專(zhuān)利名稱(chēng)：一種遠(yuǎn)程醫(yī)療聽(tīng)診咨詢(xún)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子信息與遠(yuǎn)程醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種遠(yuǎn)程醫(yī)療聽(tīng)診咨詢(xún)系統(tǒng)。通過(guò)本發(fā)明的聽(tīng)診咨詢(xún)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)足不出戶(hù)就醫(yī)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)心臟的異常；另外，對(duì)心音信號(hào)的處理，可以幫助醫(yī)生得到較原始的心臟信息，進(jìn)而準(zhǔn)確診斷病情。
背景技術(shù)：
隨著生活水平的不斷提高，人們對(duì)醫(yī)療健康方面的要求愈發(fā)苛刻，當(dāng)前的醫(yī)療衛(wèi)生體系已經(jīng)無(wú)法達(dá)到人們心中預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)時(shí)、方便、快捷、精確。由于我國(guó)醫(yī)療資源有限，致使偏遠(yuǎn)地區(qū)的患者無(wú)法及時(shí)就醫(yī)，而耽誤了最佳治療期；再者社會(huì)人口老齡化日趨嚴(yán)重，年輕一代生活及贍養(yǎng)老人的壓力也越來(lái)越大，現(xiàn)有的醫(yī)療體系難以滿(mǎn)足人們的需求。當(dāng)前的醫(yī)療體系主要存在以下幾個(gè)問(wèn)題1.醫(yī)療資源分配嚴(yán)重不均勻，地域差異很大；2.人們對(duì)醫(yī)療衛(wèi)生的要求日益提高；3.醫(yī)生的價(jià)值無(wú)法被充分的利用；4.對(duì)一些嚴(yán)重傳染性疾病(如非典、甲流等)，醫(yī)生不便與病人直接接觸。在過(guò)去相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里，技術(shù)、成本、信息的共享機(jī)制和人們的傳統(tǒng)觀念極大的制約了遠(yuǎn)程醫(yī)療的發(fā)展。而現(xiàn)在，隨著IT技術(shù)的發(fā)展、電信業(yè)務(wù)的拓展，人們逐漸的習(xí)慣了生活在充滿(mǎn)互聯(lián)網(wǎng)的世界里，通過(guò)因特網(wǎng)實(shí)施醫(yī)療診斷可以方便更多的人群，可以讓生活的節(jié)奏變的更快，可以讓更多的醫(yī)生體現(xiàn)他們的價(jià)值所在。目前，國(guó)內(nèi)外已有一些針對(duì)遠(yuǎn)程醫(yī)療聽(tīng)診方面的發(fā)明專(zhuān)利，但多數(shù)都是對(duì)聽(tīng)診器的改進(jìn)；也有遠(yuǎn)程醫(yī)療聽(tīng)診系統(tǒng)方面的發(fā)明專(zhuān)利，其結(jié)構(gòu)和采用的模式大體相近，但對(duì)信號(hào)的傳輸及軟件方面的功能不是很完善。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有心音聽(tīng)診的不及時(shí)性及傳統(tǒng)聽(tīng)診模式下的主觀因素干擾大的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種能夠讓病人足不出戶(hù)就能享受到良好的就診條件，同時(shí)能夠輔助醫(yī)生做出精確診斷、切實(shí)解決人們看病難問(wèn)題的遠(yuǎn)程醫(yī)療聽(tīng)診咨詢(xún)系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，一種遠(yuǎn)程醫(yī)療聽(tīng)診咨詢(xún)系統(tǒng)，包括醫(yī)生終端電腦、用戶(hù)終端電腦、電子聽(tīng)診器、硬件切換裝置和網(wǎng)絡(luò)，所述醫(yī)生終端電腦，其具有語(yǔ)音麥克和攝像頭，并具有界面設(shè)計(jì)子模塊、網(wǎng)絡(luò)通信子模塊、實(shí)時(shí)顯示子模塊、輔助診斷子模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)子模塊和幫助系統(tǒng)子模塊；該醫(yī)生終端電腦能夠完成從所述網(wǎng)絡(luò)中接收音頻數(shù)據(jù)，且能夠播放、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)波形，獲得輔助診斷參數(shù)；所述用戶(hù)終端電腦，其具有語(yǔ)音麥克和攝像頭，并具有界面設(shè)計(jì)子模塊、實(shí)時(shí)顯示子模塊、網(wǎng)絡(luò)通信子模塊和幫助系統(tǒng)子模塊，該用戶(hù)終端電腦能夠?qū)⑺鲆纛l數(shù)據(jù)傳送到所述網(wǎng)絡(luò)；所述電子聽(tīng)診器，用于采集病人的心音數(shù)據(jù)，該電子聽(tīng)診器與所述硬件切換轉(zhuǎn)置的聽(tīng)診器接口相連接；所述硬件切換裝置，用于語(yǔ)音和心音的切換；所述網(wǎng)絡(luò)，用于連接所述用戶(hù)終端電腦和所述醫(yī)生終端電腦，并能夠傳送所述音頻數(shù)據(jù)。所述醫(yī)生終端電腦和用戶(hù)終端電腦的網(wǎng)絡(luò)通信子模塊，按照如下步驟執(zhí)行步驟一獲得RTC接口，確定通信能力；步驟二選擇通信類(lèi)型；步驟三選擇通信設(shè)備；步驟四初始化會(huì)話(huà)；步驟五處理RTC事件；步驟六創(chuàng)建通信會(huì)話(huà)，處理實(shí)時(shí)流會(huì)話(huà)事件，包括媒體事件、音量事件、即時(shí)消息事件、會(huì)話(huà)狀態(tài)改變事件；步驟七關(guān)閉會(huì)話(huà)。