电图检查归入PACS的旁支, 采用DICOM标准进行传输、归档和存储。

3 老型号心电图机的网络化改造

对于老型号没有任何数据输出接口的心电图机予以淘汰;对于具有COM输出接口, 但无法支持网络传输的老型号心电图机, 如光电9000系列进行改造。

3.1 传统处理方法

对于具备COM接口的心电图机, 传统的处理方法是增加1台计算机, 通过COM口与心电图机连接, 实现心电图机的网络传输。对接收的心电波形在计算机上进行格式转换, 把转换后的波形文件通过计算机网络接口发送到医院信息网络[5,6]。心电图机网络传输传统处理流程, 见图1。

该处理方法的缺点:需要单独增加1台计算机, 硬件成本较高;计算机上需安装波形转换处理软件, 增加了处理环节, 也就增加了可能出错的环节;绑定计算机后, 心电图机难以移动, 无法进行床旁心电图检查。

鉴于以上缺点难以解决, 部分医院在心电信息化网络建设中一律淘汰了老式心电图机。

3.2 我院的处理方法

我院现存10台光电9000系列心电图机, 具备COM接口。为了能够充分利用现有资源, 我院工程师与网络软件供应商对行业技术进行了深入研究, 提出了新的解决方案, 即引入一个信号转换器 (图2) , 将COM接口的输出信号转换为网络信号。心电图机通过COM接口连接转换器, 可以将COM口信号直接转换为无线网络信号, 输出到医院信息网络。心电图机电路连接, 见图3。该处理方法不但解决了传统处理方法中需要增加计算机、安装转换软件的问题, 同时也解决了心电图机的移动问题。

4 改造后的工作流程及应用

要在服务器端完成心电图接收、格式转换、存储, 以及匹配患者等工作, 首先需要安装光电公司提供的心电图接收软件Ectp Core, 接收来自无线网络的心电图波形, 再生成光电公司自定义格式的ECG心电图文件;然后使用格式转换服务软件ECGTo MFERSrv, 将初步保存的光电ECG格式转换成为日本MFER标准格式心电图文件;最后通过MFER To DICOM软件, 将MFER格式的心电图文件转换成DICOM标准格式文件进行统一存储[7,8]。

存储后的心电图需要与患者的检查申请单、文字报告进行关联匹配:对于门诊患者, 通过患者病历条码号进行关联;对于住院患者, 通过患者住院号进行关联。

医师操作心电图机时, 需要输入患者的病历条码号或住院号, 服务器接收、转换、存储心电图文件后, 从文件中读取患者的病历条码号或住院号, 通过该标识号在后台自动完成心电图与患者申请单、文字报告的关联匹配, 匹配完成后, 医师可以通过申请单、报告调阅相应的心电图波形。

改造后的光电9000系列心电图机具备了无线网络传输功能, 可以放在台车上推至患者床旁进行心电图检查。检查完成后, 心电图波形文件通过无线网络传输到医院心电服务器, 心电图室的报告医师可以从服务器即时获取到检查波形, 进行分析、诊断、报告, 然后把电子报告传回至病房。

老型号心电图机的网络改造方案经过多次论证、试验, 测试通过后最终应用于临床。

摘要：目的 改造具有COM接口的老型号心电图机, 使其支持网络传输。方法 引入信号转换器, 将心电图机COM口输出信号转换为无线网络信号, 然后输出到医院信息网络。结果 改造后的光电9000系列心电图机具备了无线网络传输功能。结论 该改造方案具有较强的可行性, 值得临床应用。

关键词：心电图机,信号转换器,DICOM,HIS,PACS

参考文献

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[2]刘鸣.M EDEX手持式无线心电网络系统临床应用的体会[J].江苏实用心电学杂志, 2008, 17 (2) :118.

[3]谢希仁.计算机网络[M].4版.北京:电子工业出版社, 2003.

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[5]陈金雄.构建完整ECG系统实现心电自动化管理[J].医疗设备信息, 2006, (3) :37-38.

[6]候圳.心电IHE集成模型的研究[D].杭州:浙江大学, 2010.

[7]张珠玲.心电信号的若干特征参数研究[D].南京:南京大学, 2011.

新时期区域育人网络的构建 篇4

一、建立科学体系,形成教育合力

在学生的学习成长过程中,家庭与社会有着同样巨大的影响力,这种影响力甚至会左右学校教育的效果。因此,只有实现教育从校内向校外的延伸拓展,把学校、家庭、社会三者紧密联系起来,形成互相促进,协调一致的教育网络,才能促进学生的健康成长。

沙湾镇教育指导中心积极协调区域内各职能部门,充分发挥各自优势,为学校创设良好的育人环境:协调镇文化站为学生免费开放图书馆;请镇计生办到中学进行青春期知识讲座,开办“青苹果”教育专栏;联合镇团委开展“公民道德实施纲要”知识竞赛系列活动;请镇综治办在学校组织开展“关爱生命,远离毒品”宣誓活动;聘请法制副校长到校上辅导课等等。镇教育指导中心还通过家长学校“三课”制度(即全校性基础课、专题课、咨询课)、建立课堂教学开放周等举措,促使了家庭教育的规范化、系统化,既为学生的健康成长提供了良好的家庭环境,也帮助广大家长树立起正确的教育观和成才观。

教育是一项复杂的系统工程,优化学校、家庭、社会三方面的育人环境,构建“三结合”的育人网络是提高育人质量的根本保证。镇教育指导中心通过整合家庭教育和学校教育这两股力量,使其相互支持,形成合力,推动了教育事业的前进,收到了事半功倍的育人效果。

二、挖掘区域资源,发挥育人功能

实践育人是德育工作的优良传统,符合教育规律和人们认识事物的总规律。新时期以来,沙湾镇在开展德育工作中高度重视实践在育人中的作用,以体验教育为基本途径,逐步实现育人目标。镇教育指导中心根据时代要求和学生年龄特点,开展了丰富多彩的系列教育活动,将德育寓于活动之中,让学生在系列活动中主动发展。

(一)实践育人:培养学生创造精神和实践能力

朱熹说:“论先后,知为先;论轻重,行为重。”学生只有通过实践才能不断内化道德规范,形成良好的行为习惯,从而不断实现自我价值,达到育人的目的。

古镇沙湾,人杰地灵,名家辈出。在这块土地上,孕育了广东音乐的代表人物“何氏三杰”,诞生了《赛龙夺锦》《雨打芭蕉》等传世名曲,这里既有岭南建筑艺术的杰作——留耕堂、宝墨园,又有闻名遐尔的民间艺术瑰宝——飘色,还有醇香诱人的传统小吃姜埋奶等等。各校充分利用这些资源,组织学生开展了“寻找家乡的足迹”实践活动,写出了《“河”变“何”之谜——对沙湾何氏文化的调查研究》等文章。

