医疗视频示教参考方案

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1、 智能视觉 智能视觉 医疗视频示教系统解决方案医疗视频示教系统解决方案 2007年年1月月 目目 录录 一、 医疗视频示教的应用背景.3 二、 项目需求分析.4 三、 医疗视频示教解决方案.5 1. 系统结构设计5 2. 系统功能9 3. 结束语：11 2 一、 医疗视频示教的应用背景一、 医疗视频示教的应用背景 作为现代综合化医院，医疗、教学和科研是它必不可少的三大任务。然而传统 的医疗教学观摩方式已经越来越显出它力不从心之处: 第一：对教学和观摩的人数有很大的限制。 第二：传统的手术现场教学，是在手术室上空的观察台内进行观摩指导的，而 现代手术室实行空气净化，这种手术室的建筑方式就势必淘汰

2、。 第三：无法观看有时间重合的多个手术过程。 第四：使用录像带保存教学过程，在保存效果，保存时间和资料查询上都有很 严重的缺陷。 第五：信息管理孤立化。 针对传统教学在空间和人数上的限制，人们想到了用模拟的视频和音频设备将 手术室的情况通过传输线缆连接到特定的示教室里播放并进行交互。 但是， 介于视、 音频采集和传输技术的限制，这种示教方式也存在着许多弊端。 随着网络的普及和视音频采集技术、数字编码压缩技术、网络传输技术、流媒 体技术的飞速发展，人们认识到完全可以依靠网络，应用先进的监控技术，将手术 室的信息实时地传输到示教室，并实现实时音频交互。通过这种方式可以实现： 1、利用医院现有网络，

3、节省大量建设经费； 2、手术过程和细节信息实时而且高清晰，教学效果水平提高； 3、随时随地的观看想要观看的手术过程，完全摆脱了示教系统在时间、空间和 人数上的限制； 4、资料的录制和备份方式先进，查询方式简便，观看方式多样； 5、 将手术信息和手术室设备信息科学管理， 使示教信息和医院其他管理信息共 享在一个信息管理平台上， 将医院的管理方式系统化， 提高医院的现代化管理水平。 因此，将前端手术室中的手术情况通过网络实时直播到各示教室，保存资料供 以后查询点播，并提供多种访问和管理方式的新一代的医疗视频示教系统成为推动 3 4 医院教学研究模式改革，提升医院医疗教学管理水平的一种重要产品。而智

4、能视觉 医疗视频示教系统正是这类产品中的佼佼者。 二、 项目需求分析二、 项目需求分析 医院新建16个手术室，每个手术室需要建设直播系统，医院有20个直播教室， 其中18个教室80-100平米，2个会议室300-400平米。 院方需要将手术情况进行直播教学，包括手术台图像、手术室图像、手术室语 音，直播教学在直播教室进行，同时可以开放账号给医院信息网上各科室的人员使 用，他们通过信息网可以在桌面进行实时直播； 院方需要将整个手术情况进行记录，作为将来教学资料，至少保持一个月的存 储时间，按照最大工作时间，每个手术室每天8小时录制； 院方需要将录制的视频资料提供给直播教室和内部信息网上的用户进行

5、点播， 需要支持时间查询，名称查询，条件查询等多种方式，需要支持录像资料的下载和 转储； 院方需要提供用户权限控制机制，对院内不同用户的访问权限进行区分。 三、 医疗视频示教解决方案三、 医疗视频示教解决方案 1. 系统结构设计系统结构设计 系统由视音频实时采集子系统、播出控制子系统、示教室播出子系统构成，其中 视音频实时采集子系统包括前端摄像机、拾音器、前端数字视音频采集机构成；播出 控制子系统由中心控制主机及视频存储服务器组成；示教室播出子系统由医疗视频工 作站、多媒体投影仪、电动投影屏幕组成。视音频实时采集子系统设置在各手术室； 播出控制子系统设置在总控中心；示教室播出子系统设置在各自的

