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医疗综合视讯服务平台解决方案

医院医疗综合视讯服务平台

解决方案

 

第1章前言

“云视”医疗综合视讯服务平台是根据卫生部和各省卫生厅的实际需求,针对目前医疗行业医疗资源不均等,区域化差别大,看病难、看病贵等实际问题而进行建设的先进的以云视讯综合应用为主的远程医疗服务平台。

“云视”医疗综合视讯服务平台为大中型综合医院、专科医院、社区卫生服务中心、卫生院、疾控中心、急救中心、远程医疗中心、诊所及偏远落后地区的医疗机构等相关用户提供远程会诊、远程数字化协同医疗、远程手术指导、远程医学教育、手术示教、ICU探视、医学视频资源库、在线资源点播/直播、在线行业展会和学术会议、视频会议、视频通讯、科普教育、远程寻诊问诊、家庭医疗服务等数十种针对医疗领域的应用功能。

有效的将松散的医疗机构通过技术手段和业务应用整合为一个高效运行的整体,达到提高医疗行业服务能力和服务水平的目的,并可以均衡医疗资源,构建互联互通、协同合作的大型区域医疗环境。

 

第2章需求分析

2.1概述

为了实现信息惠民的深入执行,加快远程医疗的信息化建设步伐,提高医疗行业服务能力和服务水平的目的,并可以均衡医疗资源,构建互联互通、协同合作的大医疗环境。

现设计一套高标准、高水平的”云视”医疗综合视讯服务平台,以实现区域内现有所有医疗机构及医疗机构内部的系统与业务的融合,能完成智能化视频监控、远程会诊、手术示教、ICU探视、高清多媒体视频会议(硬件、软件)、智能化播控的信息发布、数字电视、应急指挥与调度、智能化录播等数十种将区域医疗领域的视频、语音、图片、文字、通讯、数据等服务全部整合在一个系统平台的智能化医疗解决方案。

2.2设计原则

依据安全性、易用性、可靠性、先进性和经济性原则,使之满足XX区域医疗的云视讯融合平台的视频会议系统、智能化的录播系统、远程会诊系统、ICU探视系统、手术示教系统、远程监控系统、远程培训系统、信息发布系统、IPTV系统、应急指挥系统、移动医疗系统等需求,从而完成XX区域医疗的信息化的建设。

●安全性:

本系统既考虑信息资源的充分共享,更注意信息的保护和隔离,分别针对不同的应用和不同的网络通信环境,采取了不同的措施,包括系统安全机制、数据存取的权限控制和支持专用网等安全措施,能够保证系统的安全可靠。

●易用性:

系统的使用、管理和维护都充分考虑使用者的专业水平。

设计了可视化的引导操作界面,友好、人性化,功能按钮符合人们日常习惯,非常易于掌握和使用,用户实现沟通交流只需简单的鼠标点击操作,系统支持远程参数设置和带宽自适应功能。

在系统维护和管理方面,无须专业人员。

●可靠性:

系统采用稳定可靠的结构设计,能7×24小时不间断的工作;采用网络带宽自适应处理,随外界环境变化做弹性调整;流量控制和前向纠错编码(FEC)技术能抵抗30%以上的网络丢包率,彻底消除视频马赛克和语音断续现象。

●先进性:

系统采用先进的多媒体及网络技术,以灵活的网络带宽占用实现了清晰流畅的视频和音频效果,具有优越的性能;同时该系统可大大减少网络主干的带宽占用,充分保护用户的投资。

●经济性:

系统不仅具有先进的性能,而且建设成本相对较低,用途广泛,具有很好的经济性。

●兼容性:

系统不仅支持新部署系统的应用,而且可以支持标准H.323、H.239、SIP等协议设备的互联互通,最大化利用客户原有的设备。

系统总体设计从便于沟通、快捷使用及客户切身利益和期望出发,遵循先进、易用、灵活、可扩展及安全等原则,最大限度满足客户实际使用需求、节约客户成本。

第3章“云视”医疗综合视讯平台

3.1技术背景

北京网络科技股份有限公司是全球领先的云视讯融合平台解决方案及服务提供商,以客户需求为核心,以“医疗综合视讯平台”,以超出用户期望的服务为目标,为客户提供从软件到硬件设备、从新平台搭建到现有信息平台整合的综合解决方案。