亲身实践让学生在体验中增长了知识,学会了团结合作,养成了良好的行为习惯,提高了创造力和实践能力,为体验教育带来了勃勃生机。

(二)文化育人:积极营造学生成长进步的良好环境

兰德曼在《哲学人类学》中指出:“个体永远不能从自身来理解,他只能从支持他并渗透于他的文化的先定性中获得理解。”可见,文化对学生思想观念、价值取向和行为方式等都有着广泛而深刻的影响。为此,沙湾镇教育指导中心关注文化现象和文化热点,努力建设文化阵地,不断拓展文化育人的渠道和空间。

1.在弘扬主旋律上有所突破

弘扬主旋律是文化育人的根本。各个学校依托本地丰厚的文化底蕴,开发了系列德育基地:以忠烈祠和涌边村陈家祠(珠江抗日游击二支队政训室、司令部)为革命传统教育基地,对学生进行“二史一情”教育;以沙湾看守所、戒毒所为法制教育基地,加强学生的法制教育;以沙湾敬老中心为传统美德教育基地,为学生提供敬老爱老教育场所;以留耕堂、宝墨园为历史、文化、艺术教育基地,对学生进行爱家乡的教育和美的熏陶;以历奇山庄为校外劳动教育基地,对学生进行劳动实践教育。此外,中心还编写了《爱我沙湾》地方教材,让学生了解家乡、热爱家乡、立志长大建设家乡。如此,通过发挥文化育人的功能,使得所开展的道德教育深刻感人、富有新意,改变了传统主旋律教育呆板、僵化、说教的不足。

2.在广泛参与上有所突破

文化育人要面向全体学生,就必须调动广大学生积极参与文化活动的积极性,使他们乐于参与,乐于接受。例如:沙湾村自古以来就是一块民间艺术的沃土,周家拳、周家棍是祖传武术,而醒狮更是代代相传、历久不衰。沙湾实验学校就以武术、醒狮为特色项目开展群体体验活动。学生参与活动的普及率达100%,2003年11月,学校还被命名为广东省传统武术学校。

3.在体验活动上有所突破

学生在实践中体验,在体验中成长。一批批教育实践基地建立起来了,一个个实践岗位设立起来了,一项项体验活动深入开展起来了,一次次鲜活的实践体验使学生刻骨铭心、终身难忘。在实践中,他们明辨了是与非的界限,体味了荣与辱的根本区别,增进了关心他人、关心社会、多做好事的思想感情,养成了良好的行为习惯。

学校经常组织学生到周边社区开展义务活动。于是,在社区的各个角落,都有学生活跃的身影。学生与苗圃员工一起往花盆中移栽花卉,不仅学到了养植花卉的常识,还体验到干一行就要懂一行的道理; “爱心小队”与沙湾敬老院结成对子,孩子们在细心照料老人、与老人谈心、为老人表演节目、送给老人亲手做的小礼物等实践过程中,体验到尊敬和帮助老人的快乐……

“体验活动使我学到了很多课堂上学不到的知识。”

“我从体验活动中感受到为他人服务的光荣与快乐。”

“通过亲身体验获得的快乐才是真正的快乐,通过亲身经历挫折、战胜困难之后取得的成功,才是真正的成功。”

……

学生的心里话让我们看到了体验教育对他们成长的巨大影响。

三、融入教育科研,增添育人活力

德育工作的深入开展离不开理论的指导。如今,科研兴校已不再是空洞的口号,各个学校重视德育科研,为区域德育的实施注入了源源不断的动力。

镇教育指导中心确立了“开展武术特色教育,开发学生非智力因素”实验方案,把武德教育同学校的德育常规工作结合起来:以武德中“仁”的教育促学生的爱国主义教育;以武德中“礼”的教育促学生文明礼貌的形成;以武德中“诚信”的教育来激励学生重诺言守信用;以武德中“智勇”的教育来鼓励学生做生活上、学习上的强者。各部门各学科协调进行练武、讲武、画武、查武、唱武活动,并与常规教育有机结合,形成了“学科课程、实践课程、潜在课程”的网络合力,保证了学校德育工作的科学性,促使学生德、智、体、美、劳全面和谐发展。此外,中心还开展了“创民间艺术特色,塑学生完美人格”科研活动。系列科研活动的开展促使了区域传统文化与现代文明有机结合,进一步丰富了区域育人的内涵。

育人网络的构建是素质教育的必然要求。只有利用一切可以利用的力量,充分开发和利用区域文化资源,组成有效的区域育人网络,才能促进学生的全面发展,全面落实素质教育。番禺区沙湾镇区域育人网络的构建,为学生的进步成长找到了新的起点。

(作者单位:广州市番禺区沙湾教育指导中心

广东广州511483)

区域心电网络平台 篇5

随着社会经济的快速发展和人们自我保健意识的提高,人们对医疗服务的质量要求也越来越高,希望无论在家中、上班或外出旅游时都能进行疾病的监护和治疗,而移动通信技术的迅猛发展使人们的这种需求变得更加现实。目前出现的移动心电监护设备中,有的需要借助电话线或有线网络进行心电数据的远程传输,严重限制了病人的活动空间[1];有的需要借助PDA(个人数字助理)或移动手机进行无线数据的传输,设备价格昂贵,不能满足大多数病人的消费需求。

本文介绍了所研制的一种基于GPRS(通用分组无线电业务)网络的便携式心电实时监护仪。该监护仪充分利用了GPRS网络覆盖的广泛性,给遍布全球的流动病人远程实时监护提供了极大的方便。

GPRS是一项无线高速数据传输技术,作为GSM(全球移动通信系统)网络向第三代系统过渡的方案,其网络组建具有自身的特点,数据是以“分组”的形式通过GSM系统的空中信道进行传送的;GPRS网络具有快捷登录、永远在线、按量计费的优点。病人在GPRS网络覆盖的范围内,可以随时使用便携式远程心电监护仪,实时监测并上传心电数据到医院监护中心,通过永远在线的GPRS网络及时将医生的建议和诊断结果反馈给病人,以实现疾病的早期预防和治疗。