所述醫(yī)生終端電腦和用戶(hù)終端電腦的實(shí)時(shí)顯示子模塊，按照如下步驟執(zhí)行步驟一檢查音頻設(shè)備能力，設(shè)置相應(yīng)的音頻參數(shù)；步驟二 打開(kāi)錄音或播放設(shè)備；步驟三判斷是否進(jìn)行錄音，若是，則判斷為錄音，執(zhí)行步驟四，若否，則判斷為播放，轉(zhuǎn)去執(zhí)行步驟七；步驟四為錄音設(shè)備準(zhǔn)備數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；步驟五開(kāi)始錄音，并將數(shù)據(jù)存放到內(nèi)存中；判斷是否需要發(fā)送數(shù)據(jù)給醫(yī)生終端電腦，若是，則向醫(yī)生終端電腦發(fā)送數(shù)據(jù)，畫(huà)出實(shí)時(shí)顯示波形，并使連接中斷；若否，則判斷內(nèi)存是否已滿(mǎn)，若未滿(mǎn)，則返回執(zhí)行步驟五，繼續(xù)將數(shù)據(jù)存放到內(nèi)存中，若已滿(mǎn)，則存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，清空數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，再釋放相應(yīng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；步驟六判斷錄音是否結(jié)束，若是，則關(guān)閉聲音設(shè)備，若否，則返回執(zhí)行步驟二 ；步驟七為播放設(shè)備準(zhǔn)備數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，從內(nèi)存獲取數(shù)據(jù)；步驟八播放聲音，釋放相應(yīng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；步驟九判斷播放是否結(jié)束，若否，則返回執(zhí)行步驟二，若是，則關(guān)閉聲音設(shè)備。所述輔助診斷子模塊，按照如下步驟執(zhí)行步驟一從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取心音數(shù)據(jù)；步驟二 對(duì)該數(shù)據(jù)采用小波變換原理進(jìn)行去噪，并畫(huà)出去噪后的波形圖；步驟三時(shí)域上，對(duì)去噪后的心音信號(hào)進(jìn)行希爾伯特-黃變換，提取心音包絡(luò)；步驟四得到時(shí)域包絡(luò)后，對(duì)心音信號(hào)進(jìn)行分段處理，得到時(shí)域分析的特征參數(shù)；步驟五頻域上，對(duì)去噪后的心音信號(hào)采用Welch譜分析，得到頻域分析的特征參數(shù)；步驟六結(jié)合時(shí)域和頻域的特征參數(shù)，得到輔助診斷結(jié)果。所述數(shù)據(jù)庫(kù)子模塊，按照如下步驟執(zhí)行步驟一醫(yī)生登陸；步驟二 檢索用戶(hù)信息，判斷該用戶(hù)是否注冊(cè)，若否，則關(guān)閉數(shù)據(jù)源，結(jié)束訪問(wèn)；若是，則執(zhí)行步驟三；
步驟三顯示在線患者；步驟四在數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢(xún)患者，判斷是否有此患者，若無(wú)此患者，則提示出錯(cuò)，返回執(zhí)行步驟三，若有此患者，則查詢(xún)成功，顯示患者信息，添加患者的診斷結(jié)果，更新患者記錄；步驟五轉(zhuǎn)到下一名患者，返回執(zhí)行步驟三。所述硬件切換裝置包括三極管和繼電器，所述用戶(hù)終端電腦通過(guò)并口輸出的高低控制電平與三極管相連接，所述三極管與繼電器的線圈相連接；所述電子聽(tīng)診器與繼電器的常閉觸點(diǎn)相連接，所述語(yǔ)音麥克與繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)相連接。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明的遠(yuǎn)程醫(yī)療聽(tīng)診咨詢(xún)系統(tǒng)利用網(wǎng)絡(luò)資源異地傳輸數(shù)據(jù)，在聽(tīng)診的及時(shí)性、 準(zhǔn)確性、信號(hào)的客觀性等方面與現(xiàn)有技術(shù)相比都有更大的提高，造福了廣大患者，優(yōu)化了醫(yī)療體系。本發(fā)明有利于向家庭和社區(qū)衛(wèi)生機(jī)構(gòu)推廣，只要被網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地方就可以運(yùn)行我們的系統(tǒng)。軟件設(shè)計(jì)上考慮到用戶(hù)群體的復(fù)雜性，本著友好、方便、易懂的信念，設(shè)計(jì)而成。本發(fā)明的獨(dú)特之處在于可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)聽(tīng)診及被測(cè)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸，并通過(guò)心音信號(hào)處理、特征提取等方法，為病人提供初步的診斷結(jié)果，實(shí)現(xiàn)患者足不出戶(hù)就可以進(jìn)行周期性的心臟健康檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和預(yù)防疾病；另一方面，聽(tīng)診及心音波形的比對(duì)，更加方便醫(yī)生觀察出心音的異常之處，為醫(yī)生的進(jìn)一步診斷提供了客觀的參考依據(jù)；第三方面，在病人病歷檔案管理等方面建立了用戶(hù)獨(dú)有的心音檔案數(shù)據(jù)庫(kù)，保存用戶(hù)每次的就診信息。本發(fā)明目前可以實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)的聽(tīng)診咨詢(xún)與數(shù)據(jù)傳輸工作，所以可應(yīng)用于社區(qū)醫(yī)院和社區(qū)內(nèi)患者的范圍內(nèi)，對(duì)心音信號(hào)的傳輸質(zhì)量也達(dá)到了較高水平。采用本發(fā)明的系統(tǒng)獲得的心音信號(hào)進(jìn)行輔助診斷結(jié)果具有85%以上的正確率，為醫(yī)生提供的診斷參數(shù)，是在多個(gè)心臟內(nèi)科醫(yī)生的建議下選出得到的，本發(fā)明為心臟病早期的病理診斷提供了相當(dāng)大的幫助。





