医院数字化手术室整体解决方案.doc

数字化手术室系统解决方案
XXXXX医院
数字化手术室解决方案

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目录
一、引言: 4
二、建设的意义和效果 4
2。1建设意义 4
2。2建设效果 5
2.3系统定义 5
三、用户需求 5
四、解决方案： 6
4。1方案拓扑图 6
4。2数字化手术室系统设备组成 7
4.3信号采集部分 7
4.4信号存储转发部分 9
4.5信号接收显示部分 9
4.6控制管理部分 10
4。7语音交互部分 10
4。8集中控制部分 10
4。8.1数字化手术室设备集中控制模块 11
4。8。2数字化手术室信息检索查阅模块 11
4.8.3数字化手术室视频传输与记录（示教与直播）模块 12
4。8。4数字化手术室显示信号路由(切换）模块 12
五、功能实现 14
5。1数字化手术室可实现的功能 14
5.2示教室、会议室可实现的功能 15
六、方案优势及特点: 16
6.1信号任意显示切换 16
6.2接入信号简单方便 16
6。3录像清晰、全面 17
6。4观看地点不受限制,手术录像分享便捷 18
6。5观看方式多种多样 18
6。6与临床系统应用无缝融合 18
6.6系统运行安全稳定 19
6.8最专业的研发团队 19
6。9多流录制、快速编辑 19
6.10严格的权限管理 19
七、案例简介： 20
7.1成功案例 20
7.2天坛医院 23
7.3新华医院 24
7。4柯惠医疗案例 25
一、引言：
数字化手术室融集计算机网络技术、自动控制技术、图形信号处理技术、综合布线技术等信息通信技术（ICT）于一体，将与手术过程有关的各种系统有机地结合进行统筹设计，使得医生能够实时获得大量与患者相关重要信息,便于医生操作、提高效率和安全性,为整个手术提供更加高效、舒适、安全、便利的环境，是信息通信技术（ICT）在医院建设中的广泛应用。
作为数字化手术室方案的提供商,本公司非常感谢贵医院的领导，在贵院数字化手术室建设工程中让我们有机会提供本公司在这个领域的全球实践经验和方案服务，与贵院专家和领导共享和商讨。我们非常希望有幸能将我们的领先技术和优质服务转化为贵院一流的数字化手术室.
本方案是本公司在贵院数字化手术室系统设计过程中想法的详细阐述。基于这个方案书的全面介绍和详细阐述，医院的领导和专家可以了解我们的设计思路。
本方案对1间手术室进行数字化建设，以达到数字化手术室的要求，并对1间示教室进行建设，达到示教、手术教学、医院内任何网络节点的手术转播、示教.
二、建设的意义和效果
2.1建设意义
Ø 实时共享手术视频、影像医学资料
Ø 全高清手术直播，实现远程教学、远程会诊
Ø 全面整合手术周边信息接入（DSA、腔镜、超声、术中影像）
Ø 实现信号路由的任意切换
Ø 手术设备集中控制，触控一体化操作
Ø 与HIS、LIS、PACS系统的无缝整合
2。2建设效果
Ø 集中控制
Ø 信息整合
Ø 提高手术效率
Ø 改善教学质量
Ø 积累实践资料
Ø 减少医患纠纷
2.3系统定义
数字化手术室主要是采用网络、信息和影像技术，在医院信息系统(HIS）中调取数据或影像信息，并将手术室患者有关的重要信息，实时多向传输.同时，可以采取实时交互的形式进行远程演示、教学，并对手术进程进行跟踪预览和储存，对手术室的人、财、物进行统一调度和管理的一整套完整的解决方案
三、用户需求
