医院洁净手术室的信息化系统

1、*2011年 3月 洁净与空调技术 CC&AC 第 1期医院洁净手术室的信息化系统中日友好医院许威 *颜祥建摘 要 信息化是现代大医院洁净手术室的重要组成部分,是提高医疗技术、保证手术质量的重要手段。在 建造洁净手术室的全过程中,应控制建造信息化系统所要求的硬件和软件,以保证洁净手术室的信息化水 平和质量。关键词 网络传输;计算机网络示教;远程指导;远程教学;数字化录制;网络直播;数字化管理Information System in Clean Operation Room of HospitalXu Wei and Yan XiangjianAbstract As important

2、 means to ensure medical technology and operation quality, the hardware and software required ininformation system of hospital should be controlled in order to enhance information level and quality, during the wholeconstruction procedures of clean operation rooms.Keywords Internet transfer; Computer

3、ized internet education; Remote guidance; Remote education; Digital recording; Livebroadcasting via internet; Digitalized management许 威 , 男 , 1984年 6月 生 , 本 科 , 助 理 工 程 师 100029 北京市朝阳区樱花东街 2号-mail :xuwei_0604收稿日期:2011-2-120前言医院洁净手术室的信息化系统包括:网络传 输、硬件编解码、集中式手术直播和录制、计算 机网络示教、高清手术示教、手术过程的全程

4、实 时直播和互动操作、 手术过程同步全面数字化录制 及档案管理以及通过网络直播和在线点播的多方手 术讨论及远程指导和远程教学等。 手术室的信息化 系统是现代医院的重要组成部分, 是提高和普及医 疗技术和医疗质量的重要手段。1目前我医院的手术室信息化建设现状我院是卫生部直属的三级甲等综合性医院,现 编制床位 1300张,设有 53个临床、医技科室。 手术麻醉科是我院重点临床科室之一, 位于住院楼 4层,医护人员近百人,年完成各级手术量近 3万 台次。 即将投入使用的新手术楼共有 24 间手术室, 包括 1间 DSA 杂交手术室和 4 间一体化手术室。 除 手术室外, 还设立了可同时容纳 14 张

5、床的术后恢复 室 1间,近 14 间预麻间。各房间均布设了多个网 络点,能满足各种信息系统的使用和扩展。 医院的信息化已经完成 HIS 、 LI S 、 PAC S/RIS 、电子病历、病理、内镜、超声等系统的建 设。医院在新手术楼设计及装修期间,已做了以 下基础建设工作:1购置了 6 台带摄像头的无影灯,其中高清 摄像头 3 台(分辨率 1080P , DVI/HD-SDI接口 , 标清摄像头 3台(标清, B N C 接口 ,并在 24间手术室内均预铺设了中置摄像头传输(及控制 用线,可保证摄像头“即插即用” (注:高清中 置摄像头由无影灯厂家提供, 摄像头的图像输出由 与其连接的主机提供

6、,可提供 1080P 图像输出,输 出接口为 DVI/HD-SDI;摄像头可接收主机对其焦 距等控制,主机可接受厂家提供的自带软件管理, 实现对摄像头的远程控制 。2在 24间手术室内吊塔及吊臂内均铺设了部 分视频传输线缆, 用于将手术区域附近可能接入示 教系统的视频源,如 HD-SDI 、 RGB 、复合信号等, 延长到手术室内指定位置。为了满足远程会诊要求,医院将建设专家会 诊系统,满足神经外科、眼科、普外科、胸外科专 家远程会诊要求。 专家会诊系统拟使用手术示教系 统相关设备, 完成高质量的手术图像传输及双向语 音交流, 因此要求手术示教系统所提供的图像质量 必须达到专家会诊系统的要求,

7、 如清晰度、 亮度、 颜色、网络延迟、图像间同步(指两摄像机拍摄同 一物体,通过手术示教系统采集、传输,最后显 示时,必须保证两路图像是完全同步的等,并 要求专家会诊室采用硬件解码,输出端口为(指 定的数字高清视频接口,如数字 S D I 、 D VI / HDMI ,可满足各种分辨率图像的输出显示。2我院手术室信息化的建设目标手术楼共有 24间手术室,其中 6间将建设一 套功能齐全、运行稳定且通用性、 扩展性强的手术 示教系统,广泛用于外科手术教学、 各种学术会议 及远程观摩,要求的配置如下:1无影灯安装有高清(1080P /标清中置 摄像头, 其输出接入到硬件编码器, 用于术野摄像 ; 高

