手術示教系統(tǒng)建設

隨著科技的不時展開，越來越多的醫(yī)院應用視訊技術對手術全程影像中止同步傳輸并記載，使之用于研討、教學和病例存檔，給年輕醫(yī)生提供了大量觀摩專家手術的機遇，為醫(yī)院培育后備人才提供了有力的保證。

傳統(tǒng)臨床教學遇到的問題

    醫(yī)學是理論性應用性很強的學科，理論教學是醫(yī)學教育的關鍵，醫(yī)學生畢業(yè)后，大多從事預防保健、疾病診療等臨床醫(yī)學工作，因此臨床理論和技藝教學是醫(yī)學教育的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)臨床教學通常采用的都是現(xiàn)場學習的方法，由于現(xiàn)場條件或手術設備的限制，操作空間窄，觀摩人員人數(shù)受限；容易惹起交叉感染；手術過程不易交流；有學術意義的手術過程難以記載下來；緊急匯診難以及時組織專家參與；學生的現(xiàn)場學習效果不夠理想，因此許多醫(yī)院急需樹立一套高水平手術示教系統(tǒng)。

手術示教應用展開方向及趨向

手術示教就是運用視訊技術將手術室的場景和聲音傳輸?shù)竭h端的示教室，授課地點也隨之轉(zhuǎn)移，教員經(jīng)過示教室大屏幕上顯現(xiàn)的手術畫面為學生講解。隨著視訊技術的不時展開，手術示教的應用方向呈現(xiàn)以下趨向：

1.   高清恢復手術場景

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

2.   可靠穩(wěn)定支持超長手術

手術示教方案主系統(tǒng)應采用電信級參數(shù)中止設置，支持超長時間手術，，具有多級備份機制，確保系統(tǒng)在檢測到某單元模塊在疲倦運轉(zhuǎn)或者呈現(xiàn)異常時可以切換到備用設備上繼續(xù)可靠穩(wěn)定中止。軟件采用高度模塊化設計，減少模塊間巧合性，進步系統(tǒng)可靠性；軟件運轉(zhuǎn)操作系統(tǒng)采用穩(wěn)定性高的實時嵌入式操作系統(tǒng)。

3.   協(xié)議標準擴容靈活

采用標準的技術，使醫(yī)院手術示教系統(tǒng)擴容便當靈活、不受限于單一廠商。采用IP視訊范疇H.323國際標準協(xié)議，高清圖像編碼完好契合國際標準，包括支持H.263、H.264 緊縮格式。存儲技術完好契合國際iSCSI標準，充分支持端到端的網(wǎng)絡視頻IP SAN存儲。

4.   系統(tǒng)開放便于集成

管理控制單元應提供開放的API，本系統(tǒng)的業(yè)務生成和支持方式可以完成標準化，便當完成和HIS系統(tǒng)、PACS 系統(tǒng)、以及醫(yī)院其它業(yè)務系統(tǒng)的集成。規(guī)避呈現(xiàn)不同醫(yī)療信息系統(tǒng)的信息孤島問題，最大程度維護用戶的投資。

5.   手術歸檔海量存儲

存儲系統(tǒng)應提供SAN/NAS一體化存儲處置方案，支持錄像數(shù)據(jù)海量存儲，SAN的塊存儲在海量數(shù)據(jù)查詢上就優(yōu)勢，NAS的文件存儲在應用上有優(yōu)勢。經(jīng)過SAN/NAS一體化存儲，可以在同一個存儲設備上同時支持SAN存儲和NAS存儲，另外可以經(jīng)過自動備份，將塊數(shù)據(jù)備份為文件，手術歸檔以文件方式存在，可以與其它文件應用系統(tǒng)共用存儲設備。

手術示教系統(tǒng)關鍵技術

手術示教概念提出曾經(jīng)很多年，業(yè)界也提出了很多處置方案及產(chǎn)品，但是理論上并沒有得到有效地推行，一個很關鍵的技術緣由是遠程傳輸?shù)膱D像分辨率達不到懇求，手術示教關于明晰度懇求不同于其它普通的應用，懇求能夠看到手術創(chuàng)面的細節(jié)，如皮膚紋理、毛細血管，以往4CIF標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展開，目前遠程傳輸?shù)膱D像分辨率曾經(jīng)能夠抵達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節(jié)，可以滿足遠程手術示教明晰度懇求，提供了有效技術保證。圖1為標清圖像與720P HD圖像對比效果：

