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ADSL与远程医学
文字来源：医院管理    时间：2008年11月4日15:22
    1．引言
　　宽带无疑是互联网的未来，据Forrester公司分析，2001年至2002年，宽带高速网络将占领大部分Internet市场，目前美国、英国、日本等国家积极发展宽带网络及其市场，微软、IBM、AOL、AT＆T、思科等巨头也相继发展各种宽带市场。随着人类生活水平和生命质量的提高，医学技术、计算机技术、网络与通信技术的迅猛发展，远程医学(Telemedicine)已成为现代医学技术发展的方向和代表。
　　涌现的宽带业务要求用户接入网(The last mile，最后一英里)数字化、宽带化，而LAN直接接入法诸如IP城域网、光纤到小区或大楼(FTTC、FTTB)、以太网局域网接入等高成本技术是必然方向，但由于其成本过高，在今后的十几年甚至几十年内大多数用户网络仍将继续使用现有的铜环线路，于是近几年，人们提出了多种过渡性的宽带接入技术，包括N-ISDN、Cable Modem、ADSL等，其中ADSL目前得到蓬勃发展，并且占有市场主导地位。
　　2．ADSL(不对称数字用户线)
　　2．1　ADSL的技术原理
　　不对称数字化用户线ADSL利用现代数字信号处理技术和数字编码调制技术，把一条双绞铜线构成的用户线的频谱分成三个频段，见图（图）：
　　①POTS：模拟电视频带，通过无缘滤波器或者其他技术措施使其与数字信道分开，该信道用于保障即使ADSL连接失败了，语音通信仍能进行。
　　②上行数字信道：可通过576KBPS一1MBPS的中速数据，用于传送控制信息，例如选择视频点播(VOD)，也可供传送视频会议等。
　　③ 下行数字信道：占据其余带宽，可传送1．5-8MBPS或高码率的高速数据，例如活动图像信息等，用于用户下载信息。
　　这里所谓的"不对称"是指上行与下行信息速率的不对称性，一个是中速，一个是高速。这种不对称性在家用信息业务中应用甚广。 如远程医学(Telemedicine)、视频点播(VOD)、电子商务(E-Commerce)等。
　　其中，各信道传输速率的变化如表一，并且下传速率受距离、线缆尺寸、干扰等多种因素影响。(见表一)
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信道　　 平均速率　　　最低速率　　　最高速率
高速下传　6MBPS　　　　1.5MBPS　　　　9MBPS
中速双工　64KBPS　　　　16KBPS　　　　1MBPS
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　　2．2 ADSL标准
　　2．2．1抑制裁波幅度和相位(CAP：Carrierless Amplitute／Phase Modulation)：其是AT＆T Paradyne的专有调制方式，数据被调制到单一信道，然后沿电话线发送，信号在发送前被压缩，在接收端重组。
　　2．2．2 离散多音复用(DMT: Discrete Multi-Tone)：将数据分成多个子载体信道，测试每个信道的质量，然后赋予一定的比特数。其利用离散快速傅立叶变值创建这些值。
　　2．2．3 G．Lite：该标准也被另称为Consumer Asymmetrical DSL(消费者ADSL)，其将基于ANSI标准"T1．413 Issue 2 DMT Line Code"之上，并且将1．5Mbps的下行速度和384Kbps的上行速度预定为其最大速度，小于那些最大速度的"速度自适应(Rate-Adaptive)"也是该标准的一部分。
　　2．2．4目前的标准：ANSI提出了速率可达6．1Mbps的ADSL标准T1．413，ETSI(European Technical Standard Institute)增加了附件以适应欧洲的需要，称为T1E1．4，将扩展标准以包含用户端的复用接口、网络配置和管理协议及其它改进。