8、清医疗设备,如 DSA 、腹腔镜、胸腔镜等,提 供一路高清视频输出到硬件编码器;手术吊臂上, 拟安装彩色医用显示器, 用于将手术区域内医用设 备输出(如腔镜、监护仪等或中置术野摄像机输 出进行显示, 方便医护人员进行手术或及时了解病 人病情 (如心跳、 血压 等用途; 除以上要求外, 示 教系统还应保证其它医用设备, 如支气管镜、 胃镜、 肠镜、医用显微镜等顺利接入示教系统, 做到设备 “ 即 插 即 用 ” 。2要求每手术室采集设备,应具有同时接入 最少 4路图像(最多可扩展到 6 路 、 1路语音, 用于手术示教的能力,其中,图像要求支持高清 (1080P/60及 DSA 医用高频信号输入

9、,并向下 兼容各种分辨率图像;并要求(接入的 46路图 像,能在示教室同时显示。3手术示教系统应同时满足多个手术室(至 少 8间独立地进行 1对 1或 1对多(至少 5个观 摩端的手术直播(示教或手术资料录制服务要 求 。4要求手术室配置的视、音频采集编码器能 存放在腔镜塔上, 由于与医用设备, 如腔镜主机、 光 源主机、 气腹主机、 电刀主机等, 共用吊塔空间, 请 选用体积小、重量轻、性能优越的编码器。5采用基于 IP 网络传输机制的双向语音交 互,手术室要求选用无线耳麦方式, 方便医护人员 佩戴与交流,能满足至少 2 人同时与示教端交流, 音质好,保证无回声、无噪声,抗干扰能力强等。 6

10、手术示教系统应完全运行在网络条件下, 既能在医院局域网内正常运行, 又能扩展到 Internet上;百兆 /千兆局域网自适应,甚至能满足光纤 直接接入要求。7任何网络观摩用户,在取得访问授权的情 况下,只需要打开电脑 IE 浏览器,即可完成手术 直播观摩、手术资料获取等多种操作。8手术室医护人员可以通过简单操作,实现 对示教信号的各种操作,如切换信号、 停止输出信 号、录制信号等。9建立视频直播存储及点播服务器,在观看 手术直播的同时, 可同步记录手术直播的所有内容, 并可根据后期学习的需要对录制的文件进行编辑 (分割、剪切、合并、转码等 ,系统管理者有权对 其进行网络发布,以方便教学, 对于

11、已发布的视频 文件,可以由授权观看的用户进行点播。10建立集中式管理平台,用于手术直播调 度、人员授权、设备参数维护、日志管理等,从而 简化繁琐的管理流程。11建设一个 1080P 高清示教室(面积大约 60 m 2 。该示教室音、视频要求采用硬件解码方 式,能实现与示教手术室的视、音频双向互动,并 有能力远程控制示教手术室内术野摄像机的云台、 焦距、光圈等。为了方便及时了解病人病情,还应 实现对病人各种资料的浏览(HIS 、 LIS 、 PACS 等 ,以实现多方会场的学术交流。12示教室内所有设备,如投影仪、液晶电 视、投影幕布、语音音响设备、灯光等,要求采用 集中控制方式, 能实现触摸屏

12、 “一键式” 简单控制, 能完成设备开启 /关闭、设备调节控制、信号切 换、示教通道选择等多种功能, 并能将以上功能扩 展到无线(遥控控制,真正实现灵活且全面的控 制。13示教观摩室内的硬件解码器接入网络, 解码还原的图像可直接输出到大屏幕和投影上。 14手术示教系统应该具备较好可扩展性和 安全性,且操作简单, 此次建设目标中拟配备两台 直播录制服务器, 满足支持至少 12 间手术室的示教 工作, 既保证了系统接入前端采集编码设备能力的 冗余,又能保证当前直播录制服务能力的冗余。3手术室信息化对硬件的要求3.1手术室中央监控系统建设手术室中央监控系统采用 4×4拼接屏技 术,应满足以

13、下要求:. 24 . 洁净与空调技术 CC&AC 2011年1显示屏选用满足以下条件:(l 屏幕不得出现坏点(按国家相关标准执 行 。(2 屏 幕 辐 射 低 。(3亮度高,不得低于 450c d/m 2。(4对比度高,不得低于 1000:1。(5色彩丰富,颜色值不得少于 16.7M ,满 足 Full Color 要求。(6可视角度广,不得小于 175°。(7相应时间少,不得大于 8m s 。(8使用寿命长,不得低于 50000h 。(9分辨率及屏幕刷新率高,最高分辨率不 得低于 1366×768(16:9 ,屏幕刷新率最高不 得低于 60Hz 。(10输入接口丰

14、富,应至少包含:VG A 、 复合信号接口,还可包含 HDMI 、有线电视信号等 接口。(l 1 整 机 功 耗 低 , 最 高 功 耗 不 得 超 过 300W 。(l 2屏幕保修策略满足客户特殊要求。 (13由于屏幕产热量大,请考虑散热措 施。2每一块独立的显示器屏幕画面分割显示监 控图像不得超过 4画面。3每一块独立的显示器屏幕可独立显示一路 任意指定信号类型的图像, 如监控图像、 VGA 图像 等,且满足高分辨率图像显示要求, 分辨率不低于 1366×768。4每一路监控图像要求在屏幕上有明显标 识,以说明图像来源,如房间号。5各屏幕之间拼接缝隙要求足够小,且各屏 幕外观要求