数字化手术室内的高清术野摄像机、高清全景摄像机信号、医疗设备输出的动态影像信号，通过编码设备可以进行图像采集，并能同时采用麦克，将主刀医生的语音及整个手术室的语音实时传送到示教室、会议室，且该系统能将手术室的音视频信号压缩编码后,通过网络传给示教服务器，在终端能采用网络观看视频信号，并且可以在数字化手术室内的显示设备上任意显示切换，使用集中控制设备，可以实现数字化手术室内信号的任意切换操作，真正做到一键式管理。
客户端接收手术室的图像语音，客户端可以查看实时图像信息,也可以做到术后点播,实现远程示教观摩、学习.通过工作人员操作计算机，控制手术室内全景摄像头来调整镜头变焦、水平和垂直方位，对手术过程进行实施预览跟踪，在示教室内观摩、学习的医护人员可以清晰的观看麻醉师、护士、医生手术全过程
四、解决方案：
4。1方案拓扑图
根据XXX医院的建设需求,方案拓扑图如下
数字化手术室系统拓扑图
如上图，在数字化手术室内设计了5台高清编码器用来采集高清术野摄像机、高清全景摄像机、动态医疗影像设备输出信号及控制预览影像，这5路信号经过编码器编码后通过网络传输到示教服务器，由示教服务器将信号转发到院方领导办公室、示教室，会议室，示教室、会议室使用计算机通过IE访问观看，具有相关权限的用户就可以用分配给自己的用户名和密码访问示教服务器接收手术室的图像及声音,或者点播录制好的音视频文件。系统中的手术室集中控制平台可以控制信号切换系统，实现信号的任意输出到现实设备供手术医生观看,显示的高清晰视频图像可以提高手术医生的手术效率，手术室与示教室可以通过语音终端进行互动，交谈的声音也可以通过高清编码器直播到网络中并通过服务器进行存储.
1台示教服务器最多支持8间手术室音视频的同时录制，便于后期系统的扩容,院方现建设了1间数字化间手术室，后期扩容，只需增加前端信号源的采集编码器,便可实现系统的扩容,节约成本。
4.2数字化手术室系统设备组成
数字化手术室系统共由六个部分组成:信号采集部分、信号存储转发部分、信号接收显示部分、控制管理部分、语音交互部分、集中控制部分。
4。3信号采集部分
信号采集部分主要负责采集医疗活动中需要传输、记录的各种信号并编码压缩后通过IP网络发送给示教服务器。
信号采集部分可采集的医疗信号包括三类：
a.场景信号:主要包括全景摄像机、术野摄像机的视频信号
b。监护仪器信号:病人监护仪、麻醉机等；
c.医疗影像设备信号:
按照成像原理，可分为六类:
超声成像：A型、B型（B超）、C型、D型(彩超）、M型等；
X线成像：X线机、CT、数字X线摄影（CR、DR、DSA….）等；
光学成像：
内镜：腹腔镜、胸腔镜、胆道镜、胃镜、支气管镜、鼻窦镜等;
手术显微镜:眼科手术显微镜、骨科手术显微镜、脑外科手术显微镜等;
核共振成像：MRI等；
核医学成像：PET、PET-CT、SPECT、R相机等;
红外成像:医用红外热像仪等；
信号采集部分主要需要的设备:高清编码器、摄像头。
4.4信号存储转发部分
信号存储转发部分主要负责将通过网络接收到的前端各种编码器发送的码流录制存储于示教服务器（或扩展的IP-SAN存储）内，录制的同时通过网络发送直播视频流到接收显示端，同时还响应接收显示端的点播请求并按请求发送视频流到相应接收显示端。
示教服务器接收网络中编码器发送的视频流后进行多路组合录制，录制的同时直播手术室的多路视频流,手术完毕后即可点播.
信号存储转发部分主要需要的设备:示教服务器
4。5信号接收显示部分
信号接收显示部分主要负责从网络接收前端多媒体示教服务器发送的视频流解码后输出给各种显示设备.
