手術示教系統(tǒng)設計方案

1、.系統(tǒng)概述 ：手術教學 ,是醫(yī)院進行臨床教學的必要手段。但是，為提高手術質(zhì)量 ，降低手術感染率 ，醫(yī)院手術室都制定了手術室觀摩人數(shù)控制指標，嚴格控制進入手術間人數(shù) ，這就造成了實習醫(yī)生學習觀摩手術的機會大大減少，不利于提高實習醫(yī)生的學習質(zhì)量 。采用網(wǎng)絡演播 、教學系統(tǒng)可以使實習醫(yī)生，學生在手術室外觀摩手術過程，進行實時教學 。 既減少手術室內(nèi)交叉感染,又保障了手術室內(nèi)無菌要求,同時也擴大了手術教學的范圍 。完全擺脫了傳統(tǒng)教學模式在時間、空間和人數(shù)上的限制。采用網(wǎng)絡演播 ，可以方便地舉行醫(yī)學學術交流，有效而方便地提高全國同行業(yè)的手術水平 ，各地相關科室醫(yī)生無需出差，就可以在本地清晰地觀看高清的手

2、術全過程 ，如果需要 ，還可以與主刀醫(yī)生實時通話。上海市某三甲醫(yī)院 ，每年定期舉辦的全國泌尿科手術學術交流會議，采用該系統(tǒng)后取得了良好的學術交流效果并得到了專家的一致好評。系統(tǒng)功能 ：? 加強手術管理 ，提高手術水平專家無需進入手術室 ，可以通過在觀摩會議室實時觀看手術的高清畫面，與現(xiàn)場醫(yī)生一同對患者進行確診，并進行手術指導 ；對手術過程進行全程的實時記錄，并進行高質(zhì)量 、長時間的存儲 。有些具有爭議的手術 ，可以利用這些視頻資料作為科學判斷的依據(jù)。手術后對照這些影像資料進行學術探討和研究，可以有效提升醫(yī)生的手術水平。專業(yè)資料.上海復旦大學附屬華山醫(yī)院上海復旦大學附屬華山醫(yī)院北京大學第三醫(yī)院?

3、 專家遠程會診REACHWIN 醫(yī)院手術室網(wǎng)絡演播 、教學系統(tǒng)是基于IP 技術的，所有的手術畫面都可以通過IP 網(wǎng)絡遠程傳送手術畫面 ，使會診專家可以清晰地看到遠程醫(yī)院傳來的各種實時醫(yī)學圖像，進行遠程手術指導 。系統(tǒng)方案設計原則先進性由于計算機 、網(wǎng)絡、通訊等技術發(fā)展極為迅速，更新?lián)Q代頻繁 ，為保證系統(tǒng)有較長的生命力 ，設計的網(wǎng)絡方案 ，要選擇較高的起點 ，不僅滿足現(xiàn)在應用的需要 ，而且要充分考慮到未來業(yè)務發(fā)展的需要，使網(wǎng)絡能夠在盡可能長的時期內(nèi)保證應用的需要 。實用性設計網(wǎng)絡系統(tǒng)時 ，必須保證網(wǎng)絡的實用性，并在性能接近情況下，使網(wǎng)絡專業(yè)資料.結構盡可能簡潔 。靈活性在保證使用要求和技術可行性

4、的前提下，電視會議系統(tǒng)所有終端設備具有便于操作 、管理、實用有效的卓越特性，并可根據(jù)用戶的實際需要修改和擴充系統(tǒng)設備功能 。開放性系統(tǒng)必須接受具備國際標準協(xié)議的設備入網(wǎng)。擴展性隨著應用變化的需要，網(wǎng)絡的性能和結構應能夠方便靈活的擴展，局域網(wǎng)的內(nèi)部結構及站點的調(diào)整不影響骨干網(wǎng)。初期采用的設備支持以后的網(wǎng)絡平滑的擴容，保證在網(wǎng)絡的成長過程中，網(wǎng)上業(yè)務不會受到影響經(jīng)濟性在設計網(wǎng)絡系統(tǒng)時，應提供性能價格比高的解決方案，并綜合考慮設備價格變化，設備升級擴展等因素 ?？煽啃员鞠到y(tǒng)具有良好的遠程圖像傳輸功能，圖像清晰 , 伴音與圖像嚴格同步 。主機高度集成一體化設計；斷電、誤操作不會導致設備損壞；無操作系統(tǒng)

