远程医疗(Telemedicine)的概念1988年在美国被首先提出。上世纪90年代以来， 由于信息技术的快速发展，远程医疗系统的应用有了技术保障，发展尤为迅猛。远程 医疗是利用现代化网络技术、通信技术、多媒体技术与医疗相结合的一门新的交叉学 科，它以多种数字传输方式，通过计算机网络，多媒体技术和远程医疗软件系统，建 立不同区域的医疗单位之间、医师和患者之间的联系，既能完成远程咨询、诊治、教 学、学术研究和信息交流任务，又能协调各个国家和地区间的医疗水平差异，有着巨 大的医学价值。在全球老龄化社会出现的今天，以及边远地区落后的医疗条件等情况 下，远程医疗系统一方面能提供更快捷、方便的服务，实现医疗资源的共享；另一方 面又大幅减少了异地患者就诊的费用，其发展前景非常广阔。目前远程医疗的主要特 征为：传输介面主要以局域网和广域网相结合的模式，有线通讯主要采用公共电话网； 无线电技术主要指卫星远距离通讯，传输内容为实现实时动态图象和高分辨率静态图 像。
经文献检索发现，《国外医学生物医学工程分册》2002，Vol(25)，5(193-202)， “远程医疗的国内外现状及展望”的论文对于国内外远程医疗技术的发展做了较全面 的概述和总结，但所涉及的国内外远程医疗系统都是针对西医药的，许多专家认为， 作为“十五”医药重点发展方向的中医药信息化建设不能全部照搬西医药信息学的发 展模式和内容，例如目前的远程诊疗系统以及医学影像系统(PACS)与日常的中医诊 疗业务并无直接联系，也很难体现中医特色。另外这些系统没有采用工作流引擎技术， 对会诊流程不能进行统一协调和灵活的管理，而且这些系统多数属于专用系统专用设 备，价格昂贵，难于实施和普及。

本发明针对背景技术中的不足，以提高诊疗质量为目的，结合中医诊疗特点，提 供一种远程中医诊疗系统，使其克服现有远程诊疗系统中难以发挥中医特色的不足， 实现千里之外的中医诊断的望，闻、问、切，并进一步采用强大的工作流引擎技术对 系统的资源进行动态分配，利用现代传感器技术采集和还原患者的体征信号，并为医 生、患者双方提供了灵活方便的多点视频语音会诊环境，大大提高了远程中医诊疗系 统的实时性和效率。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明系统由门诊端、专家端和调度端三部 分组成，各部分通过LAN/Internet相互连接。门诊端作为服务器利用WebServer将 会诊申请和相应的病人信息发布出去，调度端和专家端作为客户端通过浏览器和辅助 设备与服务端进行交互。中医专家可以很方便地通过设在医院和家里的远程诊疗系 统，对远地患者进行会诊。患者可以通过设在医院或自己家里的远程中医诊疗系统和 中医专家进行实时的面对面的交流。医院和医院之间也可以通过该系统进行医疗诊 断、学术交流。
具体来说，门诊端包括：一台计算机、一个具有左右和上下两个自由度的云台及 其控制器、一台数码相机及其控制器和一台智能脉象采集器。其连接方式为：数码相 机被固定在云台上，云台是由云台控制器来控制，云台控制器直接通过串口与计算机 相连，计算机发出的命令经云台控制器解码后控制云台的动作，以调整云台和相机的 位置和姿态，相机控制器通过Socket端口控制数码相机，计算机与数码相机之间通 过USB接口相连，系统通过视频采集卡，将数码相机输出的模拟视频流转化为 NetMeeting软件能够识别的数字视频流，所拍摄的静态相片也能够自动输入计算机。