普通PC客户端可使用Recplayer软件接收手术室视频直播，只要PC客户端能通过网络访问多媒体示教服务器,就能接收手术直播、点播。
客户端Recplayer软件接收显示
4.6控制管理部分
控制管理部分主要提供给用户直观、便捷的系统管理方式,通过IP网络对各种设备进行管理控制以及系统的功能扩展等.
控制管理部分主要需要的设备： PC及软件
4.7语音交互部分
语音交互部分主要负责完成手术室与示教观摩端之间的语音交流功能，通过IP网络实现手术室与示教室的语音交流.
手术室与示教观摩端语音交互基于普通的IP网络，两个IP语音终端即可实现手术室与示教室间点对点的语音交流，通过多方语音交互系统可扩展三方及以上的语音交互。
语音交互部分主要需要的设备:IP语音终端（两个IP语音终端即可实现点对点的语音交互）。
4.8集中控制部分
集中控制部分主要涉及：影像的实时采集存储与传输、影像压缩与解压缩技术、PACS影像调阅与HIS信息查询、显示信号路由、语音通讯等内容。
4.8。1数字化手术室设备集中控制模块
通过触控屏中的数字化手术室集中控制系统，医师可实现：设备集中控制、信息检索查阅、手术室内外通讯交互、手术视频记录与传输、显示路由（切换）等功能。
4。8。2数字化手术室信息检索查阅模块
在手术室中医师、护士可通过专用工作站及医院内的网络登录院内信息系统（PACS\HIS\LIS）检索查阅病人的检查资料、化验结果等各种电子信息，便于医师在手术中也能查看病人资料，及时获得所需资料用于治疗决策。
4.8.3数字化手术室视频传输与记录（示教与直播）模块
通过采用录播系统采集手术室内丰富的医疗可视信号完成手术室视音频传输与记录，实现医院内手术示教手术直播。
4.8.4数字化手术室显示信号路由（切换）模块
通过采用中控、矩阵等设备实现手术室内多个显示屏显示内容的切换。
五、功能实现
5。1数字化手术室可实现的功能
数字化手术室布局
吊臂高清显示器
Ø 可实现信号源的任意切换显示输出，(如腔镜视频、术野视频、手术全景摄像视频、PACS查询工作站图像视频等)；
壁挂液晶监视器
Ø 可实现信号源的任意切换显示输出,（如腔镜视频、术野视频、手术全景摄像视频、PACS查询工作站图像视频等）；
高清全景摄像机
Ø 可被集中控制系统控制；
Ø 控制功能包括摄像机角度上下左右移动,聚焦方大、缩小；
手术多路图像记录、存储、传输
Ø 能同时将腔镜图像（根据手术的类型也可以是无影灯术野摄像机图像）、全景摄像机的图像同步录制成为手术视频录像文件，亦可同步通过网络转播到示教室或者其他网络节点
实现手术中图像的拍照及存储功能
Ø 通过触控屏可实现腔镜图像（或术野摄像机的图像）的拍照
Ø 支持DICOM3。0格式一致式协议声明，可发送拍照图像到PACS系统中；
与示教室可进行双向交流
Ø 手术室内医师可使用全向拾音器或无线耳麦与示教室通话
Ø 示教室可采用无线耳机或桌面话筒与手术室通话
触控屏集中控制
Ø 通过触控屏可控制所有设备
Ø 触控屏为图形化界面，操作简单方便
5.2示教室、会议室可实现的功能
示教室示意图
完整观看手术室内传输过来的图像
根据手术室内的手术类型可观看到无影灯高清术野图像（腔镜手术为高清内镜)和高清全景
与手术室实现互通
Ø 可与手术室内的医师沟通手术细节
Ø 可用于手术教学
Ø 示教室内的图像传输到手术室内
六、方案优势及特点:
6.1信号任意显示切换
手术室内共设置3块医疗影像显示屏幕(无影灯第三臂配置两块吊臂显示器、手术室墙壁嵌入安装壁挂全高清液晶电视),医生、护士可根据需要将需要掌握的医疗设备图像切换到便于自身观看的显示屏幕上.
