基于internet的“海扶刀”遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)的研究——醫(yī)療設(shè)備二維模擬及視頻圖像實(shí)時(shí)傳輸技術(shù).pdf

1、本文在分析了國(guó)內(nèi)外有關(guān)遠(yuǎn)程醫(yī)療診斷的研究現(xiàn)狀之后，針對(duì)重慶海扶(HIFU)技術(shù)有限公司的“高強(qiáng)度聚焦超聲腫瘤治療系統(tǒng)”(海扶刀)，在構(gòu)建海扶遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)整體框架的基礎(chǔ)上，著重討論了二維坐標(biāo)系的相對(duì)性關(guān)系，構(gòu)造了設(shè)備遠(yuǎn)程模擬的面向?qū)ο髷?shù)學(xué)模型；提出了B超視頻實(shí)時(shí)傳輸?shù)摹胺e累式壓縮與傳輸算法”；并采用基于DCOM技術(shù)的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸方案。具體來(lái)說(shuō)，本文的主要工作和結(jié)論有以下幾點(diǎn)： ①面向?qū)ο髷?shù)學(xué)模型。為了實(shí)時(shí)監(jiān)視遠(yuǎn)程的手術(shù)過(guò)程，特別是

2、對(duì)遠(yuǎn)程醫(yī)療設(shè)備的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，傳統(tǒng)一般采用視頻圖像傳輸技術(shù)，由于手術(shù)過(guò)程的高精度和監(jiān)控過(guò)程的實(shí)時(shí)性，對(duì)傳輸線路的帶寬和系統(tǒng)的處理性能提出了很高的要求。本文則采用模擬仿真技術(shù)來(lái)替代傳統(tǒng)的視頻傳輸，不但節(jié)約了帶寬、提高了實(shí)時(shí)性，而且使監(jiān)控更加形象精確。 對(duì)于復(fù)雜醫(yī)療設(shè)備的多層嵌套運(yùn)動(dòng)，本文在對(duì)二維坐標(biāo)系相對(duì)關(guān)系進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，構(gòu)造了面向?qū)ο蟮臄?shù)學(xué)模型。相對(duì)于傳統(tǒng)的非面向?qū)ο蟮臄?shù)學(xué)模型而言，本模型可以更簡(jiǎn)單地對(duì)多層嵌套運(yùn)動(dòng)進(jìn)

3、行建模，采用面向?qū)ο缶幊坦ぞ?，即可高效精確地模擬出包括醫(yī)療設(shè)備在內(nèi)的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)物體的實(shí)時(shí)狀態(tài)。 ②積累式壓縮與傳輸算法。海扶遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)需要傳輸實(shí)時(shí)B超視頻，以便遠(yuǎn)方的手術(shù)專家定位體內(nèi)的腫瘤。實(shí)現(xiàn)一個(gè)視頻傳輸系統(tǒng)時(shí)，視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)一般采用JPEG、MPEG、H.26x或H.32x等等，采用硬件編解碼器時(shí)系統(tǒng)會(huì)工作得更好。傳統(tǒng)的解決方案往往只注重視頻本身的“壓縮”，而沒(méi)有充分考慮“傳輸線路”因素，所以當(dāng)信道帶寬較小或不穩(wěn)定時(shí)，傳統(tǒng)的視

4、頻傳輸系統(tǒng)表現(xiàn)并不如人意。 本文在對(duì)B超視頻的特性進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上，提出了“積累式壓縮與傳輸算法”。該算法考慮到當(dāng)前的系統(tǒng)處理性能、網(wǎng)絡(luò)擁擠情況以及視頻中物體的運(yùn)動(dòng)情況，僅對(duì)視頻中最能反映物體運(yùn)動(dòng)變化情況的高層次輪廓信息編碼。圖像的質(zhì)量是前后多次傳輸所累積的結(jié)果，而并非與編碼后數(shù)據(jù)量成正比；當(dāng)視頻中物體運(yùn)動(dòng)變化緩慢時(shí)，編碼后的數(shù)據(jù)量有可能接近零。利用該算法，作者實(shí)現(xiàn)了B超視頻在低帶寬信道中的實(shí)時(shí)傳輸。 ③利用DCOM

5、技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸。對(duì)于數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸，一般采用的socket編程需要開(kāi)發(fā)者熟知網(wǎng)絡(luò)的底層工作機(jī)制，在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)時(shí)必須花相當(dāng)大的精力來(lái)考慮與解題空間沒(méi)有必然聯(lián)系的底層傳輸問(wèn)題。本文在研究當(dāng)前流行的分布式組件技術(shù)(DCOM)和三層分布式應(yīng)用框架基礎(chǔ)上，結(jié)合“高強(qiáng)度聚焦超聲腫瘤治療系統(tǒng)”的遠(yuǎn)程監(jiān)控和醫(yī)療特性，采用了基于DCOM組件的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸方案。該方案充分利用COM/DCOM技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，無(wú)需考慮socket編程所帶來(lái)的問(wèn)題。實(shí)踐