5、故障 ，不會死機 ；不懼怕病毒的襲擾 ，攻擊；功耗，能夠長時間 （數(shù)小時，數(shù)天，數(shù)月）開機工作快速實時性專業(yè)資料.能夠在任何時間及時召開內(nèi)部電視會議，迅速將主會場圖像傳送到其他各分會場，保證圖像清晰并與伴音同步，保證圖像動態(tài)連續(xù)性和實時性。網(wǎng)絡管理的統(tǒng)一性完善的網(wǎng)絡管理是電視會議系統(tǒng)組網(wǎng)成功的重要保證，而能否建立起統(tǒng)一的網(wǎng)絡管理平臺對于簡化管理程序，提高管理水平是至關重要的?；谝陨系目紤] ，我們在進行網(wǎng)絡設計時，必須選擇合適的網(wǎng)絡技術，以達到最佳的建設效果 。系統(tǒng)組成 ：醫(yī)院手術網(wǎng)絡演播 、教學系統(tǒng)解決方案由三大業(yè)務平臺構成：1. 手術室高清視音頻信號接入業(yè)務平臺2. 醫(yī)院高清教學中心業(yè)務平

6、臺3. 高清視音頻信號展示交流業(yè)務平臺接入業(yè)務平臺的主要功能為將手術室的圖像和聲音實時地轉化為網(wǎng)絡數(shù)字信息并傳送 。 手術現(xiàn)場采集的圖像一般都由兩路高清晰度攝像機輸出，一路信號進行手術過程的細節(jié)拍攝。（例如安裝在手術無影燈上的高清攝像機）主要用于醫(yī)療業(yè)務顯示 ，手術指導 、現(xiàn)場教學和專家遠程會診，另外一路信號進行手術室現(xiàn)場的全景拍攝 。中心業(yè)務平臺位于REACHWIN 教學系統(tǒng)解決方案的媒體交換層，負責接入業(yè)務平臺的信號接入與認證、客戶端的接入與認證、視音頻碼流的分發(fā) 、業(yè)務功能控制 、系統(tǒng)設備管理控制等核心功能。同時中心業(yè)務平臺集成了網(wǎng)絡錄像單元，可實現(xiàn)網(wǎng)絡媒體數(shù)據(jù)的數(shù)字化錄像、存儲、檢索、

7、回放以及管理 。專業(yè)資料.展示交流業(yè)務平臺可將遠程手術室的高清圖像解碼輸出到本地顯示設備，將遠程手術室醫(yī)生的語音解碼輸出到本地擴聲設備。同時位于異地的醫(yī)學專家、老師、學生可以實時地與手術室現(xiàn)場的醫(yī)生進行語音交流，獲取進一步的現(xiàn)場信息 。醫(yī)院手術網(wǎng)絡演播 、教學系統(tǒng)方案構建接入業(yè)務平臺手術室 1手術室 2手術室 3手術室 4攝像頭全向麥克風攝像頭全向麥克風攝像頭全向麥克風攝像頭全向麥克風視音頻服務器視音頻服務器視音頻服務器視音頻服務器至其他網(wǎng)絡IP 網(wǎng)絡錄播主機（錄制、直播、點播、合成）中心業(yè)務平臺管理計算機展示交流業(yè)務平臺接收端 PC接收端 PC? 高清晰度視頻攝像機前端手術現(xiàn)場 ，根據(jù)手術室

8、的特殊要求，每個手術室內(nèi)一般配備兩臺攝像機。一臺安裝在手術室無影燈的擺臂上，為高清晰度彩色攝像機，此攝像機鏡頭采用變焦鏡頭 ，攝像機的位置移動隨擺臂移動位置，主要采集醫(yī)生在手術過程中手術部位的細節(jié)圖像，比如手術創(chuàng)口 、手術臺畫面等 ，另一臺安裝在手術專業(yè)資料.室的角落 ，為高清晰度彩色固定攝像機，主要觀察整個手術室的場景情況。1、 全景攝像機2、高清彩色攝像機SONY HDC-X300K? 硬件編碼設備 PCS-8010A在手術室內(nèi) ，除了攝像機外 ，還需要安裝一套PCS-8010A 高清晰度編碼器，將手術室的兩路攝像機的模擬視頻信號進行數(shù)字化編碼和壓縮，將編碼后的視頻信息通過IP 網(wǎng)絡實現(xiàn)組

9、播實時視頻流的分發(fā)，利用中心業(yè)務平臺傳送到指定的目的地址 ，這樣學員或醫(yī)學專家在遠端教室就可以實現(xiàn)手術直播過程的實時觀看 ，同時，高清晰度 PCS-8010B 編碼器也可以將手術視頻圖像編碼后，通過中心業(yè)務平臺直接將高清晰度的視音頻數(shù)據(jù)寫入到網(wǎng)絡錄像設備進行信息保存。? 中心業(yè)務平臺 PCS-HG990P中心業(yè)務平臺 PCS-HG990P 是 REACHWIN 手術網(wǎng)絡教學系統(tǒng)解決方案的核心設備 。 高清晰度 PCS-8010A 編碼器通過網(wǎng)絡接口將視音頻信號接入中心業(yè)務平臺，作為整個系統(tǒng)的傳送和交換平臺，中心業(yè)務平臺針對網(wǎng)絡演播特性對安全接入、 QoS 保障和組播支持進行了充分的優(yōu)化，可實現(xiàn)

