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对运用超高精密画像的远距离医疗系统进行论证,开发三维画像诊断系统。
使用X线CT、MRI断层像的立体图像制作可表示任意断面,以此支援需要高度专门知识的医疗领域的图像诊断。
以网络化实现与医疗设备充实的大都市进行同样的医疗服务的同时,充实中国的病例数据库,完善诊断制度。
开发超高清晰度3D图像制作和显示技术。
参加各方:
中方组织实施机构:北京协和医院、天津市计划委员会、辽宁省计划委员会
中方项目承担单位:北京协和医院、天津市第一中心医院、辽宁省金秋医院
日方组织实施机构:新能源产业技术综合开发机构(NEDO) 财团法人国际信息化协作中心(CICC)
日方项目承担单位:三菱电机株式会社
★中日信息化合作远程医疗系统示范项目是中日两国信息化合作项目之一,在中国国内现有通信环境和网络技术水平上建设基于超高清晰度医学图像的远程医疗示范系统,系统达到国际先进水平,填补了国内基于超高清晰度医学图像基础上的远程诊断系统的空白。
中日信息化合作远程医疗示范系统项目是根据中日两国政府首脑达成的共识、由中华人民共和国国家发展计划委员会和日本国经济产业省(原通商产业省)共同组织实施的中日信息化合作项目之一,由天津市发展计划委员会、辽宁省发展计划委员会、北京协和医院与日本国国际信息化协作中心负责管理,由天津市第一中心医院、北京协和医院、辽宁省金秋医院与三菱电机株式会社共同实施。
本项目日前已经圆满完成项目实施,通过国家计委项目验收。评审专家一致认为系统达到国际先进水平,填补了国内基于超高清晰度医学图像基础上的远程诊断系统的空白,达到国内领先水平。
基于超高清晰度医学图像的远程医疗系统项目是研究开发应用先进医疗手段、计算机及网络的综合技术,旨在中国主要城市间实现基于超高清晰医学图像的远程医疗系统。项目通过利用日本国国际信息化协作中心及三菱电机株式会社提供的具备国际先进水平的超高清晰度显示设备和部分网络设备,借助三省市在病理学和放射线影像学领域的人才优势和技术优势,在中国国内现有通信环境和网络技术水平的基础上,通过中日双方共同研究和开发,建立一整套适合中国通信和网络环境、基于超高清晰显示系统的病理图像和放射线影像的远程医疗支持系统。
图像诊断在现代诊断中起着非常重要的作用。在远程医疗系统中,文字信息和语言信息的传送都不是很难,因此,如何传送清晰、鲜明、可作为诊断依据的各种临床医学图像便是系统成败的关键。超高清晰远程医疗系统在医学图像的采集、保存、传送、显示等各个环节都采用了超高清晰图像技术,它能提供2048×2048像素、24bit无间隔扫描的超高清晰图像,这种质量可与35mm胶片相媲美图像,可清晰、鲜明地显示复杂的放射线影像和显微病理图像。这是以PC为基础的远程医疗系统所不能达到的。超高清晰度显示器具有与人眼近似的色分布,且对噪音有较强的抑制作用,因此,在进行病理图像诊断、内窥镜图像诊断,以及皮肤病诊断时具有非常好的色彩还原性。超高清晰远程医疗系统可以直接读取CT/MRI等符合DICOM3标准的断层图像:它配置的超高清晰3D图像卡及应用软件可进行远程医学图像的3维重建。
北京地区、天津地区和辽宁省近20家医院的200名病人从本系统的实践中受益。例如,辽宁省一患者入院时思想迟缓,表情呆板,语言迟钝,经CT扫描后,初诊为“脑胶质细胞瘤待排除”,手术中请求北京协和医院进行冰冻切片病理会诊。经双方病理专家对3块冰冻组织会诊后,诊断为“炎性组织,未见肿瘤细胞”,避免了大面积的肿瘤切除,该病人手术后已完全康复。使用过本系统的医生一致认为:在图像传输及医学图像显示效果上能达到临床诊断要求。