“云视”医疗综合视讯平台由多媒体视频会议系统、远程交互培训系统、Flash网络直播系统、即时通信系统、全自动多媒体录播系统、无纸化会议系统、智能监控系统等通用产品和应急指挥系统、远程会诊系统、手术示教系统、ICU探视、信息发布等行业应用产品组成,是目前国内能同时实现最多组件的“云视”医疗综合视讯平台。

满足用户在音视频交互、公文流转、资源存储、信息共享、统一通信、实时监控等多方面的需求。

“云视”医疗综合视讯平台采用独特的分布式集群架构,服务器之间能够协同工作,具有相当强的可扩展性和网络分流能力,系统支持多达5级的树状网络结构,并且通过服务器的扩展,能支持万人级的会议直播。

系统还采用智能身份及网络识别技术,自动匹配最近的网络节点,一旦某个节点出现故障,10秒内将自动换到其它分服务器,保持会议的连续性。

通过服务器的高效转发,在这个平台上,来自于电信、联通、移动等各运营商接入的用户感受不到网络的差异性,在任何终端上都能得到一致性体验。

3.2技术先进性

●高效的音视频交互-平台拥有强大的音视频交互能力,先进的H.264视频压缩算法,出色的高清画质,在低带宽的情况下也能保障音视频清晰流畅。

支持卫星信号双向传输,实现全球覆盖,用户即使在地球的两极也能高效沟通。

●符合超大规模客户需求的服务器架构-首创的支持多达5级的树状网络架构,支持分布式服务器集群。

具有相当强的可扩展性和网络适应能力,可支持百万人级会议,非常适合超大规模的用户和机构使用。

同时,它能提供比单服务器更高的安全性、可用性、稳定性、可靠性。

●便捷的多种终端接入-平台支持多种终端设备,真正意义上实现音视频互联互通。

是目前国内唯一能够同时支持iPhone/iPad、Android系统手机及平板电脑、H.323高清会议终端、Flash页面、Linux机顶盒、PC、笔记本电脑、固定电话的云视讯平台,客户无论在任何时间、任何地点都能获得一致性体验。

●强大的技术优势-业界独创单一视频双码流技术,主码流子码流分别设置,高清标清自由切换。

业界领先的支持Android系统智能手机、iPhone/iPad等iOS系统终端720P解码技术。

业界最强语音回声抑制技术,彻底消除笔记本回声。

RUDP可靠传输技术,即使网络丢包率达到30%,仍能保证音视频效果流畅。

采用全新H.264高效压缩技术,ADSL畅享1080P全高清视频通话。

超大规模服务器集群技术,支持万人级会议直播。

●高安全性的数据保密技术-平台采用DES、MD5加密技术,并从服务器集群安全、网络传输安全、用户登录安全等方面全方位保障用户的数据安全,这些加密技术可以满足到军队、公安等行业的加密要求,广泛应用于军队、政府、公安、金融、大型企事业等行业。

●友好的第三方平台整合-云视讯平台可整合企业现有的CRM/OA/SCM/ERP等办公管理系统,方便接入第三方服务平台。

也可以实现与现有硬件视频会议产品无缝对接,与业界其他厂商互联互通,保护客户已有的投资。

●灵活便捷的云服务-云服务平台以云计算技术为核心,采用虚拟化、分布式的运营架构,通过云服务平台“公有云”,结合客户现有资源建立“私有云”,根据按需分配的原则,为企业客户的发展提供安全、稳定、高效的云计算服务以及战略支持。

负载均衡、实时热备、最“近”路由技术,确保7*24小时不间断服务,真正做到南北互通、多网互通、永不断线。

3.3智能化医院云视讯融合服务与管理平台

智能化医院云视讯融合服务与管理平台由视频交换服务器、存储阵列、系统软件及各种功能服务软件等组成,是能实现对云视讯融合平台上视频信息的控制、调度、管理、修改、查询等功能的系统。

智能化医院云视讯融合服务与管理平台是整个系统的核心部分,能够将多种医疗数据、高品质语音、高品质视频、高清医疗影像和生命体征、多媒体、通讯和管理等功能集中在一个软硬件平台上、在一套综合布线上,统一实现,统一管理。

大大减少的系统后期维护量,且大大提高了系统的服务能力、使用率等。

“云视”医疗综合视讯平台的应用模式图如下:

