心电网络信息系统（ECG－NIS）的设计(2)

作者：刘海祥  赵元淮

    心电图资料的管理一直是一个棘手的问题。门诊患者的心电图记录往往由患者自己夹在病历本中，随手放在家里，时间久了，可能丢失或褪色；住院患者的心电图资料一般存放在医院的病案室，医生需要查阅时，必须到病案室领取该资料，费时费力，且领走之后，其他医生便无法查阅。

    随着计算机网络技术的普及，医院已经可以利用计算机网络进行药品库房管理、收费管理、床位管理等，也可以实现电子处方、远程会诊，还可以实现X光照片、彩超图像的数字化存储和网络化传输（即PACS系统）。但是，在国际范围内，临床上最为常用的心电图检查却至今尚无理想的网络化解决方案。

    问题的症结在于：心电信息分类较为繁杂，心电图设备厂商众多，产品规格不一。常规静态心电图分为单导、3导、6导、12导同步等不同类型，另外还存在3导及12导24小时动态心电图、心电向量图、心室晚电位、心电运动负荷试验等深层次心电分析技术，因此很难用一种数字化技术和网络技术手段涵盖所有的心电产品型号和所有的心电检测内容，原有的一个国际试行标准“心电信息的标准化通讯协议－SCP-ECG”，由于仅包括静态心电图而不够全面，且其数字化通讯方案在技术上不能为主流心电图设备制造商所接受。因此，直至目前，国际上尚无权威的心电信息标准。心电信息作为人类最早实现数字化转化的生物信息之一，其存储和传输的标准化解决方案却意外的落后于医学影像信息的存储和传输标准的进展（DICOM国际标准）。

    为什么不能把心电信息图谱按照影像资料一样同等处理呢？这里有一个理论问题：心电信息是应该表现为数据，还是应该表现为图像？我们认为，就科技研究而言，心电信息适宜以原始采样数据的形式表现出来，就临床使用而言，心电信息更适合表现为图谱，即心电图波形。因此，把心电信息图谱按照影像资料一样同等处理是一个很好的主意。很多人已经做过这样的工作：用扫描仪把心电检查的图谱和报告扫描为通用的磁盘文件，这样便可以长期保存并进行电子化传送。不过，随之而来的2个问题让人们感到沮丧：一个是扫描心电图谱需要投入额外的人力，手工操作无法做到标准规范，另一个是扫描的图谱分辨率下降，效果不如原图。

    如果心电图设备能够自动输出类似于扫描仪扫描的心电图谱的电子化图像文件，使这些图像文件具有兼容的数据格式，同时保证这些图像具有足够高的细腻程度，是不是可以解决以上烦恼呢？您认为这个办法如何？您可能会得出和美高仪公司研究人员的一样的结论：这是一个好的解决方案。现在，美高仪公司已经把设想变成了现实，推出的产品叫做“心电网络信息系统（ECG Network Information System，简称ECG-NIS）”。

一、 ECG-NIS系统的工作流程

    （一）在心电设备的软件系统中嵌入一个软件模块，该软件模块可以把每一页可能打印出来的报告自动转换为图像文件，保存在用户指定的硬盘目录中，报告上的内容没有任何限制，可以是文字，也可以是波形，可以是黑白的，也可以是彩色的。一、一切视该页报告的原有排版设计而定，图像的分辨率为每英寸1440 dpi，即每英寸范围包含1440个象素，这个密度远远超过了我们对心电信息的分辨率的要求，国际标准要求静态心电图的采样率为500HZ，需要作晚电位分析时，对采样率要求最高，为1000HZ，如果要把1英寸上的1440个象素全部加以利用，可以描绘采样率高达1417HZ的心电信息。

    （二）打开专门配备给心电设备的报告图像传送软件（外挂程序），进入默认设置，您可以选择定时传送文件，定时可以是几分钟自动传送1次，也可以是几小时自动传送1次，间隔时间完全视实际需要而定，传送的目的地是网络服务器，如果有多个网络服务器，软件允许您指定其中的一个，服务器端安装有专门设计的心电数据库管理程序。如果您只打算自动传送某一个或某几个文件，而不是全部报告图像文件，软件允许您任意选定。当然，如果您不打算自动传送每一个患者的报告文件，您完全可以关闭自动传送，在需要的时候进行手工挑选、手工传送。总之，您只需把您的传送计划变为软件的默认设置，一切就会按照您的意思行事。

    （三）其他网络终端的医生，利用客户端程序，只需输入查询的条件，便可瞬间得到所需的报告图像，查询条件包括患者姓名、性别、身份证号码、医疗保险号码、住院号码、疾病类型、心电检查的项目名称等，在实际使用情况下，一般只需输入其中的1、2项即可获得满意的查询结果。再没有比即刻在屏幕终端上观察心电报告更好的了，这样即快捷又环保。当然，您还可以随时打印该报告，或者把该报告通过EMAIL的方式传送给遥远的同事，进行远程会诊。打开电子病历，用键盘输入您得出的结论、参考意见或处方，这样，你输入的内容作为电子病历的一页，其他医生都会看到，当然，其他医生需要您的密码授权才可以修改您书写的电子病历。

    （四）如果您在进行学术研究，仅仅得到心电报告的图像文件还不够，您需要心电信息的原始采样数据，这没有问题，在ECG-NIS系统中，任何磁盘文件，包括心电原始数据文件，都可以作为附件在网络上传送。

