手术示教系统特点资料.doc

亿维医疗
手术示教系统项目方案

深圳亿维锐创科技股份有限公司
2016年01月

第一部分 系统特点
1.1. 视频信号集中管理
亿维数字化手术室系统对手术室内的所有设备进行统一管理：系统对手术室内的所有手术灯、床控制，对医疗设备的视音频信号，如场景信号(全景摄像、术野摄像)，监护信号(心电、呼吸机)，医疗设备信号(腔镜及各种内窥镜视频图像、血管造影、显微镜)，数据影像信息(PACS图像患者信息)等进行统一管理，可以随意进行图像、数据组合路由，显示在吊屏以及广播到示教室等功能；所有的这些设备以及信号信息完全可以通过数字化手术室系统的触摸屏实现全部的管理控制。

1.2. 极强的兼容性
一体机支持复合视频、分量、VGA、DVI-I、HDMI、SDI/HD-SDI、光纤等各种信号接口，可满足全景摄像机、术野摄像机、内镜、病人监护仪等现场视频与各种医疗影像设备信号的同步采集、录制、传输的需要。
可以对所有的开放端口进行接入，信号输入接口可定制，几乎支持所有格式的接口信息；对手术室内管理端口开放的设备均可以进行连接管理。

1.3. 随时随地的示教

医院的专家资源永远是有限的，示教室的座位也永远是有限的，但是这些都将不再是问题。通过亿维专业的数字化手术室移动客户端，不管是专家医生出差在外，无法参与本院重大手术的会议，还是由于示教室的位置有限，部分实习医生不能观看到手术室第一现场传回来的实时示教信息，这些问题都可以迎刃而解。
如果专家医生在外地，可以通过移动数字化手术室客户端随时随地与院内的同事进行实时的会议交流；实习医生也可以通过移动数字化客户端随时随地观看实时的手术示教信息，完全实现了正真意义上的远程会议、远程示教。
1.4. 灵活方便的传输模式
系统可利用光纤无损传输技术全面提升动态教学视频的流畅度以及示教效果，极大地满足医院及进修生的临床教学、学术交流、手术观摩、远程会议的需求，而且传输效果完全满足临床医学对色彩、分辨率、扩展性等诸多要求。
整个系统通过在医院内架设光纤系统，手术室传输到示教室的图像信息全部通过光纤传输，完全无损，不进行任何的编解码，可以实现在示教室内观看到手术室内的实时影像信息，能够为观摩者提供更优良的身历其境的观摩体验。并且根据医院及院外的环境，系统自带可拓展互联网混组的传输模式，组网方式灵活多变。
1.5. 更高的音视频采集、传输和终端显示
前端视频采集：对于前端的高清图像采集，需要高清摄像机支持，播放源也需要高清视频源。
中端编码传输：有且只有H.264作为高清视频的压缩标准，只有H.264的高压缩比，高图像还原质量的视频协议标准才能支持高清视频的通讯，音频有且只有44KHz的立体声作为高清音频的压缩标准。
带宽要求，只有一定的传输带宽才能保证高清音视频包进行传输，目前可以能达到很好的高清传输带宽建议在1M以上。
后端显示设备支持：后端的高清图像编辑，高清电视进行图像输出，如果用普通电视机则无法接受，显示高清图像。
1.6. 更清晰细腻视频显示
高清系统的分辨率是传统标清系统的4--10倍，图像更清晰，画面更细腻。通过逐点显示，可有效减少图像锯齿感，使画面边缘平滑、齐整。
1.7. 高清语音传输

头戴式无线麦克风，数字化手术室与示教系统支持G723.1, G721, G723等多语音压缩算法，带宽范围从6.4kbps到128kbps，可提供更卓越的高保真音频效果，更可通过自动回音抑制（AEC）、噪声消除（ANS）、自动增益补偿（AGC）和静音检测（VAD）等技术进一步提升音频体验，实现远程人员仿佛置身同一房间内的对话效果。
1.8. 卓越的网络适应性
数字化手术室系统与不仅可以应用在专线网络，还可以应用在互联网上。高清在1Mbps下即可实现720p；512Kbps下即可实现4CIF。
1.9. 完整的高清解决方案
数字化手术室与远程示教系统具备强大的高、标清混合组网能力，无论是单级系统，还是多级级联系统，均可实现1080p、720p高清以及4CIF、CIF标清多种视频格式的兼容，从而满足用户的差异化应用需求。