 

第4章系统平台总体设计

4.1系统拓扑图

4.2方案说明

XX医院“云视”医疗综合视讯平台建设,通过核心服务平台,一期实现原有监控系统、数字电视以及手术示教等系统的建设与完善,后期开展信息发布、远程会诊、ICU探视、手术示教、高清视频通信、应急指挥、远程教育教学等多种功能。

⏹一期实现功能及设备部署:

●数字电视:

数字电视采用IPTV方式,采用H.264编码格式,共设计XX套电视节目(X套高清,XX套标清),原有4套节目源可以通过H.264编码器进行模数转换,并通过IP网络接入系统,其他信号源可以通过卫星以及自办频道进行补充,同时可以在系统中实现时移、VOD点播等相关功能,可以与点餐系统、电子病历等系统实现对接,满足病床前各种功能的需求实现;

●远程监控:

通过将医院原有监控系统接入医疗综合视讯云平台,实现监控接入功能,通过医院重点监控的接入可以将视频监控资源推送至视频会议、应急指挥、数字电视、信息发布等各类子系统,实现视讯的综合应用,现有监控系统为模拟监控,需要通过在每一个监控区域部署融合网关进行H.264编码及视频接入工作,并实现与原有监控系统对接;

●手术示教:

针对新建的手术示教系统,手术室配置录播通讯一体机,可以与术野及全景摄像机连接,完成手术现场音视频录制同时,实现与各示教室的通讯交互;各示教室通过手术示教终端接收手术现场音视频信息并输出至电视、投影、LED屏幕等相关显示设备呈现;针对原有模拟手术示教系统,可将系统模拟音视频信号进行H.264编码,并与综合视讯平台对接,实现原有手术示教系统信号的直播、点播、录制等相关功能。

⏹后期扩展应用:

●信息发布:

信息发布实现医院走廊、电梯间以及人员密集区域的重要信息发布功能,可以实现不同区域显示不同内容,同时可以与视频通信、数字电视、视频监控等各类视频应用资源实现融合;

●ICU探视:

医院ICU病房设计ICU探视系统,配置ICU探视一体机,安装于病床前或者原有的电视上(也可与电视机顶盒集成)方便在有限空间内灵活部署;同时配置ICU探视分机,可以进行集中部署,方便家属及护士对病人进行探视;

●远程会诊:

会诊室设计远程会诊点位,通过远程会诊终端,可以通过各种运营商网络(电信、联通、移动等)实现远程会诊功能,建立医院医疗私有云服务,连接各医疗机构,同时未来可以与公有云服务及第三方系统对接实现扩展更多远程会诊功能(远程心电诊断、远程电子病历等);

●移动应用:

通过Wifi、3G/4G无线网络可以实现手机、PAD、救护车等移动终端及设备接入,实现即时有效的视频通讯;

●……

4.3系统特点

4.3.1SOA+云”技术架构

综合视讯平台采用先进的“SOA+云”的技术架构,一方面实现企业及政府机关中心端各类业务的整合,通过标准软件通讯接口、标准化信息(XML)接口,规范标准化数据压缩格式及文件封装格式,通过标准的WEBService接口实现各类第三方音视频服务系统对接;另一方面可以通过建设企业及政府机关私有云实现分前端各种功能的实现,以及原有系统的对接,实现同一平台下的各类后台业务资源整合,方便调用各类业务数据及资源,增加系统弹性,满足超大型系统运营支撑及应用扩展需求的同时,保障原有系统的正常运行,保护现有投资;系统还可以实现与公有云业务接口,实现更多功能扩展。

4.3.2分布式集群架构

综合视讯平台采用分布式集群架构,支持“同级集群,多级分布”的部署方式,最高支持五级树状网络结构,具备极高的扩展能力,可以支撑省、市、县、乡、村多级覆盖及扁平化管理,满足超大规模音视频信息交互应用。

