醫(yī)院手術(shù)示教和遠(yuǎn)程會(huì)診系統(tǒng)解決方案

1、醫(yī)院手術(shù)示教和遠(yuǎn)程會(huì)診系統(tǒng)解決方案文/肖波 劉紅坡摘要：隨著國(guó)家對(duì)醫(yī)療衛(wèi)生人才培養(yǎng)力度的加大，手術(shù)示教和醫(yī)療觀摩系統(tǒng)逐步成為近年來(lái)醫(yī)院信息化建設(shè)的一個(gè)熱點(diǎn)，本文分析了當(dāng)前手術(shù)示教和醫(yī)療觀摩系統(tǒng)的一些常見(jiàn)實(shí)現(xiàn)方式及存在的問(wèn)題，并提出了基于多媒體錄播系統(tǒng)的手術(shù)示教和醫(yī)療觀摩實(shí)現(xiàn)方案，及其優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：手術(shù)示教 醫(yī)療觀摩 多媒體錄播系統(tǒng)2009年4月6日國(guó)務(wù)院審議并原則通過(guò)關(guān)于深化醫(yī)藥衛(wèi)生體制改革的意見(jiàn)和2009-2011年深化醫(yī)藥衛(wèi)生體制改革實(shí)施方案。意見(jiàn)明確了今后3年的階段性工作目標(biāo)：到2011年，基本醫(yī)療保障制度全面覆蓋城鄉(xiāng)居民，“看病難、看病貴”問(wèn)題明顯緩解。 大力加強(qiáng)醫(yī)藥衛(wèi)生人才隊(duì)伍建

2、設(shè)成為必然，意見(jiàn)中要求要充分發(fā)揮城市醫(yī)院在危重急癥和疑難病癥的診療、醫(yī)學(xué)教育和科研、指導(dǎo)和培訓(xùn)基層衛(wèi)生人員等方面的骨干作用。基層衛(wèi)生人員的培養(yǎng)通常采用現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)方式，由于手術(shù)室環(huán)境的限制，允許現(xiàn)場(chǎng)觀摩人數(shù)有限，為此眾多醫(yī)院都需要建設(shè)手術(shù)示教和醫(yī)療觀摩系統(tǒng)來(lái)滿足大量醫(yī)療衛(wèi)生人員培養(yǎng)的需要。一、當(dāng)前挑戰(zhàn)（一）怎樣采集、記錄、傳輸多樣的醫(yī)療可視信息怎樣采集、記錄、傳輸多樣的醫(yī)療可視信息近年來(lái)，技術(shù)的發(fā)展和突破推動(dòng)了醫(yī)療設(shè)備的不斷進(jìn)步，大量先進(jìn)的醫(yī)療設(shè)備在各級(jí)醫(yī)院得到逐步的應(yīng)用和普及：如CT（計(jì)算機(jī)斷層掃描）、MRI（核磁共振）、PET-CT（核醫(yī)學(xué)）、DR（數(shù)字化X射線）、DSA（血管造影）、各型內(nèi)鏡

3、等，先進(jìn)醫(yī)療設(shè)備所獲取的豐富的醫(yī)療影像信息為醫(yī)生的診斷和治療提供極大地幫助，同時(shí)數(shù)量眾多、品種豐富的醫(yī)療影像等可視信號(hào)也對(duì)手術(shù)示教和醫(yī)療觀摩系統(tǒng)能否有效采集、記錄、傳輸提出了挑戰(zhàn)。（二） 怎樣加強(qiáng)信息系統(tǒng)的相互融合性以數(shù)字化醫(yī)療影像技術(shù)為基礎(chǔ)，建立PACS（影像歸檔和通信系統(tǒng)），完善HIS（醫(yī)院信息系統(tǒng)），成為當(dāng)前醫(yī)院信息化建設(shè)的主流。能否與HIS/PACS以及醫(yī)院EMR/OA/E-Learning改為EMR/LIS/OA/E-Learning等系統(tǒng)相融合，成為手術(shù)示教和醫(yī)療觀摩系統(tǒng)能否融入醫(yī)院信息化整體建設(shè)的關(guān)鍵。目前市場(chǎng)上的一些手術(shù)示教和醫(yī)療觀摩系統(tǒng)多以監(jiān)控、視頻會(huì)議產(chǎn)品為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)，無(wú)法很

