王玉珍，王健，趙正軍

蘭州軍區(qū)蘭州總醫(yī)院 信息科，甘肅蘭州 730050

醫(yī)院數(shù)字化手術(shù)室整體設(shè)計(jì)與實(shí)施

王玉珍，王健，趙正軍

蘭州軍區(qū)蘭州總醫(yī)院 信息科，甘肅蘭州 730050

本文總結(jié)了我院數(shù)字化手術(shù)室建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，對數(shù)字化手術(shù)室軟硬件的整體布局、高端數(shù)字化手術(shù)室、一般數(shù)字化手術(shù)室、示教學(xué)習(xí)室的設(shè)備配置和建設(shè)技術(shù)及實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行了詳細(xì)介紹，希望能夠?yàn)槠渌t(yī)院數(shù)字化手術(shù)室建設(shè)起到參考作用。

數(shù)字化手術(shù)室；醫(yī)院信息系統(tǒng)；電子病歷系統(tǒng)；系統(tǒng)集成

目前，國內(nèi)很多醫(yī)療公司借助骨科、內(nèi)窺鏡、神經(jīng)外科、手術(shù)導(dǎo)航以及設(shè)備控制等領(lǐng)域的優(yōu)勢，紛紛開發(fā)出具有自身優(yōu)勢的數(shù)字化手術(shù)室方案，解決手術(shù)室設(shè)備、信息資源整合控制等問題。

1 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與規(guī)劃

1.1 手術(shù)麻醉系統(tǒng)的建設(shè)

我院是一所集醫(yī)、教、研、預(yù)防、康復(fù)為一體的大型綜合性三級甲等醫(yī)院。2012年為了提高醫(yī)院手術(shù)室信息化管理，在已有16間手術(shù)室、7間復(fù)蘇室及12間重癥監(jiān)護(hù)室的基礎(chǔ)上引進(jìn)手術(shù)麻醉及重癥監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括麻醉醫(yī)生工作站、手術(shù)護(hù)理工作站、手術(shù)智能排班、大屏公告及重癥監(jiān)護(hù)工作站等，實(shí)現(xiàn)了手術(shù)及麻醉過程的信息化管理。手術(shù)麻醉系統(tǒng)完整、準(zhǔn)確記錄患者手術(shù)及麻醉信息，其重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容包括患者在手術(shù)過程中的生命體征數(shù)據(jù)，如血壓、心率、血氧飽和度等；實(shí)時(shí)采集和記錄監(jiān)護(hù)儀、麻醉機(jī)、呼吸機(jī)等連續(xù)輸出的海量數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)從“下達(dá)手術(shù)通知書→實(shí)施手術(shù)人員配置→術(shù)前麻醉評估→術(shù)中參數(shù)設(shè)置→術(shù)中信息采集→添加麻醉藥品、手術(shù)事件、補(bǔ)液→術(shù)后麻醉總結(jié)→手術(shù)記錄單→查看麻醉記錄→統(tǒng)計(jì)分析”整個(gè)流程的自動化、數(shù)字化，以保證手術(shù)過程的安全有效。ICU重癥監(jiān)護(hù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對監(jiān)護(hù)儀、呼吸機(jī)和輸液泵等設(shè)備輸出數(shù)據(jù)的自動采集，并根據(jù)采集結(jié)果，綜合患者各類信息自動生成重癥監(jiān)護(hù)單、護(hù)理記錄和治療措施等各種及時(shí)準(zhǔn)確的醫(yī)療文書，通過深入的統(tǒng)計(jì)分析，為醫(yī)師對病情的診斷做出輔助支持，提高重癥救治水平[1]。

1.2 新建手術(shù)室的擴(kuò)充

隨著醫(yī)院建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，新承建12.19萬m2醫(yī)院綜合醫(yī)技大樓，對手術(shù)室進(jìn)行擴(kuò)建，包括：數(shù)字化達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)室、術(shù)中CT手術(shù)室、數(shù)字化雜交手術(shù)室各1間；數(shù)字化開放手術(shù)室6間；數(shù)字化腔鏡手術(shù)室7間及手術(shù)示教學(xué)習(xí)室1間；共計(jì)17間手術(shù)室。在之前手術(shù)麻醉系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，推進(jìn)數(shù)字化手術(shù)室整體解決方案，搭建手術(shù)室信息化平臺，建立多間數(shù)字化觀摩示教室。