系统可实现按需扩展,一方面满足同级用户规模增加的服务能力,同时满足多级交互网络资源重用和分流能力,满足大型系统运营需求。

4.3.3自动负载均衡及冗余切换

综合视讯平台服务器支持自动负载均衡和冗余切换功能,服务器可以根据预设的通信规则实现业务与服务负载的自动匹配,同时在主备服务器同时工作的状态下,主备服务器之间也可以实现负载均衡匹配,保障单台服务器运行在低负荷状态,当服务器故障时,临时提高备用服务器负载,并在系统故障排除后重新分配;服务器亦支持自动冗余切换功能,系统正常运行时,自动将终端匹配最近节点,当系统内某一节点服务器出现故障时,系统将自动根据预设规则,重新规划通信路径,将故障节点的终端匹配至最近节点,保障通信的连续性和有效性。

4.3.4平台多中心协同应用

综合视讯服务平台支持多中心协同应用模式,在大型视讯系统应用中,可设立多中心服务,各中心协同工作,实现服务大规模覆盖,当某一中心故障时,其他中心依然可以保障其独立业务的正常开展,降低单中心系统宕机对整体业务的影响,同时可以根据网络的实际应用模式(树状、环状、星状等),采用不同的分中心部署模式,实现重要业务的不间断运行。

4.3.5智能流控

综合视讯服务平台采用智能流控技术,通过独有的“VBR+峰值管理”模式,实现音视频信息流的统计复用,在固定带宽的网络环境下,通过VBR编码技术根据视频运动特性(视频动态变化大,则码率提高;动态变化小,则码率降低),充分降低视频传输码率,提高带宽利用率;同时针对视频突发造成的网络峰值累加效应,系统采用峰值管理技术,充分利用视频缓冲时间来调整流量峰值,在延迟及连贯之间找到最佳平衡点,保障通信的连贯有效。

4.3.6智能网络适应及丢包补偿

综合视讯服务平台采用自动网络适应及专利的RUDP丢包补偿技术,该技术可以在部分延时(≤300ms)及短时间丢包(20%至30%)的网络条件下,保障系统通信的流畅,RUDP丢包补偿技术,利用视频数据的缓存时间,实现数据包的检测及重传,在允许的延迟范围内,迅速进行数据恢复,保障数据传输的实时有效,达到“无损传输”的效果,同时RUDP丢包补偿技术可以实现数据包的重排,实现并行多信道信息的传输,较TCP/IP方式效率大大提高,满足大规模实时音视频信息传输的需求。

4.3.7多终端多网络支持

综合视讯平台支持多屏合一技术,系统可以通过B/S、C/S或者SaaS形式为各类终端提供业务应用,可以实现各类终端的音视频及数据交互,系统支持Windows/Linux/IOS/Android等多种操作系统,在手机、平板电脑、电视机顶盒、智能电视、PC电脑、专业视讯设备等诸多终端上实现各类应用,同时保障在不同屏幕分辨率、不同网络状态的应用环境下,用户体验的一致性。

4.3.8深度全媒体业务整合

综合视讯平台可以实现深度全媒体业务整合功能,系统集成各类第三方标准通信协议,包括SIP协议、视频监控协议、H.323协议等,满足原有电话、手机将、对讲系统、视频监控系统、视频会议系统、电视系统等多种音视频媒体资源整合,同时通过标准的协议封装,实现各类媒体业务在不同应用场景的应用,系统可以支持各类大屏、IPC、电视机顶盒、卫星终端、会议终端、PC、手机、PAD等各类终端,同时预留第三方数据接口,实现系统功能扩展。

4.3.9高标清混合组网

综合视讯平台可以实现高标清混合组网功能,系统根据视频的实际应用场景及终端的能力,自动调整视频分辨率及传输码率,在保障用户体验一致性的同时,充分节约带宽资源,降低终端兼容性要求。

4.3.10多级服务器自动级联、统一管理

综合视讯平台可以实现真正的“扁平化”管理,分级部署的服务器可以自动登陆统一的网络管理系统,无需进行复杂的设置操作,也不需要在各节点安排专业的管理及维护人员,通过简单拖动和确定操作,便可以实现复杂的视频会议等应用功能,同时管理系统支持自动会议控制和管理功能,可以通过预设的规则,自动完成相关系统设定,实现“无人值守”及“免维护”的先进会议系统,提高系统整体效率,降低运维成本,提高视频会议、培训、视频通讯等功能的利用率。

4.3.11云平台功能扩展

综合视讯平台可以与在全国部署的云视讯服务平台实现对接,通过与公有云平台对接,可以实现超远距离、超大规模的视频应用覆盖,实现大型的视频会议、即时通讯、视频通话、远程培训、网络直播等多种应用场景,降低总体系统建设成本,迅速实现业务的规模型部署。