6、演示科室，这样可 以在演示科室调用需要观看的手术室现场情况。 除了在医院内部观摩教学之外，视频资料还可以通过公共网络传送到医科大学的 网络中心，供广大的在校学生和教职员工使用。这样就可以最大限度地利用宝贵的手 术资料，使得尽可能多的人能够观看和学习手术现场的操作图像，对于一些罕见的病 例，这种方式就更可以发挥其优势。 在系统的帮助下，可以将学习过程和医疗诊断现场区分开来，学生可以在独立的 学习室中观看手术情况进行学习，并可与现场的医生进行远程沟通，也节省了大量的 5 时间和交通成本，使临床教学不再受天气等其他因素的影响。为学生节约大量的学习 时间，免除奔波之苦，提高学习效率。从而达到资源共享的

7、目的，节约长期的成本支 出。 1.1. 实时采集子系统 实时采集子系统 本子系统主要安装在手术室内，由前端采集设备和采集工作站两部分组成。 1）视音频前端采集设备 对于每一个手术室来说，需要有两路视频录入和一路音频录入。其中一路视频 录入设备设计为放置在手术室一角的固定摄像机，此摄像机应该能够清晰、全方位 反映和记录手术过程的图像信息。第二路视频录入设备设计为安装在手术台上方的 摄像机,此摄像机应该能够清晰反映和记录手术细节的图像信息， 要和手术台上方无 影灯的安装配合，且尽量选用体积小、安装隐蔽的设备，以减少对手术室装修的影 响。音频录入设备的选择非常关键，因为我们要考虑到手术室的特殊环境，

8、既不能 对手术室设备产生干扰，又要有良好稳定的拾音效果，同时又要能很方便的使用和 进行维护，考虑到以上各种要求，我们选用平面天花式话筒进行音频采集，该话筒 灵敏度高且指向性弱，特别适合用于大环境多音源采集，可以方便地安装在手术室 天花或无影灯上； 同时，为保证示教（科）室和手术室之间能进行实时的高保真对讲的功能，我 们选用具有良好音质的功放组合来实现手术室扩声（示教（科）室扩声设备同样选 用此组合），满足系统在音质方面的要求。 2）音视频采集工作站 XF2002数字全实时采集工作站是计算机、 通信等高科技迅速发展的产物。 外部使用 A/V复合端子输入音视频信号，通过RS232/RS485串口输

9、入和输出对镜头、云台或者快 球的控制信号，内部使用嵌入式操作系统，采用高端处理芯片对输入的音视频信号进 行编码，输出编码后的网络视频流，传输给服务器。设备可以安装在墙体，天花板， 是无人值守设备。 6 2.2. 播出控制子系统 播出控制子系统 在控制中心配置中心管理服务器、视频转发服务器、视频存储点播服务器。中信 管理服务器负责用户管理、设备管理、网络管理、服务器管理等，视频分发服务器负 责将接入的视频资料转发给存储服务器和各个客户端。客户端通过用户登录授权后， 可以对所有图像进行实时浏览、切换和控制，其监控范围和权限可通过系统软件进行 设置。普通用户还可以通过WWW浏览器登录，通过网页进行访

10、问，采用B/S方式访问视 频教学资源。 存储点播服务器上安装存储和点播软件，支持任意手术室手术视音频资料的网络 存储、网络点播、转播等功能； 系统结构图如下： 7 局域网 局域网 视教室 2视教室 2 计算机 中心控制机 储存 屏幕 投影仪 计算机 视教室 1视教室 1 视教室 25视教室 25 中心控制机 储存 控制中心控制中心 手术室 2手术室 2手术室 26手术室 26 手术室 1手术室 1 3.3. 示教室播放子系统 示教室播放子系统 在各个示教室，配置一台示教工作站，多媒体投影仪和电动投影屏幕。 该工作站可以接收任意手术室的视、音频数据进行实时手术观看、手术教学和手 术对讲。同时可以

