系統(tǒng)組成與功能簡(jiǎn)介

醫(yī)院手術(shù)網(wǎng)絡(luò)演播、教學(xué)系統(tǒng)解決方案由四大部業(yè)務(wù)平臺(tái)構(gòu)成：

• 手術(shù)室高清視音頻多媒體信號(hào)接入系統(tǒng)

• 高清互動(dòng)示教系統(tǒng)

• 多功能遠(yuǎn)程會(huì)診系統(tǒng)

• 中心業(yè)務(wù)平臺(tái)

分布式系統(tǒng)組成示意圖

系統(tǒng)為可伸縮部署的分布組播方式。根據(jù)需求部署數(shù)量。

中心業(yè)務(wù)平臺(tái)

中心業(yè)務(wù)平臺(tái)，由手術(shù)示教多媒體互動(dòng)交換平臺(tái)（ MCU ）、直播頻道、手術(shù)示教錄像資源與點(diǎn)播平臺(tái)組成。

其中：

• 手術(shù)示教多媒體互動(dòng)交換平臺(tái)（ MCU ）：是遠(yuǎn)程會(huì)診、講解、手術(shù)室、示教室互動(dòng)協(xié)同的交換平臺(tái)。一個(gè)實(shí)體手術(shù)室對(duì)應(yīng)在網(wǎng)絡(luò)上建立一個(gè)虛擬手術(shù)室，不同的示教、會(huì)診進(jìn)入所需 “ 虛擬手術(shù)室 ”

• 手術(shù)直播：是互動(dòng)交換的補(bǔ)充，部分不需要互動(dòng)的示教室或手術(shù)觀摩屏應(yīng)用，它像電視頻道一樣，由用戶選擇觀看

• 分類資源點(diǎn)播：手術(shù)室互動(dòng)錄播導(dǎo)播系統(tǒng)錄制的手術(shù)過程視頻文件，自動(dòng)上傳到中心平臺(tái)，自動(dòng)生成點(diǎn)播資源，供管理和點(diǎn)播學(xué)習(xí)使用

數(shù)字化手術(shù)室高清視音頻多媒體信號(hào)接入系統(tǒng)

數(shù)字化手術(shù)室高清視音頻多媒體信號(hào)接入系統(tǒng)由導(dǎo)播、錄像、互動(dòng)系統(tǒng)組成的 “ 手術(shù)室智能互動(dòng)錄播終端 ” 實(shí)現(xiàn)。

手術(shù)室智能互動(dòng)錄播終端功能模塊圖：

術(shù)室智能互動(dòng)錄播終端信號(hào)接入支持：

支持品種豐富、數(shù)量眾多的醫(yī)療影像設(shè)備信號(hào)接入

不僅支持標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)清、高清視頻格式、常見VGA格式還支持一些非標(biāo)準(zhǔn)的醫(yī)療器械顯示信號(hào)。

支持復(fù)合視頻、分量、VGA、DVI-i、HDMI、SDI/HD-SDI等各種信號(hào)接口。

手術(shù)室智能互動(dòng)錄播終端錄像

• 復(fù)合導(dǎo)播錄像：?jiǎn)瘟鞫喈嬅妫K合各類手術(shù)所需畫面



• 手術(shù)資源錄像：每個(gè)通道的影像資源錄像，保留珍貴的手術(shù)過程影像資料

高清互動(dòng)示教系統(tǒng)

高清互動(dòng)示教系統(tǒng)，用于醫(yī)務(wù)或醫(yī)學(xué)院學(xué)生觀摩學(xué)習(xí)使用，它可以觀摩手術(shù)的全過程，包括遠(yuǎn)程會(huì)診過程，同時(shí)支持遠(yuǎn)程講解、提問等。

多功能遠(yuǎn)程會(huì)診系統(tǒng)

多功能遠(yuǎn)程會(huì)診系統(tǒng)，通過IP網(wǎng)絡(luò)，與遠(yuǎn)程術(shù)手、門診進(jìn)行遠(yuǎn)程會(huì)診應(yīng)用，它具有各類設(shè)備、DICOM文件演講、遠(yuǎn)程協(xié)同操作、第三方協(xié)助作操等遠(yuǎn)程會(huì)診專有功能。

高清手術(shù)示教系統(tǒng)

隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展,外科手術(shù)技術(shù)也日新月異。對(duì)各種手術(shù)全程畫面影像進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄，用于研究、教學(xué)和病例存檔，已經(jīng)受到高度重視。有些具有爭(zhēng)議的手術(shù)，也可以利用這些視頻資料作為科學(xué)的判斷依據(jù)。手術(shù)后對(duì)照這些影像資料開展學(xué)術(shù)探討，對(duì)于提高手術(shù)的成功率能夠有很大幫助。并可通過網(wǎng)絡(luò)，得到異地專家手術(shù)中的遠(yuǎn)程指導(dǎo)。這樣即可以提高各醫(yī)院的手術(shù)水平，又可以提供手術(shù)的全部實(shí)時(shí)影像記錄，使之成為提高手術(shù)技術(shù)水平的必要資料和依據(jù)。

