1. 概述

隨著經濟的發展和科技的進步，社會已進入了信息化時代，多媒體技術與網絡技術的結合從根本上改變了信息的傳播方式。醫學領域的外科手術也取得了日新月異的發展，其中利用高端計算機科學技術，對各種手術全程實時地記錄，使之用于研究、教學和病例存檔，即手術示教得到了廣泛的重視和應用。 通過手術示教這強有力的現代化系統，手術之前，醫護人員可以全面地，快捷地獲取患者的資料，能夠對患者的病程病例信息進行精準地分析和把握，從而制定更加合理的治療方案，做好術前的準備工作，大大的提高了手術成功率和效率，降低了患者手術風險，更好的服務于患者。手術過程中，可以方便快捷的與遠程專家進行多方會議模式的音視頻交互以及患者相關信息的共享，得到更多專業人員的指導；不同于傳統的手術室，患者家屬或參觀訪問的學者可以在示教間實時地觀看手術現場，這樣為醫護人員以及患者提供了良好的手術環境，也為患者家屬以及學者提供了方便的觀察和學習環境。手術之后，可對這些記錄的手術影像資料進行深層次的學術探討，提高醫護的業務水準和手術成功率；對具有爭議的手術，也可利用這些視頻資料作為科學的判斷依據。

手術示教系統目前已成為三甲以上大中型醫院數字化建設的重點。

2. 系統架構圖

 

 

3. 功能

3.1. 直播

手術過程中，本地的示教室觀摩人員以及遠程會診專家可以實時的觀看手術現場的直播，直播的內容包括手術室內的全景，術野以及各種醫療影像設備的媒體數據。獲取權限的用戶，可以對手術室內的攝像機云臺進行控制，實現從最佳的角度觀看，達到理想的觀摩效果。管理者或者醫護人員根據需要可以隨時停止某個手術場景的直播。

3.2. 錄播存儲

提供手術現場音視頻和醫學影像數據的錄制功能，錄制手術過程中的全程以及細節攝像機捕捉的內容，以備編輯整理成資料庫，供學習者進行點播觀摩。為了保證數據的可靠性和完備性，錄播存儲系統提供雙重錄制和磁盤鏡像功能。手術直播系統提供小容量臨時存儲功能，當網絡狀況不佳時，系統可以將數據臨時保存在直播系統前端，保證數據的完備性；待到網絡恢復后，在自動從直播前端恢復到服務器上。存儲服務器提供磁盤鏡像功能，使得數據存儲得到多重保障。

3.3. 點播

系統提供B/S架構的點播系統，對錄制存儲系統存儲中的數據進行時移回放和文件下載等服務。點播系統的用戶可以是本地用戶，也可以是公網上的授權用戶，用戶可以進行學習或交流。可為醫院提供對外交流的窗口，提高醫院的知名度，帶來豐厚的經濟利益。

3.4. 導播

VA示教系統提供實時導播功能，即定義手術室與示教室之間的多對多的配比關系，即一間示教室可以觀摩多間手術室手術現場，同時一間手術室的手術現場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，管理者可根據手術觀摩人員的人數，身份等因素，動態將其安排在不同的示教室內，對于觀摩的內容亦可動態的調整。

3.5. 音視頻交互

手術過程中，本地的示教室觀摩人員以及遠程會診專家可以實時地與手術室內的醫護人員進行雙向對講，從而達到更好的交流效果。

3.6. 遠程管理

（1）遠程喚醒

通過WoL技術，實現遠程喚醒功能，就是將之前正常關閉的設備遠程喚醒，方便管理人員的操作。

（2）遠程關機

VA示教系統提供B/S架構管理模式，用戶通過遠程可以關閉示教系統中的某個設備。

（3）開/關機時間表預埋

管理人員可以根據設備的使用情況，預設一個設備啟停的時間表，一旦設定這個時間表，管理人員無需手工操作，系統會智能完成開機關機計劃，方便了管理，節約了能源。

（4）遠程升級

為了維護方便，VA示教系統提供B/S架構，可以遠程為醫院的設備進行升級維護。

（5）遠程系統設定

為了維護方便，VA示教系統提供B/S架構，可以遠程設置系統的IP或設備名字，音視頻參數等信息。

3.7. ★云直播

系統與騰訊視頻云成功對接，系統可實現全國乃至全球的CDN直播，直播時延小到ms級，直播范圍廣。更加方便醫院進行遠程教學與會診。

3.8. ★云存儲

系統與騰通醫療云存儲成功對接，可實現COS存儲，數據可做到4級等保，隨時隨地的擴容，異地容災。云存儲可以做成私有云，公有云以及混合云；同時支持醫院設備利舊。節省醫院的管理成本，提高數據的可靠性與安全性。