    通过以上的介绍，可以看出ECG-NIS系统功能强大，使用方便灵活，医院采用之后，会提高医疗水平和管理水平，也可极大的降低管理成本。目前，美高仪的心电系列产品均具备输出报告图像文件的功能，这些心电图像包括：

1、 电综合分析（心电工作站）

    （1）12导联同步心电图及自动诊断

    （2）Frank导联心电向量图及数据

    （3）时间心向量图图谱

    （4）心室晚电位图谱及数据

    （5）高频心电图图谱及数据

    （6）频谱心电图图谱及数据

    （7）心率变异分析图谱及数据

    （8）QT离散度分析图谱及数据

    （9）起搏心电图图谱和数据

2、 3、12通道24～72小时动态心电监护及分析（动态心电图仪）

    （1）HOLTER分析总报告

    （2）ST分析图谱及数据

    （3）心律失常分析图谱及数据

    （4）心率变异分析图谱及数据

    （5）5QT离散度分析图谱及数据

    （6）24h心电全览图图谱

    （7）睡眠监护分析图谱及数据

    （8）特殊心电图片断图谱

3、 心电运动负荷试验（运动平板系统）

    （1）心电运动试验总报告

    （2）各阶段ST段和心率、血压的图谱和数据

    （3）各阶段的心电图片断图谱

    （4）全览图图谱

4、 24小时动态血压监护及分析（动态血压监护仪）

    （1）血压监护总报告

    （2）血压昼夜分布饼图及数据

    （3）总数据表

    （4）拟合曲线图谱及数据

    在医院装配了ECG-NIS心电网络信息服务器之后（见图示），便可发挥美高仪心电产品强大的心电报告管理功能。需要指出的是，如果不装配美高仪ECG-NIS系统，美高仪的心电信息系列设备生成的报告图像文件仍然具有很高的使用价值，这些报告图像的数据格式是计算机领域广泛采用的EMF图像格式， Microsoft Word、Office、IE、Navigator、PhotoShop等软件系统都会自动识别该类图像，这就意味着，该心电报告图像文件无论通过什么方式传送（磁盘拷贝，EMAIL等）、也无论传送到什么地方（医生端或患者端，客户端或服务器，国内或国外），都会被很方便的识别和使用。

    另一方面，美高仪ECG-NIS系统不仅仅支持美高仪的心电信息系列产品，同时也支持所有的能够产生EMF格式图像的网络系统，具有广泛的兼容性，使用该系统，会为用户带来最大的医疗效益、管理效益和经济效益，并最终造福广大患者。 

心电网络信息系统-系统结构图

    上图表明，心内科数据全院共享，通过心内科网络站点，可将12导静态心电图、24小时动态心电图、运动平板实验、动态血压和心电遥测监护等分析报告和结果以数字化方式适时传输出去，支持全院所有科室的医生直接在网上调用患者历次心电信息和图形。真正做到鼠标轻轻一点，心电波形与结果跃然屏幕，开创国内心电信息与网络服务共享之先驱。美高仪公司以强大的心电分析技术为心电图文工作站的开通提供了强大的技术保障，以强化心电图文工作站服务之功能。

二、ECG-NIS系统的软件功能

    以下分别就ECG-NIS系统的服务器端、客户端和外挂程序软件功能作一介绍：

1.服务器端：

    ˙患者管理：按多种条件进行查询患者病例，删除病例，显示患者的图象文件信息和电子病例情况，并进行预览

    ˙连接管理：显示当前所有连接的主机情况，包括主机名、IP地址、连接建立的时间、连接持续的时间。

    ˙语言设置

    ˙接收从外挂程序传送来的文件，并整理记录必要信息到SQL Server数据库

    ˙接收客户端的查询请求，发送相应患者的图象文件

    ˙最小化时缩小为图标，在tip上显示当前的连接状态

2.客户端：

    ˙电子病例设置：可以设置电子病例模版、修改管理员密码、修改文件时间等˙病例库：按多种条件进行查询患者病例，显示患者的一些基本信息、在服务器上的图象文件和电子病例情况，并可以预览、打印图象文件

    ˙设置：设定服务器地址和语言

3.外挂程序:

    ˙定时向服务器传送各个软件产生的图象文件（需要设置）

    ˙传送设置：通过指定软件的安装路径，自动分析该软件的安装路径下的所有图象文件，找出所有的图象文件类型并显示、设定

    ˙设置：设定服务器地址和语言

    ˙手工传送图象文件（扩展名是通用的.EMF）

    总之，我们认为装配美高仪ECG-NIS系统，投入临床使用，将在心电数据的综合管理和心电数据的远程传送以及心电网络信息系统应用上发挥巨大的作用。可以展望，在不久的将来，随着各种网络技术的发展，对远程心电数据访问，远程会诊等各种网络的应用，以及把心电信息系统与医院其它信息系统实现一体化将变为现实。

ECG-NIS参考文献

1  Health Level Seven, An application for electronic data exchange in health care environments. Version 2.3, Ann Arbor, MI, Health Level Seven Incorporated, 1997.

2  Hospital Information Systems. J. Medical Electronics. 1998,2:115.

3  C.Zywietz. SCP-ECG and Vital Signs Information Representation - two examples of successful transcontinental cooperation in medical informatics standardization. International J. Medical Informatics,1998,48:195-199.

4  刘海祥.计算机与心电信息管理和开发.见：张开滋，郭继鸿，刘海祥，等主编.临床心电信息学.长沙：湖南科学出版社.2002.1398-1408.