一种医院手术视频监控转播示教系统的实现

 

　　近十年来，随着现代科技的急速发展，先进的计算机技术，全高清视频技术，网络通信技术，医学影像数据传输技术等，使得传统的手术示教模式彻底被颠覆，一种新型手术示教系统为医学示教带来偌大的福音。没有人数限制，没有空间限制，没有病菌感染忧患，手术过程和细节信息被真实的全方位的呈现在观摩者面前。许多手术示教的解决方案，就如雨后春笋般的被推出来。许多提供视频会议的厂商，甚至提供监控设备的厂商都加入了这个行列。然而，在这良莠不齐的竞争环境之下我们不得不再次重申手术示教系统的定位，医院所需要的不是"视频转播解决方案"而是"手术示教解决方案".

　　VC3视频监控转播示教系统简介

　　VC3视频监控转播示教系统是一套基于IP网络的视频通信系统，其集视频现场监控、视频即时双向交互、视频存储共享、远程视频浏览等功能于一体。通过 该系统，不但可以实现远程的手术观摩和教学，而且可以实现远程指导。

　　1. 实时的远程手术示教

　　手术示教系统，顾名思义是，将手术室内医生的手术过程，以及手术室内的各种医疗设备的视频资料，都能真实呈现到实习医生，或观摩人员的眼前，以达到教学或学术交流的目的。

　　为了适应手术教学以及手术转播需求的不断提高，以及当前国内医院手术转播的现状，手术示教优点在于利用医院现有网络，节省大量建设经费、手术过程和细节信息实时而且高清晰，对接各种微创镜类手术设备，提高教学效果、随时随地的观看想要观看的手术过程，完全摆脱了传统示教模式在时间、空间和人数上的限制、资料的录制和备份方式先进，查询方式简便，观看方式多样、灵活、无地域限制等。

　　2. 手术录像存储及查询

　　对手术影像和场景视频进行全程的实时记录，并进行高质量、长时间的存储，用于日后教学。有些具有争议的手术，可以利用这些视频资料作为科学判断的依 据。手术后对照这些影像资料进行学术探讨和研究，可以有效提升医生的手术水平。

　　3. 手术现场即时拍摄

　　对教学过程中的关键动作通过拍摄方法记录下来。拍摄后的图片以JPG文件保存，可转存后进一步分析。学习者可以将这些图片后学习使用。

　　4. 远程会诊

　　无需进入手术室，可以通过在观摩会议室实时观看手术的高清画面，与现场医生一同对患者进行确诊，并进行手术指导；当现场手术较为复杂时，借助网络 通过教学终端组成手术研讨会，及时解决手术疑难问题。

　　此外，系统允许预先设定场景影像的观察位置，在学习过程中可迅速改变观察点，还可以利用无线网络，在紧急场合或者重大手术时临时设置教学点而不需要重 新布线等特点。

　　系统结构

　　手术视频监控转播示教系统从结构上分为手术室子系统、手术教学子系统、交换控制中心子系统、网络子系统四个子系统，整体系统的结构如下图：

 

　　手术室子系统

　　手术室子系统是一个进行数字图像采集编码的系统，每个手术室有两路视频，通过术野摄像机、全景监控摄像机进行图像采集，同时采用全向拾音麦克，将主刀 医师的语音及整个手术室的语音实时通过网络传送到示教端，完成教学过程。

　　手术教学子系统

　　手术示教部分包括教学终端、语音麦克和显示系统，可以进行多人集体教学。教学终端具有双向音视频编解码能力，对现场采集的音视频模拟信号进行编码处 理，对从网络接收的数字音视频数据进行解码处理，还原为模拟视频信号输出至户的投影仪、大屏幕电视等显示设备。语音麦克则用于诊室现场语音环境的再现和与 诊室医生的交流。

　　交换控制中心子系统

　　交换控制中心设备包括监控调度服务器、流媒体转发服务器、录像服务器等。监控调度服务器是交换控制中心的设备，其主要功能是完成用户身份、进 行终端地址解、业务功能逻辑调度控制以及用户级别和权限设置管理等等；流媒体转发服务器主要作用是实现视频转发、协议翻译的功能，实现应用层组播，提高响 应访问的效率等等；录像服务器的主要作用是将多路远端监控图像及声音进行录制，并可随时查询检索回放。

　　网络子系统

　　网络系统是整个学习系统的枢纽，所有视频、语音、数据均通过网络设备实现端到端的传送，一般情况下利用现有的网络系统即可实现。