手術(shù)示教系統(tǒng)建設(shè)

隨著科技的不時(shí)展開(kāi)，越來(lái)越多的醫(yī)院應(yīng)用視訊技術(shù)對(duì)手術(shù)全程影像中止同步傳輸并記載，使之用于研討、教學(xué)和病例存檔，給年輕醫(yī)生提供了大量觀摩專(zhuān)家手術(shù)的機(jī)遇，為醫(yī)院培育后備人才提供了有力的保證。

傳統(tǒng)臨床教學(xué)遇到的問(wèn)題

    醫(yī)學(xué)是理論性應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科，理論教學(xué)是醫(yī)學(xué)教育的關(guān)鍵，醫(yī)學(xué)生畢業(yè)后，大多從事預(yù)防保健、疾病診療等臨床醫(yī)學(xué)工作，因此臨床理論和技藝教學(xué)是醫(yī)學(xué)教育的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)臨床教學(xué)通常采用的都是現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)的方法，由于現(xiàn)場(chǎng)條件或手術(shù)設(shè)備的限制，操作空間窄，觀摩人員人數(shù)受限；容易惹起交叉感染；手術(shù)過(guò)程不易交流；有學(xué)術(shù)意義的手術(shù)過(guò)程難以記載下來(lái)；緊急匯診難以及時(shí)組織專(zhuān)家參與；學(xué)生的現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)效果不夠理想，因此許多醫(yī)院急需樹(shù)立一套高水平手術(shù)示教系統(tǒng)。

手術(shù)示教應(yīng)用展開(kāi)方向及趨向

手術(shù)示教就是運(yùn)用視訊技術(shù)將手術(shù)室的場(chǎng)景和聲音傳輸?shù)竭h(yuǎn)端的示教室，授課地點(diǎn)也隨之轉(zhuǎn)移，教員經(jīng)過(guò)示教室大屏幕上顯現(xiàn)的手術(shù)畫(huà)面為學(xué)生講解。隨著視訊技術(shù)的不時(shí)展開(kāi)，手術(shù)示教的應(yīng)用方向呈現(xiàn)以下趨向：

1.   高清恢復(fù)手術(shù)場(chǎng)景

整套系統(tǒng)從圖像采集、圖像編解碼、多點(diǎn)控制單元、顯現(xiàn)設(shè)備、錄制設(shè)備都能支持HD1080P，圖像明晰度為傳統(tǒng)手術(shù)示教系統(tǒng)（4CIF）的10倍，各種細(xì)小特征信息都能在遠(yuǎn)程屏幕上顯現(xiàn)的淋漓盡致。

2.   可靠穩(wěn)定支持超長(zhǎng)手術(shù)

手術(shù)示教方案主系統(tǒng)應(yīng)采用電信級(jí)參數(shù)中止設(shè)置，支持超長(zhǎng)時(shí)間手術(shù)，，具有多級(jí)備份機(jī)制，確保系統(tǒng)在檢測(cè)到某單元模塊在疲倦運(yùn)轉(zhuǎn)或者呈現(xiàn)異常時(shí)可以切換到備用設(shè)備上繼續(xù)可靠穩(wěn)定中止。軟件采用高度模塊化設(shè)計(jì)，減少模塊間巧合性，進(jìn)步系統(tǒng)可靠性；軟件運(yùn)轉(zhuǎn)操作系統(tǒng)采用穩(wěn)定性高的實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)。

3.   協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)容靈活

采用標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)，使醫(yī)院手術(shù)示教系統(tǒng)擴(kuò)容便當(dāng)靈活、不受限于單一廠商。采用IP視訊范疇H.323國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，高清圖像編碼完好契合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，包括支持H.263、H.264 緊縮格式。存儲(chǔ)技術(shù)完好契合國(guó)際iSCSI標(biāo)準(zhǔn)，充分支持端到端的網(wǎng)絡(luò)視頻IP SAN存儲(chǔ)。

4.   系統(tǒng)開(kāi)放便于集成

管理控制單元應(yīng)提供開(kāi)放的API，本系統(tǒng)的業(yè)務(wù)生成和支持方式可以完成標(biāo)準(zhǔn)化，便當(dāng)完成和HIS系統(tǒng)、PACS 系統(tǒng)、以及醫(yī)院其它業(yè)務(wù)系統(tǒng)的集成。規(guī)避呈現(xiàn)不同醫(yī)療信息系統(tǒng)的信息孤島問(wèn)題，最大程度維護(hù)用戶的投資。