15、是正规矩形,不要出现“圆角” 。 6实现显示器墙的各种操作的触摸屏集中控 制 :(l 开关机操作,即满足所有显示器同时开 关机要求,又满足单独开关某一显示器要求。 (2图像切换操作,满足任意视频信号在任 意屏幕上切换显示要求。(3图像拼接显示(多屏幕组合显示操 作,即满足任意位置相邻屏幕(屏幕数大于等于 2个共同显示一路图像, 也满足所有屏幕共同显示 一路图像。(4 集中控制软件界面要求满足“图形化” 设计要求,各种功能齐全,且操作简便、灵活。7所有监控图像要求录像,画质要求为 D1效果,录像保存时间为至少 1个月。3.2建设手术室多媒体信息发布系统将于手术室区域内指定位置(共 5处 ,安 装

16、大屏幕液晶电视,用于多媒体信息发布之用, 具体要求如下:(1液晶电视要求选用国际知名品牌产品, 功能完善、性价比高,且售后维修完善。(2液晶电视安装尺寸及其它要求如下:安装尺寸要求 数量60 英寸 147英寸 4(3液晶电视可接收“管理端”发布的多 媒体信息显示指令或类似功能, 完成多媒体信息显 示 。(4多媒体信息发布拟采取“管理端 显示 终端”或客户端 /服务器(C/S管理模式, “管 理端”组织管理各处“显示终端”的显示内容及其 变更, “显示终端” 即可以按照预设模式进行自动显 示,又可以接收“管理端”发出的实时显示内容或 指令,及时变更屏幕显示内容 。(5显示的多媒体信息应包含:表格

17、文字、 视听信息、活动或滚动字幕等, 不同类型的显示内 容可自由组合,且能实现自动更新, 如手术室使用 状态信息 (“表格文字” , 并能根据需要调整各类型 显示内容的显示区域及位置 。3.3建造设备柜该设备柜用来放置各系统的主机及配套设备, 该设备柜建设需要满足以下要求:(1 设 备 柜 设 计 尺 寸 (长 、 宽 、 高 综 合考虑设备尺寸与数量、剩余空间、 外观美观等多 因素。(2设备柜材质请选用坚固、耐用、易清 洁 材 料 。(3设备柜设计必须考虑设备散热、降低噪 音等因素。3.4建造控制管理平台控制管理平台主要用于人员实现集中控制管理 之用,主要放置电脑及控制终端等, 其建设需要满

18、 足以下要求:(1控制管理平台请按照标准的监控台设 计,其长度、高度、桌面宽度、及配套设施(如第 1期 医院洁净手术室的信息化系统 . 25 .鼠标键盘托板、穿线孔等 ,必须兼顾人体工学 和电脑桌结构设计,至少保证能容纳 4 人同时就 坐 , 且 操 作 方 便 。(2控制管理平台材质选用坚固、耐用、易 清 洁 材 料 。(3控制管理平台桌面空间考虑能实现综合 利 用 。(4控制管理平台上设触摸屏中控管理端, 要求安装后,易于控制,甚至于好收藏。(5控制管理平台下方要求安装足够的电源 插口和网络接口并预留空间, 用于放置已有设备和 今后扩展的设备,并保证设备维修方便及散热。3.5建造大屏幕演示

19、终端大屏幕演示终端用于教学或讲课内容显示之 用,需要满足以下建设要求:(1大屏幕演示终端选用 6065英寸液晶电 视。(2满足控制管理平台切换的任何一路图像 信号的显示,如监控图像、电脑输出图像。(3满足 HDMI 高清图像信号输入。(4在大屏幕演示终端下方预留 H D M I 、 VGA 、 AV 、话筒接入、音频接入、网络接入等 多种接口,保证用户的临时接入使用。3.6建造房间内背景音乐或扩音系统该系统主要解决监控中心内部声音放大问题, 需要满足以下建设要求:(1满足安防及各类报警系统之用(强制扩 音 。(2满足监控手术室内背景音乐播放及本房 间内背景音乐之用。(3满足本房间内任意音源接入放大之用, 如电脑声卡输出。(4满足本房间内使用话筒(有线和无线 扩音之用。(5满足本房间内音源输出给数字音频采集 设备之用,如手术示教时, 需要将本地话筒声音输 出给电脑声卡,采集并发送给示教端。(6扩音器,如音箱安装考虑最佳视听效果 位置。(7该系统声音大小调节、通道选取、输 入输出控制均通过“触摸屏集中控制系