1 便携式心电实时监护仪的构成及实现原理

便携式心电实时监护仪主要由心电信号的放大和滤波电路、心电信号的采集处理模块、心电数据的存储模块、心电数据的无线发送模块和电源管理模块构成。构成框图见图1。

便携式远程心电实时监护仪的工作原理是:由探测电极感应的人体微弱的心电信号首先送入前端放大、滤波电路,经前端预处理后直接送入信号的采集处理模块进行A/D转换,转换后的心电数据送入外部扩展存储器中进行存储,同时送入微处理器进行实时处理。处理后的心电数据通过串口送入无线发送模块中,借助GPRS移动通信网络将心电数据上传到医院监护中心。医院监护中心对收到的心电数据进行实时处理和分析,并在显示设备上进行心电特征参数和波形的显示,医生根据显示结果对病情进行分析和诊断,诊断结果存储在医院监护中心中,同时通过GPRS网络及时反馈给病人,使病人能够及时了解自己的病情和决定是否采取进一步治疗措施。图2给出了整个远程监护系统的网络图。

1.1 心电信号的放大和滤波电路

心电信号的放大、滤波电路采用TI公司的TLC2264四路运算放大器,具有轨对轨的输出性能。该放大器具有较高的输入阻抗和非常低的噪声,适合于高阻抗源的小信号调节,由于它的微功耗,使该器件非常适合于便携式医疗仪器的研制。

心电信号的放大、滤波电路主要完成微弱心电信号的放大及滤除混入心电信号中的噪声。当微弱的心电信号送入放大电路后,经滤波电路输出的心电信号带宽为0.5 Hz～45 Hz,经放大电路输出的心电信号幅值为A/D转换要求的幅值,输出后的心电信号直接送入后端的A/D转换器进行数字化处理。

1.2 心电信号的采集处理模块

心电信号的采集处理模块选用SAMSUNG公司的S3C2410X 16/32位RISC处理器。S3C2410X微处理器是专为手持设备和一般应用提供的高性价比和高性能的微控制器,它使用ARM9TDMI内核,最高工作频率可达到203 MHz,集成了LCD控制器、外部存储器控制器、4通道PWM定时器、8通道10 bit A/D转换器等外围器件。工作电压为内核电压1.8 V,I/O电压3.3 V。

为了减少监护仪的设计尺寸,采用处理器模块集成的A/D转换器。为了避免GPRS无线网络拥挤和堵塞现象,监护仪扩展了一片32MB的Flash存储器, 它能够连续存储24 h的心电数据,并在GPRS网络畅通或心电数据需要重发时再一次进行上传。为了保证心电数据实时传输的正确性,对每个传输的数据包进行了奇偶校验,在校验码得到核对后再进行下一个数据包的传输,这样能够很好地保证心电数据传输的真实性和可靠性,为病人的正确监护和治疗提供保证。

1.3 心电数据的无线发送模块

心电数据的无线发送模块选用BENQ公司的无线三频带模块M22。该模块集成有基带处理器、Flash存储器、RF接口、普通I/O口、通用异步收发器、SIM卡接口、电池及LED接口。M22支持GSM语音、数据、传真、短消息及GPRS 数据传输业务等,数据传输速率高达115.2 kbit/s。M22模块内嵌有TCP/IP协议,能够自动识别波特率。BENQ支持AT命令,主控处理器通过使用AT命令直接控制M22模块进行GPRS数据无线传输。便携式心电实时监护仪利用GPRS网络建立在移动用户和数据网络之间的一种连接,实现心电数据的无线远程传输。在该监护仪中,采集处理模块与GPRS模块间是通过串行口进行通信的,通信协议是AT指令集;GPRS模块与GSM/GPRS移动通信网络的SGSN通信时遵循PPP(点对点协议);心电数据经采集处理模块送入GPRS模块,再经GPRS无线网接入Internet,实现便携式心电监护仪与远程监护中心的数据传输。

1.4 电源模块

便携式心电实时监护仪需要3种电源电压:心电信号的放大和滤波电路需要5 V电压;无线发送模块需要4 V电压;其他模块需要3.3 V电压。为此,选用RICHTEK公司的RT9278。RT9278封装尺寸小,转换效率高,输出电流高达2 A。便携式心电实时监护仪采用一种输入电压,通过调整RT9278的外围电路可以输出0～20 V之间的多种输出电压,很好地满足多电压混合系统的设计。由于便携式心电实时监护仪要求能够实现24 h的连续心电监护,并且能够便携,所以在电源供电方式上选用可充电的2 200 mA·h锂电池。为了达到系统的低功耗设计,在采集处理模块和无线发送模块中均采用了低功耗设计,即工作状态时上电、休闲状态时掉电模式。通过实验发现,便携式心电实时监护仪正常工作时平均电流小于75 mA,因此选用2 200 mA·h锂电池能够很好地满足监护仪连续24 h的工作需要。

2 便携式心电实时监护仪的软件设计

固化在便携式心电实时监护仪中的软件主要包括:心电数据的采集程序、心电数据的智能分析程序、无线通信模块的控制程序。其中:心电数据的采集程序主要实现A/D的初始化配置、A/D的启停及A/D采样频率的控制;智能分析程序主要完成心电数据的分析、处理、心电特征参数的提取及控制LCD的显示;无线通信模块的控制程序主要用于初始化GPRS模块及读写GPRS内存。

3 实验结果

10名受试者在一天的5个时段分别进行心电信号传输实验,每次实验持续30 min,重复传输10次,每次传输2 min心电数据。心电服务器由一台连接Internet 的装有远程心电服务器软件的计算机模拟,受试者的基本信息已预先设定并存储在模拟心电服务器上。模拟心电服务器同时显示心电波形和受试者的相关信息,医生可对接收到的心电数据进行滤波、打印等操作,数据同时被存人心电数据库中。逐字节比较发送心电数据与服务器接收的数据,统计不同字节的个数并除以数据段总字节数,即为传输误码率,该指标可反映数据传输的准确性,结果如表1 所示。表中的误码率和传输速度均为多次实验的平均值。

多次重复实验的误码率均为0,表明该系统可准确传输心电信号,且性能稳定,但传输速度在不同时段有较大差异。凌晨和中午时段传输速度相当快,而上下午的工作时间及晚间数据传输速度较低。这是因为凌晨和中午为休息时间,用户少、数据流量小,网络运行比较顺畅,因而传输速度较快;工作时间及晚间均为网络运行的高峰期,巨大的数据流量造成传输通道堵塞,因而传输速度明显降低,有时甚至无法登录网络。这表明数据传输速度明显受到GPRS网络运行情况的影响。

便携式远程心电实时监护仪已经研制成功。对整个监护仪进行了功耗测试,仪器的静态工作电流平均为30 mA,动态工作电流平均为70 mA,电池能够连续工作31 h。由于在设计过程中,采用多层PCB设计,尽量选用小体积、低功耗的贴片封装芯片,将无线通信模块重叠安装在采集处理模块上,实现整个监护仪的尺寸为7 cm×5 cm×1.2 cm,重量为210 g,很好地满足了便携式远程心电监护仪小体积,低功耗,低成本的要求。对便携式远程心电监护仪进行了远程数据传输实验,经过多次反复测试,医院监护中心正确无误地接收到心电数据。

便携式远程心电实时监护仪远程监护效果理想,病人佩戴方便,但也存在网络堵塞问题。由于借助GPRS移动通信网络,在白天移动用户较多时会出现心电波形时断时续的现象,但由于在监护仪中扩展有32 MB的Flash存储器,不会造成心电数据的丢失。

参考文献

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[2]RASID MF A,WOODWARD B.Bluetooth telemedicine pro-cessor for multichannel biomedical signal transmission via mo-bile cellular networks[J].IEEE Transactions on InformationTechnology in Biometlicine,2005,9(1):35-43.