10、視音頻流的無阻塞交換，確保手術圖像的清晰度和實時性。對于從手術室采集的圖像，既要進行實時顯示，又要進行高質(zhì)量 、長時間的存儲 ，以供后期進行查閱和教學研究。如何進行這些海量信息的存儲和管理使用是非常重要的 ，REACHWIN 教學系統(tǒng)解決方案的中心業(yè)務平臺集成了網(wǎng)絡專業(yè)資料.錄像設備 ，主要功能是接收和存儲高清晰度PCS-8010A 編碼器發(fā)送過來的基于TCP/IP 的視音頻數(shù)據(jù)流 ，向客戶端 （硬件和軟件兩種方式的客戶端方式）提供實時的視音頻數(shù)據(jù)流點播直播和下載服務，并接受中心業(yè)務平臺的統(tǒng)一管理。? 硬件解碼設備 PCS-8010B 和 PC 機軟件解碼功能位于異地的學員教室 、醫(yī)學專家會議

11、室部署高清晰度解碼器PCS-8010B 和高清顯示設備 ，將接收到的視頻流還原成標準模擬信號顯示。這樣學員們可以在遠離手術現(xiàn)場的會議室或教室就可以觀摩手術的整個過程，異地的醫(yī)學專家也可以根據(jù)手術現(xiàn)場高清視頻圖像提出針對性的意見。同時異地的學生和醫(yī)學專家可以實時地與手術室現(xiàn)場的醫(yī)生進行交流并提問，以獲取進一步的手術室現(xiàn)場的信息 。真正實現(xiàn)了溝通無極限 ，視訊面對面 。醫(yī)院手術網(wǎng)絡演播、教學系統(tǒng)解決方案提供了兩種方式的遠程視音頻的播放方式，一是基于硬件解碼設備PCS-8010B 的視音頻播放和交流 ，比較適合在會議室、教室中安裝使用 。另外一種方式是利用PC 機軟件解碼以實現(xiàn)視音頻信號的回放和現(xiàn)場

12、交流，比較適合個人使用電腦的情況下觀摩和學習手術的全過程。系統(tǒng)主要設備 ：中心業(yè)務平臺 PCS-HG990P 主要功能 ：專業(yè)資料.PCS-HG990 是一臺提供數(shù)字錄像及點播、直播服務的服務器 ，可同時支持30 路 2Mbps 視音頻碼流的錄像和30 路 2Mbps 視音頻碼流的點播或直播。應用在手術網(wǎng)絡教學系統(tǒng)中，可把重要手術過程錄像保存，并提供基于 Web 的錄像點播服務 。1）產(chǎn)品特點 ：進行實時數(shù)碼錄像，可任意選擇對一個手術室或多個手術室同時進行錄像?？蓪κ中g信號源進行錄像，如內(nèi)窺鏡 、腹腔鏡等視頻信號的錄制?？蓪?shù)字節(jié)目源進行格式轉換和存儲，將 DVD 、 VCD 等片源轉換為可點

13、播的格式。支持多個碼流同時錄像和多個用戶同時點播。在硬盤容量 160G 時，可存儲 240 個小時的高清晰度節(jié)目 ?？蓴U展硬盤或硬盤陣列支持更長時間的錄像。提供基于 Web 的錄像點播服務 。2）技術指標及參數(shù) ：硬盤容量 ：根據(jù)錄像參數(shù)和最大錄像時間綜合考慮。視頻標準H.261 、 H.263、 H.263+、 H.263+、 H.264 、 MPEG-1、MPEG-2 、 MPEG-4 。音頻標準G.711 、 G.721 、G.722 、 G.723 、 G.728 、 G.729 、 MP3 。處理能力單臺可同時支持30 路 2Mbps視音頻碼流的錄像和30 路 2Mbps視音頻碼流的