圖1是本發(fā)明的遠(yuǎn)程醫(yī)療聽(tīng)診咨詢(xún)系統(tǒng)的系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是硬件切換裝置的電路原理框圖； 圖3是硬件切換裝置的電路原理圖； 圖4是硬件切換裝置的軟件切換流程圖； 圖5是雙方建立連接的過(guò)程圖； 圖6是網(wǎng)絡(luò)通信子模塊的流程圖； 圖7是實(shí)時(shí)顯示子模塊的流程圖； 圖8是數(shù)據(jù)庫(kù)子模塊的流程圖； 圖9是輔助診斷子模塊的流程圖； 圖10是心音時(shí)域特征示意圖11是希爾伯特-黃變換中的經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解過(guò)程流程圖； 圖12是本發(fā)明的系統(tǒng)的操作流程圖； 圖13是一個(gè)實(shí)施例的實(shí)時(shí)顯示波形6
圖14是醫(yī)生終端播放一個(gè)實(shí)施例心音時(shí)的波形顯示界面；圖15是本發(fā)明的遠(yuǎn)程醫(yī)療聽(tīng)診咨詢(xún)系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖中，1-醫(yī)生終端電腦，2-用戶(hù)終端電腦，3-硬件切換裝置，4-語(yǔ)音麥克，5-電子聽(tīng)診器。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明一種遠(yuǎn)程醫(yī)療聽(tīng)診咨詢(xún)系統(tǒng)，如圖1所示，包括醫(yī)生終端電腦、用戶(hù)終端電腦、電子聽(tīng)診器、硬件切換裝置和網(wǎng)絡(luò)，所述醫(yī)生終端電腦，其具有語(yǔ)音麥克和攝像頭，并具有界面設(shè)計(jì)子模塊、網(wǎng)絡(luò)通信子模塊、實(shí)時(shí)顯示子模塊、輔助診斷子模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)子模塊和幫助系統(tǒng)子模塊；該醫(yī)生終端電腦能夠完成從所述網(wǎng)絡(luò)中接收音頻數(shù)據(jù)，且能夠播放、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)波形，獲得輔助診斷參數(shù)；所述用戶(hù)終端電腦，其具有語(yǔ)音麥克和攝像頭，并具有界面設(shè)計(jì)子模塊、實(shí)時(shí)顯示子模塊、網(wǎng)絡(luò)通信子模塊和幫助系統(tǒng)子模塊，該用戶(hù)終端電腦能夠?qū)⑺鲆纛l數(shù)據(jù)傳送到所述網(wǎng)絡(luò)；所述電子聽(tīng)診器，用于采集病人的心音數(shù)據(jù)，該電子聽(tīng)診器與所述硬件切換轉(zhuǎn)置的聽(tīng)診器接口相連接；所述硬件切換裝置，用于語(yǔ)音和心音的切換；所述網(wǎng)絡(luò)，用于連接所述用戶(hù)終端電腦和所述醫(yī)生終端電腦，并能夠傳送所述音頻數(shù)據(jù)。如圖2所示，所述硬件切換裝置包括三極管和繼電器，所述用戶(hù)終端電腦通過(guò)并口輸出的高低控制電平與三極管相連接，所述三極管與繼電器的線圈相連接；所述電子聽(tīng)診器與繼電器的常閉觸點(diǎn)相連接，所述語(yǔ)音麥克與繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)相連接。如圖3所示，所述繼電器采用HKE公司生產(chǎn)的HRS2H-S-DC5V-N電磁式繼電器，電源VCC可通過(guò)USB端口接到電腦上供給電路電源，軟件通過(guò)并口輸出高低控制電平，Ui是由PC并口輸出的控制電平，高電平4. 2V，低電平0. 2V ；將語(yǔ)音麥克的輸入接在繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)上，而將電子聽(tīng)診器的輸入接在繼電器的常閉觸點(diǎn)上。當(dāng)軟件通過(guò)并口輸出0. 2V電壓(即低電平)時(shí)，C9012H202型號(hào)PNP硅管處于飽和狀態(tài)，Uo = 5V，繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)處于接通狀態(tài)，而常閉觸點(diǎn)處于斷開(kāi)狀態(tài)，信號(hào)從語(yǔ)音麥克輸入。當(dāng)軟件通過(guò)并口輸出4.2V 電壓(即高電平)時(shí)，PNP硅管處于截止?fàn)顟B(tài)，Uo = 0V，繼電器的常閉觸點(diǎn)處于接通狀態(tài)， 而常開(kāi)觸點(diǎn)處于斷開(kāi)狀態(tài)，信號(hào)從電子聽(tīng)診器輸入。本發(fā)明采用的是美國(guó)偉倫公司的Masrter Elite系列5079-405型號(hào)電子聽(tīng)診器， 其工作原理是傳感器接收聲波，將其轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，最大限度地減少聲音丟失。其內(nèi)置傳感器采用全新的Piezo-sensor技術(shù)，大大提高了聽(tīng)診器的敏感性和聽(tīng)診音的真實(shí)性，最高的特異性放大聲波達(dá)到30倍，采用該聽(tīng)診器為獲得高質(zhì)量的心音信號(hào)提供了保障。本發(fā)明軟件部分采用模塊化設(shè)計(jì)，下面分別闡述一下本發(fā)明系統(tǒng)各個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)流程。1.界面設(shè)計(jì)子模塊界面分為醫(yī)生端和病人端，兩者的界面大體相同。其中有發(fā)送文件、聊天發(fā)送、實(shí)時(shí)視頻，還有醫(yī)生和病人的信息等。在軟件上，對(duì)軟件進(jìn)行美化，使其達(dá)到美觀、人性化的效果。主要是把VC對(duì)話(huà)框中的按鈕用兩個(gè)位圖來(lái)代替，按下和不按時(shí)用不同的位圖，使其對(duì)用戶(hù)有一個(gè)直觀的操作。