浅析手术示教需求、方案和应用

  艾康科技 Arxsys手术示教系统 技术部

  一.定义

  手术示教系统，顾名思义是，将手术室内医生的手术过程，以及手术室内的各种医疗设备的视频资料，都能真实呈现到实习医生，或观摩人员的眼前，以达到教学或学术交流的目的。

  然而，因为手术室空间限制，可以参与观摩学习的人数受到极大限制，即使实习医师有幸能进到手术室内观摩，但由于手术角度的限制，学习效果不佳。另一方面，医院为了防止手术室内的交叉感染，也考虑到病人的权益问题，被迫取消手术室内观摩的活动。

  因此，医院正担负一个跨时代的重任，也正面临一个重要的挑战。目前中国乃至全球医院和医学管理者所要面对的挑战，就是如何突破传统手术示教的限制，并且利用现代科技来加强手术的管理，以提升手术教学的精确及互动，使得临床医师之间的手术观摩变得更加有效。

  近十年来，随着现代科技的急速发展，先进的计算机技术，全高清视频技术，网络通信技术，医学影像数据传输技术等，使得传统的手术示教模式彻底被颠覆，一种新型手术示教系统为医学示教带来偌大的福音。没有人数限制，没有空间限制，没有病菌感染忧患，手术过程和细节信息被真实的全方位的呈现在观摩者面前。许多手术示教的解决方案，就如雨后春笋般的被推出来。许多提供视频会议的厂商，甚至提供监控设备的厂商都加入了这个行列。然而，在这良莠不齐的竞争环境之下我们不得不再次重申手术示教系统的定位，医院所需要的不是“视频转播解决方案”而是“手术示教解决方案”。

  二.功能

  许多人，甚至是医院的采购都误将手术示教与手术直播，远程手术观摩划上了等号。如果我们单单强调手术直播，录播的摄像机设备，显示设备的视频的清晰度，就会发现，手术示教的“教学”功能被大大的打了折扣。一个真正的手术示教系统，应该是涵盖清晰的直播，录播功能，能将手术室的手术细节，包括开放手术或微创手术等，以及手术室内的音频讯号等，透过网络传输，甚或网际网络，“演示”到手术室外的其他教室，不仅可以实现音视频的互动，而且还要包含成熟的手术录制存储功能及病档管理系统，让珍贵的手术镜头及专家的手术过程，能储存成为不朽的学习资源库。甚至加上后续的学习管理和学习评量系统，让学习者可以根据需求，随时随地的学习，评量学习的进度等等，真实的达到“教学”和“学习”的目的。

  所以，手术示教系统的功能应该包含：

  1. 全面的，完善的手术直播和手术录播功能

  2. 透过网络，互联网，手术室与示教室之间能够进行互动交流，达到远程进行手术直播或专家远程会诊功能

  3. 手术直播的实时录制，可以作为培训教学，医院研究，在线学习的珍贵内容资源。

  4. 可以提供专业可靠的海量储存，将珍贵的内容资源进行管理。

  5. 提供高清晰的图像质量，而且兼容各样手术设备仪器资料的直播

  6. 移动式手术直播和示教系统，可以配合医院手术的机动性

  7. 软硬件能无缝的结合，成为一体的解决方案

  8. 可以容易生成线上课件，融入学习管理系统

  9. 灵活的功能模块化设计，便于维护升级

  10. 可以融入医院的HIS系统

  三.系统架构及模块

  当医院在评估建设一套手术示教系统时，应该考虑四个模块：实时互动的手术直播模块，中央控制模块，手术录制海量储存以及方便查询的病档管理模块，音视频课件制作以及线上学习管理模块。

  实时互动的手术直播模块

  a. 灵活多功能的医疗及摄像机，可以提供高清晰的图像让手术观摩者在示教室观看，甚至可以与手术室之视频设备如腔镜等进行对接，实现微创手术直播教学。

  b. 可以实现手术室医生与示教室观摩者之间，包括语言及视频内容的双向互动交流。

  c. 可以根据医院的实际情况以及需求实现 D1,标清(720p)，以及全高清(1080p) 质量的手术直播以及手术录播。

  d. 使用高精密的专业麦克风，手术者可以在手术进行同时，向示教室介绍手术的进行过程。

  e. 灵活的手术示教车，可以方便的在示教室或会议室中进行手术直播示教。

  f. 手术过程中，示教室也能够调整镜头角度和焦距，以获得更加的视野

  中央控制模块

  a. 中央控制室配有多台显示屏，管理员可以同时监看并控制多个手术室中的实时手术直播，并且安排不同的示教室进入观摩。

  b. 可以支持高清视频信号无损传输以及集中管理

  c. 中央控制室可以对直播中的手术室和收看直播的示教室，即时提供支持和协助。当手术室或示教室提出要求后，中控室的管理人员可以进入某个手术室或示教室进行双向交谈，并对手术室或示教室提供相应的协助和服务，让手术直播示教可以顺利进行。

  d. 可以通过Web方式对手术室、手术录制、用户帐号、手术信息等进行详细的分类管理。避免手术室或示教室的使用冲突，也能更好的记录手术室或示教室的使用状况。更合理的利用现有的资源来进行更有效的互动交流。

  手术录制海量储存以及方便查询的病档管理模块

  a. 根据用户的实际情况，使用D1、标清以及全高清的规格，详细的记录和安全存储所有的手术视频和病人信息。

  b. 录制的内容可以进行专业的编辑并保存。

  c. 采用磁盘阵列(Disk Array)方式进行手术录像存储管理，便于以供后期进行查阅和教学研究，并有利于教学课件制作。老师、学生或进行手术之医生，不管是为了教学、学习或手术之观摩参考，都可以按病人病历号、病人姓名、性别、手术日期、手术名称或手术术者快速查询到所需要的资料。

  音视频课件制作以及线上学习管理模块

  a. 使用者上手容易，用户可以对自己的教学课程内容、属性、教师权限等等信息进行分组管理。

  b. 拥有可靠的在线认证、离线保护、课件保护期限等等安全措施，完善安全功能确保平台内资源不外泄，以达到课程的安全保护。

  c. 医院可与大医院之间、国际医院之间进行学术交流、医学资料互换、学术讲学互动等，加速与国际医疗接轨的速度。

  d. 弹性网站组态管理功能，提供简易的可视化编辑工具，可自由设计网络教育平台及自订系统内静态内容，打造不同内容的学习入口进入教育培训平台系统。

  e. 提供e-Learning数位学习时段分析，了解学习者参与课程的情形，方便日后拟定学习策略与课程安排。

  具有了以上这四个模块，医院才算真正拥有完整的手术示教系统。

  目前，全球及中国许多企业、卫生和医疗设备供应商等单位都在积极推动医院手术示教、远程医疗、远程会诊以及洁净工程。其中有医疗手术器械厂商，IT信息化为主的集成商以及包括：SONY、松下、宝利通等摄像和视频会议的国外企业和锐取、赢可视等提供录播设备集成的企业。然而，在提供整体专业的解决方案方面， Arxsys智能手术直播示教管理系统，就比较有优势，不但在技术、产品质量及整体软硬件应用方面有其特色，更体现了医学临床教育及资源共享的价值。复旦大学附属儿科医院，上海长征医院等等，都是很好的案例应用。