醫(yī)院手術(shù)視頻監(jiān)控轉(zhuǎn)播示教系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)和功能

VC3視頻監(jiān)控轉(zhuǎn)播示教系統(tǒng)是一套基于IP網(wǎng)絡(luò)的視頻通信系統(tǒng)，其集視頻現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控、視頻即時(shí)雙向交互、視頻存儲(chǔ)共享、遠(yuǎn)程視頻瀏覽等功能于一體。通過(guò)該系統(tǒng)，不但可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的手術(shù)觀摩和教學(xué)，而且可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程指導(dǎo)。

1. 實(shí)時(shí)的遠(yuǎn)程手術(shù)示教

手術(shù)示教是醫(yī)院進(jìn)行臨床教學(xué)的必要手段。但為提高手術(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 VC3視頻監(jiān)控轉(zhuǎn)播示教系統(tǒng)可以在手術(shù)室外通過(guò)大屏幕觀摩手術(shù)過(guò)程，進(jìn)行實(shí)時(shí)教學(xué)，從而擺脫了傳統(tǒng)示教模式在時(shí)間、空間和人數(shù)上的限制，同時(shí)提高了示教務(wù)系統(tǒng)的安全系數(shù)。

2. 手術(shù)錄像存儲(chǔ)及查詢

對(duì)手術(shù)影像和場(chǎng)景視頻進(jìn)行全程的實(shí)時(shí)記錄，并進(jìn)行高質(zhì)量、長(zhǎng)時(shí)間的存儲(chǔ)，用于日后教學(xué)。有些具有爭(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，可以有效提升醫(yī)生的手術(shù)水平。

3. 手術(shù)現(xiàn)場(chǎng)即時(shí)拍攝

對(duì)教學(xué)過(guò)程中的關(guān)鍵動(dòng)作通過(guò)拍攝方法記錄下來(lái)。拍攝后的圖片以JPG文件保存，可轉(zhuǎn)存后進(jìn)一步分析。學(xué)習(xí)者可以將這些圖片下載后學(xué)習(xí)使用。

4. 專家遠(yuǎn)程會(huì)診

專家無(wú)需進(jìn)入手術(shù)室，可以通過(guò)在觀摩會(huì)議室實(shí)時(shí)觀看手術(shù)的高清畫(huà)面，與現(xiàn)場(chǎng)醫(yī)生一同對(duì)患者進(jìn)行確診，并進(jìn)行手術(shù)指導(dǎo)；當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)手術(shù)較為復(fù)雜時(shí)，借助網(wǎng)絡(luò)通過(guò)教學(xué)終端組成手術(shù)研討會(huì)，及時(shí)解決手術(shù)疑難問(wèn)題。

此外，系統(tǒng)允許預(yù)先設(shè)定場(chǎng)景影像的觀察位置，在學(xué)習(xí)過(guò)程中可迅速改變觀察點(diǎn)，還可以利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，在緊急場(chǎng)合或者重大手術(shù)時(shí)臨時(shí)設(shè)置教學(xué)點(diǎn)而不需要重新布線等特點(diǎn)。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

手術(shù)視頻監(jiān)控轉(zhuǎn)播示教系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)上分為手術(shù)室子系統(tǒng)、手術(shù)教學(xué)子系統(tǒng)、交換控制中心子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)四個(gè)子系統(tǒng)，整體系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如下圖：

手術(shù)室子系統(tǒng)

手術(shù)室子系統(tǒng)是一個(gè)進(jìn)行數(shù)字圖像采集編碼的系統(tǒng)，每個(gè)手術(shù)室有兩路視頻，通過(guò)術(shù)野攝像機(jī)、全景監(jiān)控?cái)z像機(jī)進(jìn)行圖像采集，同時(shí)采用全向拾音麥克，將主刀醫(yī)師的語(yǔ)音及整個(gè)手術(shù)室的語(yǔ)音實(shí)時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送到示教端，完成教學(xué)過(guò)程。

手術(shù)教學(xué)子系統(tǒng)

手術(shù)示教部分包括教學(xué)終端、語(yǔ)音麥克和顯示系統(tǒng)，可以進(jìn)行多人集體教學(xué)。教學(xué)終端具有雙向音視頻編解碼能力，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采集的音視頻模擬信號(hào)進(jìn)行編碼處理，對(duì)從網(wǎng)絡(luò)接收的數(shù)字音視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼處理，還原為模擬視頻信號(hào)輸出至戶的投影儀、大屏幕電視等顯示設(shè)備。語(yǔ)音麥克則用于診室現(xiàn)場(chǎng)語(yǔ)音環(huán)境的再現(xiàn)和與診室醫(yī)生的交流。

交換控制中心子系統(tǒng)

交換控制中心設(shè)備包括監(jiān)控調(diào)度服務(wù)器、流媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器、錄像服務(wù)器等。監(jiān)控調(diào)度服務(wù)器是交換控制中心的核心設(shè)備，其主要功能是完成用戶身份認(rèn)證、進(jìn)行終端地址解、業(yè)務(wù)功能邏輯調(diào)度控制以及用戶級(jí)別和權(quán)限設(shè)置管理等等；流媒體轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器主要作用是實(shí)現(xiàn)視頻轉(zhuǎn)發(fā)、協(xié)議翻譯的功能，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用層組播，提高響應(yīng)訪問(wèn)的效率等等；錄像服務(wù)器的主要作用是將多路遠(yuǎn)端監(jiān)控圖像及聲音進(jìn)行錄制，并可隨時(shí)查詢檢索回放。

網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是整個(gè)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的樞紐，所有視頻、語(yǔ)音、數(shù)據(jù)均通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實(shí)現(xiàn)端到端的傳送，一般情況下利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)。