　　2．3 ADSL的特点
　　(1)传输速率高：ADSL能在普通电话线上以很高的速率传输数据，下表为一组比较数据(见表二)：
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接入方式　　Modem拨号　　DDN专线　　ISDN　　ADSL
标准速率　　28.8KBPS 　64KBPS/　　64KBPS/　7.1MBPS/
　　　　　 /33.6KBPS　　2MBPS　　　2MBPS　　1.08MBPS
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　　(2)频带宽：ADSL支持的频带宽度是普通电话用户频带的256倍以上；
　　(3)业务多：常用的业务有数据业务、Internet／Extranet／Intranet业务，帧中继FR接入业务、ATM业务、语音业务、视频业务、VPN虚拟专网业务等；
　　(4)应用广：a、家庭办公：SOHO；b、远程办公：ROBO；c、高速上网：远程教育、远程医疗、VOD等。
　　(5)安装方便快捷：在现有电话线上安装ADSL，除了在用户端安装ADSL，用户现有线路不需改动；
　　(6)相对于光纤、ATM等高成本技术，ADSL能有效利用现有电话铜线，达到高带宽的数据传输，很容易被人们接受。
　　2．4 ADSL提供的宽带新业务
　　ADSL技术可应用在Internet访问、远程LAN访问、远程学习、远程医学、远程金融服务、家庭银行、网络信息、新闻服务、在线图书馆、远程电子购物、VOD视频点播(电影／电视节目点播)、交互式视频游戏等方面。另外，利用ADSL技术将高速数据连接到家庭、小型企业、以及远程办公室，为网络服务提供商开创了更多的商业机会：如Internet连接服务、分支机构的连接、远程通信服务和内容发送服务等。
　　3．远程医学
　　3．1远程医学的定义及分类
　　远程医学(Telemedicine)从广义上讲是使用远程通信技术和计算机多媒体技术提供医学信息和服务。它包括远程医学会诊及护理、远程教育、远程医学信息服务等所有医学活动。从狭义上讲，仅指远程医疗，包括远程医学影像学、远程会诊、远程护理等医疗活动。国外这一领域的发展已有近40年的历史，在我国仅有几年的时间。
　　根据上述定义，远程医学的运载形式可以是书信、普通电话、数字电话(Digital Telephone)、传真、录音、录像、电台、卫星、电子邮件(E-Mail)、文件传送(FTP)、网际网络(Internet)综合业务数字网(ISDN)、T1数字传送、T3数字传送、异步传送模式网络(ATM)等。
　　按信息传送时间，远程医学可以分为同步实时和储存传送两类：按信息传送的距离，远程医学可以分为科室和科室之间、医院和医院之间、城市和乡村之间或者城市和城市以及国家和国家之间等。
　　按应用领域分类，远程医学技术能应用于医院管理、医学教学、远程医学会诊，也可用于远程医疗咨询(Tele-consultation)、医疗随访(Medical Follow-up)、急诊医疗咨询、慢性病管理、家庭医疗管理、精神病管理、狱医管理、病人教育和预防医学等。
　　从临床应用情况来看，目前，比较成熟也比较常用的学科有远程医学影像学、远程病理学、远程心脏病学、远程皮肤学、远程骨科学和远程精神病学等。
　　随着通讯技术、计算机技术以及多媒体技术的不断提高，远程医学得到了蓬勃发展，尤其是远程医学在多种通讯线路并存的情况下，正向可移动性、多样性、实时性方向发展。所谓可移动性，就是人们在外工作增多，利用可移动的便携式计算机、电话等可以随时随地开展远程医疗，多样性是指远程医疗系统正向通用化、专业化和小型化方向发展，将出现多种适合不同需要的远程医疗系统；实时性是指由传感器采集患者的各种生理指标，如中医的号脉，通过特制的传感器放在患者的腕部，医师通过触模一个设备感知患者，应用宽带ISDN、ATM和ADSL实现远程实时动态图像传输。
