文/蔣昌俊 張冬冬 周賜聰 夏榮艷 袁博 等

下一代互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)學(xué)教學(xué)科研平臺(tái)的建設(shè)是以基于IPv6 下一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在CNGI-CERNET2 主干網(wǎng)和校園網(wǎng)上建設(shè)支持我國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)教學(xué)和科研的信息服務(wù)平臺(tái)，利用IPv6及移動(dòng)IPv6 的優(yōu)勢(shì)為所有支持IPv6 的高校用戶、廣大臨床醫(yī)護(hù)人員和醫(yī)藥界人士提供最新最全的醫(yī)學(xué)資訊信息、專業(yè)便捷的信息交流平臺(tái)、豐富生動(dòng)的醫(yī)學(xué)科普知識(shí)，逐步使其建設(shè)成為我國(guó)醫(yī)學(xué)教育與科研信息資源的權(quán)威發(fā)布平臺(tái)和資源共享平臺(tái)，服務(wù)于中國(guó)醫(yī)學(xué)事業(yè)，為人類健康生活貢獻(xiàn)力量。同時(shí)通過(guò)應(yīng)用示范，驗(yàn)證并推動(dòng)IPv6 技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用。

建設(shè)任務(wù)

（1）在醫(yī)學(xué)教學(xué)方面，建立數(shù)字課堂，提供40～50門(mén)國(guó)家/省/市級(jí)

精品課程、700～800個(gè)網(wǎng)上教學(xué)錄像、以及800個(gè)小時(shí)的數(shù)字人教學(xué)實(shí)驗(yàn)室在線時(shí)間。

（2）在醫(yī)學(xué)科研協(xié)作方面，建立科研協(xié)作環(huán)境，實(shí)現(xiàn)3個(gè)以上醫(yī)院的在線救護(hù)診斷，3個(gè)以上醫(yī)院的在線視頻診斷，實(shí)現(xiàn)3個(gè)以上醫(yī)院協(xié)作診斷時(shí)的PACS資源共享。

（3）在醫(yī)學(xué)科普方面，建設(shè)數(shù)字科普館，提供人體器官標(biāo)本3000個(gè)，科普視頻/動(dòng)畫(huà)12～15GB，100位中外醫(yī)學(xué)人物以及1000篇科普讀物。在項(xiàng)目平臺(tái)開(kāi)發(fā)及試運(yùn)行階段對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的訪問(wèn)量累計(jì)達(dá)到30萬(wàn)次，非視頻類并發(fā)連接數(shù)達(dá)到3000，視頻類并發(fā)連接數(shù)為200～300。

平臺(tái)完成情況

該平臺(tái)在實(shí)施過(guò)程中嚴(yán)格按照實(shí)施方案進(jìn)行建設(shè)，完成了覆蓋上海、北京、武漢、杭州的基于IPv4/IPv6 雙棧的下一代互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)學(xué)科研教學(xué)科研平臺(tái)的建設(shè)。平臺(tái)在同濟(jì)大學(xué)建立了主節(jié)點(diǎn)，在北京大學(xué)人民醫(yī)院、武漢大學(xué)醫(yī)學(xué)部、浙江大學(xué)和華中科技大學(xué)建立了分節(jié)點(diǎn)。

具體指標(biāo)完成情況完成如下：平臺(tái)建立了數(shù)字課堂，完成了40門(mén)國(guó)家/省/市級(jí)精品課程的IPv6 升級(jí)，建設(shè)了1333 個(gè)網(wǎng)上醫(yī)學(xué)教學(xué)錄像資源，可提供精品課程網(wǎng)上學(xué)習(xí)、在線提問(wèn)與答疑互動(dòng), 教學(xué)錄像的網(wǎng)上下載、點(diǎn)播等功能；平臺(tái)建立了數(shù)字科普館，建設(shè)了3635個(gè)人體器官標(biāo)本圖片和1415 個(gè)人體器官標(biāo)本視頻、18.7GB 科普視頻/動(dòng)畫(huà)、150 位中外醫(yī)學(xué)人物以及1205 篇科普讀物；平臺(tái)還完成了科研文獻(xiàn)館及網(wǎng)上數(shù)字人教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，平臺(tái)試運(yùn)行期間實(shí)驗(yàn)室的在線時(shí)間累計(jì)達(dá)到957小時(shí)。

