手术室实现数字化需要哪些关键技术

数字化手术室系统将手术室内的所有信息流与医院内的信息网络连成一体，医护工作人员在无菌区内通过一个触摸显示屏或在消毒后去操作平台，从而轻易地控制手术室和医院内的信息，实现数据共享；其次，也可与外界进行交互式交流，实现手术示教、远程医疗等应用。

数字化手术室兼顾了自动化、数字化、信息化、智能化。“自动化”是指机器设备、系统在没有人的直接参与下，按照人的要求，进行自动检测、判断、处理，实现预期目标的过程。“数字化”一般是指利用计算机信息处理技术把声、光、电等信号转换成数字信号，把语音、文字和图像等信息转变为数字编码，用于传输与处理的过程。信息化是充分利用信息技术，开发利用信息资源，促进信息交流和知识共享，“智能化”的含义是采用“人工智能”的理论、方法和技术处理信息与问题，具有“拟人智能”的特性或功能，例如自适应、自学习、自校正、自协调、自组织、自诊断及自修复等。[1] 

将手术室全景摄像机信号、高清术野摄像机信号、专用医学成像设备（DSA、X光机、腔镜、显微镜、监护仪等）信号、床边监护设备（监护仪、麻醉机、血气分析仪）、术中术者语音信号等同步进行数字化集成和显示，通过控制中心进行集中操作和观察，实现对手术室设备的集中控制，使医生的操作更加高效和安全。 

系统能与医院HIS、LIS、PACS、EMR等信息系统无缝集成，手术过程中医生可通过系统随时查看患者的基本信息、检查报告、检验结果和医嘱、医疗文书等。支持国际或国内标准接口获取HIS内的病人信息，支持DICOM接口协议获取PACS服务器图片。

注：HlS(Hospital |nfomafon System):医院信息系统，简言之，包括人、材、机，即包括病人管理、医生管理、药品管理、医疗设备管理、财务管理等多个方面，是医院信息化的基础。PACS(Picture Archive and Communication System)，是图象归档和通讯系统。LIS(Labratory Information system），实验室信息系统，EMR(Electronic medical systm）电子病历信息系统。

信号传输通道选择应符合快速和便捷要求，优先采用标准网络传输。即手术室到手术室外部（如示教室）的视频通信不需要点对点铺设视音频线缆或光纤，而是通过医院现有的标准局域网（LAN）传输数字化高清视频信号。采集手术过程中的各种影像信号采用编码后通过TCP/IP协议的标准网络进行通信和数据传输。

建立基于网络的数据实时监控系统，实现数据在线实时处理，提供工作人员移动数据处理解决方案，提高工作质量与效率，实现手术室无纸化数字化操作。系统记录手术全过程、手术室全景图像，直接采集监护仪、麻醉机等其他手术室设备的数据，自动生成报告与医院 PACS及HIS无缝兼容，通过内部网存于医院内部的数据库及服务器。 

采用可以变换位置的机械悬吊系统，悬吊相关的内窥镜、气体、电源等设备，实现地面净空，使手术室更加安全、整洁。

系统支持3D手术在线直播技术，可立体再现3D腔镜、达芬奇机器人等高端医疗设备的影像；支持基于同一时间轴的多画面同时录制，完整记录手术过程全部资料，包括电子病历、高清术野视频、腔镜视频、手术室全景视频、监护仪等检查设备信息；同时记录患者手术过程中生命体征及麻醉事件等信息。日后可以以某一时间轴同时播放多画面的视频，大限度地还原当时手术的场景。可以随时查看手术室本手术的观摩情况；实时控制观摩端对本手术的权限，如允许/禁止观摩、允许/禁止查看病历，并且可以随时禁止某个观摩者。手术室可以主动召集、邀请观摩端进行双向音视频交互，在获得权限允许后，可调阅其他手术室的相关信息。

手术室内人员通过触摸屏点击或拖拽等简单操作，将各类视频或数据分别显示在手术间内的适当位置的多个显示屏上，实现视音频信号和病人医疗数据的切换，即点即看。控制屏可任意指定其中一路视频信号为主要显示画面，与其他路视频同时展示，可采用拖拽的方式切换视频显示窗口；兼容VGA、DVI、HDMI、HD-SDI 等多种信号，支持宽频高保真音质。

集中进行手术室的环境设备监控，包括电源、气体、空调、灯光、净化、广播等；可进行手术情况的集中监视和手术综合信息的及时传递，如手术进场、现场人员、手术预告和通知等；可通过护士工作站进行手术室的管理，包括手术安排、人员排班、器材消毒、药品和耗材准备等。[2]

参考文献：

[1]“数字化”、“自动化”、“信息化”与“智能化”的异同及联系_林军[J].电气时代，2008,1：A1-A7

[2]何德庆，数字化手术室的建设与探讨[J] .设备管理与编修，2017 No6（下）：92-93.

洁净园融媒体综合整理