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心电网络管理系统在医院的应用 篇6

心电网络管理系统建立的意义

心电网络管理系统是医院信息化管理系统的重要组成部分,这样对所有的心电检查资料进行集中的存储和管理,使心电图检查真正融入医院的信息化建设中,方便医生及时、快速地为患者服务,并最终实现医疗信息共享的目标[4]。同时可以实现多方同时对心电图各种相关资料进行汇总、分析、观看等,实现大数据的统一管理,使心电图检查真正融入医院的信息化建设中,方便医生及时、快速地为患者服务,并最终实现医疗信息共享的目标。无论是医院医生还是院领导,随时可以查阅门诊心电图、远程心电图和病房床边心电图,同时还可以将患者的心电图进行对比分析,做一个动态的观察,实现大数据的资源共享,还有可以通过远程进行会诊,有利于提升医院形象,缩短诊疗时间,极大地方便了医务人员和患者。

使用心电网络系统的优势

极大程度上减少了医生工作量:既往患者就诊过程中的信息需要多部门协作、手工等方式才能完成,而使用心电网络管理系统,医生要调取患者资料,特别是心电图方面的,直接点击,一目了然,而且也便于医生进行汇总,对患者资料进行比较,观察治疗的效果,对患者的预后进行分析。

数据存储:过去资料的保存多数是报告单据等,都是纸质或是热敏打印的,时间久了会出现褪色,甚至被虫咬霉烂等,调阅资料也比较困难,还有就是需要与病案室联系等。由于心电网络管理系统通过数据库服务器,所有资料都保存在数据库服务器上[5],不论何时均可以调阅,能够实现快速查询。另外,由于可复制,也方便患者提取相应资料到外院会诊等。

我院心电网络系统的工作流程

住院患者心电图检查:①医生为患者开具心电图检查申请单后,患者信息会自动传到心电网络管理系统中。②由临床护士推着无线心电图网络系统移动设备,为需要做检查的患者做心电图检查。③检查开始前,首先打开无线移动心电检查仪,将患者的住院号输入进去,点击医院信息化系统查找到该患者的检查信息。④选中相应的检查信息后,为患者接好导联,开始做常规心电检查。⑤检查结束后,利用无线网络把采集到的患者心电信息发送到心电图室,让心电图室的医生出具报告。⑥医生在心电图网络软件上打开做好的心电图检查,对报告进行分析、下结论。⑦临床医生在心电图网络软件上打开已诊断的心电报告保存至病历。

门诊患者心电图检查:①医生开具心电图检查申请单。②患者到收费窗口缴费。③缴费后到心电图室候检区等待检查。④心电图室医生根据患者申请单号,在心电工作站中找到该患者的检查信息。⑤选中检查信息后,给患者接好导联,开始做常规心电检查。⑥检查完毕后,在候检区等候诊断报告。⑦医生在心电图工作站软件上打开做好的心电图检查,对报告进行分析、下结论。⑧打印审核完的诊断报告,交给患者。

应用心电图网络信息管理系统给医院带来的效益

经济效益:应用心电图网络信息管理系统后,由于方便快捷,医生开具的心电图单据增多,而且减少了漏诊的发生[6],医疗纠纷明显减少,同时,极大地减少了医务人员的劳动强度,缩短了诊断时间和治疗时间,节约了患者的医疗费用。

降低了耗材,减少了浪费,保护了环境:应用心电图网络信息管理系统后,减少了热敏心电图纸的使用,耗材明显减少,节约的纸张来自于树木,这样就减少了森林的砍伐,保护了环境。

提升医院形象:应用心电图网络信息管理系统后,社会反映强烈,一些患者感受到了这种快捷服务,深切体会到高科技给自己带来的极大方便[7],对医院的满意度大大提升,医院就医人数明显增加,这都是优质的服务带来的变化。

总之,将来心电图网络信息系统会在普通心电图网络化的基础上,更加凸显其优势,使院内诊疗活动更加便捷,而且将在远程医疗发展中发挥更大的作用。

摘要：心电网络管理系统是医院信息化管理系统(HIS)的重要组成部分,这是一项系统工程,对医院的发展有着重大的意义。为探讨心电网络管理系统在医院的应用效果,笔者对我院建立心电网络管理系统的应用情况进行总结,对电网络管理系统建立的意义进行分析。应用心电图网络信息管理系统后,患者感受到了这种快捷服务,深切体会到高科技给自己带来的极大方便,对医院的满意度大大提升,医院就医人数明显增加。

关键词：无线网络,心电系统,设计

参考文献

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[4]刘晋兰,丁子承.心电信息管理系统的设计与应用[J].中国医学装备,2012,9(4):99-102.

[5]胡光阔,郑瑞风.心电图数字化诊断管理系统在医院的应用[J].江苏实用心电学杂志,2009,10(5):99-103.

[6]张兆国,张海澄.基于XML技术的数字心电信息管理系统设计与应用[J].中国数字医学,2009,10(7):89-92.