门诊端的软件系统则由虚拟视频会议系统、音频记录器和门诊应用系统等组成， 麦克风与计算机内置音频采集卡连接，音频记录器提供了一个非常实用的软件录音功 能。智能脉象采集器由一些多点多路传感器和一个脉象采集卡组成，脉象采集卡与计 算机之间采用USB口连接，由传感器获得的模拟信号，经采集卡调制后，以数字信号 形式输入计算机，在强大的Conference Server(会议服务器)支持下，系统利用 NetMeeting软件实现虚拟视频会议功能。门诊应用系统将上述软、硬件部件进行集 成，向门诊医生提供友好的工作台面，它一方面为门诊医生提供便捷的初诊功能、提 出会诊申请和与专家的会诊交互，另一方面门诊医生可以通过门诊应用系统操纵云台 和数码相机，拍摄病人的影像资料，为会诊做准备。
专家端的硬件系统包括：一台计算机、一台智能脉象复现器，其连接方式为：麦 克风与计算机的内置音频采集卡连接，智能脉象复现器与计算机的D/A转换卡连接， 把门诊端发送过来的脉象数字信号，经过智能脉象复现器还原成机械的脉搏跳动。专 家端的软件系统包括虚拟视频会议系统、远程云台控制器、远程数码相机控制器和会 诊应用系统等组成。通过Conference Server(会议服务器)的支持，专家可加入门 诊端发起的虚拟视频会议，会诊应用系统中的远程云台控制器和相机控制器根据专家 的命令，通过Socket端口控制门诊端的相机和云台。
智能脉象复现器包括：脉象转换卡和假肢，假肢在对应的手腕的寸、关、尺三部 与门诊端相应排列12个微型液压活塞，诊脉假肢外部覆盖硅橡胶肌肤。脉象转换卡 一端(输入端)通过USB接口与计算机相连，另一端(输出端)通过控制线与微型液 压活塞相连。当进行脉象复现时，计算机把从远端获得的脉象数字信号输入脉象转换 卡，经脉象转换卡转化处理后，直接输出驱动微型液压活塞运动，准确真实地复现脉 象。
调度端包括：一台计算机、Conference Server(会议服务器)和调度工具。调 度端计算机拥有独立的IP地址，通过高速、安全端口与Internet连接，能够快速处 理多路会诊申请。当有一或多个会诊申请进入调度端时，调度工具通过友好的界面向 调度员提供病人和专家的详细信息，帮助调度员全面了解会诊状态、会诊预约情况等， 调度员根据当前情况，在Conference Server中安排会诊，Conference Server可以 在同一时间内为多个会诊申请预先安排虚拟会议室，并通过Email方式及时通知会诊 双方，会诊双方通过点击Email中的会议链接方便地进入会议。
本发明系统可从逻辑上分为远程会诊管理系统、网络多媒体会议系统、云台和相 机的远程控制及数据采集系统、智能脉象采集、复现系统和辅助中医诊断系统五个子 系统组成。下面分别对这五个子系统进行说明：
一、子系统说明
(1)远程会诊管理系统
远程会诊管理系统是建立在通用工作流引擎的基础上，利用CS和BS混合的开 发模式，构造起来的一套完整的实时、方便和快捷的远程会诊系统。该子系统可以通 过简单友好的用户界面对远程会诊流程、运作方式、医学资料库、患者预约等进行统 一协调与安排。其中的工作流系统已经提供了一般的会诊流程，如果客户需要特殊的 远程诊断流程，则可通过图形化的用户界面，定制自己所需的流程模板。用户只需简 单激活该模板，系统可自动完成动态的资源分配和调度，这是一般远程会诊系统所不 具备的。
(2)网络多媒体会议系统
网络多媒体会议系统采用网络视频会议技术，通过计算机和其它辅助硬件设备， 实现医学资源--包括医学图片、文字资料、静态图像、脉象数据、实时图像、声音等 的远程传输，交流和共享。现有的远程会诊系统大多采用点对点通讯，即只能由处于 一个地点的专家对病人会诊，而且会诊的时间和地点不易管理和控制。本系统可提供 多点(多个专家在不同的地点)同时对一个病人进行会诊，会议所需要的软件资源可 通过会议服务器统一调度和管理，专家和门诊也可通过简单的申请对会议资源进行修 改，如延长会议时间等。这有利于管理的科学化和规范化。本系统可运行在Internet 或局域网上，用户端可采用MODEM、ISDN、ASDL或LAN+DDN专线等多种方 式接入Internet，结合云台和相机控制，脉象的采集、传输和复现，完成病人和专家 的多点远程诊疗。