3.9. ★AI診斷

系統可提供AI輔助診斷功能，該功能幫助醫患快速地對食管癌，肺癌，宮頸癌等進行輔助診斷，以便在手術過程中緊急情況下快速地準確地幫助醫生診斷病情。

3.10. 病人信息錄入與查詢

通過與醫院現有的HIS/PACS對接，實現對病人信息的錄入與查詢。接口可以是國際標準如DICOM3.0，也可以定制開發。

3.11. ★手術排班

系統提供手術排班功能，供醫護人員對本手術室內的手術進行排班，提高手術室資源利用率，提高效率。

4. 優勢

4.1. 先進的設計理念

VA示教系統采用模塊化兼分布式設計理念，模塊化產品設計方法的原理是，在對一定范圍內的不同功能或相同功能、不同性能、不同規格的產品進行功能分析的基礎上，劃分并設計出一系列功能模塊，通過模塊的選擇和組合構成不同的顧客定制的產品，以滿足市場的不同需求。這是相似性原理在產品功能和結構上的應用，是一種實現標準化與多樣化的有機結合及多品種、小批量與效率的有效統一的標準化方法。分布式設計同時提高了系統的性能，屏蔽單點故障等風險，提高了系統的高可靠性，從而保證了系統的高效安全運行。可以根據客戶的需求靈活部署，快速響應客戶需求。根據用戶需求，裁剪系統，真正做到量體裁衣，做到最優的性價比。

4.2. 全面高品質的手術過程展示

手術現場觀摩是醫院進行臨床教學的必要手段。但是，為提高手術質量，降低手術感染率，醫院手術室都制定了手術室觀摩人數控制指標，嚴格控制進入手術間人數，這就造成了實習醫生學習觀摩手術的機會大大減少，不利于提高實習醫生的學習質量。

采用VA手術示教系統可以使實習醫生在手術室外觀摩手術過程，進行實時教學。既減少手術室內交叉感染率，又大大提高保障了手術室內無菌要求，同時也擴大了手術示教的范圍。完全擺脫了傳統示教模式在時間、空間和人數上的限制；又可以通過直接對手術視野窗口大小的調整、遠近鏡頭的調整，使手術觀摩人員比進入手術室內更加清楚的觀看手術的全過程，并通過錄制與回放又可讓未能在現場觀摩的學習人員有機會復看錄制的手術，極大地提高了手術觀摩學習效果。

4.3. 海量可靠的數據存儲

VA手術示教系統對手術過程進行全程的錄制，并進行可靠、長時間的存儲。手術的錄制影像可編輯整理成資料庫，提供學習者進行點播觀摩。針對某些具有爭議的手術，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、課件制作，可以有效的提升醫院的醫療應用教學管理水平。VA示教系統采用專業的磁盤陣列方式作為數據存儲設備，同時提供磁盤鏡像功能，做到本地數據冗余備份。同時在直播編碼服務器側在做一個臨時的存儲，這樣就做到了數據雙備份。存儲容量可以靈活擴展，實現海量存儲。

4.4. 高度整合軟硬件

針對手術室內的環境要求而研發的VA示教編碼服務器，采用業界領先的全高清攝像頭和采音放音設備，醫療等級的高規格專用計算機，并搭配簡單易用的操作方式，極大減少了操作人員在手術室中的相關操作。與VA示教系統實時網絡傳輸技術的完美結合，可以將手術室的音視頻信息實時通過網絡傳輸到示教室中，滿足示教室中的學生實時觀摩的需要。

VA示教系統極大程度地減少了醫院的IT人力介入。依托硬件設備的穩定性，以及軟件產品的靈活性和便利性，使得整個VA示教系統易學易用，靈活方便。

4.5. 智能化系統管理

由于前端手術室要求保持無菌環境，所以手術直播管理系統的部署，盡量要減少人工維護，VA示教管理系統徹底改變傳統系統管理和維護的局面，實現編解碼、存儲、網絡傳輸和應用軟件的統一管理。支持靈活的用戶權限管理、自動的設備配置、用戶可在遠程對系統進行配置和管理。

 

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