另外，也改變了軟件的背景，自己做了一個(gè)位圖，以此作為軟件的背景。2.網(wǎng)絡(luò)通信子模塊，如圖6所示，按照如下步驟執(zhí)行步驟一通過(guò)CoCreatehstance ()來(lái)獲得RTC接口，確定通信能力；步驟二 選擇通信類(lèi)型和通信設(shè)備，通信類(lèi)型和相關(guān)設(shè)備(攝像機(jī)、麥克風(fēng)等)，缺省配置是激活所有通信類(lèi)型；如果會(huì)話(huà)的參與者能共享應(yīng)用程序、傳送即時(shí)消息和音視頻會(huì)議，那么這些通信類(lèi)型將自動(dòng)被激活；如果某一參與者不支持某種通信類(lèi)型，那么所有的參與者都不能激活該類(lèi)型；調(diào)整通信設(shè)備，如麥克風(fēng)、攝像頭等；步驟三初始化會(huì)話(huà)，應(yīng)用程序與其他參與者連接之前，它必須能夠處理會(huì)話(huà)中的 RTC事件；PC-to-PC的通信中，應(yīng)用程序捕獲媒體事件、音量事件、即時(shí)消息事件和會(huì)話(huà)狀態(tài)改變事件；步驟四處理RTC事件，一旦事件處理者IRTCEventNotification接收器中進(jìn)行了注冊(cè)，接收和處理RTC事件就變得相當(dāng)?shù)娜菀琢?；創(chuàng)建通信會(huì)話(huà)，當(dāng)在RTC中發(fā)起一個(gè)呼叫之前，必須創(chuàng)建并且初始化一個(gè)會(huì)話(huà)，然后可以輸入?yún)⑴c者的IP地址來(lái)發(fā)起一個(gè)呼叫；步驟五可能通過(guò)一個(gè)e-mail地址或者一個(gè)電話(huà)號(hào)碼來(lái)激活一個(gè)會(huì)話(huà)，創(chuàng)建通信會(huì)話(huà)，處理實(shí)時(shí)流會(huì)話(huà)事件，包括媒體事件、音量事件、即時(shí)消息事件和會(huì)話(huà)狀態(tài)改變事件；媒體事件處理媒體事件需要得到媒體類(lèi)型、事件類(lèi)型和原因，然后發(fā)送消息給會(huì)話(huà)窗口 ；應(yīng)用程序可以使用get_MediaType ()從視頻、音頻、T120和實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議(RTP)事件中接收消息；音量事件當(dāng)揚(yáng)聲器或者麥克風(fēng)的音量水平發(fā)生變化時(shí)產(chǎn)生音量事件，應(yīng)用程序可使用get_DireCti0n()函數(shù)獲得發(fā)生改變的音頻設(shè)備；一旦確定了設(shè)備，應(yīng)用程序可獲得設(shè)備的屬性并處理改變，應(yīng)用程序可通過(guò)slider控件來(lái)顯示音量的改變，或者顯示給用戶(hù)一個(gè)音量表；即時(shí)消息事件使用IRTCMessagingEvent可在會(huì)話(huà)參與者中傳遞即時(shí)消息；當(dāng)一個(gè)消息事件產(chǎn)生時(shí)，應(yīng)用程序必須獲得會(huì)話(huà)和事件類(lèi)型，得到相關(guān)會(huì)話(huà)中的參與者信息，以便能將消息傳遞給適當(dāng)一方，事件處理者也能處理會(huì)話(huà)狀態(tài)的改變；會(huì)話(huà)狀態(tài)改變事件會(huì)話(huà)狀態(tài)改變事件的處理過(guò)程與其他RTC事件相同，會(huì)話(huà)狀態(tài)的改變包括建立一個(gè)新的音/視頻會(huì)話(huà)，或者通知客戶(hù)端一個(gè)到來(lái)的即時(shí)消息；步驟六要關(guān)閉一個(gè)會(huì)話(huà)，所有正在運(yùn)行T120的應(yīng)用程序必須被關(guān)閉。然后RTC 客戶(hù)端接口調(diào)用amtDownO，并完成關(guān)閉會(huì)話(huà)的過(guò)程，結(jié)束實(shí)時(shí)通信過(guò)程。在此部分，可以實(shí)現(xiàn)即時(shí)文字聊天、語(yǔ)音視頻聊天和文件傳輸?shù)墓δ?。在此之前?需要一個(gè)患者排隊(duì)等候醫(yī)生回應(yīng)，從而建立雙方連接的過(guò)程。軟件用多線程的方式實(shí)現(xiàn)，各功能之間互不干擾。網(wǎng)絡(luò)通信基于TCP方式，語(yǔ)音視頻聊天是基于微軟RTC API的通信方式，可根據(jù)通信雙方的能力和帶寬選擇適當(dāng)?shù)木幗獯a器。3.實(shí)時(shí)顯示子模塊，如圖7所示，按照如下步驟執(zhí)行步驟一檢查音頻設(shè)備能力，設(shè)置相應(yīng)的音頻參數(shù)；
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步驟二 使用wavehOpen或waveOutOpen函數(shù)打開(kāi)錄音或播放設(shè)備；步驟三判斷是否進(jìn)行錄音，若是，則判斷為錄音，執(zhí)行步驟四，若否，則判斷為播放，轉(zhuǎn)去執(zhí)行步驟七；步驟四為錄音設(shè)備準(zhǔn)備數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；步驟五開(kāi)始錄音，并將數(shù)據(jù)存放到內(nèi)存中；判斷是否需要發(fā)送數(shù)據(jù)給醫(yī)生終端電腦，若是，則向醫(yī)生終端電腦發(fā)送數(shù)據(jù)，畫(huà)出實(shí)時(shí)顯示波形，并使連接中斷；若否，則判斷內(nèi)存是否已滿(mǎn)，若未滿(mǎn)，則返回執(zhí)行步驟五，繼續(xù)將數(shù)據(jù)存放到內(nèi)存中，若已滿(mǎn)，則存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，清空數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，再釋放相應(yīng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；步驟六判斷錄音是否結(jié)束，若是，則關(guān)閉聲音設(shè)備，若否，則返回執(zhí)行步驟二 ；步驟七為播放設(shè)備準(zhǔn)備數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，從內(nèi)存獲取數(shù)據(jù)；步驟八播放聲音，釋放相應(yīng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；步驟九判斷播放是否結(jié)束，若否，則返回執(zhí)行步驟二，若是，則關(guān)閉聲音設(shè)備。