• 加強(qiáng)手術(shù)管理，提高手術(shù)水平

專家無需進(jìn)入手術(shù)室，可以通過在觀摩會(huì)議室實(shí)時(shí)觀看手術(shù)的高清畫面，與現(xiàn)場(chǎng)醫(yī)生一同對(duì)患者進(jìn)行確診，并進(jìn)行手術(shù)指導(dǎo)；對(duì)手術(shù)過程進(jìn)行全程的實(shí)時(shí)記錄，并進(jìn)行高質(zhì)量、長(zhǎng)時(shí)間的存儲(chǔ)。有些具有爭(zhēng)議的手術(shù)，可以利用這些視頻資料作為科學(xué)判斷的依據(jù)。手術(shù)后對(duì)照這些影像資料進(jìn)行學(xué)術(shù)探討和研究，可以有效提升醫(yī)生的手術(shù)水平。



• 專家遠(yuǎn)程會(huì)診

RBS 醫(yī)院手術(shù)室網(wǎng)絡(luò)演播、教學(xué)系統(tǒng)是基于 IP 技術(shù)的，所有的手術(shù)畫面都可以通過 IP 網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程傳送手術(shù)畫面，使會(huì)診專家可以清晰地看到遠(yuǎn)程醫(yī)院傳來的各種實(shí)時(shí)醫(yī)學(xué)圖像，進(jìn)行遠(yuǎn)程手術(shù)指導(dǎo)。

系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)原則

• 先進(jìn)性

由于計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、通訊等技術(shù)發(fā)展極為迅速，更新?lián)Q代頻繁，為保證系統(tǒng)有較長(zhǎng)的生命力，設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)方案，要選擇較高的起點(diǎn)，不僅滿足現(xiàn)在應(yīng)用的需要，而且要充分考慮到未來業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，使網(wǎng)絡(luò)能夠在盡可能長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)保證應(yīng)用的需要。

• 實(shí)用性

設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時(shí)，必須保證網(wǎng)絡(luò)的實(shí)用性，并在性能接近情況下，使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)潔。

• 靈活性

在保證使用要求和技術(shù)可行性的前提下，電視會(huì)議系統(tǒng)所有終端設(shè)備具有便于操作、管理、實(shí)用有效的卓越特性，并可根據(jù)用戶的實(shí)際需要修改和擴(kuò)充系統(tǒng)設(shè)備功能。

• 開放性

系統(tǒng)必須接受具備國際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的設(shè)備入網(wǎng)。

• 擴(kuò)展性

隨著應(yīng)用變化的需要，網(wǎng)絡(luò)的性能和結(jié)構(gòu)應(yīng)能夠方便靈活的擴(kuò)展，局域網(wǎng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及站點(diǎn)的調(diào)整不影響骨干網(wǎng)。初期采用的設(shè)備支持以后的網(wǎng)絡(luò)平滑的擴(kuò)容，保證在網(wǎng)絡(luò)的成長(zhǎng)過程中，網(wǎng)上業(yè)務(wù)不會(huì)受到影響。

• 經(jīng)濟(jì)性

在設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)提供性能價(jià)格比高的解決方案，并綜合考慮設(shè)備價(jià)格變化，設(shè)備升級(jí)擴(kuò)展等因素。

• 可靠性

本系統(tǒng)具有良好的遠(yuǎn)程圖像傳輸功能，圖像清晰, 伴音與圖像嚴(yán)格同步

主機(jī)高度集成一體化設(shè)計(jì)

斷電、誤操作不會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞

無操作系統(tǒng)故障，不會(huì)死機(jī)

不懼怕病毒的襲擾，攻擊

功耗，能夠長(zhǎng)時(shí)間（數(shù)小時(shí)，數(shù)天，數(shù)月）開機(jī)工作

• 快速實(shí)時(shí)性

能夠在任何時(shí)間及時(shí)召開內(nèi)部電視會(huì)議，迅速將主會(huì)場(chǎng)圖像傳送到其他各分會(huì)場(chǎng)，保證圖像清晰并與伴音同步，保證圖像動(dòng)態(tài)連續(xù)性和實(shí)時(shí)性。

• 網(wǎng)絡(luò)管理的統(tǒng)一性

完善的網(wǎng)絡(luò)管理是電視會(huì)議系統(tǒng)組網(wǎng)成功的重要保證，而能否建立起統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)對(duì)于簡(jiǎn)化管理程序，提高管理水平是至關(guān)重要的。

基于以上的考慮，我們?cè)谶M(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)，必須選擇合適的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以達(dá)到最佳的建設(shè)效果

需求分析

以建設(shè)40個(gè)手術(shù)室、10個(gè)示教室、2個(gè)會(huì)診室為例

本次用戶計(jì)劃建設(shè)一套分布式遠(yuǎn)程手術(shù)示教系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)主要需實(shí)現(xiàn)如下功能：