1.3 數(shù)字化手術(shù)室的建設(shè)

前期引進(jìn)的手術(shù)麻醉系統(tǒng)建設(shè)重點(diǎn)關(guān)注的是信息集成，是建設(shè)數(shù)字化手術(shù)室的基礎(chǔ)。而整體數(shù)字化手術(shù)室系統(tǒng)包含的范圍更加廣泛，它將計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、通訊、自動控制、圖像信號處理、多媒體及綜合布線等技術(shù)[2]。通過集中控制手術(shù)室內(nèi)的主要設(shè)備（手術(shù)燈、手術(shù)床、術(shù)野攝像機(jī)、內(nèi)窺鏡設(shè)備等），實(shí)時(shí)記錄設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)和手術(shù)過程；實(shí)時(shí)獲取、查詢并記錄患者的相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)了醫(yī)學(xué)影像與手術(shù)影像雙向傳輸以及醫(yī)療遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)視訊會診等[3]。

1.4 數(shù)字化手術(shù)室的建設(shè)規(guī)劃

根據(jù)數(shù)字化手術(shù)室建設(shè)短期和長期規(guī)劃，進(jìn)行預(yù)算和收益之間的客觀比較，此次改造在原有基礎(chǔ)上分步進(jìn)行建設(shè)。

1.4.1 高端手術(shù)室的建設(shè)

在醫(yī)技綜合樓手術(shù)室中選擇建設(shè)3間高端一體化手術(shù)室（即達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)室、雜交手術(shù)室、術(shù)中CT手術(shù)室）。手術(shù)室室內(nèi)無影燈吊臂上安裝1臺術(shù)野攝像機(jī)，用于拍攝病人手術(shù)部位術(shù)野視頻；在手術(shù)床的兩邊安裝單顯示器吊臂系統(tǒng)，在吊臂上各安裝1臺專業(yè)24寸醫(yī)用顯示器用來顯示術(shù)野視頻；手術(shù)室角落內(nèi)吊頂安裝1個(gè)全景攝像機(jī)，觀察手術(shù)室內(nèi)人員的整體活動；手術(shù)間墻壁上安裝1臺24寸醫(yī)用彩色觸摸控制屏，以完成術(shù)中所有信號的控制與切換；在墻壁安裝1臺42寸醫(yī)學(xué)影像專用顯示屏,以調(diào)取患者醫(yī)學(xué)影像存儲與通訊系統(tǒng)（PACS）的影像信息；在手術(shù)床一側(cè)墻面上安裝1臺46寸3D多功能專業(yè)顯示屏或液晶電視，用以顯示達(dá)芬奇機(jī)器人等術(shù)中3D信號、術(shù)中遠(yuǎn)程場景、電子病歷等各種信號；在床尾安裝1臺46寸多液晶電視，專門用于顯示監(jiān)護(hù)儀信號；擴(kuò)音音箱采用吸頂?shù)陌惭b方式，醫(yī)生佩戴耳麥?zhǔn)綗o線話筒實(shí)現(xiàn)語音的互動；手術(shù)室內(nèi)預(yù)留嵌入式信息設(shè)備機(jī)柜，以存放數(shù)字化手術(shù)室相關(guān)設(shè)備。最終實(shí)現(xiàn)集中控制手術(shù)室內(nèi)的手術(shù)燈、手術(shù)床、內(nèi)窺鏡、高頻電刀等設(shè)備；實(shí)現(xiàn)高清影像傳輸和存儲的數(shù)字化統(tǒng)一管控；對醫(yī)院現(xiàn)有信息系統(tǒng)（HIS）、醫(yī)學(xué)影像存儲與通訊系統(tǒng)（PACS）、實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)（LIS）、電子病歷信息系統(tǒng)（EMRS）、手術(shù)麻醉系統(tǒng)的無縫對接，整體設(shè)計(jì)布局圖見圖1。