在此模塊中要實(shí)現(xiàn)如下功能，即聲音采集、播放及實(shí)時(shí)顯示。系統(tǒng)采用MCI (Media Control Interface)技術(shù)實(shí)現(xiàn)心音采集和回放，當(dāng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)準(zhǔn)備好之后使用wavelnStart 函數(shù)進(jìn)行錄音或waveOutfeite函數(shù)播放錄好的聲音數(shù)據(jù)。聲音數(shù)據(jù)存放在一個(gè)內(nèi)存數(shù)據(jù)塊中，如果輸入內(nèi)存緩沖區(qū)滿(mǎn)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出MM_WIM_DATA消息，在該消息的處理函數(shù)中可以對(duì)聲音數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)播放、存儲(chǔ)和實(shí)時(shí)繪制心音波形的功能，處理完畢后清空數(shù)據(jù)緩沖區(qū)再加入輸入隊(duì)列直至結(jié)束對(duì)錄音以及播放緩沖區(qū)內(nèi)容使用后，釋放使有的內(nèi)存單元; 所有任務(wù)完成后，關(guān)閉相應(yīng)的設(shè)備。4.數(shù)據(jù)褲子模塊，如圖8所示，按照如下步驟執(zhí)行步驟一醫(yī)生登陸；步驟二 檢索用戶(hù)信息，判斷該用戶(hù)是否注冊(cè)，若否，則關(guān)閉數(shù)據(jù)源，結(jié)束訪問(wèn)；若是，則執(zhí)行步驟三；步驟三顯示在線患者；步驟四在數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢(xún)患者，判斷是否有此患者，若無(wú)此患者，則提示出錯(cuò)，返回執(zhí)行步驟三，若有此患者，則查詢(xún)成功，顯示患者信息，添加患者的診斷結(jié)果，更新患者記錄；步驟五轉(zhuǎn)到下一名患者，返回執(zhí)行步驟三。微軟基礎(chǔ)類(lèi)庫(kù)(Microsoft Foundation Classes，簡(jiǎn)稱(chēng)MFC)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作主要就是通過(guò)開(kāi)放式數(shù)據(jù)庫(kù)連接(Open Database Connectivity，簡(jiǎn)稱(chēng)ODBC)和activex數(shù)據(jù)對(duì)象(ActiveX Data 0b jects，簡(jiǎn)稱(chēng)ADO)。我們這里采用的是ODBC，因?yàn)镺DBC的最大優(yōu)點(diǎn)就是能以統(tǒng)一的方式處理所有的數(shù)據(jù)庫(kù)，帶來(lái)了很多方便，一個(gè)基于ODBC的應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)庫(kù)的操作不依賴(lài)任何數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(Database Management System，簡(jiǎn)稱(chēng)DBMS)，不直接與DBMS打交道，所有的數(shù)據(jù)庫(kù)操作由對(duì)應(yīng)的DBMS的ODBC驅(qū)動(dòng)程序完成。也就是說(shuō)，不論是i^oxPro、Access、MYSQL還是Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)，均可用ODBC API進(jìn)行訪問(wèn)。再者，ODBC使用層次的方法來(lái)管理數(shù)據(jù)庫(kù)，在數(shù)據(jù)庫(kù)通信結(jié)構(gòu)的每一層，對(duì)可能出現(xiàn)依賴(lài)數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品自身特性的地方，ODBC都引入一個(gè)公共接口以解決潛在的不一致性，從而很好地解決了基于數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)應(yīng)用程序的相對(duì)獨(dú)立性。該模塊中使用ODBC技術(shù)訪問(wèn)及處理數(shù)據(jù)庫(kù)，所用的數(shù)據(jù)庫(kù)軟件是SQL2000。在對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作之前，首先需要注冊(cè)數(shù)據(jù)源。完成以后數(shù)據(jù)庫(kù)的字段信息以及驅(qū)動(dòng)程序等信息反映在系統(tǒng)的注冊(cè)表中。當(dāng)在應(yīng)用程序中要用到數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，應(yīng)用程序可以根據(jù)注冊(cè)表中信息完成對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作，例如瀏覽、添加、刪除、修改、查詢(xún)數(shù)據(jù)庫(kù)記錄。醫(yī)生終端有患者信息數(shù)據(jù)庫(kù)，客戶(hù)終端需輸入與數(shù)據(jù)庫(kù)中相匹配信息時(shí)，才能排隊(duì)等待醫(yī)生確認(rèn)連接。