6.2接入信号简单方便
手术室内各种医疗设备影像均可通过手术影像录制与手术转播模块记录、存储、传播。不但支持高清内镜图像、高清术野图像、高清全景图像（图像格式支持业内最高的1080p 60Hz)，还支持麻控工作站、PACS查询工作站、导航、C臂、B超等众多医疗影像设备输出的图像.
手术室内的多路高清图像均可同时通过网络传输到医院内外的任何网络节点，相比传统的转播不仅观看到手术室内更多的图像，还可将手术转播扩展到更大的地域范围。
医师、护士通过院内的网络和专用工作站可在手术室查询、调阅HIS\PACS\LIS等系统数据,给予医师更多术中的决策支持
采用专用医用触控屏即可实现数字化手术室内所有设备的集中控制，提高手术效率
6.3录像清晰、全面
单间手术室支持多达6路可视信号的同步组合录播，可满足复杂手术及诊治环境下（如心脏介入治疗手术）医疗影像信号的全面完整记录，录制信号存储在一个单一文件中，方便传播及事后同步回放.
视频清晰度采用最先进H.264算法，支持720P/1080i/1080P，向下支持CIF/4CIF/480i/576i，最高可达1920X1080，音频采用AAC—LC算法，44.1k及以上采样，可高清晰记录和传播手术全程影音信息，充分展示数字化手术室系统和医疗观摩成果。
6.4观看地点不受限制,手术录像分享便捷
系统采用基于IP网络的传输技术，使用个人电脑通过网络访问转播系统即可收看手术转播、点播手术录像，手术教学可随时随地开展。
手术视频录制完毕后存储于带有网络访问功能的服务器中，医师手术完毕后使用任何一台电脑访问服务器即可下载手术视频，将手术视频文件刻录光盘或拷贝到移动存储设备中。
6.5观看方式多种多样
系统可以通过电脑登陆IE进行访问，还可以使用硬件解码器，解码输出至大屏幕或高清显示器上，解码输出完全支持1080p/i、720P、D1等信号。
6。6与临床系统应用无缝融合
与医院原有信息化系统(OA/E—Learning/HIS/PACS等）无缝融合
系统采用基于WEB的B/S架构，提供增值开发包及后期媒体编辑软件等管理软件，可与医院原有的OA/E-Learning/HIS/PACS等系统无缝融合，方便医生随时随地进行观摩和学习.
6。6系统运行安全稳定
采用嵌入式操作系统，防病毒感染和黑客攻击。
为满足医院不同应用，并保障安全，手术示教服务器有两块网卡,一块内网、一块公网，2块网卡物理隔离，并且在网络中断恢复后，手术直播自动恢复图像与语音传输的能力;
6.8最专业的研发团队
锐取公司具有一支专业的研发团队，长期致力于医院系统平台的开发，深入医院了解用户需求，针对用户需求方案，为用户量身定制。
6.9多流录制、快速编辑
系统录制文件为多流、多画面，每一路文件可以单独放大、缩小，可以任意拖拽,画面显示自有组合，可以任意调整其位置
录像文件可以进行剪辑、合并、重新录制旁白、图像渲染、加字幕等多种后期制作功能，后期编辑生成视频文件的过程为“无损”转换,并且录制文件可以快速刻录成盘。
6.10严格的权限管理
系统为每个授权用户分配一个全局唯一的用户名,每个用户通过自己设定的密码登陆系统，在使用不同的软件模块时使用同一个用户名；系统提供用户分组机制,用于简化用户授权；系统提供集中的用户及权限管理程序，通过系统管理员为用户授权，不同权限管理不同的内容；系统提供用户访问日志功能，对访问过的数据以及特殊的操作进行记录，并提供记录查看和检索手段。
七、案例简介:
7.1成功案例
【北京】
l 北京301医院
l 军区总医院
l 协和医
l 天坛医院
l 中日友好医院
l 二炮总医院
l 北京积水潭医院
l 肿瘤医院
l 北京305医院
l 安贞医院昌平分院
l 北大医院
l 中国医学科学院整形外科医院
l 北中医三院
l 东方医院