圖1 數(shù)字化手術(shù)室設(shè)計(jì)布局圖

1.4.2 一般數(shù)字化手術(shù)室建設(shè)

由于考慮經(jīng)費(fèi)預(yù)算情況，一般手術(shù)室建設(shè)可考慮滿足高清影像視頻整合集控和醫(yī)療信息系統(tǒng)集成，在此基礎(chǔ)上購置移動式一體化主機(jī)，根據(jù)實(shí)際情況采用相應(yīng)控制模式對手術(shù)室的手術(shù)燈、床等設(shè)備進(jìn)行控制。

1.4.3 示教學(xué)習(xí)室設(shè)備配置

配置全景高清攝像機(jī)，高清投影儀（支持1080P）、專業(yè)音響等設(shè)備，觀看手術(shù)高清視頻轉(zhuǎn)播，與手術(shù)室實(shí)現(xiàn)語音和視頻的雙向互動。主要功能包括：① 電腦終端用戶：在院內(nèi)網(wǎng)任何一臺經(jīng)授權(quán)的電腦，隨時(shí)觀看數(shù)字化手術(shù)室的狀況和手術(shù)過程，便于領(lǐng)導(dǎo)、主任在辦公室觀看；② 手術(shù)信息存儲、錄像及點(diǎn)播：手術(shù)過程可全程數(shù)字錄像并存儲于服務(wù)器中，隨時(shí)點(diǎn)播或刻錄，方便科研教學(xué)；③ 信息集成及管理：建立手術(shù)直播觀看授權(quán)系統(tǒng)，并與HIS、LIS、PACS、EMRS等系統(tǒng)有效連接，方便醫(yī)生了解病人的各種信息，可調(diào)閱放射影像資料。

2 數(shù)字化手術(shù)室建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 各類設(shè)備的集中控制

將手術(shù)室全景攝像機(jī)信號、術(shù)野高清攝像機(jī)信號、專用醫(yī)學(xué)成像設(shè)備（DSA、X光機(jī)、腔鏡、顯微鏡、監(jiān)護(hù)儀等）信號、床邊監(jiān)護(hù)設(shè)備（監(jiān)護(hù)儀、麻醉機(jī)、血?dú)夥治鰞x）、術(shù)中術(shù)者語音信號等同步進(jìn)行數(shù)字化集成和顯示，通過控制中心進(jìn)行集中操作和觀察，實(shí)現(xiàn)對手術(shù)室設(shè)備的集中控制，使外科醫(yī)生的操作更加高效和安全[4]。

2.2 各類信息的融合

系統(tǒng)能與醫(yī)院HIS、LIS、PACS、EMR等信息系統(tǒng)無縫集成，手術(shù)過程中醫(yī)生可以通過系統(tǒng)隨時(shí)查看患者的基本信息、檢查報(bào)告、檢驗(yàn)結(jié)果和醫(yī)囑、醫(yī)療文書等。支持國際標(biāo)準(zhǔn)HL7接口獲取HIS內(nèi)的病人信息，支持DICOM接口協(xié)議獲取PACS服務(wù)器圖片。

2.3 各類信號的傳輸

手術(shù)室到手術(shù)室外部（如示教室）的視頻通信不需要點(diǎn)對點(diǎn)鋪設(shè)視音頻線纜或光纖，而是通過醫(yī)院現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)局域網(wǎng)（LAN）傳輸數(shù)字化高清視頻信號。視頻采集、傳輸、處理、存儲、播放全程采用1080P高清投影儀（可向下兼容）。采集手術(shù)過程中的各種影像信號必須采用H.264編碼后通過TCP/IP協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信和數(shù)據(jù)傳輸。系統(tǒng)具有簡體中文操作界面以適應(yīng)本地化需求。

2.4 手術(shù)直播的要求

系統(tǒng)支持3D手術(shù)在線直播技術(shù)，可立體再現(xiàn)3D腔鏡、達(dá)芬奇機(jī)器人等高端醫(yī)療設(shè)備的影像；支持基于同一時(shí)間軸的多畫面同時(shí)錄制，完整記錄手術(shù)過程全部資料，包括電子病歷、高清術(shù)野視頻、腔鏡視頻、手術(shù)室全景視頻、監(jiān)護(hù)儀信息等檢查設(shè)備信息[5]；同時(shí)記錄患者手術(shù)過程中生命體征及麻醉事件等信息。日后可以以某一時(shí)間軸同時(shí)播放多畫面的視頻，最大限度地還原當(dāng)時(shí)手術(shù)的場景。

