系統組成與功能簡介

醫院手術網絡演播、教學系統解決方案由四大部業務平臺構成：

• 手術室高清視音頻多媒體信號接入系統

• 高清互動示教系統

• 多功能遠程會診系統

• 中心業務平臺

分布式系統組成示意圖

系統為可伸縮部署的分布組播方式。根據需求部署數量。

中心業務平臺

中心業務平臺，由手術示教多媒體互動交換平臺（ MCU ）、直播頻道、手術示教錄像資源與點播平臺組成。

其中：

• 手術示教多媒體互動交換平臺（ MCU ）：是遠程會診、講解、手術室、示教室互動協同的交換平臺。一個實體手術室對應在網絡上建立一個虛擬手術室，不同的示教、會診進入所需 “ 虛擬手術室 ”

• 手術直播：是互動交換的補充，部分不需要互動的示教室或手術觀摩屏應用，它像電視頻道一樣，由用戶選擇觀看

• 分類資源點播：手術室互動錄播導播系統錄制的手術過程視頻文件，自動上傳到中心平臺，自動生成點播資源，供管理和點播學習使用

數字化手術室高清視音頻多媒體信號接入系統

數字化手術室高清視音頻多媒體信號接入系統由導播、錄像、互動系統組成的 “ 手術室智能互動錄播終端 ” 實現。

手術室智能互動錄播終端功能模塊圖：

術室智能互動錄播終端信號接入支持：

支持品種豐富、數量眾多的醫療影像設備信號接入

不僅支持標準的標清、高清視頻格式、常見VGA格式還支持一些非標準的醫療器械顯示信號。

支持復合視頻、分量、VGA、DVI-i、HDMI、SDI/HD-SDI等各種信號接口。

手術室智能互動錄播終端錄像

• 復合導播錄像：單流多畫面，終合各類手術所需畫面



• 手術資源錄像：每個通道的影像資源錄像，保留珍貴的手術過程影像資料

高清互動示教系統

高清互動示教系統，用于醫務或醫學院學生觀摩學習使用，它可以觀摩手術的全過程，包括遠程會診過程，同時支持遠程講解、提問等。

多功能遠程會診系統

多功能遠程會診系統，通過IP網絡，與遠程術手、門診進行遠程會診應用，它具有各類設備、DICOM文件演講、遠程協同操作、第三方協助作操等遠程會診專有功能。

高清手術示教系統

隨著現代醫學領域的科學技術不斷發展,外科手術技術也日新月異。對各種手術全程畫面影像進行實時記錄，用于研究、教學和病例存檔，已經受到高度重視。有些具有爭議的手術，也可以利用這些視頻資料作為科學的判斷依據。手術后對照這些影像資料開展學術探討，對于提高手術的成功率能夠有很大幫助。并可通過網絡，得到異地專家手術中的遠程指導。這樣即可以提高各醫院的手術水平，又可以提供手術的全部實時影像記錄，使之成為提高手術技術水平的必要資料和依據。

• 加強手術管理，提高手術水平

專家無需進入手術室，可以通過在觀摩會議室實時觀看手術的高清畫面，與現場醫生一同對患者進行確診，并進行手術指導；對手術過程進行全程的實時記錄，并進行高質量、長時間的存儲。有些具有爭議的手術，可以利用這些視頻資料作為科學判斷的依據。手術后對照這些影像資料進行學術探討和研究，可以有效提升醫生的手術水平。



• 專家遠程會診

RBS 醫院手術室網絡演播、教學系統是基于 IP 技術的，所有的手術畫面都可以通過 IP 網絡遠程傳送手術畫面，使會診專家可以清晰地看到遠程醫院傳來的各種實時醫學圖像，進行遠程手術指導。

系統方案設計原則

• 先進性

由于計算機、網絡、通訊等技術發展極為迅速，更新換代頻繁，為保證系統有較長的生命力，設計的網絡方案，要選擇較高的起點，不僅滿足現在應用的需要，而且要充分考慮到未來業務發展的需要，使網絡能夠在盡可能長的時期內保證應用的需要。

• 實用性

設計網絡系統時，必須保證網絡的實用性，并在性能接近情況下，使網絡結構盡可能簡潔。

• 靈活性

在保證使用要求和技術可行性的前提下，電視會議系統所有終端設備具有便于操作、管理、實用有效的卓越特性，并可根據用戶的實際需要修改和擴充系統設備功能。

• 開放性

系統必須接受具備國際標準協議的設備入網。

• 擴展性

隨著應用變化的需要，網絡的性能和結構應能夠方便靈活的擴展，局域網的內部結構及站點的調整不影響骨干網。初期采用的設備支持以后的網絡平滑的擴容，保證在網絡的成長過程中，網上業務不會受到影響。