1.10. 全中文化控制界面，便于客户使用和操作
v 图形化用户界面、标准化流程操作，轻松易用。（win8UI风格设计，可触摸设计）

v 能够在无菌区和操作区实现同步控制，便于主刀医生和巡回护士在术中对系统进行操作。
1.11. 一体化产品设计

灵活性：
术野摄像机灵活拖拽，不受使用环境限制，最大臂展长度为175CM；可以做手术录制，也可以做实时转播；
网络化：
根据实际使用，在不同的手术间灵活移动；单人可以完成操作，直播示教过程中，学员不用进入手术室，通过网络就有身临其境的实时观摩手术，并与手术室互动；
高品质：
系统实现了全高清及其他分辨率视频信号接入，采集和录制，提供多节点之间的音视频双向交流；
可靠性：
录制数据采用安全、可靠的存储方式，方便以后随时随地的传递、研究、学习等；
1.12. 课件编辑制作与发布
用户可以对自己的教学课程内容、属性、教师权限等等信息进行分组管理，并制作课件并通过网络发布；

1.13. 多路视频回放
用户可在教学过程中对音视频同步录制，分辨率最高1080P.可支持多种视频格式及多画面播放，可随时点播历史视频图像，显示手术录播及教学内容；

第二部分 建设方式
2.1. 手术室内部建设
采用医用ABS抗菌硬件架构、模块化的设计、先进的背板交换架构、系统稳定、可靠灵活。为医院管理人员、手术参与人员及示教观摩人员提供了高效的手术相关数字化信息。方便快捷的触屏操作方式为医院手术室管理人员解放一双手。多种音视，fen频格式的信号输入，包括复合视频、DVI、IP流媒体、HD-SDI等，兼容多种模式。支持高分辨率，通过控制终端设置并可实现自定义非常规分辨率
2.1.1. 手术室建设方式
在手术室内安装医疗数字化手术室工作站，方便医生/护士/麻醉师对手术室内的整个系统集中控制及医疗信息的调取、图像的路由切换。

工作站自带全景高清摄像机，另外在工作站中接入手术室中的术野、内窥镜、C臂、显微镜、心电监护影像。
根据医生的视觉方位，工作站安装46寸的专业显示屏。方便接入观摩、会议图像或者医生所想即所见的任意一手术室的视频信号、心电监护信号或者接入的数据影像信息等。
在手术室内的工作站内部安装有音响，配置医生领夹式麦克，方便示教手术讲解及平时手术视频资源录制等特殊情况的声音拾取，综合实现手术场景转发及多方唇音同步语音互动。
工作站内自带存储录制功能，无须额外的高清数字影像主机等外部设备，即可实时记录手术视频，方便医生后期教学视频制作及学术科研视频记录。
手术室内无需进行专业工程化布线，为避免特殊情况，需要进行布线时，充分与层流洁净考虑出发，具体到手术室的每一根线材，都有编号及专业化的摆放，以方便后期的定期维护与故障排查，保证满足手术室的建设与洁净要求。
2.1.2. 手术室联网建设
手术室工作站需要接入医院内网，通过医院内网与会议室或者示教室进行音视频双向通讯。因此，至少要保证手术室网络链路的通畅以及IP地址的分配。
手术室分辨需要多个固定IP地址，需保障IP地址可用不冲突。
1、数字化手术室的工作站联网管理软件，需保证与工作站设备是同一品牌。
2、系统组网要求支持星型、树形、网状等各类网络结构，支持单/多组主、从服务器级联、支持主会议中心、分会议中心、子会议点多级架构。
2、系统总控制中心、主会议中心、分会议中心、子会议终端、软件客户端、平板客户端要求支持直接接入会议系统的各类音、视频、会议关联数据，无需监控网关；
3、支持在各种IP网络上运行，通信接口为IP以太网，支持双线路接入功能。
4、支持与数字化手术室系统无缝接入，支持在会议过程中调阅手术过程视频记录以及实时手术视频。
5、数字化手术室内、外部视频编解码要求采用H.264、VP8标准。
6、内、外部影像视频与语音支持唇音同步，画面主体快速移动时不出现拖尾、马赛克现象，信号延迟不大于500ms。
8、外部示教终端支持回声抑制，过程在本地扩音时，不产生回声。
9、联网各种终端设备进行音频，视频，网络，音量输入，音量输出进行设置，并可远程静音，无需重新登录即可实时生效。
10、支持设置至少12个不同级别的互动会议室，各分会议中心之间也可独立召开点对多点的会议，各会议室进行会议互不干扰。
11、在不添加配件或模块情况下，各会议室/中心（包括软件终端，硬件终端）要求能够实现数据功能（如：共享文件，发送文件，共享电子病历等）
12、硬件终端和软件终端要求支持无线数据流，无需连接网线或VGA线接入。
13、具备录制的功能，可对任意会议过程进行录制并保存，录制的内容包括视频，音频，数据流（如：JPEG、PPT，word，jpg、屏幕影像等文件）。支持通用格式录制会议，文件支持多播放器播放。
14、具备远程控制功能，控制任意对端摄像机，支持在会议过程中修改远端的会议室终端视频、音频、图像大小，帧数，码流等参数。
15、在会议室操作各会场硬件终端，支持扩展简单易用的遥控键盘操作方式。
16、多级分会议中心中的多点交换服务器能够交叉互连功能，在会议中自带检测带宽负载并支持负载均衡功能。
17、所有设备均支持断线重连。
2.2. 示教室建设
配置专业的观摩控制终端、投影或者液晶屏、全景摄像机、音响、麦克等设备，与手术室、其他移动客户端多方交互，观摩手术视频转播，实现视频与音频同步的双向交互，会议室或示教室需分配2个固定IP地址。
在清远市人民医院会议室或者专用示教室配置示教工作站。在手术室授权的前提下，实时观看手术转播及讲解。并可就具体问题申请交互。