在醫(yī)生終端，醫(yī)生需通過(guò)賬號(hào)與密碼登陸診斷界面，此時(shí)會(huì)有一系列在線患者列表，醫(yī)生可以任意選擇一名患者或輸入信息查詢(xún)患者。當(dāng)醫(yī)生診斷完畢時(shí)，填寫(xiě)患者病情，將診斷結(jié)果和心音數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)，生成HTML格式的診斷報(bào)告。5.輔助診斷子模塊，如圖9所示，按照如下步驟執(zhí)行步驟一從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取心音數(shù)據(jù)；步驟二 對(duì)該數(shù)據(jù)采用小波變換原理進(jìn)行去噪，這里采用5層小波分解，小波基選用db小波基函數(shù)，最大最小原理選定閾值，并畫(huà)出去噪后的波形圖；步驟三時(shí)域上，對(duì)去噪后的心音信號(hào)進(jìn)行希爾伯特-黃變換，提取心音包絡(luò)；其中，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解把信號(hào)分解成為各固有模態(tài)函數(shù)之和與殘差項(xiàng)相加的形式，由此選擇各模態(tài)重購(gòu)后的信號(hào)為解析信號(hào)，求得希爾伯特-黃變換得到信號(hào)的包絡(luò)；步驟四得到時(shí)域包絡(luò)后，對(duì)心音信號(hào)進(jìn)行分段處理，得到第一心音Si、第二心音 S2的高低能量參數(shù)；采用閾值法選取心音的端點(diǎn)，進(jìn)而根據(jù)Sl和S2的醫(yī)學(xué)理論對(duì)應(yīng)關(guān)系， 判斷其具體時(shí)限；步驟五頻域上，對(duì)去噪后的心音信號(hào)采用Welch譜分析，得到S1、S2的高低能量參數(shù)；步驟六結(jié)合時(shí)域和頻域的特征參數(shù)，得到輔助診斷結(jié)果。從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取的心音數(shù)據(jù)信號(hào)往往包含測(cè)試環(huán)境、電磁干擾及受測(cè)人員的身體微弱移動(dòng)等帶來(lái)的噪音，對(duì)信號(hào)進(jìn)行去噪是相當(dāng)必要的。經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)總結(jié)出小波變換原理去噪對(duì)心音處理的效果較好，受心音的復(fù)雜性影響小，且算法易實(shí)現(xiàn)，實(shí)時(shí)性好。對(duì)心音的分析處理采用時(shí)域與頻域兩個(gè)方面，在時(shí)域處理中，目的是找到時(shí)域內(nèi)的心音特征參數(shù)。心音時(shí)域特征示意圖如圖10所示，時(shí)域分析的特征參數(shù)為①心動(dòng)周期收縮期和舒張期持續(xù)時(shí)間之和；②Sl時(shí)限第一心音持續(xù)時(shí)間；③S2時(shí)限第二心音持續(xù)時(shí)間；④第一心音持續(xù)時(shí)間和第二心音持續(xù)時(shí)間的比值。采用Welch譜分析得到的頻域分析的特征參數(shù)為①低頻能量；②中頻能量；③高頻能量；④最大能量密度。希爾伯特-黃變換中的經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(Empirical Mode Decomposition, EMD)過(guò)程，如圖11所示，該過(guò)程目的是尋找固有模態(tài)函數(shù)(Intrinsic Mode Function, IMF)。該方法認(rèn)為任何一個(gè)信號(hào)都可以由一系列簡(jiǎn)單的非正弦函數(shù)構(gòu)成，這些非正弦函數(shù)就是要尋找的IMF。IMF必須滿(mǎn)足2個(gè)條件(1)對(duì)整個(gè)時(shí)間序列來(lái)說(shuō)，極值點(diǎn)的個(gè)數(shù)和過(guò)零點(diǎn)的個(gè)數(shù)相等或相差1 ；
(2)在任何一點(diǎn)處，最大值包絡(luò)線和最小值包絡(luò)線的均值為零。假設(shè)原信號(hào)為s (t)，對(duì)s (t)進(jìn)行希爾伯特-黃變換的具體步驟如下①確定s(t)的極值點(diǎn)，首先設(shè)定當(dāng)η= 1時(shí)，IV1 (t) = s⑴，為外層第一次循環(huán)開(kāi)始；②設(shè)定當(dāng)k= 1時(shí)，Iv1U) =IV1U),為內(nèi)層第一次循環(huán)開(kāi)始；用3次樣條插值分別連接極大值點(diǎn)和極小值點(diǎn)，運(yùn)行循環(huán)k = 1得到的是原信號(hào)s(t)的上包絡(luò)線和下包絡(luò)線Xlmin⑴；③求出上包絡(luò)線和下包絡(luò)線的均值線mk(t)mk(t) = [xkmax(t)+Xkmin(t)]/2，用前一次的、⑴信號(hào)減去均值線mk(t)得hk(t)， 即hk(t)為滿(mǎn)足上述IMF的兩個(gè)條件從原信號(hào)中分離出來(lái)的信號(hào)；④如果hk(t)不滿(mǎn)足IMF的兩個(gè)條件，則hk(t)將作為原信號(hào)重復(fù)②③步驟，直到找出符合條件的hk(t)，跳出內(nèi)層循環(huán)；⑤令cn(t) =hk(t)，則當(dāng)k=l，Cl(t)即為所求的IMF，稱(chēng)為第一階固有模態(tài)函數(shù)； 殘差巧⑴=ro(t)-Cl(t)Jrn(t) =Tn^1 (t)-cn(t)；⑥將IV1U)看作新的原信號(hào)重復(fù)以上步驟，直至殘差rn(t)中的信息對(duì)所研究的內(nèi)容意義很小或4(0是單調(diào)函數(shù)時(shí)，則停止分解過(guò)程。按此過(guò)程依次分解s(t) = T1 (t)+c^t)r^t) = r2(t)+c2(t)rn_!(t) = rn(t)+cn(t)
ηs(t) = ^0,(0 + ^(0