(3)云台和相机的远程控制和数据采集系统
云台和相机的远程控制和数据采集系统是利用云台的硬件驱动模块和相机的软 件驱动程序，完成近端(门诊端)和远端(专家端)的云台的多自由度运动和相机的 参数设置和拍摄。门诊端和专家端都可以通过简单的软件界面来转动云台以调整装在 其上的相机的拍摄角度和拍摄范围。专家端把专家的控制云台和数码相机指令通过 socket传输到门诊端的云台和相机的驱动系统，云台接受驱动器指令后，完成相应的 动作。同时调用数码相机的驱动程序完成对它的各种参数设置(如光圈、曝光时间等) 以及镜头的伸缩来调整拍摄图片的质量。为了适应软件NetMeeting的视频输入，需 对相机的视频输出进行特殊的处理。我们通过使用A/D转换卡，将数码相机输出的 模拟视频信号转化成软件NetMeeting可识别的数字媒体流，实现高品质视频信号的 实时采集。
(4)智能脉象采集、复现系统
按照中医脉诊的理论，从两手腕的寸、关、尺三部按不同的轻重(沉、中、浮)可 获知人体五脏六腑的病理变化。所以在远程中医诊疗系统中，脉象的采集、复现是远 程专家能够直接获得病人体征的重要途径。
智能脉象采集、复现系统是本发明的重要组成部分，通过该子系统可完成脉象的 精确采集、安全实时的传输和仿真复现，实现专家与患者之间的远程诊脉。本发明利 用压敏传感器测量寸、关、尺三部脉搏波形的不同变化，每部有4个测量点，共12 个测点，沿桡动脉方向均匀分布。这样的设计方案将给脉搏图像分析以空间的概念， 同时可以消除由单点测量而带来的偶然误差，在系统的专家端能够通过假肢准确复现 病人的脉搏跳动情况。能够全面地检测中医脉象的脉位、脉力、脉幅、脉势、脉形、 脉道、速率、节率、长短等九种特征信息。
远程诊疗时须将传感器测点与腕部寸、关、尺三部分对准并固定。压敏传感器在 脉搏信号作用下会有电荷产生，经信号放大装置将电荷量转化为电压量进行采集。信 号放大装置由两级运算放大电路组成，第一级是由一个高输入阻抗放大器连接成的电 压跟随器，具有较低的输入失调电压和输入偏置电流。第二级放大电路的作用就是将 这一电压值放大到计算机进行数据采集较适宜的电压范围(±5V)。
将采集到的脉搏信号(电压)经过滤波整形，并经MD转换变成数字信号通过 USB输入端口进入门诊端计算机。计算机一方面将压缩后的脉象信息利用网络系统 安全可靠的传输到相应专家端，另一方面可经过信息管理系统对脉象进行编码分类处 理，存储到病人数据库中，以备今后的查询和数据挖掘。
专家端的脉象复现系统通过网络接口接收到脉象信息后，以图形方式精确复现脉 象波形，便于与传统中医脉象比较，利于专家进行病灶诊断。同时脉象复现系统也可 以通过诊脉假肢仿真复现病人的脉搏跳动情况，协助专家判明病人的情况，做出正确 的诊断。诊脉假肢在对应的手腕的寸、关、尺三部与门诊端相应排列12个微型液压 活塞。专家端计算机首先将传来的患者脉象信息进行转换，经D/A转换后控制活塞 电磁阀门和液体泵动作，活塞运动情况经过诊脉假肢外部覆盖的硅橡胶肌肤将脉搏跳 动情况传到专家指尖，协助医生判明病人的情况。做出正确的诊断。
(5)辅助中医诊断
为了方便会诊专家的诊断，本系统提供了辅助中医诊断功能。在对中医临床诊断 进行了详细调研之后，开发了一个集药材库、药方知识库、辅助开方系统、舌像图库 等多种功能于一体的“辅助中医诊断系统”。
A)药材信息数据库