l 北京东直门医院
l 昌平医院
l 武警总医院
l 北京口腔医院
l 北京大学第六医院
l 北京长辛店医院
l 大兴区人民医院
l 海淀医院
l 天智航手术示教中心
l 中国康复科学所信息研研究院
【广州】
l 中山大学第一附属医院
l 中山大学第二附属医院
l 中山大学第三附属医院
l 中山大学肿瘤医院
l 广州肿瘤医院
l 南方医院
l 广州医学院附属港湾医院
l 广州医学院第一附属医院
l 南方医科大学第三附属医院
l 广东省妇幼保健院
l 江苏省中医院
l 江宁中医院
【天津】
l 天津肿瘤医院
l 南开劳动局医疗调解中心
【广东】
l 深圳市妇幼保健院
l 广东肇庆人民医院
【上海】
l 上海泰科医疗
上海新华医院
l 上海雅培医疗
l 上海市第十人民医院
l 上海仁济医院
l 上海胸科医院
【江苏】
l 江苏口腔医院
l 南京中大医院
l 徐州医学院附属医院
l 深圳北大医院
l 东莞中医院
l 深圳罗湖牙科医院
l 中大惠亚医院
l 龙岗妇幼保健院
l 肇庆市第一人民医院
l 广东三九脑科医院
【湖北】
l 孝感中心医院
l 湖北协和医院
l 应城人民医院
l 汉川人民医
l 武汉普爱医院
【湖南】
l 湖南省儿童医院
l 株洲中心医院
【四川】
l 德阳市第二人民医院
l 重庆肿瘤医院
l 重庆西南医院
l 华西口腔医院
【浙江】
l 浙江医科大学第二医院
l 宁波鄞州人民医院
【安徽】
l 合肥市第二人民医院
l 安徽六安中医院
l 芜湖中医院
l 宣城地区人民医院
【吉林】
l 吉林前卫医院
l 吉林中日联谊医院
l 吉大第三附属医院
l 吉大第一附属医院
【黑龙江】
l 哈医大附属第四医院
l 哈医大二院
【辽宁】
l 大连医大第一附属
l 202医院
【贵州】
l 贵州六盘水医院
l 毕节市人民医院
【福建】
l 福州总院附属市四医院
l 厦门大学中山医院
l 晋江中医院
l 武夷山人民医院
l 漳州市人民医院
l 福建协和医院
【青海】
l 青海省人民医院
【甘肃】
l 兰州军区总医院
l 甘肃省妇幼保健院
【云南】
l 云南第一人民医院
l 云南省肿瘤医院
【河北】
l 河北省秦皇岛妇幼保健院
【河南】
l 河南省肿瘤医
l 河南省人民医院
l 河南省妇幼保健院
l 南乐县人民医院
【山东】
l 武警山东总队医院
【新疆】
l 新疆中医院
l 伊犁妇产医院
l 新疆疾病预防控制中心
【广西】
l 广西医科大学附属口腔医院
l 广西妇女儿童医院
【海南】
l 海南医学院附属医院
l 海南省中医院
【江西】
l 婺源县中医院
【宁夏】
l 宁夏回族自治区中医药适宜技术推广基地建设
【国外】
l 香港大学牙科医院
l 台湾高雄荣誉国民总医院
l 新加坡国立大学医学院
l 台湾彰化基督教医院
【卫生机构】
l 青海省卫生厅
l 辽宁省卫生厅
l 安徽卫生厅
l 广东省卫生厅
l 海南省卫生厅
l 厦门卫生局
l 广州卫生局
l 杭州市卫生局
l 上海市卫生局
l 咸阳卫生局
l 崇明卫生局
l 湖北卫生厅缓川项目
l 江西省药监局
l 广东疾控中心
l 国家疾病控制中心
l 上海疾控中心
l 镇江京口疾控卫生应急
l 卫生监督所
l 云南卫生厅应急指挥系统
l 中国医学论坛报
l 北京120 急救中心
7。2天坛医院
【项目概述】
首都医科大学附属北京天坛医院始建于 1956年8月23日，座落在世界著名的天坛公园西南侧，是一所以神经科为重点的三级甲等大型综合医院。1997年由中国医学科学院与北京市卫生局共建成为中国医学科学院北京天坛医院和中国医学科学院神经科学研究所。北京天坛医院和北京市神经外科研究所是世界三大神经外科研究中心之一、亚洲最大的神经外科临床、科研、教学基地和WHO在中国的神经科学培训合作中心.
