文 /節(jié)選自《數(shù)字化手術(shù)室建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》 T/CAME 24-2020
現(xiàn)代數(shù)字化手術(shù)室將信息工程、醫(yī)學(xué)工程、潔凈工程集成在一起,數(shù)字化手術(shù)室的建設(shè)在數(shù)字化醫(yī)院建設(shè)過程中的意義和重要性已經(jīng)凸顯。今天我們接著來看數(shù)字化手術(shù)室建設(shè)的核心部分——系統(tǒng)的軟件及硬件構(gòu)成，一起來學(xué)習(xí)吧！
關(guān)鍵詞
數(shù)字化手術(shù)室建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)
-基礎(chǔ)數(shù)字化業(yè)務(wù)
壹
數(shù)字化手術(shù)室-硬件設(shè)施
6.1 設(shè)備基礎(chǔ)要求
6.1.1 在關(guān)鍵信號(hào)的顯示節(jié)點(diǎn)，包括但不限于腔鏡信號(hào)，DSA信號(hào)等，應(yīng)采用醫(yī)用顯示器進(jìn)行顯示。
6.1.2 顯示器應(yīng)具有失效保護(hù)功能，當(dāng)主信號(hào)鏈路出現(xiàn)故障時(shí)，顯示器能自動(dòng)切換至備用信號(hào)顯示；當(dāng)主信號(hào)鏈路從故障中恢復(fù)時(shí)，顯示器自動(dòng)切換回主信號(hào)顯示。
6.1.3 對(duì)于高清分辨率的顯示器，最低支持BT.709色域空間；對(duì)于4K/UHD分辨率的顯示器，宜支持BT.2020色域空間；醫(yī)用顯示器應(yīng)具有背光穩(wěn)定技術(shù)，具備亮度校準(zhǔn)功能，應(yīng)符合DICOM3.14標(biāo)準(zhǔn)。
6.1.4 數(shù)據(jù)交換設(shè)備（如交換機(jī)）帶寬不宜低于千兆級(jí)別，且每個(gè)數(shù)據(jù)端口均支持雙向數(shù)據(jù)傳輸。
6.1.5 信號(hào)采集設(shè)備（包括但不限于編碼器）和信號(hào)輸出設(shè)備（包括但不限于解碼器）應(yīng)包含光纖接口，支持?jǐn)?shù)據(jù)無損傳輸。
6.1.6 信號(hào)采集設(shè)備（包括但不限于編碼器）和信號(hào)輸出設(shè)備（包括但不限于解碼器）應(yīng)支持外部控制。
6.1.7 單個(gè)信號(hào)輸出設(shè)備（包括但不限于解碼器）實(shí)現(xiàn)不少于6路視頻源的組合畫面顯示。
6.2 設(shè)備數(shù)字化要求
6.2.1 手術(shù)室的醫(yī)療設(shè)備及周邊設(shè)備包括CT、DSA、核磁、內(nèi)鏡、電刀、無影燈、照明、視頻監(jiān)控、視頻轉(zhuǎn)播、機(jī)器人等應(yīng)提供數(shù)字化輸入和輸出接口，能實(shí)現(xiàn)與其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享，并允許集中控制，且可將輸出信息顯示在指定的顯示器上。
貳
數(shù)字化手術(shù)室-軟件系統(tǒng)
患者信息管理
7.1.1.1應(yīng)通過與HIS（Hospital Information System，醫(yī)院信息系統(tǒng)）、EMR、PACS等醫(yī)院信息系統(tǒng)對(duì)接，提取并顯示患者臨床資料，包括患者基本信息、電子病歷、生命體征、檢查檢驗(yàn)結(jié)果、醫(yī)囑等本次就診及歷史就診手術(shù)相關(guān)診療數(shù)據(jù)。宜支持分屏顯示，并提供多種類別布局選擇。