心电监护仪智能化质控平台的研究 篇7

医疗设备质量控制是医疗质量链的重要环节, 也是提高医疗服务质量、保护病患安全的重要基础[1,2]。军队医院起步较早, 2006年, 4家军队医院开始生命支持类设备的检测并进行了汇总和分析;2007年, 全军成立了卫生装备质量安全控制委员会;2008年, 全军部分医院开始推广实施卫生装备质量控制工作[3,4,5]。在众多医疗设备中, 心电监护仪是医院临床必不可少的医疗设备之一, 它能不间断地监测人体的生命体征, 对超出设定范围的参数发出报警和提示, 并能大大提高医护人员的工作效率和质量, 是目前危重患者监护所必备的设备, 因此监护仪的质控检测是一项十分有意义的工作, 忽视其质量控制工作就有可能造成重大的医疗事故。如:某三甲医院由于监护仪的血压监测存在故障又没有及时发现, 手术途中患者监护信息显示一切正常, 但待手术完成后却发现患者已经出现严重问题, 错失了最佳抢救时机, 从而造成较大的医疗事故, 因此十分有必要对心电监护仪进行质量控制[6,7]。此外, 医院心电监护仪数量较大, 质量控制检测项目较多, 这就造成医学工程人员质控工作量大, 难以用心分析处理质控数据, 思考和改善质控工作, 并且质控原始记录多采用纸质记录方式, 获取结果不客观, 归档、查询和管理困难[8]。为此, 本文研究开发一套心电监护仪智能化质控平台。此平台可把医学工程人员从繁重的具体检测工作中解放出来, 克服主观因素, 确保客观结果, 并进行质控工作全流程的监控和记录, 大大提高了工作效率和水平。通过该平台将使医院质控工作朝着准确、客观和高效的方向发展, 增强心电监护仪的质控管理力度, 提高医疗服务水平。

1 心电监护仪智能化质控平台设计

本平台设计中, 我们首先对监护仪质量控制检测所使用的模拟器和现行质控方法进行了深入研究, 并采用视频图像识别技术实现监护仪输出数据的自动识别、采集、误差计算以及与质控标准的比对, 从而能迅速、客观评判监护仪的质控结果以及实现质控工作全流程的监控和记录。该心电监护仪智能化质控平台分为3个部分 (平台框图如图1所示) : (1) 各模拟器参数的自动设置工作, 包括PS420多参数模拟器、Index-2血氧模拟器和BP pump-2无创血压模拟器参数的自动设置工作以及PS420多参数模拟器输出通道的扩展。 (2) 监护仪输出信息的自动采集与识别工作, 包括视频图像采集系统的设计与实现以及图像识别软件的编写。 (3) 平台管理软件部分, 包括监护仪输出信息的智能采集、识别、读取、数据分析、统计和评判以及质控工作全流程的监控和记录。该平台能够方便、快速和高效地完成监护仪的质量控制工作, 减少人工干预, 减轻医学工程人员 (以下简称医工人员) 的工作压力, 有利于医工人员专心对质量控制效果进行分析和制定行之有效的质控计划, 大大提高了质控工作的效率和水平。

心电监护仪智能化质控平台的工作流程依据《军队卫生装备质量检测技术规范》进行, 步骤为: (1) 进行外观及附件检查, 由医工人员将检查结果填入平台软件中的监护仪质量检测原始记录表。 (2) 根据监测项目选择相应监测模式, 如新生儿模式、成人模式, 合理设置监护仪的参数报警上下限, 打开心律失常报警检测功能等, 然后由医工人员进行连接。 (3) 依据《军队卫生装备质量检测技术规范》的检测要求对如下项目进行检测:①心率检测:依次自动设置PS420多参数模拟器输出心率信号在30、60、100、120和180次/min, 并通过图像采集与识别部分记录监护仪心率示值。②呼吸频率检测:自动设置PS420多参数模拟器的呼吸模式下基线阻抗500Ω, 阻抗变化率为3Ω, 再按顺序依次设置模拟器输出呼吸率信号在15、20、40、60和80次/min, 并通过图像采集与识别部分记录监护仪呼吸频率示值。③无创血压示值检测:自动依次设置BP pump-2无创血压模拟器输出60/30 (40) 、80/50 (60) 、100/65 (76) 、120/80 (93) 及150/100 (116) mm Hg (1 mm Hg=133.322 Pa) 共5组参数, 同时监护仪设为按规定时间自动充气模式, 然后通过图像采集与识别部分记录监护仪上示值。④血氧饱和度检测:自动设置Index 2血氧模拟器的血氧饱和度值为85%、88%、90%、98%和100%输入监护仪, 通过图像采集与识别部分记录监护仪的血氧饱和度示值。⑤自定义检测:预留自定义检测项目, 以便完成新的《军队卫生装备质量检测技术规范》对监护仪质量控制的要求。 (4) 质量控制测量结束后, 根据《军队卫生装备质量检测技术规范》的要求, 自动分析、统计处理数据, 作出相应的判断, 生成监护仪质量控制的原始记录, 同时进行质控时间、地点、流程和人员的输入记录以及质控流程的监控。

2 实现与结果分析

2.1 各模拟器参数自动设置部分

由于该部分需要和质量控制设备的生产厂家Fluke公司进行合作, 原计划通过计算机对各模拟器预留的串口发送控制命令来完成, 这一工作正在协商处理中。但是, 目前本论文可以通过各模拟器的自定义检测功能, 稍加设置便可方便快捷地实现《军队卫生装备质量检测技术规范》的要求。在这种模式下, 只要预先设置好各模拟器的参数便可进行质量控制工作, 无需重复设置。

2.2 心电监护仪检测信息自动采集与识别部分

心电监护仪检测信息是通过对监护仪显示的图像信息采集并识别来获取, 并将获取的信息导入质控平台管理软件[9]。在本实验中, 监护仪采用的是迈瑞生产的PM-9000, 采集卡为USB端口的视频采集卡, 采集的图像尺寸为800像素×600像素。通过VGA视频采集卡获取的心电监护仪显示图像如图2所示。

图像识别过程分为图像预处理和字符识别算法2个部分。在图像预处理部分, 由于采集的图像数字区域具有相对固定的位置, 为提高系统整体识别速度, 在第一次识别时可用手动定位的方法标志出全体数字所在区域, 以后同一类型和相同显示模式的监护仪无需再次标志, 然后再对数字区域进行二值化处理。为提高下一步字符识别的效率, 也可选用图像平滑、边缘提取等预处理的手段。

字符识别算法采用基于神经网络的数字识别算法进行数字识别。人工神经网络 (artificial neural network, ANN) 是理论化的一个人脑神经网络的模型, 是模仿大脑神经网络结构和功能而建立起来的一种信息处理系统。人工神经网络最主要的功能就是分类, 本文借助这个分类功能实现罗马数字的模式识别。

通过实验, 建立的神经网络对图2中罗马数字识别正确率为100%, 该算法完全能够满足本平台字符识别的要求。

2.3 质控平台管理软件部分

通过Power Build语言和SQL Server数据库进行平台软件的编写, 整个质控流程能满足《军队卫生装备质量检测技术规范》对心电监护仪的质控要求, 完成数据的分析、预处理、统计、评判以及质控工作全流程的监控和记录。

当原始记录表中检测项的数据全部采集完毕后, 如心电脉搏、呼吸、无创血压、血氧饱和度, 误差一栏会自动计算并显示结果, 同时判断该心电监护仪质量控制检测结果是否合格, 结果显示如图3所示。