5.   手術(shù)歸檔海量存儲(chǔ)

存儲(chǔ)系統(tǒng)應(yīng)提供SAN/NAS一體化存儲(chǔ)處置方案，支持錄像數(shù)據(jù)海量存儲(chǔ)，SAN的塊存儲(chǔ)在海量數(shù)據(jù)查詢(xún)上就優(yōu)勢(shì)，NAS的文件存儲(chǔ)在應(yīng)用上有優(yōu)勢(shì)。經(jīng)過(guò)SAN/NAS一體化存儲(chǔ)，可以在同一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備上同時(shí)支持SAN存儲(chǔ)和NAS存儲(chǔ)，另外可以經(jīng)過(guò)自動(dòng)備份，將塊數(shù)據(jù)備份為文件，手術(shù)歸檔以文件方式存在，可以與其它文件應(yīng)用系統(tǒng)共用存儲(chǔ)設(shè)備。

手術(shù)示教系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

手術(shù)示教概念提出曾經(jīng)很多年，業(yè)界也提出了很多處置方案及產(chǎn)品，但是理論上并沒(méi)有得到有效地推行，一個(gè)很關(guān)鍵的技術(shù)緣由是遠(yuǎn)程傳輸?shù)膱D像分辨率達(dá)不到懇求，手術(shù)示教關(guān)于明晰度懇求不同于其它普通的應(yīng)用，懇求能夠看到手術(shù)創(chuàng)面的細(xì)節(jié)，如皮膚紋理、毛細(xì)血管，以往4CIF標(biāo)清分辨率的顯然不能滿足懇求。

隨著圖像編解碼與芯片技術(shù)展開(kāi)，目前遠(yuǎn)程傳輸?shù)膱D像分辨率曾經(jīng)能夠抵達(dá)720P、1080P的HD圖像效果， HD明晰度圖像能夠明晰觀看到物體各種細(xì)節(jié)，可以滿足遠(yuǎn)程手術(shù)示教明晰度懇求，提供了有效技術(shù)保證。圖1為標(biāo)清圖像與720P HD圖像對(duì)比效果：

手術(shù)示教方案

手術(shù)示教方案基于IP網(wǎng)絡(luò)，采用720P/1080P高清視訊會(huì)議搭建，全分布式構(gòu)架。方案支持現(xiàn)場(chǎng)手術(shù)示教、手術(shù)會(huì)診，學(xué)員與專(zhuān)家還可以在網(wǎng)絡(luò)上查看歷史圖像。手術(shù)示教系統(tǒng)同時(shí)提供開(kāi)放的API增值開(kāi)發(fā)包，經(jīng)過(guò)與醫(yī)療范疇合同伴中止醫(yī)療系統(tǒng)融合，為醫(yī)院用戶提供更高的價(jià)值。手術(shù)示教方案完成如下：

手術(shù)室

手術(shù)室內(nèi)配置示教終端MG、無(wú)線麥克、環(huán)境攝像機(jī)、術(shù)野攝像機(jī)等，由于需求堅(jiān)持安靜的手術(shù)環(huán)境，所以不需求配置聲音播放設(shè)備。MG終端將音視頻編碼后傳送至授課教室，每一個(gè)MG終端同時(shí)最多對(duì)外傳送2路視頻碼流（主流+輔流），假設(shè)手術(shù)室內(nèi)需求同時(shí)傳送的圖像大于2路時(shí)，一種完成方式是增加MG終端數(shù)量，并在授課教室配置電視墻效勞器，顯現(xiàn)多個(gè)MG終端的發(fā)送的圖像；另一種完成方式是在手術(shù)室配置多畫(huà)面圖像合成器，把多路畫(huà)面合成1路畫(huà)面送給終端中止傳送，這樣就不用配置多個(gè)終端中止圖像發(fā)送。兩種完成方式的區(qū)別是：經(jīng)過(guò)多畫(huà)面圖像合成器合成的圖像幾個(gè)畫(huà)面的綜合不超越1080P分辨率，而經(jīng)過(guò)多個(gè)終端傳輸?shù)脑捒梢酝瑫r(shí)傳送多路1080P分辨率畫(huà)面。授課教室