建設(shè)了210 例真實(shí)患者PACS 診斷學(xué)習(xí)案例，實(shí)現(xiàn)了3 個(gè)以上醫(yī)院協(xié)作診斷時(shí)的PACS 資源共享。自主開(kāi)發(fā)了3個(gè)以上醫(yī)院的遠(yuǎn)程在線視頻診斷室。

除此之外，平臺(tái)自主研發(fā)了基于 IPv6 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的醫(yī)療健康護(hù)理子系統(tǒng)，建立了在線救護(hù)診斷室，可實(shí)現(xiàn)用戶生命體征的實(shí)時(shí)采集、發(fā)送、統(tǒng)計(jì)及分析等醫(yī)療健康護(hù)理以及多方實(shí)時(shí)在線救護(hù)診斷應(yīng)用。建立科研協(xié)作環(huán)境，實(shí)現(xiàn)3 個(gè)以上醫(yī)院的在線救護(hù)診斷。

應(yīng)用創(chuàng)新

無(wú)線傳感健康監(jiān)護(hù)模塊

系統(tǒng)完成了無(wú)線傳感健康監(jiān)護(hù)設(shè)備的患者生命體征數(shù)據(jù)采集模塊、后臺(tái)服務(wù)器以及健康監(jiān)護(hù)控制中心支持模塊的開(kāi)發(fā)。實(shí)現(xiàn)了通過(guò)無(wú)線傳感器直接采集患者的生命體征，實(shí)時(shí)傳輸至中心服務(wù)器，從而進(jìn)行存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)、處理、融合等操作。

該系統(tǒng)的健康監(jiān)護(hù)控制中心網(wǎng)站實(shí)現(xiàn)了包含近遠(yuǎn)程無(wú)線心電、血壓、血氧飽和度、腦電、心率等基本生命體征信號(hào)的實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)和診斷設(shè)備的檢查數(shù)據(jù)輸出共享。完成實(shí)時(shí)瀏覽電生理檢查數(shù)據(jù)以及監(jiān)控、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、單據(jù)生成、檢索統(tǒng)計(jì)分析等功能，系統(tǒng)可以記錄用戶長(zhǎng)期的生命體征變化。在線救護(hù)診斷模塊

下一代互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療平臺(tái)將為人類健康生活貢獻(xiàn)力量。

在線救護(hù)診斷模塊實(shí)現(xiàn)了多方異地醫(yī)生同現(xiàn)場(chǎng)醫(yī)務(wù)人員對(duì)病人的急救診斷。生理信號(hào)無(wú)線傳感及信息傳輸終端是配置安裝在救護(hù)車上，具體包含生理信號(hào)采集、數(shù)據(jù)處理，移動(dòng)數(shù)據(jù)通信三個(gè)模塊。

實(shí)現(xiàn)了參與救護(hù)的醫(yī)生可以登陸在線救護(hù)診斷室瀏覽到病人的無(wú)線傳感生命體征監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，院間醫(yī)生與現(xiàn)場(chǎng)醫(yī)務(wù)人員可以在救護(hù)診斷室進(jìn)行即時(shí)文字交流，通過(guò)服務(wù)器端的軟硬件支持，以文字形式錄入信息將發(fā)送至現(xiàn)場(chǎng)救護(hù)人員的手機(jī)上，異地醫(yī)生的網(wǎng)頁(yè)端也可以直接呈現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)醫(yī)生的回復(fù)信息。平臺(tái)的整合工作

平臺(tái)合作單位間完成了各模塊的整合工作，包括精品課程模塊、教學(xué)視頻模塊、模擬人教學(xué)實(shí)驗(yàn)室模塊、科研文獻(xiàn)館、人體器官標(biāo)本館、科普視頻館、醫(yī)學(xué)人物館、科普讀物館、無(wú)線傳感健康監(jiān)護(hù)模塊、在線視頻診斷室、在線救護(hù)診斷模塊、PACS 資源共享模塊等。平臺(tái)移動(dòng)終端訪問(wèn)的功能測(cè)試及優(yōu)化

考慮到平臺(tái)大量的圖片與視頻資源需要高速網(wǎng)絡(luò)的支持，平臺(tái)主要基于Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)，針對(duì)不同品牌型號(hào)的在校大學(xué)生移動(dòng)終端進(jìn)行測(cè)試。移動(dòng)終端瀏覽器分為兩大類，UCWeb 為代表的第一類瀏覽器及Opera、Chrome、Safari為代表的第二類瀏覽器。經(jīng)過(guò)反復(fù)測(cè)試及優(yōu)化后，目前平臺(tái)對(duì)在校大學(xué)生智能手機(jī)具有較好的兼容性。平臺(tái) IPv6/IPv4 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的性能測(cè)試

