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1. 概述

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，社會(huì)已進(jìn)入了信息化時(shí)代，多媒體技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合從根本上改變了信息的傳播方式。醫(yī) 學(xué)領(lǐng)域的外科手術(shù)也取得了日新月異的發(fā)展，其中利用高端計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)，對(duì)各種手術(shù)全程實(shí)時(shí)地記錄，使之用于研究、教學(xué)和病例存檔，即手術(shù)示教得到了廣泛的重視和應(yīng)用。 通過手術(shù)示教這強(qiáng)有力的現(xiàn)代化系統(tǒng)，手術(shù)之前，醫(yī) 護(hù)人員可以全面地，快捷地獲取患者的資料，能夠?qū)�患者的病程病例信息進(jìn)行精準(zhǔn)地分析和把握，從而制定更加合理的治療方案，做好術(shù)前的準(zhǔn)備工作，大大的提高了手術(shù)成功率和效率，降低了患者手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，更好的服務(wù)于患者。手術(shù)過程中，可以方便快捷的與遠(yuǎn)程專家進(jìn)行多方會(huì)議模式的音視頻交互以及患者相關(guān)信息的共享，得到更多專業(yè)人員的指導(dǎo)；不同于傳統(tǒng)的手術(shù)室，患者家屬或參觀訪問的學(xué)者可以在示教間實(shí)時(shí)地觀看手術(shù)現(xiàn)場(chǎng)，這樣為醫(yī) 護(hù)人員以及患者提供了良好的手術(shù)環(huán)境，也為患者家屬以及學(xué)者提供了方便的觀察和學(xué)習(xí)環(huán)境。手術(shù)之后，可對(duì)這些記錄的手術(shù)影像資料進(jìn)行深層次的學(xué)術(shù)探討，提高醫(yī) 護(hù)的業(yè)務(wù)水準(zhǔn)和手術(shù)成功率；對(duì)具有爭(zhēng)議的手術(shù)，也可利用這些視頻資料作為科學(xué)的判斷依據(jù)。

手術(shù)示教系統(tǒng)目前已成為三甲 以上大中型醫(yī) 院數(shù)字化建設(shè)的重點(diǎn)。

2. 系統(tǒng)架構(gòu)圖

3. 功能

3.1. 直播

手術(shù)過程中，本地的示教室觀摩人員以及遠(yuǎn)程會(huì)診專家可以實(shí)時(shí)的觀看手術(shù)現(xiàn)場(chǎng)的直播，直播的內(nèi)容包括手術(shù)室內(nèi)的全景，術(shù)野以及各種醫(yī) 療影像設(shè)備的媒體數(shù)據(jù)。獲取權(quán)限的用戶，可以對(duì)手術(shù)室內(nèi)的攝像機(jī)云臺(tái)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)從最佳的角度觀看，達(dá)到理想的觀摩效果。管理者或者醫(yī) 護(hù)人員根據(jù)需要可以隨時(shí)停止某個(gè)手術(shù)場(chǎng)景的直播。

3.2. 錄播存儲(chǔ)

提供手術(shù)現(xiàn)場(chǎng)音視頻和醫(yī) 學(xué)影像數(shù)據(jù)的錄制功能，錄制手術(shù)過程中的全程以及細(xì)節(jié)攝像機(jī)捕捉的內(nèi)容，以備編輯整理成資料庫，供學(xué)習(xí)者進(jìn)行點(diǎn)播觀摩。為了保證數(shù)據(jù)的可靠性和完備性，錄播存儲(chǔ)系統(tǒng)提供雙重錄制和磁盤鏡像功能。手術(shù)直播系統(tǒng)提供小容量臨時(shí)存儲(chǔ)功能，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)狀況不佳時(shí)，系統(tǒng)可以將數(shù)據(jù)臨時(shí)保存在直播系統(tǒng)前端，保證數(shù)據(jù)的完備性；待到網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后，在自動(dòng)從直播前端恢復(fù)到服務(wù)器上。存儲(chǔ)服務(wù)器提供磁盤鏡像功能，使得數(shù)據(jù)存儲(chǔ)得到多重保障。

3.3. 點(diǎn)播

系統(tǒng)提供b/s架構(gòu)的點(diǎn)播系統(tǒng)，對(duì)錄制存儲(chǔ)系統(tǒng)存儲(chǔ)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)移回放和文件下載等服務(wù)。點(diǎn)播系統(tǒng)的用戶可以是本地用戶，也可以是公網(wǎng)上的授權(quán)用戶，用戶可以進(jìn)行學(xué)習(xí)或交流�？蔀獒t(yī) 院提供對(duì)外交流的窗口，提高醫(yī) 院的知名度，帶來豐厚的經(jīng)濟(jì)利益。