授課教室配置示教終端MG、麥克、音箱、顯現(xiàn)器等設(shè)備。MG終端參與管理控制單元ME8000召開(kāi)的示教會(huì)議后就可以接納從手術(shù)室傳送出來(lái)的視音頻碼流，授課教員可以別離自己的培訓(xùn)PPT實(shí)時(shí)為現(xiàn)場(chǎng)學(xué)員講解，同時(shí)把當(dāng)前講解的手術(shù)影像畫(huà)面與電腦內(nèi)的培訓(xùn)PPT資料經(jīng)過(guò)高清視頻會(huì)議系統(tǒng)同步傳送給各個(gè)分會(huì)場(chǎng)中止學(xué)習(xí)、討論。

機(jī)房

機(jī)房配置管理控制單元ME8000、錄播效勞器、IP SAN存儲(chǔ)等設(shè)備，為保證穩(wěn)定性，機(jī)房?jī)?nèi)可以配置2臺(tái)管理控制單元，啟用雙機(jī)備份功用提升系統(tǒng)穩(wěn)定性。錄播效勞器可同步錄制授課教室的授課內(nèi)容，后期學(xué)員可以經(jīng)過(guò)電腦IE閱讀器點(diǎn)播學(xué)習(xí)錄制的手術(shù)過(guò)程或者M(jìn)G遙控器點(diǎn)播學(xué)習(xí)錄制的手術(shù)過(guò)程。以上是手術(shù)示教的完益處理方案，醫(yī)院在財(cái)力允許的情況下可采用全功用的方案，滿足多業(yè)務(wù)場(chǎng)景的需求，也可以根據(jù)理論需求做裁減。

手術(shù)示教系統(tǒng)帶來(lái)的價(jià)值

進(jìn)步教學(xué)效率。授課地點(diǎn)改在教室，人數(shù)不在受手術(shù)室空間限制，一次手術(shù)，多人觀摩。

改善教學(xué)質(zhì)量。高清畫(huà)質(zhì)傳送，授課教授的每個(gè)學(xué)生、教員如臨現(xiàn)場(chǎng)；雙傳廣播病患背景檔案，全方位學(xué)習(xí)手術(shù)過(guò)程。

積聚理論資料。手術(shù)后對(duì)照這些影像資料中止學(xué)術(shù)討論，進(jìn)步手術(shù)的成功率。召開(kāi)院級(jí)或院之間交流會(huì)議或會(huì)診。

減少醫(yī)患糾葛。有些具有爭(zhēng)議的手術(shù)，也可以應(yīng)用這些視頻資料作為科學(xué)的判別依據(jù)。

遠(yuǎn)程專(zhuān)家會(huì)診。專(zhuān)家、教授也可經(jīng)過(guò)本系統(tǒng)在辦公室對(duì)前端手術(shù)室中止遠(yuǎn)程手術(shù)指導(dǎo)，與現(xiàn)場(chǎng)醫(yī)護(hù)人員中止雙向音視頻互動(dòng)，由于專(zhuān)家可以清楚的看到手術(shù)細(xì)節(jié)和各種儀器檢查結(jié)果，能夠準(zhǔn)確判別手術(shù)情況，所以能夠及時(shí)提出指導(dǎo)性意見(jiàn)

總結(jié)

手術(shù)示教系統(tǒng)是一套復(fù)雜的系統(tǒng)，它的設(shè)計(jì)觸及到建筑學(xué)、護(hù)理學(xué)、衛(wèi)生學(xué)、生物學(xué)、工程學(xué)等學(xué)科范疇，優(yōu)點(diǎn)在于應(yīng)用醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)，儉省大量樹(shù)立經(jīng)費(fèi)、手術(shù)過(guò)程和細(xì)節(jié)信息實(shí)時(shí)而且高明晰，進(jìn)步教學(xué)效果、隨時(shí)隨地的觀看想要觀看的手術(shù)過(guò)程，完好擺脫了傳統(tǒng)示教方式在時(shí)間、空間和人數(shù)上的限制、資料的錄制和備份方式先進(jìn)，查詢(xún)方式煩瑣，觀看方式多樣、靈活、無(wú)地域限制等，為醫(yī)院手術(shù)教學(xué)提供了新伎倆。