4、好地解決上述問(wèn)題，各級(jí)醫(yī)院需要全新的手術(shù)示教和醫(yī)療觀摩系統(tǒng)來(lái)滿足不斷增長(zhǎng)的需求。二、 解決方案國(guó)家建設(shè)部在2007年7月1日施行的智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（GBT 50314-2006）9210章節(jié)中對(duì)醫(yī)院手術(shù)示教系統(tǒng)提出了明確要求。它指出醫(yī)院宜根據(jù)需要配置展示手術(shù)、會(huì)診等實(shí)況的視頻示教系統(tǒng)，視頻示教系統(tǒng)應(yīng)滿足視、音頻信息的傳輸、控制、顯示、編輯和存儲(chǔ)的需求，應(yīng)具有提供遠(yuǎn)程示教功能；應(yīng)提供操作權(quán)限的控制；應(yīng)實(shí)現(xiàn)手術(shù)室與教室間的音頻雙向傳輸；視頻圖像應(yīng)滿足高分辨率的畫質(zhì)要求，且圖像信息無(wú)丟失現(xiàn)象。解決方案嚴(yán)格依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和用戶需求，本著先進(jìn)性、靈活性、可靠性的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)配置，確保方案滿足用戶現(xiàn)有及未來(lái)

5、擴(kuò)展需求。（一） 基于多媒體錄播系統(tǒng)的手術(shù)示教/手術(shù)轉(zhuǎn)播解決方案本方案以多媒體錄播系統(tǒng)為核心，基于IP網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)手術(shù)室、診斷室、檢查室、治療室和示教觀摩端（示教教室、學(xué)術(shù)報(bào)告廳等）之間全面的信息溝通和交流，系統(tǒng)管理人員在管理控制中心對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程管理和控制，專家也可在此進(jìn)行示教及觀摩講解。結(jié)合醫(yī)院手術(shù)示教和醫(yī)療觀摩等應(yīng)用的需求特點(diǎn)，手術(shù)室等場(chǎng)所的醫(yī)療影像及其它可視信息以單項(xiàng)傳輸為主，音頻采用雙向傳輸，方便手術(shù)室、示教端、控制中心等多方之間的溝通和交流。該手術(shù)示教和醫(yī)療觀摩系統(tǒng)可應(yīng)用于各級(jí)醫(yī)院和醫(yī)療培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，滿足用戶手術(shù)示教、醫(yī)療觀摩、遠(yuǎn)程醫(yī)療等應(yīng)用的需要。按照系統(tǒng)中組成設(shè)備的工作原理，本方案可由

6、五個(gè)部分組成：信號(hào)采集模塊、信號(hào)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)模塊、信號(hào)接收顯示模塊、控制管理模塊、語(yǔ)音交互模塊。1 信號(hào)采集模塊信號(hào)采集模塊主要負(fù)責(zé)采集醫(yī)療活動(dòng)中需要傳輸、記錄的各種信號(hào)并編碼壓縮后通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給多媒體錄播服務(wù)器。由各種類型的編碼器和攝像頭組成，適用于手術(shù)室、診斷室、檢查室、治療室等醫(yī)療活動(dòng)場(chǎng)所。主要采集場(chǎng)景信號(hào)、監(jiān)護(hù)儀器信號(hào)及醫(yī)療影像設(shè)備信號(hào)。2. 信號(hào)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)模塊信號(hào)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)模塊主要負(fù)責(zé)將通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接收到的前端各種編碼器發(fā)送的碼流錄制存儲(chǔ)于多媒體錄播服務(wù)器（或擴(kuò)展的IP-SAN存儲(chǔ)）內(nèi)，錄制的同時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送直播視頻流到接收顯示端，同時(shí)還響應(yīng)接收顯示端的點(diǎn)播請(qǐng)求并按請(qǐng)求發(fā)送視頻流到相應(yīng)接收顯