7.1.1.2宜提供視頻與臨床資料集成顯示功能，用戶可在分屏模式下，指定任意手術(shù)視頻畫面與患者臨床資料在同一顯示屏上多路集成顯示。
7.1.1.3宜在每間手術(shù)室配置信息展示屏，顯示本手術(shù)室患者信息、手術(shù)信息、溫濕度、環(huán)境等信息。
PS:PACS系統(tǒng)是Picture Archiving and Communication Systems的縮寫，意為影像歸檔和通信系統(tǒng)。它是應(yīng)用在醫(yī)院影像科室的系統(tǒng)，主要的任務(wù)就是把日常產(chǎn)生的各種醫(yī)學(xué)影像（包括核磁，CT，超聲，各種X光機(jī)，各種紅外儀、顯微儀等設(shè)備產(chǎn)生的圖像）通過各種接口（模擬，DICOM，網(wǎng)絡(luò)）以數(shù)字化的方式海量保存起來，當(dāng)需要的時(shí)候在一定的授權(quán)下能夠很快的調(diào)回使用，同時(shí)增加一些輔助診斷管理功能。它在各種影像設(shè)備間傳輸數(shù)據(jù)和組織存儲(chǔ)數(shù)據(jù)具有重要作用。電子病歷（EMR,Electronic Medical Record）也叫計(jì)算機(jī)化的病案系統(tǒng)或稱基于計(jì)算機(jī)的病人記錄（CPR,Computer-Based Patient Record）。
術(shù)中影像調(diào)度
7.1.2.1應(yīng)支持采集或集成全景攝像機(jī)、術(shù)野攝像機(jī)、內(nèi)鏡、超聲、顯微鏡、DSA、CT、MRI等各種醫(yī)療影像設(shè)備信號(hào)。
7.1.2.2宜至少配置一臺(tái)醫(yī)用顯示器，屏幕尺寸不低于24寸，分辨率不低于1080P。
7.1.2.3術(shù)野攝像機(jī)宜采用無影燈中置式或旁臂式。
7.1.2.4可通過操作，將各類視頻或其他影像數(shù)據(jù)分別顯示在手術(shù)室內(nèi)適當(dāng)位置的多個(gè)顯示屏上。
7.1.2.5宜提供全景攝像機(jī)和術(shù)野攝像機(jī)控制功能，用戶可通過自行控制啟動(dòng)或者停止攝像，并支持對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行畫面調(diào)節(jié)。
7.1.2.6宜提供術(shù)中視頻回放功能，可倍速進(jìn)、退，還原術(shù)中細(xì)節(jié)，可支持快速錄像存儲(chǔ)。
7.1.2.7應(yīng)提供分屏功能，可在屏幕上進(jìn)行全屏顯示或者分屏顯示。
PS:術(shù)野是醫(yī)學(xué)術(shù)語，就是指手術(shù)時(shí)視力所及的范圍。通常手術(shù)之前都要進(jìn)行皮膚消毒，后用無菌消毒巾將手術(shù)涉及不到的部位遮蓋起來，將手術(shù)時(shí)需要暴露的部位留出來，這個(gè)留出來的部位就是手術(shù)范圍，在沒切開皮膚之前，這個(gè)暴露的部位就稱之為術(shù)野。隨著皮切開手術(shù)野也隨之深入改變。如果在內(nèi)窺鏡下手術(shù)，那末內(nèi)窺鏡的視野就是術(shù)野。
手術(shù)示教
7.1.3.1應(yīng)具備手術(shù)音視頻交互功能、手術(shù)音視頻存儲(chǔ)功能、線上音視頻學(xué)習(xí)功能、多間手術(shù)室中央控制功能。
7.1.3.2設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮后期的可擴(kuò)展性，如存儲(chǔ)擴(kuò)展。