3.4. 導(dǎo)播

va示教系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)導(dǎo)播功能，即定義手術(shù)室與示教室之間的多對(duì)多的配比關(guān)系，即一間示教室可以觀摩多間手術(shù)室手術(shù)現(xiàn)場(chǎng)，同時(shí)一間手術(shù)室的手術(shù)現(xiàn)場(chǎng)可以直播給多間示教室。該功能大大的提高管理者的工作效率，管理者可根據(jù)手術(shù)觀摩人員的人數(shù)，身份等因素 ，動(dòng)態(tài)將其安 排在不同的示教室內(nèi)，對(duì)于觀摩的內(nèi)容亦可動(dòng)態(tài)的調(diào)整。

3.5. 音視頻交互

手術(shù)過程中，本地的示教室觀摩人員以及遠(yuǎn)程會(huì)診專家可以實(shí)時(shí)地與手術(shù)室內(nèi)的醫(yī) 護(hù)人員進(jìn)行雙向?qū)χv，從而達(dá)到更好的交流效果。

3.6. 遠(yuǎn)程管理

（1）遠(yuǎn)程喚醒

通過wol技術(shù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程喚醒功能，就是將之前正常關(guān)閉的設(shè)備遠(yuǎn)程喚醒，方便管理人員的操作。

（2）遠(yuǎn)程關(guān)機(jī)

va示教系統(tǒng)提供b/s架構(gòu)管理模式，用戶通過遠(yuǎn)程可以關(guān)閉示教系統(tǒng)中的某個(gè)設(shè)備。

（3）開/關(guān)機(jī)時(shí)間表預(yù)埋

管理人員可以根據(jù)設(shè)備的使用情況，預(yù)設(shè)一個(gè)設(shè)備啟停的時(shí)間表，一旦設(shè)定這個(gè)時(shí)間表，管理人員無需手工操作，系統(tǒng)會(huì)智能完成開機(jī)關(guān)機(jī)計(jì)劃，方便了管理，節(jié)約了能源。

（4）遠(yuǎn)程升級(jí)

為了維護(hù)方便，va示教系統(tǒng)提供b/s架構(gòu)，可以遠(yuǎn)程為醫(yī) 院的設(shè)備進(jìn)行升級(jí)維護(hù)。

（5）遠(yuǎn)程系統(tǒng)設(shè)定

為了維護(hù)方便，va示教系統(tǒng)提供b/s架構(gòu)，可以遠(yuǎn)程設(shè)置系統(tǒng)的ip或設(shè)備名字，音視頻參數(shù)等信息。

3.7. ★云直播

系統(tǒng)與騰訊視頻云成功對(duì)接，系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)全國乃至全球的cdn直播，直播時(shí)延小到ms級(jí)，直播范圍廣。更加方便醫(yī) 院進(jìn)行遠(yuǎn)程教學(xué)與會(huì)診。

3.8. ★云存儲(chǔ)

系統(tǒng)與騰通醫(yī) 療云存儲(chǔ)成功對(duì)接，可實(shí)現(xiàn)cos存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)可做到4級(jí)等保，隨時(shí)隨地的擴(kuò)容，異地容災(zāi)。云存儲(chǔ)可以做成私有云，公有云以及混合云；同時(shí)支持醫(yī) 院設(shè)備利舊。節(jié)省醫(yī) 院的管理成本，提高數(shù)據(jù)的可靠性與安 全性。

3.9. ★ai診斷

系統(tǒng)可提供ai輔助診斷功能，該功能幫助醫(yī) 患快速地對(duì)食管癌，肺癌，宮頸癌等進(jìn)行輔助診斷，以便在手術(shù)過程中緊急情況下快速地準(zhǔn)確地幫助醫(yī) 生診斷病情。

3.10. 病人信息錄入與查詢

通過與醫(yī) 院現(xiàn)有的his/pacs對(duì)接，實(shí)現(xiàn)對(duì)病人信息的錄入與查詢。接口可以是國際標(biāo)準(zhǔn)如dicom3.0，也可以定制開發(fā)。

3.11. ★手術(shù)排班

系統(tǒng)提供手術(shù)排班功能，供醫(yī) 護(hù)人員對(duì)本手術(shù)室內(nèi)的手術(shù)進(jìn)行排班，提高手術(shù)室資源利用率，提高效率。

4. 優(yōu)勢(shì)

4.1. 先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念

va示教系統(tǒng)采用模塊化兼分布式設(shè)計(jì)理念，模塊化產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法的原理是，在對(duì)一定范圍內(nèi)的不同功能或相同功能、不同性能、不同規(guī)格的產(chǎn)品進(jìn)行功能分析的基礎(chǔ)上，劃分并設(shè)計(jì)出一系列功能模塊，通過模塊的選擇和組合構(gòu)成不同的顧客定制的產(chǎn)品，以滿足市場(chǎng)的不同需求。這是相似性原理在產(chǎn)品功能和結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用，是一種實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化與多樣化的有機(jī)結(jié)合及多品種、小批量與效率的有效統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化方法。分布式設(shè)計(jì)同時(shí)提高了系統(tǒng)的性能，屏蔽單點(diǎn)故障等風(fēng)險(xiǎn)，提高了系統(tǒng)的高可靠性，從而保證了系統(tǒng)的高效安 全運(yùn)行�？梢愿鶕�(jù)客戶的需求靈活部署，快速響應(yīng)客戶需求。根據(jù)用戶需求，裁剪系統(tǒng)，真正做到量體裁衣，做到最優(yōu)的性價(jià)比。