手術示教方案

手術示教方案基于IP網(wǎng)絡，采用720P/1080P高清視訊會議搭建，全分布式構架。方案支持現(xiàn)場手術示教、手術會診，學員與專家還可以在網(wǎng)絡上查看歷史圖像。手術示教系統(tǒng)同時提供開放的API增值開發(fā)包，經(jīng)過與醫(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值。手術示教方案完成如下：

手術室

手術室內(nèi)配置示教終端MG、無線麥克、環(huán)境攝像機、術野攝像機等，由于需求堅持安靜的手術環(huán)境，所以不需求配置聲音播放設備。MG終端將音視頻編碼后傳送至授課教室，每一個MG終端同時最多對外傳送2路視頻碼流（主流+輔流），假設手術室內(nèi)需求同時傳送的圖像大于2路時，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MG終端的發(fā)送的圖像；另一種完成方式是在手術室配置多畫面圖像合成器，把多路畫面合成1路畫面送給終端中止傳送，這樣就不用配置多個終端中止圖像發(fā)送。兩種完成方式的區(qū)別是：經(jīng)過多畫面圖像合成器合成的圖像幾個畫面的綜合不超越1080P分辨率，而經(jīng)過多個終端傳輸?shù)脑捒梢酝瑫r傳送多路1080P分辨率畫面。授課教室

授課教室配置示教終端MG、麥克、音箱、顯現(xiàn)器等設備。MG終端參與管理控制單元ME8000召開的示教會議后就可以接納從手術室傳送出來的視音頻碼流，授課教員可以別離自己的培訓PPT實時為現(xiàn)場學員講解，同時把當前講解的手術影像畫面與電腦內(nèi)的培訓PPT資料經(jīng)過高清視頻會議系統(tǒng)同步傳送給各個分會場中止學習、討論。

機房

機房配置管理控制單元ME8000、錄播效勞器、IP SAN存儲等設備，為保證穩(wěn)定性，機房內(nèi)可以配置2臺管理控制單元，啟用雙機備份功用提升系統(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，后期學員可以經(jīng)過電腦IE閱讀器點播學習錄制的手術過程或者MG遙控器點播學習錄制的手術過程。以上是手術示教的完益處理方案，醫(yī)院在財力允許的情況下可采用全功用的方案，滿足多業(yè)務場景的需求，也可以根據(jù)理論需求做裁減。

手術示教系統(tǒng)帶來的價值

進步教學效率。授課地點改在教室，人數(shù)不在受手術室空間限制，一次手術，多人觀摩。

改善教學質(zhì)量。高清畫質(zhì)傳送，授課教授的每個學生、教員如臨現(xiàn)場；雙傳廣播病患背景檔案，全方位學習手術過程。

積聚理論資料。手術后對照這些影像資料中止學術討論，進步手術的成功率。召開院級或院之間交流會議或會診。

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

遠程專家會診。專家、教授也可經(jīng)過本系統(tǒng)在辦公室對前端手術室中止遠程手術指導，與現(xiàn)場醫(yī)護人員中止雙向音視頻互動，由于專家可以清楚的看到手術細節(jié)和各種儀器檢查結果，能夠準確判別手術情況，所以能夠及時提出指導性意見

總結

手術示教系統(tǒng)是一套復雜的系統(tǒng)，它的設計觸及到建筑學、護理學、衛(wèi)生學、生物學、工程學等學科范疇，優(yōu)點在于應用醫(yī)院網(wǎng)絡，儉省大量樹立經(jīng)費、手術過程和細節(jié)信息實時而且高明晰，進步教學效果、隨時隨地的觀看想要觀看的手術過程，完好擺脫了傳統(tǒng)示教方式在時間、空間和人數(shù)上的限制、資料的錄制和備份方式先進，查詢方式煩瑣，觀看方式多樣、靈活、無地域限制等，為醫(yī)院手術教學提供了新伎倆。