在经济方面,由于本项目使用ISDN通信线路在经济上完全是可以接受的。使用4条ISDN线路时(512kbps),每小时的通信费用为192元。根据统计每例会诊或诊断需要30分钟左右,这样无论在国内任何地方,远程通信费用仅为96元。相对于远途跋涉到大城市医院会诊将大大节约医疗费用。可以设想通过远程会诊特别是在大西北和基层医院开展与协和医院这样的一流医院进行“远程门诊”一定会有极好的社会和经济效益。
本项目现在是在三家医院进行实验,通信环境,图像获取、处理,传输及存储等各项技术指标都保持稳定。今后应进一步扩大应用范围大力增加病例数目和扩大病种。
动态(截至2001年7月1日):
金秋医院/协和医院/天津市第一中心医院-三菱
进展情况:
1)日方的远程医疗系统建设已基本完成。中方的各项研究开发课题也正在按计划顺利进行。
2)本系统已经在三家医院的现场进行了远程诊断支持、远程医学教育及远程会议的实际应用。此外,作为本系统的一大优势特征的超高清晰医学图像(显微镜病理图像、X光平片图像及CT/MRI图像等)的采集及数据库化等工作已经开始。
3)中国国内已有以PC为基础的远程医疗系统,但其图像达不到诊断的要求,只能停留在利用电视会议系统进行远程会议咨询的水平。本系统利用清晰度是HDTV4倍的超高清晰图像支持远程诊断,在中国建立了第一个在技术上可用来进行远程诊断的系统,并已经达到实际应用的水平。
成果
超高清晰远程医疗系统的建设可支持远方的专家进行诊断并进行远程会诊,使得以PC为基础的系统在技术上所不能实现的"真正意义的远程诊断"成为现实。
如肺结核、硅肺病等患者的胸部X光图像可以传送给远地的专家以备诊断,对边远地区的病患者具有重要意义。(在日本禁止用PC级显示器进行胸部X光图像诊断)
以下是一些实例:
1) 支持脑外科的远程医疗诊断 将脑肿瘤患者的信息(患者基本信息、X光图像、CT/MRI图像)从辽宁省金秋医院传送到北京协和医院,请协和医院的专家会诊。双方一边观察超高清晰医学图像,一边通过电视会议系统进行治疗计划(是否需要手术等)的讨论,并最终达成了一致的意见。实验证实本系统的图像质量可与X光胶片相媲美,可用于实际的远程诊断。
2) 甲状腺疑难病例的病理讨论会 北京协和医院将甲状腺疑难病例的显微镜病理图像等传送到天津市第一中心医院及辽宁省金秋医院,三家医院的病理医师一边观察超高清晰医学图像一边通过电视会议系统进行了讨论,最后由协和医院的病理专家进行了解说。本系统可从显微镜采集超高清晰度病理图像并显示传送到远地,远地的病理专家可观察到与从显微镜直接观察相媲美的荧屏图像。通过实验证实远程病理诊断是切实可行的。
3) 支持癌患者的远程诊断 为了确定对癌患者的治疗方案,将显微镜病理图像、X光平片、CT/MRI图像等传送给远地的专家(病理医师、放射线医师、内科医师、外科医师等),并征求了专家们的意见。此外,计划进行手术时的实时远程病理诊断。
远程医疗系统的使用,可使医学专家的经验和知识在更广阔的范围内被共享。
课题
本系统采用超高清晰度图像,而一张显微镜图像约有12MB的数据量,在进行病理诊时,一个病例至少需要5至6张图像。现在使用的卫星线路最高传输速率为2Mbps(通常为256Kbps),在可能的情况下,希望采用宽带通信。
此外,采用宽带网还可传送清晰度较高的手术实况动画图像,以建立更先进的远程医疗系统,来满足临床医师的迫切需求。
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