14、點播，單個碼流支持64Kbps 至 8Mbps 的速率 。專業(yè)資料.錄像錄像格式 ： ASF 格式 。 視頻分辨率 ：根據(jù)原始碼流的參數(shù)，最高可達 704 ×576 （ 4CIF）。 錄像文件大小 ：文件大小由碼流大小、分辨率 、幀率的參數(shù)決定，720 3840M/小時 / 路（4CIF、25幀 / 秒）， 150 240M/ 小時 / 路（ CIF、 25 幀 /秒）。錄像文件播可采用PCS-8010 硬件回放或可采用Mediaplayer或其它通用播放放軟件播放 ，可轉發(fā)到視頻終端直接輸出到顯示設備，客戶端可通過Web瀏覽器直接點播錄像。設備管理采用標準SNMP 管理協(xié)議與網(wǎng)管服

15、務器通信，實現(xiàn)遠程網(wǎng)管，可通過內(nèi)置 Web 服務功能登陸管理。SONY HDC-X300KHDC-X300和 HDC-X310采用三個1/2英寸型150 萬像素高清晰度 CCD (電荷耦合器件 )，提供高分辨率 、高靈敏度和高信噪比 。 這個系列的攝像機充分利用這些性能 ，并配備各種先進的技術特點如逐行掃描模式 、慢快門和自動聚焦功能 *2 ，極大的拓展了應用的領域 。配合使用可選購的 RMB150/B750 遙控器，或 RCP-700 系列遙控面板 ，還可以提供方便的遠程遙控功能 。HDC-X300 在后面板上配有HD-SDI 輸出，是高清操作的首選 。HDC-X310系列則通過一條光纖線纜

16、連接HFU-X310 信號接口單元 ，增加了更多的接口和專業(yè)資料.操作靈活性 。 這個接口單元提供了不同的選購接口來滿足不同的信號格式，包括計算機 XGA 輸出，以及 HD-SDI 和 SD-SDI，并通過 i.LINKTM 接口提供 HDV信號。HDC-X300 和 HDC-X310 攝像機的緊湊設計既適于室內(nèi)又適于戶外使用，是諸多高清圖像拍攝應用的理想選擇 ，例如大屏幕顯示 、高清晰節(jié)目制作 、 PoV（視點）、演播室、監(jiān)視系統(tǒng) 、圖像處理 、醫(yī)療顯微技術等等 。采用 3 片 1/2 吋，150 萬像素 CCD拍攝模式 ：1080/59.94i ；1080/50i1080/59.94i 模

17、式下可切換為 23.976p 或 29.97p 或 59.94i1080/50i 模式下可切換為25p 或 50i訊號雜訊比 54dB ，靈敏度達 F10使用慢速快門功能 ，最低照度可達 0.003lxSmear level 達到 -120dB采用光纖介面消耗功率僅 17w重量僅 1.3 公斤 (不含鏡頭 )SONY BRC-300P標清通訊型攝像機BRC-300P 3CCD 彩色視頻攝像機基本描述 ：Sony 新型的 BRC 300 是一款革命性的緊湊型一體化自動彩色攝像機系統(tǒng)，專用于遠程視頻拍攝應用。BRC 300 采用了三片1/4.7 英寸型Super HADTM專業(yè)資料.CCD，在 4

18、:3 和 16:9 兩種模式下都可提供高質(zhì)量和高分辨率的圖像。通過高精度和大范圍的遙攝/ 傾斜 / 縮放功能 ，BRC300 可以精確地捕捉攝像機周圍可視區(qū)域中正確的點，來滿足你的需要 。 你還可以使用 Sony 選購的 RM BR300 遙控器，輕松自如地控制攝像機；這種遙控器配備一個符合人機工程學的操縱桿和多功能的控制面板。與選購的 BRBK 303 光學多路復用卡和BRU300 光學多路復用器組合使用時，能夠通過一條單一的光纖線，對 BRC300 進行遙控。BRC300 還配備一個卡槽 ，可以安裝選購的接口卡 ，從而使攝像機可以與各種系統(tǒng)整合 ，從 S-Video 到 RGB、 SDI，

19、甚至光纖系統(tǒng) 。此外 ，還有兩個遙控接口（ VISCATM 協(xié)議），為你的遙控拍攝應用提供額外的可擴充性和靈活性。BRC300 具備大量方便易用的技術特點，如圖像翻轉功能 ，使你可以靈活選擇臺面或天花板安裝 ，并擁有小巧的機身，從而極為適合多種遙控拍攝應用，如禮堂、遠程教學 、企業(yè)培訓 、高端視頻會議 、賽事拍攝 ，以及有限電視廣播 。特性描述3CCD 傳感器技術 ，總像素達到 1,070,000600 電視線（4:3 模式）12 倍光學變焦 ，48 倍數(shù)字變焦寬范圍，高速度平移 / 傾斜平移范圍達到 340 °（8 秒鐘內(nèi)完成 ）傾斜范圍達到 120 °（4.5 秒鐘內(nèi)完