　　3．2 远程医学的优越性与局限性
　　3．2．1 优越性：
　　首先，促进了医学最新信息的交流；其次，有助于提高医疗水平，最后，在方便病人，减少费用，提高医疗质量，提高工作效率，乃至促进卫生体制改革等方面都有积极的意义。
　　3．2．2 局限性：
　　①受通讯条件、投资能力、计算机软硬件技术应用及升级等客观因素的限制；
　　②缺乏一套系统、完善及有法律说服能力的相关 法律规范；
　　③医生、病人双方对新的医学技术和新的医患关系的适应和接受能力，直接关系到远程医学技术的应用和推广：
　　④会诊过程中的安全性、病历资料的保密性和对病人隐私权的保护将很大程度上决定病人对远程医学的接受程度。
　　远程医学是21世纪的一场新兴的信息产业革命，它将给人类社会带来极大的社会效益和经济效益，而ADSL技术的日益成熟与完善，以及其低廉成本的优势，在远程医学中得到了广泛地应用。
　　4、ADSL在远程医学中的应用（图三略）
　　ADSL技术充分利用现有的市话铜线，使得医学业务中心能够提供远程医学教育、远程医学会诊、远程医学视频会议以及医学信息服务等。
　　在图中，无论是远程家庭用户，还是远程局域网用户，只要在本地电话局端与用户端加入一个分离器和一个ADSL Modem，即可享受如下远程医学特色业务：
　　(1)远程医学教育：不同地点的用户可以不受时间的限制通过计算机或普通电视看同一教学内容，辅助于E-Mail、教学论坛(BBS)或ICQ(OICQ)等其他方式与教师进行交流和反馈。
　　(2)远程医学会诊：鉴于目前使用ISDN视频会议系统进行远程医学会诊，出现音视频传输质量差，二者不同步，以及会议画面滞后等缺陷，制约了远程医学会诊的开展，而高宽带接入技术有效的缓和了这一矛盾。利用ADSL技术，远程专家可以清晰地看到患者的资料，如化验单、医学影像照片、病历等，也可利用B超、内窥镜、检眼镜等医疗设备进行现场检查，为确诊提供详实的依据。
　　(3)远程医学信息服务：目前，许多ISP提供了医学最新动态、健康时尚、求医问药、传统医学、医学论坛以及医院介绍等信息服务栏目，如金卫网http：//www．2919．net)、伽玛医生(http：//www．drgama．com)、健康无忧网(http：//www．jk51．com)等，人们可以快捷地获得医疗保健小常识、医学新动态，从而有效的预防与治疗疾病，提高生命与生活质量。
　　1998年，在美国"美亚之桥"基金会的帮助下，我校(原西安医科大学)和美国斯坦福大学成功的进行了中美首次利用INTERNET开展远程医疗会诊演示，美国国务卿奥尔布莱特女士参加了演示。1998年7月，我校正式建立了远程医学中心，拉开了西北地区远程医学的帐幕。现在，我们已经建立了辐射新疆、青海、甘肃、宁夏四省区的省级站，筹备资金拟建西北五省区45个地区站和100个以上的县级工作站，逐步形成完善的网络体系。之后，我们多次与新疆利用建成的系统进行了有关远程医学的事务性会议，取得了一定效果。2000年7月，利用ADSL宽带新技术，我校附属一院的有关专家与新疆医学院的有关专家进行了关于一内科病历的治疗方案的探讨，最后对患者的康复起到了很大的作用。
　　5．瞻望未来
　　我国是一个幅员广阔的国家，医疗水平有明显的区域性差别，特别是广大农村和边远地区，因此远程医学在我国更有发展的必要。与发达国家相比，在技术、政策、法规、实际应用方面还需不断完善。尤其是技术方面，虽然ADSL为主的xDSL技术终将成为铜双绞线上的赢家，目前采用普通拨号Modem及N-ISDN技术接入的用户将逐步过渡到ADSL等宽带接入方式，最终随着技术的进一步提高，LAN直接接入法诸如IP over Optical宽带IP城域网、光纤到小区或大楼(FTTC、FTTB)、以太网局域网接入等高成本技术是必然发展方向，那时远程医学必将得到实质性的发展。