医院有24间手术室，其中有10间将建设成为数字一体化手术室,由此搭建数字一体化手术室信息化平台,并广泛用于手术示教。数字一体化化手术室是临床医工程的重大成果，它融合计算机网络技术、图形信号处理技术、空气洁净技术、机电设备自动控制技术于一体,将与手术过程有关的各种系统有机地结合进行统筹设计,为整个手术提供更加准确性、更加安全性的工作环境,能够实时获得大量与患者相关的重要信息， 能够实时观察和控制设备的运行，从而使手术室便于操作， 提高工作效率.锐取作为业内领先的可视化信息记录与传播产品和解决方案的提供商，锐取致力于满足用户在各种场景下可视化信息记录与传播的需要,为医疗机构提供低成本、高效率、适合融入常态化应用的资源建设手段，方便人们的沟通、交流和学习。
7。3新华医院
上海交通大学医学院附属新华医院创建于1958年。通过新华人近五十年的励精图治，已成为一所学科门类齐全、具有专业特色，集医、教、研于一体的现代化综合性教学医院。曾先后七次被评为市文明单位，三次荣获全国先进集体称号，1993被授予三级甲等医院称号，2004年荣获全国医院文化建设先进单位和上海市学习型单位。
上海交通大学在DSA手术室内部署了手术示教/手术转播系统。手术转播时共四路图像：手术室内全景图像、DSA图像、生命体征图像、CARTO3心脏三维电生理标测系统图像，四路图像均在示教室展示（每一路图像可单独全屏），手术室与示教室可对手术中的内容、疑问、技巧双向语音进行交流。
7.4柯惠医疗案例
Coviden柯惠医疗，原Tyco泰科医疗，2007年Tyco泰科医疗从泰科集团公司分离出来成为Coviden柯惠,并在纽约证交所上市,年营业收入达100亿美元,成为世界医疗行业十强企业.Coviden柯惠医疗的使命是与医学专业人员共同开发，创造和提供创新的医疗解决方案,改善患者的生活质量。
Coviden柯惠医疗近期在上海建设了全球最先进的外科手术实验室，模拟了实际医院的外科手术室环境，可以让医生体验到当今全球外科手术环境的最高水准。Coviden（柯惠）医疗希望通过构建手术示教系统来全方面展示外科手术实验室内手术教学，同时满足培训室中进行的日常培训工作。
Coviden柯惠医疗经常会在外科手术实验室进行模拟手术教学,以培养外科手术医生,用户希望构建的手术示教系统能够全方位地记录和传播手术实验室内的各种可视信号，项目中涉及到信号类型包括：SONY高清摄像机Z330、SONY广播级专业移动摄像机、高分辨率计算机信号、标清摄像机、以及外科手术实验室内的各种专业医疗影像设备信号。Coviden柯惠医疗最终选用锐取手术示教系统实现手术实验室的各种可视信号同步记录和局域网传送、internet 远程传送以满足手术示教的需要。