7、示端。 多媒體錄播服務(wù)器接收網(wǎng)絡(luò)中編碼器發(fā)送的視頻流后進(jìn)行多路組合錄制，錄制的同時(shí)直播手術(shù)室的多路視頻流，手術(shù)完畢后即可點(diǎn)播。其由多媒體錄播服務(wù)器及網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)IP-SAN組成，適宜部署在機(jī)房或管理控制中心。 3. 信號(hào)接收顯示模塊信號(hào)接收顯示模塊主要負(fù)責(zé)從網(wǎng)絡(luò)接收前端多媒體錄播服務(wù)器發(fā)送的視頻流解碼后輸出給各種顯示設(shè)備。其由Recplayer軟件PC客戶端、錄播硬件解碼系統(tǒng)及錄播屏對(duì)屏回放系統(tǒng)組成。適用于示教教室、學(xué)術(shù)報(bào)告廳、會(huì)議室、醫(yī)院科室辦公室、遠(yuǎn)程醫(yī)療機(jī)構(gòu)等本方案可提供3種不同的接收回放顯示方式，用戶根據(jù)使用場(chǎng)景的不同進(jìn)行靈活選擇。一種是錄播解碼系統(tǒng)（硬件方式）；一種是錄播多路信號(hào)獨(dú)立回放

8、系統(tǒng)（硬件方式）；一種是PC（RecPlayer，軟件方式）。4. 管理控制模塊管理控制模塊主要提供給用戶直觀、便捷的系統(tǒng)管理方式，通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)對(duì)各種設(shè)備進(jìn)行管理控制以及系統(tǒng)的功能擴(kuò)展等。由多媒體錄播系統(tǒng)控制臺(tái)、多媒體錄播系統(tǒng)綜合管理平臺(tái)、手術(shù)室可視信號(hào)管理平臺(tái)、后期媒體編輯軟件組成。5 語(yǔ)音交互模塊語(yǔ)音交互模塊主要負(fù)責(zé)完成醫(yī)療場(chǎng)景端（手術(shù)室）與示教觀摩端（示教室）之間的語(yǔ)音交互功能，通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)手術(shù)室與示教室的語(yǔ)音交流。其由語(yǔ)音交互終端、多方語(yǔ)音交互系統(tǒng)、回聲抑制器構(gòu)成。適宜在手術(shù)室、診斷室、控制室、治療室等醫(yī)療活動(dòng)場(chǎng)所及示教觀摩場(chǎng)所推廣。手術(shù)室與示教觀摩端語(yǔ)音交互基于普通的IP網(wǎng)絡(luò)，兩

9、個(gè)IP語(yǔ)音終端即可實(shí)現(xiàn)手術(shù)室與示教室間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的語(yǔ)音交流，通過(guò)多方語(yǔ)音交互系統(tǒng)可擴(kuò)展三方及以上的語(yǔ)音交互。（二） 典型項(xiàng)目組網(wǎng)如圖1所示，信號(hào)采集部分的編碼器采集眼科手術(shù)室全景、顯微手術(shù)鏡、生命監(jiān)護(hù)儀的信號(hào)以及內(nèi)鏡手術(shù)室全景、手術(shù)特寫、內(nèi)窺鏡的信號(hào)，編碼器采集信號(hào)后編碼并通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)傳送給信號(hào)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)部分的多媒體錄播服務(wù)器，多媒體錄播服務(wù)器對(duì)多路信號(hào)進(jìn)行同步組合錄制，錄制的同時(shí)直播兩個(gè)手術(shù)室的多路視頻。大會(huì)議室內(nèi)的錄播多路信號(hào)獨(dú)立回放系統(tǒng)接收服務(wù)器直播，將多路信號(hào)分別獨(dú)立的顯示在每個(gè)屏幕上。示教室內(nèi)的錄播硬件解碼系統(tǒng)接收手術(shù)室視頻直播顯示在液晶電視或大屏幕上。手術(shù)室與示教觀摩端通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)上的語(yǔ)

10、音交互終端實(shí)現(xiàn)雙向語(yǔ)音交流，專家可在示教室或大會(huì)議室做手術(shù)解說(shuō)示教或遠(yuǎn)程指導(dǎo)手術(shù)的進(jìn)行，通過(guò)局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)身處各地的醫(yī)學(xué)專家也可觀看手術(shù)全程。 通過(guò)PC客戶端Recplayer軟件接收手術(shù)直播更換為圖片圖1典型手術(shù)示教、醫(yī)療觀摩系統(tǒng)拓?fù)鋱D三、 方案特點(diǎn)：（一）全面記錄、同步存儲(chǔ)、同步回放單間手術(shù)室支持多達(dá)6路可視信號(hào)的同步組合錄播，可滿足復(fù)雜手術(shù)及診治環(huán)境下（如心臟介入治療手術(shù)）醫(yī)療影像信號(hào)的全面完整記錄，錄制信號(hào)存儲(chǔ)在一個(gè)單一文件中，方便傳播及事后同步回放。（二）高清影音記錄視頻清晰度采用最先進(jìn)H.264算法，支持720P/1080i/1080P，向下支持CIF/4CIF/480i/576i