7.1.3.3技術(shù)指標(biāo)：顯示分辨率≥1080P，并可升級(jí)；局域網(wǎng)（含專線）交互延遲應(yīng)≤250ms，互聯(lián)網(wǎng)交互延遲宜≤1000ms；視頻接口可適應(yīng)SDI、HDMI、DVI、DP等；適用高清音視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)；傳輸協(xié)議宜支持RTSP（UDP/TCP）/TS/HTTP/RTMP等；碼流應(yīng)≥2Mbps；音頻采集設(shè)備應(yīng)保證聲音清晰，無雜音，無回聲。
7.1.3.4手術(shù)音視頻交互應(yīng)符合下列要求：
a)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)手術(shù)室與示教室的一對(duì)一、多對(duì)多的實(shí)時(shí)視頻通訊，實(shí)現(xiàn)手術(shù)實(shí)時(shí)直播及示教。
b)應(yīng)滿足單畫面、多畫面等多種預(yù)覽及示教模式。
c)應(yīng)支持單向屏蔽，保證重要手術(shù)不受外界干擾。
d)宜支持包括手持移動(dòng)設(shè)備在內(nèi)的多終端操作。
e)可采用新技術(shù)如人工智能眼鏡進(jìn)行術(shù)中音視頻遠(yuǎn)程示教或手術(shù)指導(dǎo)，對(duì)接調(diào)閱患者檢査、檢驗(yàn)信息，并可對(duì)視頻進(jìn)行標(biāo)注并實(shí)時(shí)傳遞到接收端。
7.1.3.5手術(shù)音視頻存儲(chǔ)應(yīng)符合下列要求：
a) 應(yīng)支持手術(shù)錄像功能，可本地存儲(chǔ)和（或）服務(wù)器端存儲(chǔ)?？筛鶕?jù)用戶的實(shí)際情況，使用標(biāo)清、高清、全高清以及超高清的規(guī)格，記錄和存儲(chǔ)手術(shù)視頻及患者信息；
b) 手術(shù)室示教系統(tǒng)應(yīng)與醫(yī)院已有信息系統(tǒng)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)HIS、LIS（Laboratory Information System，檢驗(yàn)信息系統(tǒng)）、PACS、EMR等系統(tǒng)中手術(shù)患者信息的調(diào)閱；
c) 手術(shù)音視頻存儲(chǔ)應(yīng)具備錄播文件查詢功能，可通過手術(shù)名稱、診斷、手術(shù)醫(yī)生、手術(shù)室、手術(shù)日期等進(jìn)行查詢；
d) 錄播文件管理應(yīng)有權(quán)限控制，可根據(jù)角色、權(quán)限控制錄播文件的查看范圍；
e) 醫(yī)療視頻文件存儲(chǔ)保存時(shí)限應(yīng)符合醫(yī)療文件保存要求。
7.1.3.6線上音視頻學(xué)習(xí)應(yīng)符合下列要求：
a) 線上音視頻學(xué)習(xí)模塊應(yīng)具備在線認(rèn)證、離線保護(hù)、課件保護(hù)期限等安全措施；
b) 可支持醫(yī)院間的學(xué)術(shù)交流、支持權(quán)限范圍內(nèi)的資料共享；
c)應(yīng)具備隱私保護(hù)功能。
7.1.3.7手術(shù)示教中央控制應(yīng)符合下列要求：
a) 宜支持遠(yuǎn)程集中控制管理，可監(jiān)控所有手術(shù)直播及安排示教室與手術(shù)室的連接，可實(shí)現(xiàn)與手術(shù)室和示教室的音視頻交流，即時(shí)提供技術(shù)支持；
b) 可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整手術(shù)室內(nèi)攝像機(jī)的視野，獲取最好的視野效果；
c) 應(yīng)具有可擴(kuò)展性，滿足醫(yī)院擴(kuò)大中央控制系統(tǒng)管理范圍時(shí)的要求。