k=\可以看出，EMD過(guò)程是對(duì)殘差進(jìn)行不斷分離，得到固有模態(tài)函數(shù)的過(guò)程。并且隨著 IMF階數(shù)的增高，ck (t)的頻率逐漸降低，對(duì)保存的固有模態(tài)函數(shù)求和即可得到所需的重構(gòu)信號(hào)。對(duì)得到的重構(gòu)信號(hào)進(jìn)行希爾伯特-黃變換就可以得到心音信號(hào)的包絡(luò)。獲得包絡(luò)后對(duì)心音進(jìn)行分段，采用閾值法選取心音的端點(diǎn)，進(jìn)而根據(jù)Sl和S2的醫(yī)學(xué)理論對(duì)應(yīng)關(guān)系，判斷其具體時(shí)限。在頻域上，采用Matlab中的Welch譜分析，得到其信號(hào)的S1、S2各自能量、 信號(hào)的高低能量比等參數(shù)。這些參數(shù)將作為我們提供給醫(yī)生的輔助診斷參數(shù)，輸出到醫(yī)生終端電腦的界面進(jìn)行顯示。6.幫助系統(tǒng)子模塊，該模塊包括兩部分內(nèi)容，一是軟件說(shuō)明幫助文件，采用微軟的HTMLHelp WorkSiop軟件進(jìn)行編寫(xiě)。但此軟件僅支持HTML文件的導(dǎo)入，所以，先用 Dreamweaver編寫(xiě)好HTML文件后，再導(dǎo)入HTML Help Workshop中；二是聽(tīng)診部位的展示， 采用FLASH播放的模式。7.硬件切換裝置的軟件切換流程，如圖4所示，首先進(jìn)行并口初始化，并安裝驅(qū)動(dòng)程序，判斷初始化是否成功，若不成功，則給出初始化失敗提示；若成功，則由患者選擇當(dāng)前需要切換的工作模式電子聽(tīng)診器接入或語(yǔ)音麥克接入。其具體過(guò)程如下判斷是否接入電子聽(tīng)診器，若是，則接入電子聽(tīng)診器，若否，則接入語(yǔ)音麥克。本發(fā)明的系統(tǒng)的操作流程，如圖12所示，首先患者通過(guò)用戶(hù)終端電腦登陸本發(fā)明的系統(tǒng)，輸入用戶(hù)信息和醫(yī)生終端電腦的IP地址，發(fā)送請(qǐng)求到醫(yī)生終端，要求就醫(yī)。由于此時(shí)可能有多個(gè)患者要求就醫(yī)，因此需要排隊(duì)等候，如圖5所示。而在醫(yī)生終端電腦，醫(yī)生首
11先進(jìn)入登錄界面，輸入賬號(hào)和密碼確認(rèn)身份后才能進(jìn)入主界面。醫(yī)生可以任意選擇患者或輸入患者信息查詢(xún)患者。當(dāng)醫(yī)生確認(rèn)患者信息并同意就診時(shí)，建立連接?；颊吲c醫(yī)生可以通過(guò)語(yǔ)音或文字進(jìn)行在線交流，經(jīng)過(guò)醫(yī)生的問(wèn)診后，要求聽(tīng)診，患者在用戶(hù)終端通過(guò)硬件切換裝置把語(yǔ)音切換到心音聽(tīng)診；醫(yī)生在線聽(tīng)診，實(shí)時(shí)觀察波形變化，并保存心音數(shù)據(jù)；醫(yī)生在線觀察心音數(shù)據(jù)、波形，借助輔助診斷子模塊分析、診斷病情，保存病歷；醫(yī)生發(fā)送診斷結(jié)果給患者，結(jié)束該名患者的診斷，患者退出系統(tǒng)，繼續(xù)下位患者診斷。
權(quán)利要求
1.一種遠(yuǎn)程醫(yī)療聽(tīng)診咨詢(xún)系統(tǒng)，其特征在于，包括醫(yī)生終端電腦、用戶(hù)終端電腦、電子聽(tīng)診器、硬件切換裝置和網(wǎng)絡(luò)，所述醫(yī)生終端電腦，其具有語(yǔ)音麥克和攝像頭，并具有界面設(shè)計(jì)子模塊、網(wǎng)絡(luò)通信子模塊、實(shí)時(shí)顯示子模塊、輔助診斷子模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)子模塊和幫助系統(tǒng)子模塊；該醫(yī)生終端電腦能夠完成從所述網(wǎng)絡(luò)中接收音頻數(shù)據(jù)，且能夠播放、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)波形，獲得輔助診斷參數(shù)；所述用戶(hù)終端電腦，其具有語(yǔ)音麥克和攝像頭，并具有界面設(shè)計(jì)子模塊、實(shí)時(shí)顯示子模塊、網(wǎng)絡(luò)通信子模塊和幫助系統(tǒng)子模塊，該用戶(hù)終端電腦能夠?qū)⑺鲆纛l數(shù)據(jù)傳送到所述網(wǎng)絡(luò)；所述電子聽(tīng)診器，用于采集病人的心音數(shù)據(jù)，該電子聽(tīng)診器與所述硬件切換轉(zhuǎn)置的聽(tīng)診器接口相連接；所述硬件切換裝置，用于語(yǔ)音和心音的切換；所述網(wǎng)絡(luò)，用于連接所述用戶(hù)終端電腦和所述醫(yī)生終端電腦，并能夠傳送所述音頻數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種遠(yuǎn)程醫(yī)療聽(tīng)診咨詢(xún)系統(tǒng)，其特征在于所述醫(yī)生終端電腦和用戶(hù)終端電腦的網(wǎng)絡(luò)通信子模塊，按照如下步驟執(zhí)行步驟一獲得RTC接口，確定通信能力； 步驟二 選擇通信類(lèi)型； 步驟三選擇通信設(shè)備； 步驟四初始化會(huì)話(huà)； 步驟五處理RTC事件；步驟六創(chuàng)建通信會(huì)話(huà)，處理實(shí)時(shí)流會(huì)話(huà)事件，包括媒體事件、音量事件、即時(shí)消息事件、會(huì)話(huà)狀態(tài)改變事件； 步驟七關(guān)閉會(huì)話(huà)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種遠(yuǎn)程醫(yī)療聽(tīng)診咨詢(xún)系統(tǒng)，其特征在于所述醫(yī)生終端電腦和用戶(hù)終端電腦的實(shí)時(shí)顯示子模塊，按照如下步驟執(zhí)行步驟一檢查音頻設(shè)備能力，設(shè)置相應(yīng)的音頻參數(shù)； 步驟二 打開(kāi)錄音或播放設(shè)備；步驟三判斷是否進(jìn)行錄音，若是，則判斷為錄音，執(zhí)行步驟四，若否，則判斷為播放，轉(zhuǎn)去執(zhí)行步驟七；步驟四為錄音設(shè)備準(zhǔn)備數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；步驟五開(kāi)始錄音，并將數(shù)據(jù)存放到內(nèi)存中；判斷是否需要發(fā)送數(shù)據(jù)給醫(yī)生終端電腦， 