使用LoadRunner 工具對(duì)平臺(tái)在3000 個(gè)非視頻點(diǎn)播用戶以及200 個(gè)視頻點(diǎn)播用戶并發(fā)的情況下多次進(jìn)行負(fù)載測(cè)試并給出瓶頸分析。同時(shí)監(jiān)控平臺(tái)在負(fù)載下的系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間、系統(tǒng)吞吐量、應(yīng)用服務(wù)器資源和數(shù)據(jù)服務(wù)器資源等性能指標(biāo)。平臺(tái)試運(yùn)行期間的多次測(cè)試結(jié)果顯示平臺(tái)具有良好的穩(wěn)定性。

標(biāo)志性成果

該平臺(tái)的建設(shè)和運(yùn)行打破了傳統(tǒng)的醫(yī)療服務(wù)平臺(tái)功能單一的局限，真正面向多用戶群，組建醫(yī)學(xué)教學(xué)、科研以及科普多種資源信息為一體的一站式服務(wù)平臺(tái)；

將數(shù)字人體教學(xué)實(shí)驗(yàn)室采用錄像的方式供更多的用戶共享實(shí)驗(yàn)室資源；

建設(shè)了真實(shí)患者 PACS 診斷學(xué)習(xí)案例，實(shí)現(xiàn)了3 個(gè)以上醫(yī)院協(xié)作診斷時(shí)的PACS 資源共享；

自主開(kāi)發(fā)了 3 個(gè)以上醫(yī)院的遠(yuǎn)程在線視頻診斷室；

自主研發(fā)了基于 IPv6 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的醫(yī)療健康護(hù)理子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了傳感器網(wǎng)絡(luò)與下一代互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合共同提供醫(yī)療健康護(hù)理的應(yīng)用示范；

自主開(kāi)發(fā)了在線救護(hù)診斷室，實(shí)現(xiàn)了用戶生命體征的實(shí)時(shí)采集、發(fā)送、統(tǒng)計(jì)及分析等醫(yī)療健康護(hù)理以及多方實(shí)時(shí)在線救護(hù)診斷應(yīng)用；

實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)對(duì)移動(dòng)終端訪問(wèn)的良好支持。

自 2010 年5 月至測(cè)試之日止，從訪問(wèn)量、并發(fā)數(shù)、終端支持情況達(dá)到了一定的建設(shè)成效。

下一代互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療科研教學(xué)平臺(tái)共有注冊(cè)用戶13041 人（分布在北京、上海、武漢、杭州等21 所大學(xué)及附屬醫(yī)院），為19 所大學(xué)及附屬醫(yī)院的用戶提供了37.8314 萬(wàn)人次的IPv6 訪問(wèn)。

系統(tǒng)可支持 3000 次非視頻類并發(fā)連接，200 次以上視頻類并發(fā)連接，文字、圖像、圖表信息清晰、視頻圖像清晰流暢、無(wú)馬賽克、無(wú)可察覺(jué)的唇音不同步。

同時(shí)系統(tǒng)可以支持移動(dòng)終端（如智能手機(jī)、PDA）的訪問(wèn)，功能模塊正常、流暢訪問(wèn)，達(dá)到了支持移動(dòng)學(xué)習(xí)的目的。

通過(guò)構(gòu)建基于 IPv6 網(wǎng)絡(luò)的全面醫(yī)學(xué)、教學(xué)、科研共享平臺(tái)，同時(shí)緊密結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)，將移動(dòng)終端服務(wù)于生命體征監(jiān)護(hù)，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上更好地解決醫(yī)療海量數(shù)據(jù)應(yīng)用和處理難題。在相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和國(guó)家有關(guān)部門(mén)的支持之下，相信在不久的將來(lái)，下一代互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療平臺(tái)將會(huì)實(shí)現(xiàn)全面的、廣域的、便捷的、現(xiàn)代化的醫(yī)療服務(wù)，為中國(guó)醫(yī)學(xué)事業(yè)、為人類健康生活貢獻(xiàn)力量。

本項(xiàng)目建設(shè)的組成成員還有：

北大人民醫(yī)院：王杉、劉帆、鄧世洲

浙江大學(xué)：許端清、云霞

華中科技大學(xué)：馮友梅

武漢大學(xué)醫(yī)學(xué)部：余保平

汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院：顧江

同濟(jì)大學(xué)附屬同濟(jì)醫(yī)院：王樂(lè)民