中医药材种类繁多，不同种类的药材在性味、归经、用法、宜忌及临床心得等方 面都不尽相同，以往都是由会诊专家手工翻阅相应的药材资料，这样既费时又费力， 大大加重的专家的负担。本药材数据库系统给会诊专家提供了方便的药材查询功能， 本系统的中医药材均摘自《中国中药大辞典》，详细注明了各味药材的名称、主治、 功用、性味、归经、用法、宜忌及临床心得等内容。本药材数据库主要提供了以下几 大功能：
①用户可以继续登录其它药材来充实系统中内容。
②用户可以对系统中已有药材进行编辑修改查询。
③查询功能强大，由系统对输入内容进行归纳，整理，自动生成查询词典库，并 且将药材的名称、主治、功用、性味、归经等内容作为查询条件，查询条件即可手工 录入，也可用鼠标点击选取，实现药材查询条件输入的快速方便，查询内容一目了然。
④药材录入数量没有限制，使用随心所欲。
⑤将系统中已有药材进行打印归档，方便中医同仁学习整理药材资料。
⑥窗口背景更换随心所欲。
⑦可根据需要对系统资料进行备份保存，保证资料安全。
B)药方知识库
中药的奥妙在于中药是由不同方剂组成的学问，它是中医中除玄妙的诊断方法之 外的最大秘密。本药方知识库的研制将为专家保存、传播、使用和评价中药方面的诊 断知识提供有效的手段，是对中药与中医专家知识的延伸。
本药方知识库将以药材信息数据库为基础，侧重搞清中医所谓六淫、七情等病因 的现代表征方式和中药整体论治、平横阴阳的联合作用机理；选择适当的计算机知识 表达方式，建立以模糊推理模型为主、智能化高、准确度好的推理机，  提高临床诊 断的准确性，实现中药组方的智能化，同时为新组方的尝试提供依据。
C)辅助开方系统
辅助开方系统以药方知识库和药材信息数据库为基础，为会诊专家提供了一个方 便的开方工具。本辅助开方系统提供了一个药方库，它包含了许多常见病及疑难杂症， 共2000多条处方。每一处方都为擅长该科的专家在历代名家的基础上，结合自己长 期的理论研究和临床经验汇总而成的。辨证准确，用方独到，能大大提高治疗效果。 这样专家开处方时可有两种选择：
①从药方库里选择一个已有的经典药方，然后在这个基础之上，根据药方知识库 和自己的中医经验，查得相应的药材，修改原药方即可完成处方。
②如果在药方库里没有发现类似的药方，那么就要新建一个药方，然后根据药方 知识库，药材信息数据库和许多其它中医经验完成该处方。另外，专家还需选择是否 将该药方入库，如果入库则该药方成为其他相关诊断的参考。
D)舌像图库
舌像是也中医诊断疾病的重要依据之一。现有常见的舌像有1100多种，其中可 以作为特征的标准舌像有150多种。将这些标准舌像图录入到系统的舌像图库中，可 以帮助医生在诊断过程中通过与标准的舌像图片对比，综合诊断，辨证施治。
二、远程中医会诊流程    
本发明远程中医诊断系统，把相关的诊断活动和信息处理活动，集成在一个工作 流系统中完成。会诊流程可以根据需要进行调整，工作流系统的使用给远程中医诊断 提供了一个非常灵活的工作平台。
该流程中拥有3个角色：会诊专家，门诊医生，调度员；4个活动：门诊医生初 诊，会诊调度，远程会诊，查看结论。角色与活动之间的关系如角色与活动对照表所 示。
角色与活动对照表 门诊医生初诊 会诊调度 远程会诊 查看结论 门诊医生     √     √     √ 会诊专家     √ 调度员     √