若是，則向醫(yī)生終端電腦發(fā)送數(shù)據(jù)，畫(huà)出實(shí)時(shí)顯示波形，并使連接中斷；若否，則判斷內(nèi)存是否已滿(mǎn)，若未滿(mǎn)，則返回執(zhí)行步驟五，繼續(xù)將數(shù)據(jù)存放到內(nèi)存中，若已滿(mǎn)，則存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，清空數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，再釋放相應(yīng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；步驟六判斷錄音是否結(jié)束，若是，則關(guān)閉聲音設(shè)備，若否，則返回執(zhí)行步驟二 ； 步驟七為播放設(shè)備準(zhǔn)備數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，從內(nèi)存獲取數(shù)據(jù)； 步驟八播放聲音，釋放相應(yīng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；步驟九判斷播放是否結(jié)束，若否，則返回執(zhí)行步驟二，若是，則關(guān)閉聲音設(shè)備。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種遠(yuǎn)程醫(yī)療聽(tīng)診咨詢(xún)系統(tǒng)，其特征在于所述輔助診斷子模塊，按照如下步驟執(zhí)行步驟一從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取心音數(shù)據(jù)；步驟二 對(duì)該數(shù)據(jù)采用小波變換原理進(jìn)行去噪，并畫(huà)出去噪后的波形圖； 步驟三時(shí)域上，對(duì)去噪后的心音信號(hào)進(jìn)行希爾伯特一黃變換，提取心音包絡(luò)； 步驟四得到時(shí)域包絡(luò)后，對(duì)心音信號(hào)進(jìn)行分段處理，得到時(shí)域分析的特征參數(shù)； 步驟五頻域上，對(duì)去噪后的心音信號(hào)采用Welch譜分析，得到頻域分析的特征參數(shù)； 步驟六結(jié)合時(shí)域和頻域的特征參數(shù)，得到輔助診斷結(jié)果。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種遠(yuǎn)程醫(yī)療聽(tīng)診咨詢(xún)系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)庫(kù)子模塊，按照如下步驟執(zhí)行步驟一醫(yī)生登陸；步驟二檢索用戶(hù)信息，判斷該用戶(hù)是否注冊(cè)，若否，則關(guān)閉數(shù)據(jù)源，結(jié)束訪問(wèn)；若是， 則執(zhí)行步驟三；步驟三顯示在線患者；步驟四在數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢(xún)患者，判斷是否有此患者，若無(wú)此患者，則提示出錯(cuò)，返回執(zhí)行步驟三，若有此患者，則查詢(xún)成功，顯示患者信息，添加患者的診斷結(jié)果，更新患者記錄； 步驟五轉(zhuǎn)到下一名患者，返回執(zhí)行步驟三。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種遠(yuǎn)程醫(yī)療聽(tīng)診咨詢(xún)系統(tǒng)，其特征在于所述硬件切換裝置包括三極管和繼電器，所述用戶(hù)終端電腦通過(guò)并口輸出的高低控制電平與三極管相連接， 所述三極管與繼電器的線圈相連接；所述電子聽(tīng)診器與繼電器的常閉觸點(diǎn)相連接，所述語(yǔ)音麥克與繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)相連接。
全文摘要
一種遠(yuǎn)程醫(yī)療聽(tīng)診咨詢(xún)系統(tǒng)屬于電子信息與遠(yuǎn)程醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括醫(yī)生終端電腦、用戶(hù)終端電腦、電子聽(tīng)診器、硬件切換裝置和網(wǎng)絡(luò)，醫(yī)生終端電腦具有語(yǔ)音麥克和攝像頭，并具有界面設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)通信、實(shí)時(shí)顯示、輔助診斷、數(shù)據(jù)庫(kù)和幫助系統(tǒng)子模塊；該醫(yī)生終端電腦能夠完成從網(wǎng)絡(luò)中接收音頻數(shù)據(jù)，且能夠播放、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)波形，獲得輔助診斷參數(shù)；用戶(hù)終端電腦具有語(yǔ)音麥克和攝像頭，并具有界面設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)顯示、網(wǎng)絡(luò)通信和幫助系統(tǒng)子模塊，該用戶(hù)終端電腦能夠?qū)⒁纛l數(shù)據(jù)傳送到網(wǎng)絡(luò)；電子聽(tīng)診器用于采集病人的心音數(shù)據(jù)，與硬件切換轉(zhuǎn)置的聽(tīng)診器接口相連接；硬件切換裝置用于語(yǔ)音和心音的切換；網(wǎng)絡(luò)用于連接用戶(hù)終端和醫(yī)生終端，并能夠傳送音頻數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G06F19/00GK102270270SQ201110108108
公開(kāi)日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2011年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月28日
發(fā)明者徐禮勝, 汪躍, 王穎 申請(qǐng)人:東北大學(xué)