提升了手术室的无菌环境
有效的解决了手术见习难问题，减少手术室污染的机会；
提升了手术见习、专业化医疗诊断见习效果
更清晰的看到、听到手术过程中的操作细节；提高了医院对于医生培养的精准度；
提升了医疗信息化水平
医院对应的教学范围大大扩大，从接受示教的人员上，不再单是学生，可以是医院内部的医务人员之间的业务交流，专家指导或各级领导观摩，甚至可为患者家属开辟人性化服务，了解诊疗与手术过程；强化医院的教学性、交流性、专业性医疗能力；
第三部分 系统功能
3.1. 手术室内部功能
3.1.1. 设备集中控制
在传统方式下，护士在手术前需要做大量准备工作，如调节灯光，调整手术床位置，设置医疗设备参数等。这些工作针对不同的设备，繁琐且耗时。
亿维数字化手术室支持手术室内的各种设备集中控制，包括手术灯，手术床，医疗设备，摄像机等。设备的控制面板被整合为一个统一的原型化控制界面。所有设备的操作原型只需要在触摸控制屏上完成。不仅如此，控制还能提供设备参数预设，多个设备的参数设置可以保存在一个预设的场景中，一键调用即可设置完毕，而不需要逐个设备分别设置。大大节约了手术的准备时间，优化了手术流程，提高了手术室的利用率。
3.1.2. 手术记录、存储与回放
手术的过程中，医护人员可以通过系统对手术室多路视频进行录像，包括手术细节视频、全景视频、X光机视频、内窥镜视频等，具体应用如下：

手术记录功能可以支持高达1080P、60帧高清示教视频的记录。除了高清数字影像主机之外，还可通过终端进行本地录像存储。无需单独增加刻录机。此外，单间手术室支持多达3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，方便传播及术后同步回放。
教学过程录制
教学过程的录制，支持对手术教学过程的音视频完整记录，即实现对教学过程多场景现场的真实记录和如实还原。
远程登录访问权限
系统保护医生及病人隐私，并且不受地域限制，可以根据权限级别，实时查看录像资源。系统后台会自动记录下载查看日志。
观看方式灵活
系统录像观看方式灵活多变，支持调用回放、示教终端调用回放以及桌面客户端调用回放。其中，示教终端调用回放视频时，最大可实现3路1080P信号的独立输出显示，非常适合远程教学的应用。
3.1.3. 系统全光纤无损传输且可拓展互联网混组的传输模式
光纤无损传输技术可以全面提升动态教学视频的流畅度以及示教效果，极大地满足医院及进修生的临床教学、学术交流、手术观摩、远程会议的需求，而且传输效果完全满足临床医学对色彩、分辨率、扩展性等诸多要求。
整个系统通过在医院内架设光纤系统，手术室传输到示教室的图像信息全部通过光纤传输，完全无损，不进行任何的编解码，可以实现在示教室内观看到手术室内的实时影像信息，能够为观摩者提供更优良的身历其境的观摩体验。并且根据医院及院外的环境，系统自带可拓展互联网混组的传输模式，组网方式灵活多变。
3.1.4. 随时随地的示教直播与转播
通讯方式，可适用于各类网络传输形式，在低、中、高带宽下无影响传输，在局域网、因特网、专用VPN网络等均可轻松实现示教直播与转播，对于示教室的建设同样可支持低、中、高配置模式。最简单的方式可支持电脑终端安装示教软件来实现示教，通讯采用麦克风与摄像机直接接入电脑终端；也可用专用的嵌入式解码显示设备（示教主机）来实现示教，通讯采用麦克风与摄像机接入示教主机，通过示教终端来进行控制管理。轻松实现在医院的不同科室、医院与医院之间、医院与学校之间对手术过程的实时音、视频进行直播示教，也可对历史音、视频进行历史回放示教。
3.2. 多手术室统一联网功能
3.2.1. 路由切换
手术室内有多路视频源，如场景视频信号，监护视频信号，医疗设备视频以及患者的影像数据资料等。而医生在手术进行时位置是相对固定的。多种多样的视频数据信号很难在同时同一个角度得到很好的观察。
在亿维的路由切换界面，护士通过简洁的操作可以把医生想要看到的任意视频信号切换到悬吊显示屏幕上。使得医生可以在第一时间获取到需要了解的患者信息及影像视频数据。并且可以在画面中做模板的切换，控制手术室内需要广播的视频等。