首先门诊医生登记一个病例为流程的发起，他依据病人的基本信息和相关的医疗 数据对病人进行初步诊断，然后提交相关数据。调度端的工作人员收到门诊申请信息 后，根据专家的当前的工作状态，利用Conference Server申请会议所需的资源，并 将邀请信息自动通过EMAIL发送到相应的门诊医生和一个或多个专家，他们收到邮 件后在预定的时间里进入会议进行专家远程会诊。专家通过系统自动启动的 NetMeeting与远程发热门诊端的病人和医生进行实时、方便的声音、图像、文件以 及图片等医学资料的交流和共享。专家也可以远程控制门诊端的云台和相机，进行双 向的实时视频交流和图片拍摄。还可通过专家端的智能脉象复现系统，对病人的脉搏 进行复现，中医专家可以直接通过假肢上的脉搏跳动来做出判断。专家基于以上的所 有资料在会诊结束时给出相应的诊断结论和治疗方案。其中专家、医生及其病人的所 有语音被后台运行的音频记录器录音并保存在数据库中，可用供以后查阅和证明。门 诊医生看到专家诊断报告后结束整个远程会诊工作流程。另外，该系统还可以对会诊 中产生的大量资料进行科学的分析和处理，并以多种图形形式直观地反映出来。
具体的讲，该流程主要包括以下4个活动：
1)初诊：门诊医生接受一个新病例后，首先进行病人基本信息的输入，接着对 病人进行初步的检查和诊断，其中包括：症状、体检和辅助检查等几大类，同时还将 进行病人影像的拍摄，为下一步的远程中医诊断做好准备。门诊医生完成初步诊断后， 如果能确诊该病人，则不再需要会诊，整个诊断流程结束；否则，就要发起一个新的 远程中医会诊，等待调度员进行调度。
2)会诊调度：门诊医生发起一个新病例后，首先是调度员进行会议调度。调度 员主要承担2项工作：①根据会诊专家的研究方向和状态(如忙、空闲、离开)，为 每一个申请远程会诊的病例分配会诊专家；②启动Conference Server服务，创建一 个虚拟会议室，预约一个开会时间，生成一个进入会议的超级链接，该会议室可以同 时供多人参加。调度员完成调度后，工作流系统将自动把进入该会议的超级链接发给 相应的远程诊断会议参加人员。
3)远程会诊：调度员完成一个会诊调度之后，将向所有参加会诊的相应人员发 送邀请参加会议的消息。单个会诊至少需要一个会诊专家和一个门诊医生共同参加。 专家和门诊医生接到消息之后即开始“远程中医会诊”，他们均有相应的会诊界面， 在界面上显示了该病人的症状、体检和辅助检查等多类初诊信息。进入各自的会诊页 面之后，系统自动打开相应的视频和音频通道。专家不仅可以查看预先传送过来的病 人影像，还可以通过语音、视频、云台远程控制等多种手段进行远程会诊。在诊断过 程中“辅助中医诊断模块”提供了很多辅助功能，使专家的会诊更为方便，如：药材 库、药房知识系统、辅助开方系统等等。会诊结束后由会诊责任专家填写会诊结论和 治疗方案。然后系统自动把会诊结果发送给门诊医生。
门诊医生查看返回结论：会诊结束后门诊医生自动接收到由远程会诊专家发送过 来的诊断结论。门诊医生将根据会诊结果，及时对该病人进行相应的治疗和相关信息 的存档。如果专家的返回结论是“需再次会诊”，则该病例将再次进入远程会诊队列， 等待调度员在适合的时机重新调度，分配会诊专家；否则整个诊断流程结束。
本发明具有实质性特点和显著进步，本发明采用强大的工作流引擎技术对系统的 资源进行动态分配，利用现代传感器技术采集和还原患者的体征信号，并为医生、患 者双方提供了灵活方便的多点视频语音会诊环境，具体有益效果：(1)实现远程中医 会诊，大大提高了会诊中医专家的工作效率，使得更多的病人能够获得专家会诊的机 会。(2)实施成本较低，易于普及。(3)辅助开方系统较明显地提高了会诊中医专家 的开方效率。(4)会诊知识库，以及药材库，使得专家的会诊经验能够被更好的推广 和应用。
图1本发明远程中医诊疗系统结构示意图
图2本发明系统会诊流程图