 

第5章系统功能设计

5.1视频通信

任何行业的工作中会议一直以来就占据工作的重要部分,对于医疗行业,医院可以通过视频会议召开例会、临时会议、紧急会议、远程会议、专家会诊等远程音视频交流;另外通过视频会议系统医院还可以与医院的网站结合,实现对公众的在线咨询。

●例会&临时会议:

各个学科可以方便独立的召开各自的日常例会或临时会议,方便快捷而互不干扰。

●紧急会议:

远程会议对于紧急的协商讨论中更凸显其快捷、绿色的优势,没有旅途奔波、没有时间的浪费,随时随地召开会议。

●远程会议:

与远程医生或其他专家实现远程会议,实现对相关课题的共同远程讨论。

●在线咨询:

专家通过在线咨询坐诊,实现对公众的医疗服务,并能够与社区医疗相结合,实现远程的医疗咨询和指导。

⏹医院远程会议功能应用

●面对面式的远程会议交流:

系统采用先进的音视频压缩技术,能够保证与会发言人语音流畅、视频清晰,延时小,使得远程的医院工作会议能够达到传统会议形式的效果。

●多会场查看:

系统支持16路视频,16路语音,即不同会场中,16个人同时发言语音清晰可辨。

●会议控制:

系统可以设立会议主持人,用以会议控制,引导会议顺利进行,激励相关参会人员发言,实现井然有序的会议秩序。

●会议文件发送:

通过系统可以直接将会议文件、政策等分发到参会人员手中。

●投票选举:

系统具有电子投票功能,针对某些议题发起投票,投票结果可以实时显现出来,省去传统会议中人工统计和唱票的过程。

●政策文件共享:

系统支持文件传输、资料同步浏览和基于共享文档进行圈点标注。

从而实现对政策法规的学习、共享和讨论。

系统支持多种格式的数据资料的共享,如PowerPoint、Word、Excel、TXT、FLASH及各种图片、影音文件。

●工作会议录制:

系统能够将整个会议过程录制下来,用于会后工作人员的学习和工作指导。

⏹召开各种日常工作会议

应用远程会议系统可以随时远程召开各种日常工作会议不但节约大量的时间和差旅费,还可以提高工作效率。

⏹提高医院组织凝聚力

方便的会议沟通,以及快捷的会议传达模式,能够有效提升医院组织凝聚力,为医院全面顺利开展工作奠定基础。

⏹扩展应用

●国际交流:

通过远程会议系统可以实现远程国际友好交流、项目合作等。

●手术直播观摩:

将手术室的手术过程现场拍摄(包括声音和图像)并通过网络传输出来,学员就可以如同在现场一样了解和学习整个手术过程。

●远程会诊:

可以实现将不同地点的医疗专家集中起来,通过网络,对某个患者进行远程会诊。

5.2远程监控

随着安全防范体制和技术的进一步完善和提高,使得医疗行业完全有条件、有能力应用最新的高新科技成果,带领全行业步入一个新的台阶,提供最先进最及时的医疗服务,树立自己的行业形象,并能够高效的为用户服务。

为促进医院实现现代化、高效管理的具体要求,现提出结合现今行业发展水平,利用先进技术,采用安全可靠的网络监控解决方案,将监控系统“集成化,网络化”是符合医院保卫工作发展需要的。

●重点区域24小时监控:

网络视频系统为医院提供了24小时的监控,实现医院各个楼宇的楼道、门口等的实时监控;另外,在特殊病房中(如传染病房,妇婴病房,婴幼儿病房等)部署监控点,一方面实现医院对该重点区域的监控查看和管理,另一方面家属可通过本系统在互联网上对病人的身体状况及精神面貌一目了然。

●收费窗口的音视频监控及录制:

对于收费窗口的监控是监控中尤为重要的一个部分,对这个特殊监控点,监控不仅仅限于视频上的监控,还能够将被监控的人员交流的音频录制到监控录像中,用于异常情况的调出取证等,提供可靠的可查依据。

●临时无线监控:

