高清視頻數(shù)字化手術室關鍵技術研究
石志杰①
①中山大學附屬第一醫(yī)院，510080，廣州市越秀區(qū)中山二路58 號
摘 要 手術視頻示教是醫(yī)學臨床教學和醫(yī)院管理的一個重要環(huán)節(jié)，依托寬帶網絡和高清視頻
設備，本文構建了構建高清手術室視頻示教系統(tǒng)平臺，完成了高清音視頻互動、直播、點播和
文本信號網絡傳輸，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。
關鍵詞 手術直播 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)字化手術轉播成為可能，通過在中山
大學附屬第一醫(yī)院進行摸索與實踐，較好完成了高清視頻的數(shù)字化手術室建設，將
先進的高清數(shù)字化技術運用到手術室中，提高醫(yī)院教學與手術室管理水平。
1 緒論
手術室監(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，對手術示教的需求日益高漲，而此與嚴格的手術室環(huán)境要求相矛盾。因此，
為更好提高醫(yī)院手術教學水平、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的監(jiān)管和交流。而通過高清數(shù)字化手術室的建
設，滿足了此方面的需求。
數(shù)字化手術室通過利用高清視頻和網絡技術[1-2]，將手術室內的實時狀況通過寬
帶網絡傳送到遠端，使觀摩學員在非手術室就能觀看手術現(xiàn)場實況，并可與手術醫(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，可對手術進行高清錄制、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)網擴展，在滿足一定
帶寬基礎上，可以與接入互聯(lián)網的遠端醫(yī)生進行互動和培訓[4-5]。同時，所錄制的高
清手術視頻，對于醫(yī)療糾紛也可以起到有力的“舉證”作用。從實現(xiàn)技術方面，數(shù)
字化手術室的建設主要包含以下幾個方面內容：
1.1 手術室端軟件設計 在手術室端軟件設計中集成多種醫(yī)療系統(tǒng)，設計與現(xiàn)有HIS,
LIS, PACS 等系統(tǒng)進行接口，有效存取手術病人信息數(shù)據(jù)庫和教學視頻的相關資料，
方便醫(yī)生了解病人的各種信息。結合高清手術視頻和現(xiàn)有HIS 系統(tǒng)，完成病人信息
和手術視頻信息的無縫整合。為手術方案制訂和手術過程的進行，提供綜合、快速
的參考。并通過網絡技術，將手術室系統(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，將手術過程中的圖像
通過網絡實時傳輸?shù)绞窘淌遥層^摩學員遠程可以看到清晰逼真的圖像，有效提高
培訓的效率；同時提供實時雙向語音視頻互動，讓手術醫(yī)生和遠端的學員可以進行
互動提問溝通。針對典型手術，系統(tǒng)提供高清格式的數(shù)字化錄制，并可提供遠程網
絡播放功能，方便學員日后進行培訓學習。
1.3 遠程教學系統(tǒng) 通過身份認證，遠程用戶可以對系統(tǒng)各類用戶權限嚴格進行控
制，防止非授權的網絡訪問，保證數(shù)據(jù)的安全。
2 系統(tǒng)設計方案
2.1 總體規(guī)劃 本系統(tǒng)依托現(xiàn)有高速網絡，同時在高清多點控制單元基礎上構建數(shù)
字化手術室、示教室和相關視頻數(shù)字化錄制設備。包括有高清數(shù)字化手術室、示教
室、管理中心和局域網絡用戶四大模塊。完成基于網絡的高清手術室互動示教、高
清手術錄制。系統(tǒng)總體拓撲圖如下所示：
2.1.1 硬件方案
2.1.1.1 手術室端硬件設備 手術室端需輸出多種類型音視頻信號供遠程示教，包
括有高清術野、高清和標清腔鏡、互動視頻和語音、數(shù)字化手術室信息集成系統(tǒng)屏
幕信息。輸入遠端互動視頻和語音。針對于此，數(shù)字化手術室設計以下設計方案：
由于需傳輸互動音視頻和手術室信息集成系統(tǒng)信息 系統(tǒng)通過配置高清視頻會 |
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