11、自动收取手术室信息，并可将视频以全屏方式通过多媒体投影仪投 影到电动投影屏幕上。 8 9 2. 系统功能系统功能 7. 视视音频采集音频采集：系统的采集工作站能够采集两路640*480分辨率视频（单路最大分 辨率可达720*576） ，1路音频输入，1路音频输出；实时同步视音频采集、压缩、 存储、网络传输；采用MPEG-4压缩技术，最大压缩比可达1：500；网络传输带 宽从64K2M可调； 并采用多播发送技术， 全面满足医疗视频示教系统实时同步、 高画质、高保真的要求。 8. 实时直播实时直播：任意示教室可以对任意手术室进行的手术实时观看，并可实现全屏 方式的投影观看、手术教学和手术对讲，同时

12、可以自动收取手术室的设备信息， 操作简便易行。局域网内的其他授权用户可通过WWW服务根据自己的需要选择观 看正在直播的手术。用户可以很方便的退出或加入其他手术的直播。 9. 资料存储和点播：资料存储和点播：系统可以将手术室直播的内容存储在服务器上，并为用户提 供手术资料查询和以流媒体方式点播的功能。 10. 课件制作：课件制作：对于存储下来的手术内容可以制作成课件通过光盘或网络发布。 11. 用户管理用户管理：系统可以对用户进行管理。包括用户帐户的开户，修改，删除和修 改密码等，同时可对每个用户设定操作权限，控制用户所进行的操作，保障系统 安全。 12. 设备管理设备管理：系统通过给相关用户授

13、权，通过授权用户对手术室采集工作站的设 备进行管理。 13. 联网能力：联网能力：随着系统的逐步扩展，会出现许多新的系统。这些系统一旦出现， 就可与现在系统联网， 从而可以共享视音频及其系统信息资源。 系统之间通过IP 网络相连。 14. 界面友好界面友好：系统采用全中文界面，简单实用，易于操作 四、应用实例四、应用实例 昆明医学院第一附属医院 解放军第305医院 昆明医学院第一附属医院介绍昆明医学院第一附属医院介绍 昆明医学院第一附属医院住院大楼的建设目标是使综合病房楼的功能更加合 理，系统更加完善，管理更加先进，从而全面达到国际先进水平。建立手术室视频 示教系统，目的是提高整个医院的医疗监

14、护水平，培养后备力量，使医院获得可持 续发展的动力，同时也可提高医院在医学界的学术地位和声誉。 昆明医学院第一附属医院住院大楼共用26个手术室，25个教室，在各手术室均 设置摄像机，以实现手术室的视、音频信号向任一视教室的实时转播，同时实现手 术室、视教室及视教系统控制机房的全系统对讲。 系统由视音频采集子系统、播出控制子系统和视教室播出子系统构成，其中视 音频采集子系统包括前端摄像机、拾音器、前端数字视音频采集机构成；播出控制 子系统由中心控制主机及视频存储服务器组成；视教室播出子系统由教学工作站、 多媒体投影仪、电动投影屏幕组成。视音频采集子系统设置在各手术室；播出控制 子系统设置在17楼

15、总控中心；视教室播出子系统设置在各层的演示教室，这样可以 10 11 在演示教室按需要调用我们需要观看的手术室现场情况，进行手术现场直播教学， 同时便于病人家属实时观看手术过程。 结束语：结束语： 临床教学是众多大型医院的一项重要任务，其担负着培养后备医护人员的重任， 教学方式通常是现场观摩。但是由于现场条件或手术设备的限制，现场观摩的空间狭 窄、参加人员受到限制，同时也给病人正常治疗带来了不必要的麻烦，效果很不理想。 视频通信技术的快速发展，为医院实现远程可视化教学带来新的契机，采用医疗视频 示教系统后，能够将与视频通信相关的多项应用融为一体，实现手术过程的高清显示 和实时观看。该系统利用视频通信技术对临床诊断或手术现场的画面进行全程实时记 录和远程传输，然后将视频图像用于远程教学、远程指导、远程观摩等。 当前，医院的业务应用与基础的信息平台融合正在成为大中型医院业务发展的新 趋势，医疗视频示教系统作为一种新的临床信息系统，将会为医务工作者带来工作效 率的提高，并能够综合提高其转播示教的安全性。伴随着通信技术的不断成熟，其在 全方面提升医院的业务服务水平、提高患者的满意度方面将会发挥出越来越重要的作 用，医疗视频示教系统必将成为医院现代化的得力助手。