对于部分不方便的地方可以采用无线监控,实现监控点的快速搭建。

医院远程监控系统可提供医疗专家的远程查房,高清晰度的观察,有利于医院内外的安全;另外,在手术和医疗的过程中专家可通过系统提供的画面即时地进行远程的监控和指导。

实现智能化病房的管理,有效的实现了智能化的电子值班功能,从而降低了护士的劳动强度,同时也减少了夜间查房给病人带来的干扰,也可以对手术、治疗的全过程进行录像以便保存。

利用医院远程监控系统,医院的高层管理人员可以随时对病房管理的各项事务进行有效的监督。

5.3数字电视及VOD点播

医疗综合视讯服务平台可以提供覆盖至病床的电视功能,通过专业的电视终端,提供DVB直播、IPTV直播、VOD、PVR、时移、回看、病房信息发布等多中功能,同时可以实现与医院点餐系统以及电子病历系统对接,实现更多功能及服务扩展。

⏹DVB直播

双向有线电视系统,基于传统有线电视系统实现双向互动的功能。

既可以满足用户对高清画质及其时延的需求,又可以满足用户的双向交互的功能。

双向传输可以支持Cablemodem,POE..各种方式,DVB模式用于RF射频线路电视网络,通过双向改造实现电视的互动功能。

⏹IPTV直播

基于IP网络搭建视频直播,点播系统。

其能更好的满足客户个性化收看的需求,同时实现手机,PAD,电脑多屏收看及其互动的功能

多屏互动是指:

连接成功后不仅可以作为普通的遥控器进行操作,还有作为鼠标、键盘、游戏手柄进行体感游戏,还有更炫的功能,包括直接获取机顶盒中的直播、点播列表,把喜爱的节目直接推送到机顶盒中进行播放,也可获取本地媒体文件将图片、音乐、视频推送到机顶盒上进行播放。

⏹VOD/PVR/时移/回看系统

时移回看功能主要用于某用户由于一些原因在某部节目播放或重要直播活动播放时间内没能收看节目,系统可以在一段时间内存储该节目内容,在此时间内用户仍能够播放此节目。

⏹病房信息发布

实现与有线电视,IPTV直播平台的统一联动操作,可同时支持TV,查询机,数字标牌等等显示终端不同的操作模式。

5.4可扩展功能

5.4.1协同远程会诊

远程协同会诊系统,可以实现将不同地点的医疗专家集中起来,通过网络,对某个患者进行远程会诊。

患者所在医院的医生,通过远程协同会诊系统,将患者病历、基本医疗情况及相关的X光片、CT片、心电图、病理切片等诊断结果传输到每位专家的电脑。

各位专家基于远程会诊系统及接受到的资料,展开讨论;在必要的情况下,甚至可以要求患者的主治医生现场对患者进行相关检查操作,各地专家直接观看检查过程及结果,作出判断,从而最终诊断患者病情。

如果系统外接相关患者所在医院的医疗设备和系统,还可以实现外地专家远程操作医疗设备和系统,以实现远程专家亲自诊断。

●多路音视频交互:

可支持多个专家同时发言讨论;可在会诊系统中同时查看或广播多路视频图像,实现不同地点的专家、患者之间的语音视频交流,满足远程会诊过程中对视音频交流的最大化需求。

●医疗资料共享:

系统支持文件传输、资料同步浏览和基于共享文档进行圈点标注。

从而实现对病人相关医疗情况及诊断结构进行共享、讨论。

系统支持多种格式的数据资料的共享,如PowerPoint、Word、Excel、TXT、FLASH及各种图片、影音文件。

●协同诊断:

异地专家可以通过远程协同会诊系统指导患者所在医院的医生通过本地医疗设备对患者进行诊断。

将诊断现场广播给所有专家查看,保证诊断有效。

同时,异地专家可以同步对诊断过程提出新要求。

●远程诊断:

如果远程协同会诊系统外接了医院的现有设备或医疗系统,通过本系统,外地专家可直接通过电脑操作远方医院的现有设备或医疗系统,开展远程诊断。

●会诊录制:

可以将整个会诊过程录制下来,作为病人病历资料的一部分,也可以作为医院对疑难杂症集中会诊的珍贵资料保存下来。

⏹突破空间限制,实现医疗资源共享

远程会诊系统使远在千里之外的患者能够接受到本医院专家的诊疗;也可以将远在千里之外甚至是国外的医疗专家请进“家门”,解决医学难题,为患者解除病

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