4.2. 全面高品質(zhì)的手術(shù)過程展示

手術(shù)現(xiàn)場(chǎng)觀摩是醫(yī) 院進(jìn)行臨床教學(xué)的必要手段。但是，為提高手術(shù)質(zhì)量，降低手術(shù)感染率，醫(yī) 院手術(shù)室都制定了手術(shù)室觀摩人數(shù)控制指標(biāo)，嚴(yán)格控制進(jìn)入手術(shù)間人數(shù)，這就造成了實(shí)習(xí)醫(yī) 生學(xué)習(xí)觀摩手術(shù)的機(jī)會(huì)大大減少，不利于提高實(shí)習(xí)醫(yī) 生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。

采用va手術(shù)示教系統(tǒng)可以使實(shí)習(xí)醫(yī) 生在手術(shù)室外觀摩手術(shù)過程，進(jìn)行實(shí)時(shí)教學(xué)。既減少手術(shù)室內(nèi)交叉感染率，又大大提高保障了手術(shù)室內(nèi)無菌要求，同時(shí)也擴(kuò)大了手術(shù)示教的范圍。完全擺脫了傳統(tǒng)示教模式在時(shí)間、空間和人數(shù)上的限制；又可以通過直接對(duì)手術(shù)視野窗口大小的調(diào)整、遠(yuǎn)近鏡頭的調(diào)整，使手術(shù)觀摩人員比進(jìn)入手術(shù)室內(nèi)更加清楚的觀看手術(shù)的全過程，并通過錄制與回放又可讓未能在現(xiàn)場(chǎng)觀摩的學(xué)習(xí)人員有機(jī)會(huì)復(fù)看錄制的手術(shù)，極大地提高了手術(shù)觀摩學(xué)習(xí)效果。

4.3. 海量可靠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

va手術(shù)示教系統(tǒng)對(duì)手術(shù)過程進(jìn)行全程的錄制，并進(jìn)行可靠、長(zhǎng)時(shí)間的存儲(chǔ)。手術(shù)的錄制影像可編輯整理成資料庫，提供學(xué)習(xí)者進(jìn)行點(diǎn)播觀摩。針對(duì)某些具有爭(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、課件制作，可以有效的提升醫(yī) 院的醫(yī) 療應(yīng)用教學(xué)管理水平。va示教系統(tǒng)采用專業(yè)的磁盤陣列方式作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，同時(shí)提供磁盤鏡像功能，做到本地?cái)?shù)據(jù)冗余備份。同時(shí)在直播編碼服務(wù)器側(cè)在做一個(gè)臨時(shí)的存儲(chǔ)，這樣就做到了數(shù)據(jù)雙備份。存儲(chǔ)容量可以靈活擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)海量存儲(chǔ)。

4.4. 高度整合軟硬件

針對(duì)手術(shù)室內(nèi)的環(huán)境要求而研發(fā)的va示教編碼服務(wù)器，采用業(yè)界領(lǐng)先的全高清攝像頭和采音放音設(shè)備，醫(yī) 療等級(jí)的高規(guī)格專用計(jì)算機(jī)，并搭配簡(jiǎn)單易用的操作方式，極大減少了操作人員在手術(shù)室中的相關(guān)操作。與va示教系統(tǒng)實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的完美結(jié)合，可以將手術(shù)室的音視頻信息實(shí)時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)绞窘淌抑校瑵M足示教室中的學(xué)生實(shí)時(shí)觀摩的需要。

va示教系統(tǒng)極大程度地減少了醫(yī) 院的it人力介入。依托硬件設(shè)備的穩(wěn)定性，以及軟件產(chǎn)品的靈活性和便利性，使得整個(gè)va示教系統(tǒng)易學(xué)易用，靈活方便。

4.5. 智能化系統(tǒng)管理

由于前端手術(shù)室要求保持無菌環(huán)境，所以手術(shù)直播管理系統(tǒng)的部署，盡量要減少人工維護(hù)，va示教管理系統(tǒng)徹底改變傳統(tǒng)系統(tǒng)管理和維護(hù)的局面，實(shí)現(xiàn)編解碼、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)傳輸和應(yīng)用軟件的統(tǒng)一管理。支持靈活的用戶權(quán)限管理、自動(dòng)的設(shè)備配置、用戶可在遠(yuǎn)程對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行配置和管理。

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