2.4系统优势及应用效果

该系统研究首次提出按《军队卫生装备质量检测技术规范》对监护仪的质控流程进行自动化实现的概念, 保证质控工作客观、高效。此外, 该系统采用将质控流程的设定、检测数据的采集、记录报告的生成和质控流程的监控与记录融为一体的方法。该方法将大大提高质控的工作效率, 克服人为因素, 保证客观结果, 满足快速质控检测的要求, 对质控保障工作的开展具有十分重要的意义。本设计充分考虑实用性、可扩展性和先进性, 以便使该研究随新型质控设备的发展和计算机网络技术的改进而不断完善和充实, 适应各种监护仪和最新的质控检测流程。该智能化质控平台使用以来, 可明显提高对心电监护仪质量控制的检测时间, 传统的检测方法检测一台监护仪大约需要30 min, 使用该平台后可将检测时间缩短一半, 并且检测原始记录电子化, 方便检测记录的归档和查询。对于检测任务繁重的大型三甲医院, 使用该系统对医工人员的帮助将更加明显。

3结语

该平台将使医院质控工作朝着准确、高效和客观的方向发展, 并把医工人员从繁重的具体操作中解放出来, 克服主观因素, 确保客观结果, 并进行质控工作全流程的监控和记录, 大大提高了工作效率和水平。该平台的实施, 是对应用质量控制工作的升级与改进, 提升了医疗诊治质量水平, 满足了患者客观需求, 为创造和谐的医患关系提供了重要保证[10]。该项研究与计算机远程操控技术的结合将使监护仪远程质控工作成为可能。

摘要：目的:设计一个对心电监护仪的质控管理平台, 使检测人员能迅速、客观评判监护仪的质量控制结果并实现质控工作全流程的监控和记录。方法:通过对现行心电监护仪质量控制方法的深入研究, 利用现有检测设备, 采用数据库技术和基于神经网络的数字识别技术完成质控平台的设计。结果:该平台能够实现对心电监护仪质控数据的智能采集、识别、数据分析以及统计和评判工作。结论:该平台的应用将大大推动军队医院质控工作朝着准确、高效和客观的方向发展, 增强心电监护仪的质控管理力度, 提高医疗服务水平。

关键词：心电监护仪,质量控制,数字识别,智能化

参考文献

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区域心电网络平台 篇8

在现代医学领域,医疗诊治工作需要大量的辅助诊察手段作为参考依据,以期获得更为准确的诊断,开展更为准确有效的治疗,如何获取医生的准确医嘱信息,高效地开展辅助诊察工作,再将纷繁复杂的辅助诊察信息快速、准确、及时地提供给医生成为一项重要的工作[1,2,3]。比较普放、CT、磁共振等大型设备,心电检查作为辅助诊察的重要手段之一具有广泛的临床应用领域[4],以其诊断准确、方便快捷、成本低廉、开展难度低等优点,已经成为常规开展的检查,县、乡两级医院大多已经装备心电设备,所以我们选择心电作为实现诊断平台的突破点。

1 项目的进展、建设效果以及改进方向

此项目已经实现了我院的心电诊断平台的建设,部分社区医院的心电数据上传和诊断信息的返回已经实现,和省人民医院的数据采集平台搭建完毕,可以通过互联网实现数据双向传输。

通过项目的实施,社区医院直接采集心电数据并上传,等待诊断结果的反馈,从而解决了社区医院一直以来存在的心电诊断人才匮乏的桎梏。而在我院无法明确诊断的疑难病症,通过省人民医院强大的诊断支持,也能在短时间内获得准确的结果,为病人的诊治赢得宝贵的时间。

以后,此项目仍然会继续加大建设力度,有很多方面需要改进和拓展:各个医院合作的方式、各个心电厂家之间的数据无缝连接、心电数据挖掘对于临床和科研的指导等。

2 基层医院心电诊断平台的建设和功能

通过心电诊断平台,将分布在各个医院、社区的心电检查数据进行数字化,并统一存储到心电图网络系统服务器中。心电图的数字化管理,必然给医患双方带来如下诸多益处[5]。

(1)我院作为基层医院,已经建设了功能比较完备的心电诊断平台。心电系统的硬件设备系统由2台HP DL388G7服务器、1台EMC AX4-5FX存储和2台EMC DS300B光线交换机通过组成,服务器安装Windows Server 2003,数据库为SQL Server 2005,由Symantec Veritas进行控制,形成双机热备机制。EMC AX4-5FX拥有10块1T的硬盘,做完RAID 5后,实际得到大约8T的存储空间,实现了在线数据的海量存储。

(2)心电诊断医师根据心电数据和图形,书写波形描述和诊断结果,并以图文并茂的方式打印给病人,供临床参考。对于心电图检查量比较大的科室(心内科、呼吸科、急诊科、脑外科、胸外科等),都配备了平板电脑,连接心电图采集模块,通过Wi-Fi连接医院内网,由临床医师直接采集心电图数据发送到心电诊断平台,心电诊断科的医生收到数据后,可以第一时间将诊断结果发布到医生工作站,供临床医生参考使用。

(3)通过移动运营商提供的专用网络,将乡镇卫生院和社区卫生院纳入医院网络,与医院内部的心电工作站实现数据连接。同时,利用逻辑分组管理的方式,对不同卫生院的诊断医生进行权限设置,各个卫生院只能编辑自己医院的心电诊断报告,可以调阅其他医院的心电诊断报告,我院则可以对所有的诊断报告进行编辑和存档,这样就实现了心电图数据和报告的实时调阅和打印,不同医院、卫生院之间的数据交互,使病人在不同的医疗机构的心电检查可以共享。

(4)对于在我院无法明确诊断的疑难病例,通过心电平台可以将标准化后的心电数据上传到省人民医院,一方面,病人得到了权威的诊断结果,缩短了等候的时间,为病人的及时救治争取了宝贵的时间;另一方面,省人民医院可以通过这些来自基层医院的第一手数据,开展相应的学术研究,免去了往来的人力、物力、财力的消耗。

(5)心电信息系统结合医院现有的HIS、LIS、PACS和电子病历等系统,通过与HIS的结合,实现心电图检查的开单、申请、预约、报到、检查、辅助分析、心电图检查报告、患者心电图数据统计查询等工作,从而提高了整体工作效率和医疗质量,实现了医院心电图检查工作的全面信息化[6]。