可以隨時(shí)查看手術(shù)室本手術(shù)的觀摩情況；實(shí)時(shí)控制觀摩端關(guān)于本手術(shù)的權(quán)限，如允許/禁止觀摩、允許/禁止查看病歷，并且可以隨時(shí)禁止某個(gè)觀摩者。手術(shù)室可以主動召集、邀請觀摩端進(jìn)行雙向音視頻交互，在獲得權(quán)限允許后，可調(diào)閱其他手術(shù)室的相關(guān)信息。

2.5 滿足視野的需求

手術(shù)室內(nèi)人員通過觸摸屏點(diǎn)擊或拖拽等簡單操作，將各類視頻或數(shù)據(jù)分別顯示在手術(shù)間內(nèi)的適當(dāng)位置的多個(gè)顯示屏上，實(shí)現(xiàn)視音頻信號和病人醫(yī)療數(shù)據(jù)的切換，即點(diǎn)即看?？刂破量扇我庵付ㄆ渲幸宦芬曨l信號為主要顯示畫面，與其他路視頻同時(shí)展示，可采用拖拽的方式切換視頻源顯示窗口；兼容VGA、DVI、HDMI、色差、HD-SDI等多種信號，支持寬頻高保真音質(zhì)。

2.6 手術(shù)室綜合管理

集中進(jìn)行手術(shù)室的環(huán)境設(shè)備監(jiān)控，包括電源、氣體、空調(diào)、燈光、凈化、廣播等；可進(jìn)行手術(shù)情況的集中監(jiān)視和手術(shù)綜合信息的及時(shí)傳遞，如手術(shù)進(jìn)場、現(xiàn)場人員、手術(shù)預(yù)告和通知等；可通過護(hù)士工作站進(jìn)行手術(shù)室的管理，包括手術(shù)安排、人員排班、器材消毒、藥品和耗材準(zhǔn)備等。

3 結(jié)束語

數(shù)字化手術(shù)室系統(tǒng)的上線運(yùn)行為手術(shù)室工作人員提供了方便、快捷的臨床工作環(huán)境，在實(shí)施手術(shù)的同時(shí)，可同時(shí)進(jìn)行遠(yuǎn)端教學(xué)、學(xué)術(shù)研討、遠(yuǎn)程會診等工作；另外科室及醫(yī)院相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)可以監(jiān)控手術(shù)間的情況，使得醫(yī)院管理更加嚴(yán)謹(jǐn)周密[6-8]。以上總結(jié)了我院數(shù)字化手術(shù)室的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)以供借鑒，希望能夠?yàn)槠渌t(yī)院數(shù)字化建設(shè)起到參考作用，并創(chuàng)造出更大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

[1] 袁靜,王新國,劉長興.數(shù)字化手術(shù)室的建設(shè)與應(yīng)用[J].解放軍醫(yī)院管理,2015,22(2):186-189.

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Overall Design and Implementation of Digital Operating Rooms in the Hospital

WANG Yu-zhen, WANG Jian, ZHAO Zheng-jun
Department of Information, Lanzhou General Hospital of Lanzhou Military Region, Lanzhou Gansu 730050, China

This paper summarized the experience of construction of digital operating rooms in the hospital and detailed the overall hardware and software layout of the digital operating room, the equipment conf guration and construction technology of high-end digital operating rooms, general digital operating rooms and teaching rooms as well as functions. It was expected to provide references for digital operating room construction in other hospitals.

digital operating rooms; hospital information systems; electrical medical records; system integration

R197.38

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2016.10.027

1674-1633(2016)10-0090-03

2016-02-22

2016-03-22

2012年全軍醫(yī)藥衛(wèi)生科研基金課題（CLZ12JB01）。

本文作者：王玉珍，高級工程師，主要從事醫(yī)院信息化研究。

作者郵箱：yuzhen_jinge@163.com