高清視頻數(shù)字化手術(shù)室關(guān)鍵技術(shù)研究
石志杰①
①中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院，510080，廣州市越秀區(qū)中山二路58 號
摘 要 手術(shù)視頻示教是醫(yī)學(xué)臨床教學(xué)和醫(yī)院管理的一個重要環(huán)節(jié)，依托寬帶網(wǎng)絡(luò)和高清視頻
設(shè)備，本文構(gòu)建了構(gòu)建高清手術(shù)室視頻示教系統(tǒng)平臺，完成了高清音視頻互動、直播、點播和
文本信號網(wǎng)絡(luò)傳輸，同時提供強大的系統(tǒng)管理功能，較好滿足了醫(yī)院的需求。
關(guān)鍵詞 手術(shù)直播 視頻點播 高清視頻
隨著科技不斷發(fā)展，利用高清視頻進行數(shù)字化手術(shù)轉(zhuǎn)播成為可能，通過在中山
大學(xué)附屬第一醫(yī)院進行摸索與實踐，較好完成了高清視頻的數(shù)字化手術(shù)室建設(shè)，將
先進的高清數(shù)字化技術(shù)運用到手術(shù)室中，提高醫(yī)院教學(xué)與手術(shù)室管理水平。
1 緒論
手術(shù)室監(jiān)管一直是醫(yī)院管理的薄弱環(huán)節(jié)，同時，隨著醫(yī)院間的交流和聯(lián)系日益
頻繁，對手術(shù)示教的需求日益高漲，而此與嚴(yán)格的手術(shù)室環(huán)境要求相矛盾。因此，
為更好提高醫(yī)院手術(shù)教學(xué)水平、維護正常的醫(yī)療秩序，減少醫(yī)療事故的發(fā)生，醫(yī)院
需要一種行之有效的方式完成對手術(shù)的監(jiān)管和交流。而通過高清數(shù)字化手術(shù)室的建
設(shè)，滿足了此方面的需求。
數(shù)字化手術(shù)室通過利用高清視頻和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)[1-2]，將手術(shù)室內(nèi)的實時狀況通過寬
帶網(wǎng)絡(luò)傳送到遠端，使觀摩學(xué)員在非手術(shù)室就能觀看手術(shù)現(xiàn)場實況，并可與手術(shù)醫(yī)
生實現(xiàn)實時語音視頻交互。通過海量數(shù)字化存儲技術(shù)，可對手術(shù)進行高清錄制、存
儲，并提供有效的視頻點播[3]、視頻后處理等功能。通過互聯(lián)網(wǎng)擴展，在滿足一定
帶寬基礎(chǔ)上，可以與接入互聯(lián)網(wǎng)的遠端醫(yī)生進行互動和培訓(xùn)[4-5]。同時，所錄制的高
清手術(shù)視頻，對于醫(yī)療糾紛也可以起到有力的“舉證”作用。從實現(xiàn)技術(shù)方面，數(shù)
字化手術(shù)室的建設(shè)主要包含以下幾個方面內(nèi)容：
1.1 手術(shù)室端軟件設(shè)計 在手術(shù)室端軟件設(shè)計中集成多種醫(yī)療系統(tǒng)，設(shè)計與現(xiàn)有HIS,
LIS, PACS 等系統(tǒng)進行接口，有效存取手術(shù)病人信息數(shù)據(jù)庫和教學(xué)視頻的相關(guān)資料，
方便醫(yī)生了解病人的各種信息。結(jié)合高清手術(shù)視頻和現(xiàn)有HIS 系統(tǒng)，完成病人信息
和手術(shù)視頻信息的無縫整合。為手術(shù)方案制訂和手術(shù)過程的進行，提供綜合、快速
的參考。并通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將手術(shù)室系統(tǒng)狀態(tài)實時發(fā)送到遠端，讓遠端示教室可以
實時了解病人各方面信息。
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1.2 視頻示教及點播 系統(tǒng)可以連接高清攝像頭和高清腔鏡，將手術(shù)過程中的圖像
通過網(wǎng)絡(luò)實時傳輸?shù)绞窘淌遥層^摩學(xué)員遠程可以看到清晰逼真的圖像，有效提高
培訓(xùn)的效率；同時提供實時雙向語音視頻互動，讓手術(shù)醫(yī)生和遠端的學(xué)員可以進行
互動提問溝通。針對典型手術(shù)，系統(tǒng)提供高清格式的數(shù)字化錄制，并可提供遠程網(wǎng)
絡(luò)播放功能，方便學(xué)員日后進行培訓(xùn)學(xué)習(xí)。
1.3 遠程教學(xué)系統(tǒng) 通過身份認(rèn)證，遠程用戶可以對系統(tǒng)各類用戶權(quán)限嚴(yán)格進行控
制，防止非授權(quán)的網(wǎng)絡(luò)訪問，保證數(shù)據(jù)的安全。
2 系統(tǒng)設(shè)計方案
2.1 總體規(guī)劃 本系統(tǒng)依托現(xiàn)有高速網(wǎng)絡(luò)，同時在高清多點控制單元基礎(chǔ)上構(gòu)建數(shù)
字化手術(shù)室、示教室和相關(guān)視頻數(shù)字化錄制設(shè)備。包括有高清數(shù)字化手術(shù)室、示教
室、管理中心和局域網(wǎng)絡(luò)用戶四大模塊。完成基于網(wǎng)絡(luò)的高清手術(shù)室互動示教、高
清手術(shù)錄制。系統(tǒng)總體拓?fù)鋱D如下所示：
2.1.1 硬件方案
2.1.1.1 手術(shù)室端硬件設(shè)備 手術(shù)室端需輸出多種類型音視頻信號供遠程示教，包
括有高清術(shù)野、高清和標(biāo)清腔鏡、互動視頻和語音、數(shù)字化手術(shù)室信息集成系統(tǒng)屏
幕信息。輸入遠端互動視頻和語音。針對于此，數(shù)字化手術(shù)室設(shè)計以下設(shè)計方案：
由于需傳輸互動音視頻和手術(shù)室信息集成系統(tǒng)信息 系統(tǒng)通過配置高清視頻會 |
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