3.2.2. 支持多种设备接入
一体机支持复合视频、分量、VGA、DVI-I、HDMI、SDI/HD-SDI、光纤等各种信号接口，可满足全景摄像机、术野摄像机、内镜、病人监护仪等现场视频与各种医疗影像设备信号的同步采集、录制、传输的需要。

3.2.3. 病历资料采集

手术室内的医护人员可以随时通过胶片扫描仪实现模拟病历资料的采集传输，同时也可与医院信息化系统对接，实现数字化病历资料的采集。
3.3. 远程示教室功能
3.3.1. 手术示教
我们的手术示教功能是通过手术直播示教，使观摩学习人员在会议室、示教室和办公室等场所就能观看手术室现场的实况。手术直播期间，示教医生可以实时对手术过程进行讲解，同时也可以听到示教室所提出的疑问，从而及时的解答，真正的达到教学互动的功能，同时有效保证手术室秩序和洁净度。
经过授权后，院方医护人员、示教室、专家办公室、远程会议室、其他医疗机构、院长办公室等地点可以通过本系统远程观摩手术室实时画面。同时，示教室、会议室之间也可以就手术室情况进行远程实时讨论，并可与手术室医护人员进行实时对话，了解手术情况。
系统将手术室的现场情景实时地传递给各示教室，支持手术相关的多种摄像系统以及其它视频源设备的接入，如术野摄像机、全景摄像机、内窥镜和各种监护仪等，使手术观看者可以多角度、全方位的观看手术过程。
此外，亿维特有的光纤无损传输技术可以同时将多个设备的医疗影像信息无损传输至示教室、观摩室等地点，提升了手术示教的效果。对于光纤部署比较困难的地方，亿维可提供终端编解码技术与光纤混组交互通过IP网络进行传输，方便、灵活、高效。
实习医师、主刀医师、在线专家之间可实时语音互动对讲。此外，语音对讲可以单向屏蔽，保证重要手术不受外界干扰。对讲系统采用亿维全球独有、国际领先的全线性回音消除技术，高达500ms的回音消除。
3.3.2. 移动观摩示教

医生在办公室或者医院外部通过授权后实时观看手术过程，进行手术指导，打破了距离障碍，方便、灵活、高效。
3.3.3. 灵活统一管理
所有终端权限的统一控制；
所有的设备集中配置管理；
所有手术记录、会议记录录统一管理；
所有基础数据的统一维护。
第四部分 配置清单
4.1.1. 项目总体配置
序号
描述
数量
备注
1. 手术示教/直播系统
1.1
高清手术室系统
1套

1.3
会议室/主任办公室
1套

4.1.2. 手术室系统详细配置
序号
描述
产品型号
数量
备注
1．高清手术室系统
1.1
医疗高清示教转播工作站
YW-DPWS-102
1台

1.2
27寸专用控制主机
YW-L27M
1台

1.3
全景摄像机
YW-MC-Q1
1台

1.4
术野摄像机
MCC-500MD
1台

1.5
语音对讲系统（头戴式无线麦克风）
CS540
1套

1.6
数字手术室控制软件
YW-ORCENTERV2.0
1套

1.7
手术室安装线缆及辅材
定制
1批

4.1.3. 会议室/示教室系统详细配置
序号
描述
产品型号
数量
备注
1．示教室(一间) 含科室主任办公室
1.1
高清示教工作站
YW-DPWS-TC1
1台

1.2
全景摄像机
YW-MC-N1
1台

1.2
示教系统管理软件
YW-ORCENTE6RV1.0
1套

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