(6)通过对区域内心电数据的挖掘,得到对心血管内科具有价值的心脏疾病发展趋势、心脏疾病发病比例、发病人群特点、黄金救治时间等数据,为心血管内科的学科建设和学术研究提供详实的参考数据。心电平台可以为医院决策层提供准确有效的质控数据和决策数据,例如心血管内科诊断准确率、救治成功率、各个乡镇心脏病发病情况等,使医院为患者提供更优质的服务。通过实现阳性检查的监控和预警,通过手机短信和医生站消息提醒,及时通知患者的主治医生,规范了诊疗过程,减少了医患纠纷发生的概率。

心电图网关将医院的非标准心电图机采集的心电数据转换成HL7-a ECG标准规范的数据接入系统,还提供WLAN、3G、Wi-Fi等技术支持便携式移动心电图机采集数据。

3 基层医院心电诊断平台建设的技术

按照IHE集成规范推荐的流程和交互方式,设计网络心电软件和架构和数据接口;软件采用SOA面向服务架构,实现了各个系统之间的松耦合,方便系统流程的重组和优化。

按照HL7-a ECG标准规范构建心电图网关,创建满足各种心电设备的网络环境,获取原始的心电检查数据,将不同的心电检查设备的检查数据标准化,完成数据的传输和存储。

根据中国人生理特点,建立符合中国人的心电诊断标准,采用心电图数据自动分析与识别算法,提供准确的心脏疾病诊断,为临床治疗提供依据。

采用WLAN、3G、Wi-Fi等技术和嵌入式系统技术。WLAN系统采用基于嵌入式Linux无线网络监控,用来监控患者和周围环境[7],具有灵活性和移动性,便于安装使用,并且易于定位,适用于各种场合[8],支持便携式移动心电检查终端,第一时间采集数据并得到检查结论,为病人争取黄金抢救时间。

4 基层医院心电诊断平台的不足

由于省人民医院、我院以及乡镇卫生院采用了不同厂商的心电系统,虽然有HL7-a ECG标准作为参考,但各个厂商的理解还是有一定的偏差,做到完全吻合的数据理解难度较大。加之乡镇卫生院的心电图设备种类繁多,心电系统功能比较简单,甚至有些乡镇卫生院没有心电系统,数据采集和诊断报告完全手写,造成了数据采集的不一致性。

心电诊断医师的专业水平有差异,特别是乡镇卫生院的心电诊断医师,由于理论知识和临床经验比较匮乏,采集病人心电图形和数据的时机把握得不准确,也对上级医院的诊断造成了偏差。

传输网络特别是无线网络的稳定性还需要加强,在我院有时会出现由于无线Wi-Fi传输丢包引起心电数据无法传输的现象。

5 基层医院心电诊断平台建设的意义

通过建立区域心电图诊断平台,不仅实现本院的心电数据管理,同时远程会诊的应用,可以辐射医院周边的社区、乡镇、分院等,周边百姓可以就近检查,诊断报告遇到疑难可以申请大医院协助诊断、提供心电图诊断会诊,从而提高基层医疗机构的诊断能力又方便百姓就医[9]。利用心电图数据,后续可以增加教学系统、远程诊断、实习医师的培训考核等内容,实现科研统计,对于临床诊断和医院发展都有十分积极的意义。

摘要：本文介绍了江苏省卫生科研项目《基层医院心电诊断平台建设及推广应用研究》的建设方法、效果和改进方向,以及该项目建设中所使用的技术,并对该项目建设的意义引发了思考。

关键词：基层医院,心电诊断平台,移动医疗

参考文献

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区域心电网络平台 篇9

随着社会的不断发展和生活水平的不断提高,人们越来越注重自身的健康状况。社会竞争的加剧,使得处于亚健康状态的人群不断增加。在这个过程中,心血管疾病引起的死亡率仅次于恶性肿瘤引起的死亡率,成为危及人们生命的主要疾患之一。心血管疾病从医学角度很难根治,特别是病理变化对人体所带来的器质性病变更是一个不可逆过程。因此,掌握自身身体状况,注重预防心血管疾病的发生,以期早发现、早治疗,延缓或基本阻断病情的发展,对保证健康,延长寿命,是非常重要的。

好多心血管疾病在早期是很难发现的,单靠医院医生进行短期的心电监测,亚健康人群心电异常的检出率很低,必须对患者进行长期的追踪,才能发现异常的心电信号。但处于亚健康状态的人群,又很难长期在医院中接受跟踪检查[1]。另外,在危险人群中,心脏病的发生具有突发性的特点。因此,采用远程医疗技术手段,长期实时监测处于亚健康状况的人群的心电图变化状况,对于准确诊断、及早发现心血管疾病进而对症施治,无疑是非常必要和有效的。

国内外在这方面已取得了不少研究成果,也有不少产品推向市场,但大多实时性差。现有的无线心电监护产品,多数采用信号采集、发送方式进行,不仅价格昂贵,而且无法做到实时处理[2]。本研究所及的远程心电监护系统是在现有成果的基础上,利用网络的强大传输能力,结合后台医疗诊断专家系统实现对用户心电信号的实时处理。本研究基于网络系统,可以同时管理多个心电采集终端,有别于以往的一对一传输方式,这样更适合医院的实际应用[3]。

2 系统总体设计

远程心电监测系统设计包括2个方面,一是便携监控设备,二是中心数据处理服务器。具体包括以下几项:

(1)12导联背心。现有的心电监控设备使用粘贴电极的方式采集心电信号,这种方法使用不便,需要一定的医学知识,而且患者使用时身上粘连电极,舒适性差。我们研制的12导联电极装配于背心上,克服了上述缺点。12导联背心设计类似于便携式血压计原理,采用充气压紧方式,当需要检测心电状态时,气泵开始工作,背心内充气,背心电极部分收紧,使电极紧贴于人体皮肤。测量完毕后放气阀门打开,释放背心中空气。患者在正常使用时感觉不到电极的存在。

(2)12导联背心后方放置心电信号采集设备,它是非常小巧的数据采集设备。体积小,质量也小,厚度很薄,正常状态下,患者对此没有异物感。

(3)背心采用ISM段2.4 G数字通讯与心电监测设备无线相连。所测的心电数据自动发送到传输设备上。

(4)传输设备能够通过3G宽带网络发送到中心服务器上。

(5)中心服务器上运行心电检测专家系统软件,实时处理大量的用户数据,并能够对用户历史数据进行比对,做出专业判断,且具备向主管医生和用户报警功能[4]。

作为远程心电监测用户端设备,12导联背心在设计时应充分考虑其体积小、功耗低、存储容量大、处理速度高和使用方便的要求。现有便携式心电监测设备采用3导联数据采集方式,不能满足医学应用的实际需要。12导联背心具有12对电极,可同时采集人体12个部位的心电信号,达到医用专业水准[5]。