• 經濟性

在設計網絡系統時，應提供性能價格比高的解決方案，并綜合考慮設備價格變化，設備升級擴展等因素。

• 可靠性

本系統具有良好的遠程圖像傳輸功能，圖像清晰, 伴音與圖像嚴格同步

主機高度集成一體化設計

斷電、誤操作不會導致設備損壞

無操作系統故障，不會死機

不懼怕病毒的襲擾，攻擊

功耗，能夠長時間（數小時，數天，數月）開機工作

• 快速實時性

能夠在任何時間及時召開內部電視會議，迅速將主會場圖像傳送到其他各分會場，保證圖像清晰并與伴音同步，保證圖像動態連續性和實時性。

• 網絡管理的統一性

完善的網絡管理是電視會議系統組網成功的重要保證，而能否建立起統一的網絡管理平臺對于簡化管理程序，提高管理水平是至關重要的。

基于以上的考慮，我們在進行網絡設計時，必須選擇合適的網絡技術，以達到最佳的建設效果

需求分析

以建設40個手術室、10個示教室、2個會診室為例

本次用戶計劃建設一套分布式遠程手術示教系統，整個系統主要需實現如下功能：

• 將 40 間手術室中的全景攝像機、術野攝像機、各類腔鏡、CT 機等儀器設備的圖像信號分別采集并錄制下來，將這些珍貴的醫學圖像資料進行保存；同時實現手術過程導播、直播、互動、協診功能

• 在遠端設有 10 間示教室，實時觀摩手術現場導播畫面直播畫面、遠程會診過程畫現，觀看者可以根據需要任意選擇一個手術室的現場視頻進行直播觀看，在觀看過程中允許專家遠程互動講解、在允許的情況下，可與手術室效流

• 遠程會診室兩間，用于遠程會診、專家講解，遠程會診過程與畫面同時推送到示教室

解決方案

系統設計

• 中心業務平臺

采用高性能 PC SERVER，安裝軟交換系統、直播點播資源平臺。

• “ 手術室智能互動錄播終端 ”

1) 信號采集部分

主要負責采集醫療活動中需要傳輸、記錄的各種信號并編碼壓縮后通過IP網絡發送給錄播服務器。

信號采集部分可采集的醫療信號包括三類：

（1）場景信號：主要包括全景攝像機、術野攝像機的視頻信號

（2）監護儀器信號：病人監護儀、麻醉機等

（3）醫療影像設備信號

2) 具體實施

每間手術室需部署2臺高清高清攝像機和術野攝像機、醫療設備信號通過多接口高清采集卡接入，手術室采用雙顯示。

• 示教室

1) 采用遠程會診系統，做互動觀看

2) 采用直播觀看

• 遠程會診室

1) 會診主機：一臺

2) 高清電視：一臺

3) 麥：一支

4) 配多接口卡一張

5) 高清云臺攝像機：一臺

方案特點和優勢

• 簡便豐富的信號接入

信號采集設備帶有與醫療影像設備兼容的各種接口（ 分量、VGA、HDMI、SDI / HD-SDI 等各種信號接口），接入這些醫療影像設備即可實現同步轉播。滿足全景攝像機、術野攝像機、內鏡、監護儀等現場視頻與各種醫療影像設備信號的同步采集、錄制、傳輸的需要。

• 清晰全面的錄制

同時支持 40 間手術室的視頻錄制

每間手術室支持單流單畫面、多流單畫面的不同畫面組合錄制，可滿足復雜手術及診治環境下（ 如骨髓移植手術 ）醫療影像信號的全面記錄

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 H.264 算法，音頻采用 AAC 算法，高清晰的記錄和傳播手術全程影音信息，充分展示手術示教和醫療觀摩成果

• 智能多樣的收看轉播方式

整個遠程手術示教系統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，用戶可根據示教觀摩場所的功能及用途進行靈活選擇。

支持實時互動交流。

• 機動靈活的觀看場所

整個系統基于IP網絡的傳輸技術，使用個人電腦、平板電腦、智能手機通過網絡訪問轉播系統即可收看手術轉播、點播手術錄像，手術教學可隨時隨地開展。

• 人性化的打分、文字交互功能

支持在線用戶對所看手術教學視頻進行文字評論和評分功能，通過文字方式和手術醫生進行交流互動。

手術室智能互動錄播終端技術指標

手術室智能互動錄播終端技術指標