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新基建浪潮下的远程医疗2.0时代

3周前 (06-16)医学观点48


远程医疗的破局迫在眉睫。60帧音视频技术的突破,帮助远程医疗打破音画清晰度的局限,一些更深部位疾病的远程诊疗,例如心脏、脑部、血管等人体内部细微构造的远程超声也将在60帧技术的协助下得到进一步发展与应用。


 

远程医疗的1.0时代

 

随着网络连接和智能设备的加速发展,远程医疗行业得到前所未有的发展机遇。

 

我国在远程医疗领域起步较晚,直到20世纪80年代末,我国才开始进行研究性远程医疗试验探索。而真正的远程医疗建设应用快速发展要从21世纪开始算起。

 

2020年初,突如其来的疫情,把远程医疗推向了更广泛的普通大众,让很多人有机会认知和使用远程医疗的垂直服务,推动了远程医疗、在线诊疗的普及,也在重塑人们的消费观念与消费习惯。

 

医生们可以通过电话、电子邮件和网络摄像机等设备来与病人保持沟通与交流。与此同时,医生相互之间也可以通过这些设施进行交流,以便对疾病及时做出综合医疗决策。

 

无疑,远程医疗的快速发展对我国好处很多。我国贫困地区普遍面临医疗基础设施滞后,医疗资源匮乏,医卫人员流失严重等问题.传统健康扶贫措施在这些地区的效果渐微,而互联网+远程医疗可以破解此困境,对于偏远地区医疗资源的不足有一定的弥补,推动医疗卫生资源下沉,解决百姓“看病难、看病贵”的问题,实现国际精准扶贫的目标。对于大城市的医疗服务水平也有进一步的提高和完善,极大促进医疗和保健事业的发展。

 

然而,这一切都还停留在第一步,真正意义上的“远程医疗”还嗷嗷待哺。

 

一般性远程医疗服务的技术困局。

 

限制于目前的技术水平和音视频质量,尚未满足远程医疗对于实时性和高画质的要求。远程医疗还暂且停留在视频、电话问诊阶段,很多辅检资料并不能立刻获得;比如x线摄片、CT这些不是一个摄像头对着拍就能解决的,虽然目前已经有实现影像资料的共享,但对于一些需要更多实时影像支持医学判断的疑难杂症而言,当前的远程医疗手段显然不够。

 

在远程医疗场景中,为了使得声音和影像等诊断信息在诊断时要能够符合临床诊断需求,要求十分清晰且准确;远端专家要通过数字听诊器识别远端患者心音、肺音、杂音;通过语言、视频互动实时观察远端患者肤色、病灶大小、形状等;现阶段来说,大尺寸影像数据让远程会诊网络传输雪上加霜,延时,丢包等现象屡屡存在,而由于视频帧率达不到更高的要求,音视频传输速度差,无法实时传输高度清晰的医学影像,专家若再想与基层医院医生之间实时查看影像互动交流,更是难上加难。远程医疗的一大部分局限也正在此处,没有办法进行进一步的医学观察和判断。

 

近年来,无论是摄像机、显示器、手机终端、还是逐步兴起的游戏动画等,整个数字视频生态系统看起来已经全面升级到每秒60帧甚至更高的速度。视频的帧速率(以每秒帧数或“ fps”为单位)越高,则感觉到的运动就越平滑。而且,感觉到的运动越平滑,视频就越接近于真实。

 

但是排开硬件领域,在长达几十年的在线视频领域,目前绝大多数的应用都还停滞在30帧甚至更低的帧率。不得不承认的是,由于人眼的视觉残留特性,只能分辨出30帧的图像,所以30帧每秒确实已经可以满足绝大多数的日常使用场景,包括远程医疗某些场景,如对一些普通可实行疾病的诊断已经可以满足。但是对于一些更深部位疾病的远程诊疗,例如心脏、脑部血管等,简单的外部病征的观察和问诊根本不足以支撑远程诊断,需要有深层部位的实时超声检查来辅助。如心脏部位的远程超声检查,需要分辨心脏瓣膜、心腔内结构、心脏搏动和血液流动等情况,所以对远程传输过来的超声检查实时视频的刷新频率到达到60FPS,才能满足检查准确性的要求。

而为何近些年的在线音频技术迟迟局限于30帧无法取得突破?需要了解的是,即使在网络带宽和CPU处理能力方面已经有了高速的进展,达到60帧也不是一件小事。

  1. 1.    高效的内存管理和压缩。一旦这些帧到达计算机,它们就被发送到视频平台的编码管道,在那里它们被加载到内存中,进行处理,然后从内存中刷新。分配内存、压缩帧和释放内存的过程必须非常高效,以防止丢失帧。

  2. 客户端和服务器处理能力。通过传输的高帧率视频需要在客户端解码并显示在屏幕上。以每秒60帧的速度,客户端都需要非常高效地工作,以便从线路上抓取帧并以与屏幕本身刷新速度相同的速度在屏幕上显示它们。相对于30fps,通讯的双方单位时间内编解码的图像数量多了1倍,对计算能力的要求有更高的挑战

  3. 带宽挑战。需要实现60帧技术,对与带宽的要求差不多是30fps的1.5倍,比如1080p@30fps码率在2.5Mbps, 1080p@60fps码率为3.75Mbps

 

远程医疗的2.0时代——60帧速率支持,破局实时超声

 

唐桥科技基于自研的医疗音视频PaaS平台,研发出了业界领先的端到端60帧速率技术,从视频采集、到终端编解码处理、以及最终的屏幕呈现整个流程都实现了领域最高的60帧处理技术,图像呈现不仅实现极致清晰,同时在流畅度上也达到了人眼能够识别的极限,保证图像在传输过程中的流畅性和抗丢包,为远程会诊提供了最真实的信息呈现。

 

这意味着,技术和清晰度要求最苛刻的心脏超声、脑部超声、血管造影等影像的实时同步可以提上远程医疗的日程,远程医疗也将迎来重大突破!

 

心脏超声可以在人体外直接检查心脏结构、室壁运动、瓣膜形态、血液流动、测定心功能等,但对操作手法、多方位、多角度、实时动态扫查要求严格,如果还要通过同步的远程会诊方式进行转码传输,可谓难上加难,当前还未有任何技术方案可以解决这一难题,所以超声远程会诊一直没有新突破。而唐桥科技的医疗音视频PaaS平台,统一终端支持多流视频编码及多路视频显示,同时,60帧的技术支持,满足远程医疗过程中从参与者的面部表征,到医生的操作手法,到实时影像的全方位多路视频展示。帮助突破瓶颈,顺利实现远程超声会诊。


  相信这一技术的突破,可以帮助远程医疗服务更多的患者,哪怕最微小的细节,都可以在镜头前被最细节化的呈现。帮助医生更好的诊断。


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