系统设计选用高性能低功耗ARM9系统CPU作为中央处理器。基于ARM9的嵌入式处理器是12导联背心设计的最佳选择,所以在设计系统方案时首先定位在该系列处理器上。S3C2410处理器基于ARM920T处理器核,是采用5级流水线哈佛结构和0.18μm制造工艺制造的32位微控制器。具备独立的16 KB指令Cache和16 KB数据Cache,MMU、NAND闪存控制器,3路UART,4路带PWM的Timer,丰富的I/O口,8路10位ADC、Touch Screen接口,I2CBUS接口支持TFT的LCD控制器,以及2个USB主机和1个USB设备等丰富的外围设备,运行频率高达203 MHz。

S3C2410提供了一套较完整的通用外围设备,可以有效地缩小线路板的面积,使整个系统的功耗很低。

系统的整体结构如图1所示,以S3C2410为核心,扩展了16 MB的SDRAM系统和64 MB的NAND FLASH等存储芯片,通过GPIO口扩展了键盘功能、LCD显示和蜂鸣器等人机接口。从系统的总体功能结构来看,可将系统划分为5个模块:电源模块、心电数据采集模块、数据无线传输模块、图形用户界面模块和数据存储管理模块。

2.1 电源模块

系统采用单节2 000 m Ah锂离子可充电电池供电。随着电池电量的释放,电池电压也在不断降低,变化范围为4.2~2.75 V。而射频系统对电压非常敏感,因此,系统采用升降压芯片组成稳压电源,将电源电压控制在3.3 V,并且具备电源管理功能,当系统处于低电压时提示用户适时充电。CPU电压使用高效LDO满足S3C2410芯片要求。

2.2 心电数据采集

心电信号检测是在弱信号强噪声的环境下进行的。心电信号为超低频信号,频率一般在0.5~100 Hz,幅度通常为0.1~5 m V,具有微弱性、稳定性、低频特性和随机性等特点。要对这样小的信号进行放大,则对系统的输入阻抗要求高,要求放大电路共模抑制比(CMRR)高,噪声低,漂移低,安全性高。心电信号极易受到外界的多种干扰,因此,要求放大电路具备很高的信噪比。为此,对信号采取预处理、差动放大并加入低通有源滤波器滤波等措施。系统采用的心电信号采集原理如图2所示。

心电信号是低频信号,在电路上设计一个截止频率为100 Hz的一阶低通滤波器来滤除高频干扰,采用带阻滤波器来滤除干扰。

2.3 软件处理

软件处理上,为了抑制对心电信号影响较大的频率干扰和零点漂移,采用软件滤波技术,对采集的心电数据进行频谱分析,将不需要的频谱通过软件去除,剩下的真实心电信号转入系统进行传输。

2.4 数据存储管理

在系统中设计了8 MB的数据缓冲器(SDRAM)和64 MB的数据存储器(FLASH),FLASH主要用来存储程序代码。

系统可以实现全天(24 h)无间断心电数据采集,这必将产生大量数据。这些数据又要通过快速FFT变换来进行频谱分析,因此对系统SRAM容量要求大[8]。

2.5 数据无线传输

发送数据使用无线网络发送。发送数据的准确、保密问题需要解决。系统采用DES算法对数据进行加密,以密文传送。

系统使用的ISM高频段2.4G通讯准确可靠,而且不同仪器间不会相互干扰。使用Wi Fi网络技术,联结成短距离无线通讯网络。每个网络服务器负责周围各心电背心的数据采集、压缩,并同中心服务器交换数据。

对于心电监测来说,数据量大,实时传输需要很高的带宽。因此,不易采用直接传输方式,而需要不同的网络服务器进行综合处理后再发送出去。而网络服务器又不能让患者随身携带。

如图3所示,心电背心通过无线局域网络,将数据传输至网络服务器,网络服务器对心电数据进行压缩,通过WCDMA网络向中心服务器发送数据[6]。心电背心为远程移动终端。网络服务器使用WCDMA模块进行数字传输[7]。为此,移植了TCP/IP协议栈和PPP协议栈,以完成心电数据的发送和诊断结果的接收。WCDMA模块体积小,质量小,易于集成到小型高能设备中,支持VOICE、DATA、FAX以及SMS等业务。

网络服务器进行数据传输时,首先,软件应用层将采集到的心电数据提交给TCPIP协议栈;然后,TCP/IP协议栈根据目的地址和端口将该心电数据封装成完整的IP数据报,再提交至PPP层;最后,该IP数据报经PPP层封装之后,通过WCDMA模块进行发送。在接收数据时,WCDMA模块将接收的数据提交至PPP层;经PPP层将分散的各字节重组成一帧完整的IP数据报之后,再提交至TCP/IP层进行详细的处理,具体流程如图4所示。

2.6 Wi Fi网络

Wi Fi网络作为无线数据传输的高速网络系统,已在多种无线局域网中得到应用。它符合IEEE-802.11b标准,传输距离可达100 m,传输速率高达11 Mb/s。

2.7 低功耗设计

系统采用电池供电,因此,在设计上对低功耗的要求很高,除了采用高效率的电源转换芯片外,系统在软件上实现了CPU、Wi Fi网络在不使用时处于休眠状态,需要进行数据采集时再唤醒系统[9]。

2.8 中心服务器专家系统

中心数据处理服务器是整个系统处理的核心,具备WCDMA数据网络服务功能,以及心电数据的复原功能[10]。更重要的是中心服务器运行了心电诊断专家系统软件,能够仿真心电专家进行心电图的诊断工作,将调用的患者历史病历档案进行综合对比处理,对患者病情是否在发展,患者是否具备心肌缺氧等做出早期预报。

2.9 信息反馈系统

中心数据服务器根据处理结果和系统的报警条件,将患者病情向主治医生或患者本人以及家属进行报警,并根据患者病情状况对治疗用药等给出指导建议。

3 讨论

本产品在最初设计时,采用Zigbee网络技术和GPRS技术,经实际测试后,网络传输速率不尽人意。后经过修改采用Wi Fi技术与WCDMA技术结合,很好地解决了多个心电监测终端的网络数据并发传输问题。

摘要：目的:解决多个远程心电监测终端实时数据传输问题。方法:通过无线局域网络管理多个心电采集终端。无线局域网通过WCDMA与数据中心服务器联结成广域网。结果:基于网络计算的远程心电实时自动诊断系统实现了心电数据实时采集与监控。结论:该系统切实可行地解决了远程心电监控中大量数据传输的带宽问题。

关键词：远程医学,心电图,无线传输

参考文献

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