11、，最高可達(dá)1920X1080，音頻采用AAC-LC算法，44.1k及以上采樣，可高清晰記錄和傳播手術(shù)全程影音信息，充分展示手術(shù)示教和醫(yī)療觀摩成果。（三）接口豐富，支持各種專業(yè)醫(yī)療影像設(shè)備信號(hào)采集支持復(fù)合視頻、分量、VGA、DVI-i、HDMI、SDI/HD-SDI等各種信號(hào)接口，可滿足全景攝像機(jī)、術(shù)野攝像機(jī)、內(nèi)鏡、病人監(jiān)護(hù)儀等現(xiàn)場(chǎng)視頻與各種醫(yī)療影像設(shè)備信號(hào)的同步采集、錄制、傳輸?shù)男枰?。（四）靈活多樣的示教觀摩接收顯示方式，方便各種示教觀摩場(chǎng)所靈活選用方案中手術(shù)示教和醫(yī)療觀摩系統(tǒng)提供三種接收顯示方式：錄播解碼系統(tǒng)（硬件方式）、錄播多路信號(hào)獨(dú)立回放系統(tǒng)（硬件方式）、PC（RecPlayer，軟件方

12、式），用戶可根據(jù)示教觀摩場(chǎng)所的功能及用途進(jìn)行靈活選擇。其中錄播多路信號(hào)獨(dú)立回放系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)4路1080P信號(hào)的獨(dú)立輸出顯示，非常適合學(xué)術(shù)報(bào)告廳等大型示教觀摩場(chǎng)所全面、清晰顯示示教觀摩內(nèi)容需要。（五）分布式架構(gòu)，模塊化布局，充分滿足系統(tǒng)彈性擴(kuò)展需要系統(tǒng)采用分布式架構(gòu)，模塊化布局，編碼器和多媒體錄播服務(wù)器可根據(jù)手術(shù)室的類型和數(shù)量進(jìn)行靈活組合，可視信號(hào)管理平臺(tái)等功能模塊可根據(jù)系統(tǒng)規(guī)模及管理需要進(jìn)行配置部署，單臺(tái)多媒體錄播服務(wù)器可最多擴(kuò)展?jié)M足8間手術(shù)室的手術(shù)示教需要，可充分共享原有資源，后期擴(kuò)容成本更低。（六）靈活多樣的交互方式，方便各種應(yīng)用開(kāi)展的需要； 系統(tǒng)支持在線文字交互、多方雙向語(yǔ)音交互等交流方式

13、，提供方便的在線人員統(tǒng)計(jì)等管理功能，可方便各級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)，尤其是教學(xué)醫(yī)院開(kāi)展遠(yuǎn)程醫(yī)療教學(xué)等應(yīng)用的需要。 語(yǔ)音交互可擴(kuò)展支持普通固定電話（PSTN）、網(wǎng)絡(luò)電話（IP電話）、手機(jī)、視頻會(huì)議終端等融合語(yǔ)音交互的需要，滿足隨時(shí)隨地進(jìn)行遠(yuǎn)程醫(yī)療、手術(shù)指導(dǎo)等應(yīng)用的需要。（七）與醫(yī)院原有信息化系統(tǒng)（EMR/OA/E-Learning/HIS/PACS等）無(wú)縫融合系統(tǒng)采用基于WEB的B/S架構(gòu)，提供增值開(kāi)發(fā)包及后期媒體編輯軟件等管理軟件，可與醫(yī)院原有的EMR/OA/E-Learning/HIS/PACS等系統(tǒng)無(wú)縫融合，方便醫(yī)生隨時(shí)隨地進(jìn)行觀摩和學(xué)習(xí)。四、 結(jié)語(yǔ)2009年，中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院在數(shù)字化手術(shù)室項(xiàng)目采用了該方案實(shí)現(xiàn)手術(shù)示教及醫(yī)療觀摩系統(tǒng)，系統(tǒng)采用6套高清及標(biāo)清編碼器，其中4套固定安裝在手術(shù)室內(nèi)， 2套安裝在移動(dòng)手術(shù)直播推