如图1所示，本发明系统由门诊端、专家端和调度端三部分组成，各部分通过 LAN/Internet相互连接，门诊端作为服务器利用WebServer将会诊申请和相应的病 人信息发布出去，调度端和专家端作为客户端通过浏览器、智能脉象复现器、摄像头 和麦克风等辅助设备与服务端进行交互。
门诊端包括：一台计算机、一个云台及其控制器、一台数码相机及其控制器和一 台智能脉象采集器。其连接方式为：数码相机固定在云台上，云台控制器直接通过串 口与计算机相连，计算机与数码相机之间通过USB接口相连，相机控制器通过Socket 端口控制数码相机，麦克风与计算机内置音频采集卡连接，智能脉象采集器与计算机 USB口连接；
专家端包括：一台计算机、一台智能脉象复现器，其连接方式为：麦克风与计算 机的内置音频采集卡连接，智能脉象复现器与计算机的D/A转换卡连接，会诊应用系 统中的远程云台控制器和相机控制器根据专家的命令，通过Socket端口控制门诊端 的相机和云台。
调度端包括：一台计算机、Conference Server(会议服务器)和调度工具，调 度端计算机拥有独立的IP地址，通过高速、安全的网络接口与Internet连接，提供 快速、多路的会诊申请接入服务。当多个会诊申请提出时，调度员在Conference Server和调度工具协助下，可以为多个会诊申请预先安排虚拟会议室，并通过Email 方式及时通知会诊双方，会诊双方通过点击Email中的会议链接方便地进入会议。
智能脉象采集器由一些多点多路传感器和一个多路脉象采集卡组成，传感器通过 输入端子连接脉象采集卡，脉象采集卡与计算机之间采用USB口连接。
智能脉象复现器包括：脉象转换卡和假肢，诊脉假肢在对应的手腕的寸、关、尺 三部与门诊端相应排列12个微型液压活塞，诊脉假肢外部覆盖硅橡胶肌肤，脉象转 换卡一端(输入端)通过USB接口与计算机相连，另一端(输出端)通过控制线与微 型液压活塞相连。
如图2所示，下面以多项实例中的一个例子来具体说明本发明的内容：
病人基本信息：×××，61岁，工人，在上海市××医院门诊，症状：发烧、 干咳、胸闷，门诊医生录入基本信息之后，进行初步诊断，发现无法确诊，即发起远 程会诊请求，调度端把该会诊请求分配给一个或多个专家之后，立即创建一个网上会 议室，所有的会诊专家以及门诊医生均需在规定的时间参加该远程会诊会议。
首先，由门诊医生向专家报告门诊病人的基本信息和症状(发烧、干咳、胸闷等)， 会诊专家听取报告的同时阅读病历；
第二步，会诊专家开始会诊，本系统主要提供了望、问、切的远程会诊功能。首 先是“望”，发现该病人眼无光彩，闭目不欲视，且无鼻塞、流涕，其次是“问”，发 现该病人畏寒已经多天，最后是切脉，发现脉象有浮在皮肤，轻按即得，重按反弱的 特点，被判定为典型浮脉，浮脉多见于各种急性感染性疾病的初期，发热而见脉浮时， 一般可能是由于心搏排血量增加，周围血管扩张，血管弹性阻力降低，桡动脉充盈度 增大所致；
第三步，会诊专家填写处方，根据病人的基本症状以及望、问、切的远程诊断结 果，该病人被初步判定为急性感染性肺炎初期，会诊专家启动辅助开方系统，根据已 有的典型病例，以及相应的药材库和知识库，开具药方如下：
主要功能：益气宣邪，解毒化湿。
药物组成：太子参15克、贯众6克、银花10克、连翘10克、大青叶10克、苏 叶6克、葛根10克、藿香10克、苍术6克、佩兰10克。
用法：水煎服，日服一剂。
第四步：门诊医生打印药方，抓取相应的中药进行治疗。
实施效果：本发明实施的有益效果主要有以下四个方面：(1)实现远程中医会诊， 大大提高了会诊中医专家的工作效率，使得更多的病人能够获得专家会诊的机会。 (2)实施成本较低，易于普及。(3)辅助开方系统较明显地提高了会诊中医专家的 开方效率。(4)会诊知识库，以及药材库，使得专家的会诊经验能够被更好的推广和 应用。