• 將 40 間手術(shù)室中的全景攝像機(jī)、術(shù)野攝像機(jī)、各類腔鏡、CT 機(jī)等儀器設(shè)備的圖像信號(hào)分別采集并錄制下來，將這些珍貴的醫(yī)學(xué)圖像資料進(jìn)行保存；同時(shí)實(shí)現(xiàn)手術(shù)過程導(dǎo)播、直播、互動(dòng)、協(xié)診功能

• 在遠(yuǎn)端設(shè)有 10 間示教室，實(shí)時(shí)觀摩手術(shù)現(xiàn)場(chǎng)導(dǎo)播畫面直播畫面、遠(yuǎn)程會(huì)診過程畫現(xiàn)，觀看者可以根據(jù)需要任意選擇一個(gè)手術(shù)室的現(xiàn)場(chǎng)視頻進(jìn)行直播觀看，在觀看過程中允許專家遠(yuǎn)程互動(dòng)講解、在允許的情況下，可與手術(shù)室效流

• 遠(yuǎn)程會(huì)診室兩間，用于遠(yuǎn)程會(huì)診、專家講解，遠(yuǎn)程會(huì)診過程與畫面同時(shí)推送到示教室

解決方案

系統(tǒng)設(shè)計(jì)

• 中心業(yè)務(wù)平臺(tái)

采用高性能 PC SERVER，安裝軟交換系統(tǒng)、直播點(diǎn)播資源平臺(tái)。

• “ 手術(shù)室智能互動(dòng)錄播終端 ”

1) 信號(hào)采集部分

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IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給錄播服務(wù)器。

信號(hào)采集部分可采集的醫(yī)療信號(hào)包括三類：

（1）場(chǎng)景信號(hào)：主要包括全景攝像機(jī)、術(shù)野攝像機(jī)的視頻信號(hào)

（2）監(jiān)護(hù)儀器信號(hào)：病人監(jiān)護(hù)儀、麻醉機(jī)等

（3）醫(yī)療影像設(shè)備信號(hào)

2) 具體實(shí)施

每間手術(shù)室需部署2臺(tái)高清高清攝像機(jī)和術(shù)野攝像機(jī)、醫(yī)療設(shè)備信號(hào)通過多接口高清采集卡接入，手術(shù)室采用雙顯示。

• 示教室

1) 采用遠(yuǎn)程會(huì)診系統(tǒng)，做互動(dòng)觀看

2) 采用直播觀看

• 遠(yuǎn)程會(huì)診室

1) 會(huì)診主機(jī)：一臺(tái)

2) 高清電視：一臺(tái)

3) 麥：一支

4) 配多接口卡一張

5) 高清云臺(tái)攝像機(jī)：一臺(tái)

方案特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

• 簡(jiǎn)便豐富的信號(hào)接入

信號(hào)采集設(shè)備帶有與醫(yī)療影像設(shè)備兼容的各種接口（ 分量、VGA、HDMI、SDI / HD-SDI 等各種信號(hào)接口），接入這些醫(yī)療影像設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)同步轉(zhuǎn)播。滿足全景攝像機(jī)、術(shù)野攝像機(jī)、內(nèi)鏡、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?/p>

• 清晰全面的錄制

同時(shí)支持 40 間手術(shù)室的視頻錄制

每間手術(shù)室支持單流單畫面、多流單畫面的不同畫面組合錄制，可滿足復(fù)雜手術(shù)及診治環(huán)境下（ 如骨髓移植手術(shù) ）醫(yī)療影像信號(hào)的全面記錄

每路流都可支持高清 720P、1080i、1080P，向下支持 CIF、4CIF、VGA、XGA 等

視頻清晰度采用最先進(jìn) H.264 算法，音頻采用 AAC 算法，高清晰的記錄和傳播手術(shù)全程影音信息，充分展示手術(shù)示教和醫(yī)療觀摩成果

• 智能多樣的收看轉(zhuǎn)播方式

整個(gè)遠(yuǎn)程手術(shù)示教系統(tǒng)支持四種接收顯示方式：多媒體播放器、PC、平板電腦、智能手機(jī)，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。

支持實(shí)時(shí)互動(dòng)交流。

• 機(jī)動(dòng)靈活的觀看場(chǎng)所

整個(gè)系統(tǒng)基于IP網(wǎng)絡(luò)的傳輸技術(shù)，使用個(gè)人電腦、平板電腦、智能手機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)訪問轉(zhuǎn)播系統(tǒng)即可收看手術(shù)轉(zhuǎn)播、點(diǎn)播手術(shù)錄像，手術(shù)教學(xué)可隨時(shí)隨地開展。

• 人性化的打分、文字交互功能

支持在線用戶對(duì)所看手術(shù)教學(xué)視頻進(jìn)行文字評(píng)論和評(píng)分功能，通過文字方式和手術(shù)醫(yī)生進(jìn)行交流互動(dòng)。

手術(shù)室智能互動(dòng)錄播終端技術(shù)指標(biāo)

手術(shù)室智能互動(dòng)錄播終端技術(shù)指標(biāo)