PS: SDI接口是數(shù)字分量串行接口(serial digital interface)的首字母縮寫,SDI接口不能直接傳送壓縮數(shù)字信號(hào)。
高清多媒體接口（High Definition Multimedia Interface，HDMI ）是一種全數(shù)字化視頻和聲音發(fā)送接口，可以發(fā)送未壓縮的音頻及視頻信號(hào)。HDMI可以同時(shí)發(fā)送音頻和視頻信號(hào)，由于音頻和視頻信號(hào)采用同一條線材，大大簡化系統(tǒng)線路的安裝難度。
手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)
7.1.4.1應(yīng)可通過標(biāo)準(zhǔn)化接口與醫(yī)院信息系統(tǒng)互聯(lián)互通。
7.1.4.2應(yīng)具有屏幕自動(dòng)拍攝功能，可保存導(dǎo)航圖像，供術(shù)后調(diào)閱和編輯。
7.1.4.3可在術(shù)中實(shí)時(shí)跟蹤手術(shù)工具和植入物的位置軌跡，并同時(shí)顯示在軸位、矢狀位和冠狀位影像畫面上。
7.1.4.4應(yīng)提供至少三種尺寸的導(dǎo)航通用工具適配器，能夠適配現(xiàn)有的常規(guī)手術(shù)工具。
7.1.4.5可本地加載2D圖像（CT/MRI）或可從PACS系統(tǒng)下載2D圖像，并且可進(jìn)行3D重建。
7.1.4.6可對(duì)重建結(jié)果進(jìn)行修正、分類和模擬操作。
7.1.4.7可對(duì)重建的3D數(shù)據(jù)進(jìn)行立體幾何測量，應(yīng)包括直線測量、角度測量、透明度調(diào)節(jié)和顏色改變。
7.1.4.8可對(duì)手術(shù)模擬方案結(jié)果進(jìn)行查看，可對(duì)三維模型旋轉(zhuǎn)和縮放。
語言的控制應(yīng)用
7.1.5.1語音控制應(yīng)用普通話語音識(shí)別準(zhǔn)確率應(yīng)在95%以上。
7.1.5.2語音喚醒：喚醒率總體應(yīng)超過95%；喚醒響應(yīng)時(shí)間不應(yīng)超過5s；可支持設(shè)置多個(gè)喚醒詞，包含預(yù)定義喚醒詞和自定義喚醒詞。
遠(yuǎn)程手術(shù)協(xié)同
7.1.6.1遠(yuǎn)程手術(shù)協(xié)同包括遠(yuǎn)程手術(shù)會(huì)診與遠(yuǎn)程手術(shù)操作。
7.1.6.2應(yīng)支持根據(jù)手術(shù)室的用戶角色設(shè)置權(quán)限，應(yīng)支持根據(jù)登錄者權(quán)限查閱患者基本信息及與手術(shù)相關(guān)的醫(yī)療記錄。
7.1.6.3應(yīng)支持手術(shù)室全景、術(shù)野、內(nèi)窺鏡或其他相關(guān)醫(yī)療設(shè)備影像和場景視頻全程、實(shí)時(shí)傳輸?shù)墓δ堋?/p>
7.1.6.4應(yīng)支持會(huì)診專家從多個(gè)遠(yuǎn)程終端接入，同時(shí)觀看、指導(dǎo)和討論一個(gè)手術(shù)室的手術(shù)過程。
7.1.6.5應(yīng)支持手術(shù)醫(yī)生與會(huì)診專家實(shí)時(shí)交互音視頻通話，支持手術(shù)會(huì)診過程中音視頻信息錄制。
7.1.6.6遠(yuǎn)程手術(shù)操作應(yīng)通過相應(yīng)數(shù)字化裝備在安全的醫(yī)療條件和網(wǎng)絡(luò)條件下進(jìn)行。
沉浸環(huán)境系統(tǒng)
宜具備音視頻播放、圖像顯示、情景裝飾等多種沉浸體驗(yàn)功能。
